Как собрать солнечную батарею своими руками: Как сделать солнечную батарею собственными руками

Содержание

Как сделать солнечную батарею собственными руками

Все больше людей стремится к приобретению домов, находящихся в отдалении от очагов цивилизации. Причин этому существует множество, главная из которых, наверное, экологическая. Ни для кого не секрет, что интенсивное развитие промышленности пагубно сказывается на состоянии окружающей среды. Но при покупке такого дома можно столкнуться с отсутствием электроснабжения, без которого жизнь в двадцать первом веке едва ли можно себе представить.

Проблему обеспечения энергией здания, находящегося далеко от очагов цивилизации можно попробовать решить установкой ветрогенератора. Однако этот способ далеко не идеален. Для того, чтобы электроэнергии хватило на весь дом потребуется установка большого ветряка или нескольких, но и в этом случае энергообеспечение будет носить эпизодический характер, отсутствуя в безветренную погоду.


Для обеспечения стабильности энергообеспечения дома, эффективным решением является совместное использование ветрогенератора и солнечной батареи, но, к сожалению, батареи далеко не дешевы. Решением этих сложностей было бы производство солнечной батареи своими руками, способной на равных конкурировать с заводскими по мощности, но в то же время приятно отличаться от них ценой. И такое решение есть!

Для начала, необходимо определиться, что же представляет собой солнечная батарея. По своей сути, это контейнер, содержащий в себе массив, преобразующих солнечную энергию в электрическую, элементов. Слово «массив» применимо в данном случае, потому что для генерации достаточных объемов энергии, необходимых в условиях энергообеспечения жилого дома, солнечных элементов потребуется довольно внушительное количество. В виду высокой хрупкости элементов, их в обязательном порядке объединяют в батарею, которая обеспечивает им защиту от механических повреждений и объединяет вырабатываемую энергию. Как видно, в принципиальном устройстве солнечной батареи нет ничего по-настоящему сложного, поэтому ее вполне можно сделать своими руками.

Перед тем, как приступать непосредственно к действиям, принято проводить глубокую теоретическую подготовку, чтобы избежать лишних трудностей и издержек в процессе. Именно на этом этапе многие энтузиасты сталкиваются с первым препятствием – практически полным отсутствием полезной с практической точки зрения информации. Именно это явление создает надуманную видимость сложности солнечных батарей: раз их никто не делает сам, значит это сложно. Однако, задействовав логическое мышление можно придти к следующим выводам:


  • основа целесообразности всего процесса заключается в приобретении солнечных элементов по доступной цене


  • покупка новых элементов исключена, ввиду их высокой стоимости и сложности покупки в необходимом количестве.


  • солнечные элементы, обладающие дефектами и повреждениями, могут быть приобретены на аукционе eBay и в других источниках, по значительно более низким ценам, чем новые.


  • дефектные элементы вполне могут быть использованы в заданных условиях.

На основе сделанных выводов, становится ясно, что следующим шагом в изготовлении солнечной батареи будет покупка дефектных солнечных элементов. В нашем случае элементы были куплены на eBay.

Приобретенные монокристаллические солнечные элементы имели размер 3х6 дюйма, и каждый их них выдавал порядка 0.5В энергии. Таким образом, соединенные последовательно 36 таких элементов, в общей сложности выдают около 18В, которых достаточно для эффективной подзарядки 12В аккумулятора. Следует помнить, что такие солнечные элементы хрупкие и ломкие, поэтому вероятность их повреждения при неосторожном обращении крайне высока.

Для обеспечения защиты от механических повреждений продавец покрыл воском наборы из восемнадцати штук. С одной стороны это эффективная мера, позволяющая избежать повреждений во время транспортировки, с другой стороны – лишние проблемы, так как удаление воска вряд ли кому-то покажется приятной и легкой задачей. Поэтому, если есть такая возможность, приобретение элементов, не покрытых воском, является лучшим решением. Если обратить внимание на изображенные световые элементы, можно заметить, что они имеют припаянные проводники. Даже в этом случае придется поработать паяльником, а если же приобрести элементы без проводников – работы будет в разы больше.

Вместе с тем были приобретены пара наборов элементов, которые не были залиты воском, у другого продавца. Они пришли упакованными в коробку из пластика с незначительными сколами по бокам. В нашем случае сколы не являлись предметом для беспокойства, потому как не были способны ощутимо снизить эффективность всего элемента. Однако, возможно, кто-то сталкивался с более плачевными результатами повреждений при транспортировке, что необходимо иметь в виду. Приобретенных элементов было достаточно для изготовления двух солнечных батарей, даже с излишком, на случай непредвиденных повреждений или отказов.

Конечно, при изготовлении солнечной батареи можно использовать и другие световые элементы, в широком спектре размеров и форм присутствующих у продавцов. В этом случае необходимо помнить три вещи:


  1. Световые элементы одного типа генерируют идентичное напряжения, вне зависимости от размера и формы, поэтому их требуемое количество останется неизменным

  2. Генерация тока имеет прямую зависимость от размера элемента: большие генерируют больший ток, маленькие – меньший.

  3. Суммарная мощность солнечной батареи определяется ее напряжением, умноженным на ток.

Как видно, использование элементов большого размера при изготовлении солнечной батареи способно обеспечить более высокий показатель мощности, но вместе с тем и сделает саму батарею более громоздкой и тяжелой. В случае использования элементов меньшего размера, размер и вес готовой батареи уменьшится, однако вместе с тем уменьшится и выдаваемая мощность. Крайне не рекомендуется использование в одной батарее солнечных элементов разного размера, так как генерируемый батареей ток будет эквивалентен току самого маленького из используемых элементов.

Приобретенные в нашем случае солнечные элементы при размере 3х6 дюйма генерировали ток примерно в 3 ампера. При солнечной погоде, тридцать шесть, соединенных последовательно, элемента, способны выдавать порядка 60 Вт мощности. Цифра не особенно впечатляет, тем не менее, это лучше, чем ничего. Следует учитывать, что указанная мощность будет генерироваться каждый солнечный день, заряжая аккумулятор. В случае использования электроэнергии для осуществления питания светильников и аппаратуры с небольшим потреблением тока, такая мощность является вполне достаточной. Не нужно и забывать о ветрогенераторе, также производящем энергию.

После приобретения солнечных элементов далеко не лишним будет спрятать их от людских глаз в безопасное место, защищенное от детей и домашних животных, до того момента, когда возможно будет их непосредственная установка в солнечную батарею. Это жизненная необходимость, в виду крайне высокой хрупкости элементов и подверженности их механической деформации.

По сути корпус солнечной батареи, ни что иное, как простой неглубокий ящик. Ящик непременно необходимо изготовить неглубоким, для того чтобы его бортики не создавали тени, когда солнечный свет падает на батарею под большим углом. В качестве материала вполне подойдет фанера 3/8 дюйма и рейки для бортиков 3/4 дюйма толщиной. Для лучшей надежности крепление бортиков не лишним будет осуществить двумя способами – приклеиванием и привинчиванием. Для упрощения последующей пайки элементов, батарею лучше разделить на две части. Роль разделителя выполняет расположенная по центру ящика планка.

На этом небольшом наброске, можно увидеть размеры в дюймах(1 дюйм равен 2,54 см.), изготовленной в нашем случае солнечной батареи. Бортики расположены по всем краям и в середине батареи и имеют толщину 3/4 дюйма. Данный эскиз ни в коем случае не претендует на роль эталона при изготовлении батареи, он был сформирован скорее из личных предпочтений. Размеры приведены для наглядности, но в принципе они, как и дизайн, могут быть различны. Не бойтесь экспериментировать и вполне вероятно, батарея может получиться лучше, чем в нашем случае.

Вид на половину корпуса батареи, в которой будет производится размещение первой группы солнечных элементов. Небольшие отверстия, которые вы видите на бортиках, представляют собой не что иное, как вентиляционные отверстия. Они предназначены для удаления влаги и поддержания давления, эквивалентного атмосферному внутри батареи. Следует обратить особое внимание на расположении отверстий для вентиляции в нижней части корпуса батареи, потому как расположение их в верхней части приведет к попаданию излишней влаги извне. Также отверстия необходимо сделать и в планке, расположенной по центру.

Два вырезанных куска ДВП будут выполнять функцию подложек, т.е. на них будет производиться монтаж солнечных элементов. В качестве альтернативы ДВП подойдет любой тонкий материал, обладающий высокими показателями жесткости и не проводящий электрический ток.

Для защиты солнечной батареи от агрессивного воздействия климата и окружающей среды, используется оргстекло, которым необходимо закрывать лицевую сторону. В данном случае были вырезаны два куска, однако может использоваться и один большой. Использование обычного стекла не рекомендуется, по причине его повышенной хрупкости.

Вот незадача! Для обеспечения крепления на шурупы, было принято решение просверлить отверстия вокруг кромки. При сильном надавливании во время сверления, оргстекло может сломаться, что и произошло в нашем случае.   Проблема была решена сверлением недалеко нового отверстия, а отколовшийся кусок просто приклеили.

После этого было произведено окрашивание всех деревянных частей солнечной батареи краской в несколько слоев, для повышения защиты конструкции от влаги и воздействия среды. Покраска осуществлялась как внутри, так и снаружи. Цвет краски, как и тип может варьироваться в широком диапазоне, в нашем случае была использована краска, имеющаяся в наличии в достаточном количестве.

Окраска подложек также была произведена с обеих сторон и в несколько слоев. Покраске подложки необходимо уделять особенное внимание, так при некачественной покраске, дерево может начать коробиться от воздействия влаги, что вероятно приведет к повреждению приклеенных к ней солнечных элементов.

Теперь, когда корпус солнечной батареи готов и просыхает самое время приступить к подготовке элементов.
Как уже упоминалось ранее, удаление воска с элементов – задача не из приятных. В ходе экспериментов, методом проб и ошибок, был найдет эффективный способ. Тем не менее, рекомендации по покупки не покрытых воском элементов, остались прежними.

Для растопки воска и отделения элементов друг от друга, необходимо отмочить солнечные элементы в горячей воде. При этом следует исключить возможность закипания воды, потому как бурное кипение может повредить элементы и нарушить их электрические контакты. Для исключения неравномерного нагрева, рекомендуется поместить элементы в холодную воду и плавно нагревать. Следует воздержать от вытягивания элементов из кастрюли за проводники, так как они могут оборваться.

На этом фото изображена окончательная версия аппарата для удаления воска. На заднем плане с правой стороны находится первая емкость, предназначенная для растапливания воска. Слева на переднем плане расположена емкость с горячей мыльной водой, а справа – чистая вода. Вода во всех емкостях довольно горячая, но ниже кипения воды. Нехитрый технологический процесс удаления воска заключается в следующем: в первой емкости необходимо растопить воск, затем элемент перенести в горячую мыльную воду для удаления остатков воска, в заключении промыть чистой водой.

После очистки от воска, элементы необходимо просушить, для этого они были выложены на полотенце. Следует отметить что слив мыльной воды в канализацию недопустим, так как воск, остыв, затвердеет и засорит ее.  Результатом процесса очистки является почти полное удаление воска с солнечных элементов. Оставшийся воск не способен помешать как пайке, так и работе элементов.

Солнечные элементы сушатся на полотенце после очистки. После удаления воска элементы стали значительно более хрупкими, что делает их более сложными в хранении и обращении. Рекомендуется не производить очистку до тех пор, пока не будет необходима их непосредственная установка в солнечную батарею.

Для упрощения процесса монтажа элементов, рекомендуется начать с отрисовки сетки на основе. После произведения отрисовки, элементы были выложены по сетке вверх обратной стороной, для того чтобы их спаять. Все восемнадцать элементов, расположенных в каждой половине были последовательно соединены, после чего были и соединены и половины, также последовательным способом, для получения необходимого напряжения

В начале спайка элементов между собой может показаться сложной, однако со временем она становится проще. Рекомендуется начать с двух элементов. Необходимо разместить проводники одного элемента таким образом, чтобы они пересекали точки пайки другого, также следует убедиться, что элементы установлены согласно разметке.

Для непосредственного осуществления пайки использовался паяльник малой мощности и прутковый припой с канифольной сердцевиной. Перед пайкой была произведена смазка точек пайки флюсом при помощи специального карандаша. Ни в коем случае не следует давить на паяльник. Элементы настолько хрупкие, что могут от небольшого давления придти в негодность.

Повторение пайки осуществлялась до образования цепочки, состоящей из шести элементов. Шины соединения от сломанных солнечных элементов, были припаяны к обратно стороне элемента цепочки, являющегося последним. Таких цепочек получилось три – итого 18 элементов первой половины батареи были благополучно объединены в сеть.
По причине того, что все три цепочки необходимо соединить последовательно, средняя цепочка была повернута на 180 градусов по отношению к другим. Общая ориентация цепочек в итоге получилось правильной. Следующим шагом является приклеивание элементов на место.

Для осуществления солнечных элементов может потребоваться некоторая сноровка. Необходимо нанести небольшую каплю герметика, изготовленного на основе силикона, в центре каждого элемента одной цепочки. После этого следует перевернуть цепочку лицевой стороной вверх и разместить солнечные элементы согласно нанесенной ранее разметке. Затем необходимо легонько прижать элементы, осторожно надавливая в центре, чтобы приклеить их. Значительные сложности могут возникнуть в основном при переворачивании гибкой цепочки, поэтому лишняя пара рук на это этапе не повредит.

Не рекомендуется наносить избыточное количество клея и приклеивать элементы по краям. Это обусловлено тем, что сами элементы и подложка, на которую они установлены, будут деформироваться при изменении условий влажности и температуры, что может привести к выходу элементов из строя.

Так выглядит собранная половина солнечной батареи. Для соединения первой и второй цепочек элементов была использована медная оплетка кабеля.

Для этих целей вполне подойдут специальные шины или даже медные провода. Аналогичное соединение необходимо произвести и с обратной стороны. Провод был прикреплен к основанию каплей герметика.

Тест первой изготовленной половины батареи на солнце. При слабой солнечной активности, изготовленная половина генерирует 9.31В. Довольно неплохо. Пора приступать к изготовлению второй половины батареи.

После того, как обе основы с солнечными элементами будут завершены, можно произвести их установку в подготовленную заранее коробку и соединить.

Каждая половина идеально помещается на свое место. Для крепления основы внутри батареи были использованы 4 шурупа небольшого размера.
Провод, предназначенный для соединения половин солнечной батареи, был пропущен через вентиляционное отверстие в центральном бортике и закреплен при помощи герметика.

Необходимо каждую солнечную панель в систему снабдить диодом блокирования, который должен быть соединен с батареей последовательно. Он предназначен для исключения разряда аккумулятора через батарею. Диод использовался Шоттки на 3.3А, обладающий значительно более низким падением напряжения, в сравнении с обычными диодами, что минимизирует потери мощности на диоде. Набор из двадцати пяти диодов марки 31DQ03 был приобретен всего за несколько долларов на eBay.

Исходя из технических характеристик диодов, наилучшим местом их размещения является внутренняя часть батареи. Связано это с зависимостью падения напряжения у диода от температуры. Так как температура внутри батареи будет выше окружающей, следовательно и эффективность диода повысится. Для закрепления диода был использован герметик.

Для того чтобы вывести наружу провода, было просверлено отверстие в днище солнечной батареи. Провода лучше завязать на узел и закрепить герметиком, для предотвращения их последующего вытягивания.
Крайне необходимо дать высохнуть герметику до установки защиты из оргстекла. Силиконовые испарения могут образовать пленку на внутренней поверхности оргстекла, если не дать силикону просохнуть на открытом воздухе. <

Небольшое количество герметика для создания барьера от влаги.

На выходной провод солнечной батареи, был прикреплен двухконтактный разъем, розетка которого в будущем будет присоединена к контроллеру заряда аккумуляторных батарей, используемого для ветрогенератора. В итоге солнечная батарея и ветрогенератор смогут работать параллельно.

Вот так выглядит окончательная версия солнечной батареи с установленным экраном. Не стоит торопиться с герметизацией стыков оргстекла до произведения полного тестирования работоспособности батареи. Может случиться так, что на одном из элементов отошел контакт и потребуется доступ к внутренностям батареи для ликвидации проблемы.

Предварительные расчеты оправдались: законченная солнечная батарея на ярком осеннем солнце выдает 18.88В без нагрузки.

Этот тест был произведен при аналогичных условиях и показывает прекрасную работоспособность батареи – 3,05А.

Солнечная батарея в рабочих условиях. Для сохранения ориентации на солнце, батарея перемещается несколько раз в день, что само по себе не сложно. В перспективе возможна установка автоматического слежения за положением солнца на небосводе.

Итак, какова же конечная стоимость батареи, которую мы умудрились сделать своими руками? Учитывая то, что куски дерева, провода и прочие пригодившиеся в изготовлении батареи вещи были у нас в мастерской, наши с вами подсчеты могут немного отличаться. Конечная стоимость солнечной батареи составила 105 долларов с учетом 74 долларов, потраченных на приобретение самих элементов.

Согласитесь, не так уж и плохо! Это всего лишь малая часть стоимости заводской батареи эквивалентной мощности. И в этом нет ничего сложного! Для увеличения выходной мощности вполне можно соорудить несколько таких батарей.

Оригинал взят отсюда

Жми на кнопку, чтобы подписаться на «Как это сделано»!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану (shauey@yandex. ru) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках, в ютюбе и инстаграме, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс видео о том, как это сделано, устроено и работает.

Жми на иконку и подписывайся!

— http://kak_eto_sdelano.livejournal.com/
— https://www.facebook.com/kaketosdelano/
— https://www.youtube.com/kaketosdelano
— https://vk.com/kaketosdelano
— https://ok.ru/kaketosdelano
— https://twitter.com/kaketosdelano
— https://www.instagram.com/kaketosdelano/

Официальный сайт — http://ikaketosdelano.ru/

Мой блог — http://aslan.livejournal.com
Инстаграм — https://www.instagram.com/aslanfoto/
Facebook — https://www.facebook.com/aslanfoto/
Вконтакте — https://vk.com/aslanfoto

как сделать в домашних условиях, самодельная панель, как смастерить самому из пивных банок и других подручных средств, пошаговая инструкция

Использование энергии солнца ассоциируется по большей части с космическими аппаратами. А теперь еще с разными далекими странами, где ускоренно развивается «альтернативная энергетика». Но попробовать то же самое даже с самодельными устройствами по силам почти всем.

Особенности и разновидности устройства

Из экзотического устройства, предназначенного только для специальных нужд, солнечная батарея превратилась в уже относительно массовый источник энергии. И причина не только в экологических соображениях, но и в беспрерывном росте цен на электроэнергию из магистральных сетей. Более того, есть еще немало мест, где такие сети вовсе не протянуты и неизвестно когда они появятся. Самостоятельная забота о протягивании магистрали, объединение ради этого усилий большого числа людей вряд ли возможны. Тем более что даже при успехе предстоит окунуться в мир стремительной инфляции.

Важно понимать, что панели, вырабатывающие электричество, могут довольно сильно отличаться друг от друга.

И дело даже не в формате – внешний вид и геометрия как раз довольно близки. А вот химический состав отличается разительно. Наиболее массовые изделия выполнены из кремния, который доступен почти всем и стоит недорого. По производительности батареи не хуже как минимум более дорогих вариантов.

Существует такие три основных варианта кремния, как:

  • монокристаллы;
  • поликристаллы;
  • аморфное вещество.

Монокристалл, если исходить из сжатых технических объяснений – это наиболее чистый тип кремния. Внешне панель похожа на своеобразные пчелиные соты. Основательно очищенное вещество в твердом виде делят на особо тонкие пластины, каждая из которых имеет не больше 300 мкм. Чтобы они выполнили свою функцию, используют электродные сетки. Многократное усложнение технологии по сравнению с альтернативными решениями делает подобные источники энергии наиболее дорогими.

Несомненным преимуществом монокристаллического кремния является очень высокий КПД по меркам солнечной энергетики, составляющий приблизительно 20%. Поликристалл получают иначе, требуется сначала расплавить материал, а затем медленно понижать его температуру. Относительная простота методики и минимальный расход энергоресурсов при производстве положительно сказываются на стоимости. Минусом становится пониженная эффективность, даже в идеальном случае она составляет не более 18%. Ведь внутри самих поликристаллов есть немало структур, понижающих качество работы.

Аморфные панели почти не проигрывают обоим только что названным видам. Кристаллов тут нет вообще, есть вместо них «силан» – это соединение кремния с водородом, размещаемое на подложке. КПД составляет примерно 5%, что в значительной мере компенсируется многократно увеличенным поглощением.

Немаловажно и то, что аморфные батареи лучше других вариантов справляются со своей задачей при рассеянном солнечном освещении и в пасмурную погоду. Блоки являются эластичными.

Иногда можно встретить комбинацию монокристаллических или поликристаллических элементов с аморфным вариантом. Это помогает сочетать достоинства используемых схем и гасить практически все их недостатки. С целью снижения стоимости изделий сейчас все чаще используют пленочную технологию, которая предусматривает генерацию тока на базе теллурида кадмия. Само по себе это соединение является токсичным, но выброс яда в окружающую среду исчезающе мал.

А также могут использоваться селениды меди и индия, полимеры.

Концентрирующие изделия повышают эффективность использования площади панели. Но это достигается только при использовании механических систем, обеспечивающих разворот линз вслед за солнцем. Применение фотосенсибилизирующих красителей потенциально помогает улучшить прием энергии Солнца, но пока это скорее общая концепция и разработки энтузиастов. Если нет желания экспериментировать, лучше выбрать более стабильную и проверенную конструкцию. Это относится как к самостоятельному изготовлению, так и к покупке готового продукта.

Самостоятельное изготовление

Из чего делают?

Сделать своими руками солнечную батарею уже не так сложно, как кажется.

Принцип действия устройства основан на применении полупроводникового перехода, освещенное устройство должно создавать ток. Самостоятельно изготовить приемник не получится, для этого нужны сложные производственные манипуляции и специализированное оборудование. А вот выполнить силовую часть преобразователя из подручных средств и материалов – не составляет особого труда. Для получения энергии в собственном смысле слова потребуется пластина из кремния, поверхность которой покрыта сеткой диодов.

Все пластины должны рассматриваться как обособленные генерирующие модули. Важно понимать, что оптимальная эффективность достигается при условии постоянного направления на солнце, и что придется позаботиться о накоплении энергии. Хрупкая батарея должна быть надежно защищена от любых загрязнений, от попадания снега. Если это все же происходит, посторонние включения следует убирать максимально быстро. Первым шагом при работе становится подготовка рамы.

Ее в основном делают из дюралюминия, который обладает следующими особенностями:

  • не подвержен коррозии;
  • не повреждается излишней влажностью;
  • служит максимально долго.

Но необязательно делать именно такой выбор. Если проведена окраска и специальная обработка, неплохие результаты достигаются с использованием стали либо древесины. Не рекомендуется ставить очень крупные панели, что неудобно и повышает парусность. Чтобы зарядить кислотный аккумулятор на 12 В, нужно создать рабочее напряжение от 15 В. Соответственно, модулей по 0,5 В потребуется 30 штук.

Можно создать конструкцию из пивных банок. Корпуса выполняются из фанеры 1,5 см, а лицевая панель формируется из органического стекла или поликарбоната. Допускается применение стандартного стекла толщиной 0,3 см. Гелиоприемник формируется при окрашивании черным пигментом. Краска должна быть устойчивой к значительному нагреву. Крышки разрабатываются таким образом, чтобы обеспечивать повышенную эффективность обмена теплом.

Внутри банок воздух прогревается гораздо быстрее, чем на открытом месте. Важно: требуется отмывать емкости сразу, как только принято решение об их использовании.

Брать следует только алюминиевые банки, стальные не подойдут. Проверка производится простейшим образом – с использованием магнита. Донце пробивают, вводят пробойник или гвоздь (хотя можно и сверлить).

Суппорт вставляют и искажают соответственно рисунку. Верх банки разрезают, чтобы получилось что-то похожее на плавник. Он помогает воздушному потоку снимать максимум тепла с греющейся стенки. Потом банку обезжиривают любым моющим средством и приклеивают отрезанные ранее части друг к другу. Исключить промахи можно, используя шаблон из нескольких досок, приколоченных гвоздями под прямым углом.

Довольно часто используют конструкции из дисков. Они выступают неплохими фотоэлементами. Как вариант, ставятся пластины из меди. Электрическая схема, как уже говорилось, работает по тому же принципу, что и большинство транзисторов. Фольга призвана предотвращать чрезмерный разогрев. Как альтернативу в летние месяцы используют просто поверхность, отделываемую в светлые цвета.

Какие инструменты понадобятся?

Чтобы произвести самостоятельно все работы по монтажу солнечной батареи на 220 вольт, понадобятся следующие инструменты:

  • паяльники, электрифицированные на 40 Вт;
  • герметики на базе силикона;
  • скотч, приклеиваемый с двух сторон;
  • канифоль;
  • припой;
  • провод, по которому будет уходить ток;
  • флюс;
  • шина из меди;
  • крепежные элементы;
  • дрель;
  • прозрачный материал листовой;
  • фанера, органическое стекло либо текстолит;
  • диоды конструкции Шоттки.

Как изготовить?

Пошаговая инструкция предусматривает выводы с панелей на батареи посредством защитного диода, что помогает исключить саморазряд. Поэтому на вывод подается ток напряжением 14,3 В. Стандартный зарядный ток имеет силу 3,6 А. Его получение достигается при использовании 90 элементов. Подключение частей панели производится параллельно-последовательным способом.

Нельзя использовать в цепочках неодинаковое число элементов.

С поправочными коэффициентами за 12 часов солнечного освещения можно получить 0,28 кВт/ч. Элементы расставляются в 6 полос, для довольно свободного монтажа требуется рама величиной 90х50 см. К сведению – когда есть подготовленные рамы с иными размерами, лучше пересчитать потребность в элементах. Если это невозможно, то применяют детали другой величины, их размещают, варьируя длину и ширину ряда.

Работать желательно на совершенно ровном месте, куда удобно подходить с любой стороны. Рекомендуется заготовленные пластины поставить немного в стороне, где они будут застрахованы от падений и ударов. Даже взять панель непросто, их берут только по одной и очень аккуратно. Крайне важно при монтаже в домашних условиях электрических солнечных панелей для дома или для дач поставить надежное УЗО. Такие блоки делают использование системы безопаснее, сокращая риск травмирования электрическим током и возгорания.

Большинство специалистов рекомендуют приклеивать распаянные элементы в виде единой цепи. Подложка должна быть плоской, поскольку это обеспечивает надежность. Как вариант, можно вставить в раму и основательно укрепить лист стекла либо плексигласа. Это изделие требует обязательной герметизации. На подложку выкладывают элементы в заранее определенном порядке и приклеивают их с помощью двустороннего скотча.

Работающая сторона должна быть повернута к прозрачному материалу, а паяльные выводы оборачивают в другую сторону. Удобнее всего распаивать выводы, если рама выложена рабочей плоскостью на столе.

Когда пластины приклеены, кладут смягчающую подкладку, для нее используют следующие материалы:

  • резину в листах;
  • древесноволокнистые плиты;
  • картонки.

Теперь можно вставить в раму оборотную стенку и герметизировать ее. Замена кормовой стенки на компаунд, в том числе на эпоксидную смолу, вполне возможна. Но такой шаг нужно совершать только при условии, что панель не придется разбирать и чинить. Стандартный сегмент выдает примерно 50 Вт тока при благоприятных условиях. А этого уже достаточно для подпитки светодиодных светильников в небольших домах.

Чтобы обеспечить комфортную жизнь, придется за сутки расходовать от 4 кВт/ч электричества. Для жизнеобеспечения семьи из трех человек понадобится подавать уже 12 кВт/ч. Учитывая неизбежные добавки (когда, к примеру, одновременно работает стандартный набор техники и перфоратор) – требуется увеличить этот показатель еще на 2–3 кВт. Эти параметры и можно взять за основу при расчете необходимых параметров. Чтобы работа проходила нормально, необходимо добавлять в схему устройство, контролирующее заряд.

12 В постоянного тока, ведь именно такую мощность выдает типовая и самодельная батарея, переделать на 220 В переменного способен инвертор. Если нет желания его приобретать, придется комплектовать дом электроаппаратурой, рассчитанной на 12 либо 24 В. Так как низковольтные магистрали насыщаются сильным током, придется выбирать провода значительного сечения и не скупиться на изоляцию. Для накопления выработанного электричества применяют в основном свинцовые аккумуляторы, содержащие кислоту. Несмотря на все технологические усовершенствования, лучший вариант еще не предложен. Чтобы увеличить вырабатываемое напряжение, ставят 2 или 4 аккумулятора.

Наибольшие расходы повлечет приобретение самих панелей, улавливающих солнечные лучи. Сэкономить можно, если заказывать китайский товар в электронных магазинах. В целом такие предложения качественные, но необходимо внимательно знакомиться с репутацией продавцов, с поступающими об их деятельности отзывами. Можно выбирать работоспособные системы с незначительными дефектами. Производители их бракуют и выставляют на продажу, чтобы не тратиться на дорогостоящую утилизацию.

Важно: не стоит монтировать в одной сборке разные по габаритам или вырабатываемому току элементы. Наибольшая генерация в таком случае все равно будет ограничена «узким местом».

Самостоятельная сборка инвертора оправдана только в случае ограниченного потребления тока. А контроллеры зарядов и вовсе стоят мизерную сумму, так что их производство своими руками не оправдывается. Проектируя батарею, следует помнить, что ее элементы должны отделяться разрывом в 0,3–0,5 см.

Часто выбирают сооружения из алюминиевых профилей и органического стекла. Тогда готовят на основе металлического уголка каркас прямоугольной формы. Углы каркаса сверлят, чтобы потом легче было скреплять конструкцию. Изнутри периметр смазывается силиконовым реагентом. Теперь можно поставить лист прозрачного материала, который как можно плотнее прижимают к раме.

Углы коробки пронзают шурупами, удерживающими специальные уголки. Эти уголки не дадут оргстеклу произвольно изменять свое местоположение внутри изделия. Сразу после этого оставляют заготовку в покое и ждут, пока герметик высохнет. На этом предварительный этап завершен. До внедрения солнечных уловителей в корпус его основательно вытирают, чтобы не было малейших признаков загрязнения. Сами пластины тоже очищают, но делают это предельно осторожно.

До сборки конструкций с припаянными на заводе проводниками желательно оценить качество соединений и ликвидировать все обнаруженные деформации. Когда шины еще не соединены, первоначально паяют их к контактам на пластинах, и только после этого связывают взаимно.

Последовательность соединения является следующей:

  • измерение требуемого участка шины;
  • нарезка полосок согласно результату замера;
  • смазывают обрабатываемый контакт флюсом на всем протяжении с нужной стороны;
  • прикладывают шину аккуратно и точно, прогретым паяльником ведут по всей поверхности, которую нужно соединить;
  • переворачивают пластину и все те же манипуляции повторяют сначала.

Важно: чрезмерно сильный нажим при пайке недопустим, что может разрушить хрупкие элементы. Нужно исключить и прогрев паяльником тех частей, которые не соединяются.

Закончив работу, внимательно осматривают всю поверхность батареи и каждого соединения. Нельзя, чтобы там были даже малейшие дефекты. Оставшиеся выемки и впадины устраняются еще одним проходом паяльника, уже максимально нежным и с еще меньшим прижатием. Сам паяльник не должен быть мощным, скорее, наоборот – сильный прогрев противопоказан. При отсутствии опыта столь тонкой работы желательно подготовить размеченный фанерный лист. Он позволит избежать многих серьезных ошибок. В ходе пайки контактов нельзя упускать из вида их полярность, в противном случае система работать не будет.

Приклеиваемые части соединяются тоже в максимально щадящем режиме. Избыток клея нежелателен, требуется накладывать в центральных частях пластин самые маленькие капли, которые только можно сформировать.

Перекладывание пластин в корпус желательно делать вдвоем, поскольку в одиночку это не слишком удобно. Далее, следует соединить каждый провод с края пластины с общими магистралями для тока. Вынеся подготовленную панель на освещенный солнцем участок, меряется вольтаж в общих шинах, который должен быть в пределах проектных значений.

Есть и другой способ герметизировать солнечную панель. Небольшие количества герметиков из силикона наносятся в промежутки пластин и на внутренние края корпуса. Далее, руками внешние стороны фотоэлементов прижимают к оргстеклу, при этом добиваются идеальной плотности. Накладывают незначительный груз на каждый край, дожидаясь высыхания герметика. После этого смазывают каждый стык пластины и внутренней стороны рамки.

При этом герметик может касаться краев оборота пластин, но не любой другой их части. Боковая часть корпуса послужит для установки соединяющего разъема, который связывается с диодами Шоттки. Внешняя сторона закрывается экраном, делаемым из прозрачных материалов. Создаваемая конструкция продумывается так, чтобы внутрь не попадало даже небольшое количество влаги. Лицевая грань из органического стекла покрывается лаком.

Рекомендации по эксплуатации

Солнечная батарейка может прослужить очень долго и стабильно, поставляя ток в домашнюю проводку. Но многое зависит не только от качества ее сборки и последующего подключения. Очень важно эксплуатировать такой нежный генератор, как полагается. Желательно направить батареи, если они не снабжены подстраивающейся под солнце системой, четко на юг, что поможет уловить максимум энергии и сократить непроизводительные потери. Чтобы исключить ошибку, достаточно ставить генератор под тем углом к горизонту, который равен числу градусов широты в конкретном месте. Но поскольку солнечный диск в течение года меняет свое местоположение на небосводе, рекомендуется в весенние месяцы понижать угол, а при наступлении осени повышать его.

Дополнение следящей системой в бытовых условиях нецелесообразно. Она оправдывает вложения исключительно на промышленном уровне. Гораздо выгоднее поставить сразу несколько батарей, ориентированных на наиболее вероятные углы освещения. Ставя солнечные генераторы поверх плоской кровли, к примеру, из рубероида или из листового железа, стоит поднять их над плоскостью. Тогда обдув воздушным потоком снизу повысит эффективность работы. На волнистых крышах так поступать необязательно, хотя никакого вреда от подъема не будет.

Самые лучшие кровли – это те, что ориентированы к югу и оформлены в виде плоских скатов. В такой ситуации скат служит для присоединения нескольких уголков, размер которых совпадает с величиной модуля. Выход над коньком составляет примерно 0,7 м, а крепление модуля к уголкам производится с разрывом в 150–200 мм. Как вариант, можно свешивать батарею при помощи тех же уголков ниже кровельного ската. На волнистой поверхности уголки часто сменяют трубами тщательно подбираемого диаметра.

Монтаж генераторов на фронтоне лучше всего сочетать с покраской этого элемента и свесов в светлые тона.

Солнечные блоки стоит выставлять по горизонтали, что сократит разброс температуры между их нижней и верхней частью на 50%, если сравнивать с вертикальным монтажом. А значит не только увеличится фактический ресурс, но и удастся повысить результативность системы.

Место для монтажа должно обладает следующими особенностями:

  • как можно более освещенным;
  • имеющим минимальную тень;
  • хорошо продуваемым ветрами.

Полезные советы

Самодельная солнечная батарея может быть применена даже для отопления частного дома. Подобное оборудование можно монтировать, не требуя разрешения от государственных органов. Но даже при активном использовании оценить эффективность не получится раньше чем через 36 месяцев. Кроме того, такой вариант очень дорогой. Так как почти везде в России температура регулярно бывает отрицательной, придется дополнить гелиосистему теплоизоляцией.

Стабильное действие батарей обеспечивается в диапазоне температур от -40 до +90 градусов. Исправная работа гарантирована в среднем на 20 лет, а после этого эффективность резко сокращается. При выборе контроллера нужно учитывать разницу между мощными и слабыми электрическими системами. Если контроллера нет или он вышел из строя, придется непрерывно отслеживать заряды аккумуляторов. Невнимательность может сократить срок действия накопителя заряда.

Как сделать солнечную батаерю своими руками, смотрите в следующем видео.

Солнечная батарея своими руками — 66 фото инструкции по постройке мощной установки

Спрос на альтернативные источники энергии возрастает с каждым днём. Народные умельцы активно осваивают способы, как изготовить солнечную батарею своими руками.

Содержимое обзора:

Подготовительная стадия: что надо знать о солнечных батареях

Для самостоятельного изготовления солнечной батареи можно использовать как специально закупленные заготовки, так и по максимуму использовать материал, имеющийся в домашней мастерской – диоды, транзисторы, фольгу.

Солнечные батареи не могут в большинстве случаев заменить полноценную электростанцию и дать рабочее напряжение 220 В для работы мощных электроприборов. Ограничения возникают по причине их высокой стоимости и большой площади свободного пространства для монтажа.

Часто их применяют как дополнительный источник энергии и для не электрифицированных дачных участков.

КПД солнечных батарей зависит от погодных условий, интенсивности потока солнечных лучей, угла падения светового потока.

Небольшое количество ясных дней в конкретном регионе, сильная затенённость земельного участка, может быть причиной экономической нерентабельности новой установки: срок окупаемости будет больше, чем срок службы (до 30 лет).

Место для установки солнечной батареи для вашего дома должно быть хорошо освещённым, желательно находится выше уровня земли (на крыше), а сама конструкция иметь возможность коррекции положения в пространстве, чтобы лучи солнца падали перпендикулярно поверхности фотоэлементов.

Как самостоятельно сконструировать солнечную батарею

Чтобы собрать солнечную батарею надо:

  • Изготовить каркас – рамку из алюминиевых уголков или деревянных реек. Форму корпуса, и соответственно, форму солнечной батареи выбирать можно любую. Надо подготовить подложку из ДВП и защитное стекло в размер.
  • Спаять солнечные элементы. Самый ответственный этап: от качественной спайки зависит итоговый КПД батареи. 3. Уложить пластину в каркас и загерметизировать – завершающий этап работы.

Главная часть солнечной батареи составляют фотоэлементы, которые преобразовывают энергию дневного светила в электрическую.

Промышленность выпускает 3 вида пластин: монокристаллические, поликристаллические и тонкоплёночные (аморфные). Только 2 первых доступны по цене и закупаются как заготовки для будущих домашних экспериментов.

Различие между ними состоит в КПД – до 14% и 9% соответственно, долговечности – 30 и 20 лет службы, и чувствительности к интенсивности солнечного света.

Только батареи с поликристаллическими проводниками не снижают выработку электроэнергии в пасмурную погоду.

Имеет смысл закупать уценённые фотоэлементы второго сорта – для промышленных целей они не подходят, а существующие дефекты не ухудшают качество самоделок.

Приобретённые фотоэлементы требуется спаять между собой. Отдельный элемент даёт 0.5 В напряжения, обычно домашние умельцы ориентируются на номинальное напряжение готового изделия 18 В.

Правильно объединяя цепь, легко добиться нужных потребительских свойств: параллельное соединение увеличивает силу тока, последовательное – напряжение.

На рабочем столе должен быть паяльник, флюс и припой. Олово проволочное, флюс бескислотный, оставляющий минимум жирных следов.

Кремниевые пластины укладываются на защитное стекло, оставляя зазор 5 мм: при нагревании фотоэлементы расширяются. При спайке важно соблюдать полярность – дорожки с отрицательным знаком и положительным различить не сложно.

Обратите внимание!

Лучше приобретать солнечные элементы с уже припаянными плоскими проводниками к солнечным элементам, а самостоятельно только объединять их в цепь. Крайние элементы цепи выводятся на общую шину.

Дополнительно следует припаять диода Шоттки 31DQ03 или аналогичный, чтобы не допустить саморазряда батареи в неактивном состоянии.

Сердцевина солнечной батареи готова, осталось уложить её в подготовленный корпус. После этого по центру каждого отдельного фотоэлемента наносится одна капля термостойкого герметика (если капель несколько, то при расширении от нагревания пластина может лопнуть) и аккуратно накрывается подложкой, затем крышкой.

При помощи силикона следует загерметизировать стыки, и изделие готово.Что может быть альтернативой промышленным фотоэлементам

Фото солнечных батарей из подручных радиодеталей удивляют своей оригинальностью, хотя технические характеристики имеют не очень впечатляющие.

Обратите внимание!

Для домашнего производства электричества можно использовать разнообразный материал:

  • Транзисторы типа КТ или П, внутри которых расположен полупроводниковый кремниевый элемент. С них срезается металлическая крышка, и открывшееся пластина способна выполнить функции фотоэлемента, её напряжение 0,35 В.
  • Диоды Д223Б. Их преимущества перед другими – напряжение 0,35 В при компактных размерах, удобный корпус, лёгкое очищение от ненужной краски при помощи ацетона для последующей работы.
  • Медная фольга.

Чтобы она приобрела свойства преобразовывать солнечную энергию в электрическую, необходимо осуществить специальную обработку:

  • Обезжирить.
  • Обработать наждачной бумагой с целью удаления защитной оксидной плёнки и возможной коррозии. • Прокалить на газовой горелке до образования оксида меди – пластина меняет цвет на чёрный и нагревается после этого полчаса.
  • Заготовка после медленного охлаждения аккуратно промывается под проточной водой с целью удаления черной пленки.

Искомый полупроводник – пластина с тонким слоем медной окиси. В отличие от первых двух вариантов, для дальнейшей работы паяльные работы здесь не нужны.

Требуется поместить соленый раствор 2 кусочка фольги одинакового размера, но разных по свойствам – обработанный и первоначальный вариант.

Соприкасаться они не должны, зажать «крокодильчиками» с проводами. Положительный полюс – к чистой меди, отрицательный – к оксиду. Солёный раствор в прозрачной ёмкости на 2-3 см не доходит до верхней части пластин.

Купить солнечные батареи в виду достаточно высокой цены безболезненно для семейного бюджета может не каждый. Проявите себя в техническом творчестве, порадуйте домочадцев и удивите гостей результатами своего труда.

Обратите внимание!

Фото солнечной батареи своими руками


Как сделать солнечную батарею своими руками

Хоть использование солнечной энергии и получило сегодня широкое распространение, цена фотобатарей остается на высоком уровне. Но их вполне можно сделать своими руками. В большинстве случаев этим интересуются владельцы частных домов. Но некоторым удается снабдить самодельными фотопанелями даже свою квартиру.

Устройство солнечной батареи

Перед тем как создать солнечную батарею своими руками, стоит разобраться в ее работе. Электрическую энергию накапливают аккумуляторы. В основе работы самой батареи лежит фотоэлектрический эффект. Он происходит в фотоэлементах, которые и «собирают» энергию солнечных лучей. Такие пластины как раз и выступают основной частью фотобатарей. Как же преобразуется энергия из солнечной в электрическую:

  1. Лучи солнца попадают на одну из сторон пластины, имеющую тонкий слой бора или фосфора.
  2. Под их воздействием высвобождается множество электронов. Фосфорная пленка удерживает их, не давая разлетаться.
  3. Движение электронов упорядочивается металлическими «дорожками», которыми оснащена каждая пластина.
  4. Так возникает электрический ток. Его можно получить тем больше, чем больше взять кремниевых ячеек.

Выбираем фотоэлементы

Первыми в списке необходимых материалов идут, конечно же, солнечные фотоэлементы. Поскольку развитие альтернативных источников энергии в мире не стоит на месте, разработано уже множество различных солнечных пластин.

  • Пленочные. Сегодня их выпускают только технологически «продвинутые» компании, поэтому за ними остается только «охотиться». Такие элементы встречаются в уже готовых фотобатареях.
  • Аморфные. Это фотопластины, способные собирать лучи солнца в любых погодных условиях: на закате, при запыленном воздухе, в дождь и пр. В основе аморфных элементов лежит тончайший слой кремния, напыляемый на стеклянную или полимерную поверхность. Для создания самодельной солнечной батареи своими руками такие элементы используют редко из-за небольшого срока службы и недостаточного КПД.
  • Из кристаллического кремния. Здесь выделяют два типа фотопластин:
    • Монокристаллические. Состоят из одного кремниевого кристалла. Эффективность таких панелей выше за счет одностороннего направления. Подобные элементы чаще применяют в регионах с высокой активностью солнца. Распознать подобные ячейки можно по однородному темному цвету и срезанным углам. Их КПД составляет около 19%, а срок службы достигает 50 лет.
    • Поликристаллические. Множество мелких кристаллов объединяют в один элемент. Эффективность от этого снижается, но зато панели можно использовать там, где солнце не слишком активно. Структуру из большого числа кристаллов можно обнаружить по более светлому оттенку синего цвета и неоднородному рисунку. Поликристаллы уступают монокристаллам в сроке службы (до 25 лет) и КПД (до 15%).

В первый раз изготовить солнечную батарею своими руками лучше из более дешевых поликристаллических пластин. К монокристаллическим стоит переходить уже после обкатки технологии. Недорогие фотопластины продаются в зарубежных интернет-магазинах. Самые известные среди них: EBay, Aliexpress и Amazon.

Сегодня некоторые продавцы предлагают уцененные фотопластины класса «B». Они стоят дешевле в связи с имеющимися повреждениями: различными сколами, отсутствующими уголками, микротрещинами и пр. Производительность ячеек от этого не страдает, но цена значительно снижается. Для «набивки руки» такие элементы вполне подойдут.

Альтернатива фотоэлементам

Решив сделать солнечную батарею своими руками из подручных средств, можно заменить фотопластины на полупроводники с p-n-переходами. Они часто остаются от старых приемников и телевизоров. Полупроводники тоже способны вырабатывать ток под действием солнечного излучения. Для изготовления панели остается только соединить несколько подобных деталей.

Подвох здесь в недостаточной мощности получаемых устройств. При самых мощных транзисторах удается получить напряжение не более 0,2 В с каждого. Сила тока в них будет измеряться микроамперами, и это при самом ярком солнце. Чтобы добиться тех же параметров, что дают кремниевые фотоэлементы, нужно будет найти сотни полупроводников. Но даже в лучшем случае вы сможете зарядить только светодиодный фонарь или мобильник.

Расчет количества фотоэлементов

Важным этапом в инструкции, как сделать солнечную батарею своими руками, выступает расчет ее размера. Здесь важны напряжение и сила тока фотоэлементов. Для средних ячеек эти параметры составляют 0,5 В и 3 А соответственно. Если для создания батареи соединить 30 ячеек, тогда ее мощность составит 30 · 0,5 В · 3 А = 45 Вт.

С учетом полученного значения можно рассчитать и то, сколько потребуется таких блоков для фотобатареи той или иной мощности, а также требуемую для них площадь.

Что еще потребуется для создания фотобатареи

Перед началом работ проверьте, все ли из списка есть у вас под рукой:

  • рейки и фанера для каркаса;
  • силиконовый герметик;
  • припой;
  • антисептик и краска для дерева;
  • многожильный медный провод для соединения фотоэлементов;
  • уголки алюминиевые;
  • антибликовое стекло, поликарбонат или плексиглас;
  • диоды Шоттки, рассчитанные на отдачу одной фотопластины.

Также потребуется простой инструмент: паяльник, пила, стеклорез, отвертка, малярная кисть – все, что есть у любого домовитого хозяина.

Инструкция по созданию солнечной панели

Соединяя солнечные ячейки, стоит придерживаться соотношения сторон 1:1. Например, если по вашим расчетам получится, что требуется уложить 120 пластин, то можно расположить их в 12 рядов по 10 шт. Каждые два «столбика» подключите параллельно, а 5 полученных блоков – последовательно. Так провода будут уложены аккуратнее. Определившись с расположением ячеек, можно приступать к выполнению инструкции, как собрать солнечную батарею своими руками. Она включает несколько основных этапов.

Создание корпуса

Корпус изготавливают из деревянных реек. Высота их не должна быть больше 25 мм, иначе крайние ряды ячеек окажутся затененными. Для соединения реек используют алюминиевые уголки. Размеры корпуса определяются размерами фотопластин. Для ячеек 3х6 дюймов (7,62х15,24 см) при расположении их в 12 рядов по 10 шт. потребуется рама не менее 160х100 см.

Обратная сторона зашивается фанерой, а внизу рамы просверливают вентиляционные отверстия. Для защиты дерева его покрывают антисептиком, а затем окрашивают. Уже по готовому каркасу из стекла или плексигласа вырезают панель, которую крепят при помощи уголковых кронштейнов.

Пайка фотоэлементов

Для выполнения этой задачи необходим паяльник мощностью до 40 Вт и легкоплавкий припой. Небольшое его количество наносится на выводные части пластин. Обязательно соблюдается полярность подключения. Расстояние между фотоэлементами должно быть не менее 5 мм для учета возможного расширения. Для увеличения напряжения элементы соединяют последовательно, а для повышения тока – параллельно.

Когда отдельные цепочки будут собраны, их кладут тыльной стороной к подложке и приклеивают герметиком. Каждый блок солнечных пластин должен быть снабжен диодом Шоттки, исключающим разрядку аккумуляторов ночью. По схеме, представленной выше, осуществляют соединение всех цепочек с использованием медного провода или специальной шины.

Окончательная сборка

Уже готовые подложки укладывают в корпус. Для крепления используют саморезы. При наличии в раме поперечины в ней просверливают отверстия под провода. Выведенный наружу кабель фиксируют и припаивают к выводам сборки. Стекло укладывают в каркас, предварительно нанеся на верхний контур рамы слой герметика.

Изучив, как делают солнечные батареи в домашних условиях своими руками, можно сделать вывод, что для этого требуются хотя бы минимальные знания электротехники. Но сделав все максимально аккуратно, можно надеяться на удачное выполнение поставленной задачи. Также нужно быть готовым, что альтернативная энергия своими руками требует финансовых и временных затрат. Потренировавшись на первой панели, вы сможете сделать еще не одну солнечную батарею, тем самым обеспечив свое жилище бесплатной электроэнергией.

Как сделать солнечные батареи своими руками


С каждым днем выбросы углекислоты и токсичных веществ в атмосферу увеличивается, токсичные вещества вырабатываются при сгорании ископаемого топлива, вследствии чего постепенно уничтожают нашу планету. Поэтому внедрение «зеленой энергии», у которой вовсе отсутствует негативное влияние на окружающую среду, уже закрепила себя как базой основ новых электротехнологий. Одной из основ таких технологий получения экологически чистой электроэнергии это технология которая преобразует солнечнй свет в электроэнергию. Далее пойдет речь о солнечных батареях, а так же их возможности в собственном доме.
В нынешнее время электроустановки в виде солнечных батарей изготовленных в промышленных условиях, используются для полного и частичного энергообеспчения и теплообеспечения дома, и стоят в районе 15-20 тысячь долларов при гарантии работы 25 лет.
Гелиосистемы разделяют на теплообеспечения и энергообеспечения. В случае теплообеспечения используются технологии солнечного коллектора. В случае энергообеспечения происходит фотоэлектрический эффект, с помощью которого происходит генерация электричества в солнечных батареях. Далее я опишу технологию ручной сборки солнечной батареи.
Технология ручной сборки солнечной батареи вовсе не сложна и даже очень проста и доступна всем. Почти каждый человек может собрать солнечные батареи с относительно высоким КПД при давольно низких затратах. Это экологично, выгодно, доступно и в последнее время модно.

Выбор солнечных элементов для солнечной панели

Приступив к созданию солнечной электростанции, нужно учитывать, что при ручной сборке солнечных батарей нет нужды сразу собирать полнофункциональную солнечную электростанцию, её в будущем можно будет наращивать. Если первый эксперемент ручной сборки оказался положительным, то после имеет смысл увеличить функциональность солнечнойэлектростанции.

Прежде всего нужно знать что такое солнечная батарея, солнечная батарея — это прежде всего генератор, который работает на основе фотоэлектрического эффекта и преобразует солнечную тепловую энергию в электрическую энергию. Кванты света, которые вырабатывает солнце, попадают на кремниевую пластину и выбивает электрон с последней атомной орбиты кремния. Данный эффект создает большое количество свободных электронов, которые образуют поток электрического тока.

Перед тем как приступить к сборке солнечной батареи нужно сделать выбор в типе фотоэлектрического преобразователя. Фотоэлектрические преобразователи: монокристаллические, поликристаллические и аморфные. Для ручной сборки солнечной батареи чаще всего выбирают легко доступные в продаже поликристаллические и монокристаллические солнечные модули.

Солнечные панели из поликристаллического кремния имеют достаточно низкий КПД от 7 до 9%, но этот недостаток компенсируется тем, что поликристаллические панели практически не понижают КПД при облачной и пасмурной погоде, гарантийная работоспособности поликристаллических элементов составляет примерно 10 лет. Солнечные панели на основе элекментов монокристаллического кремния имеют более высокий КПД около 13% и сроки работоспособности приблезительно 25 лет, но монокристаллические элементы сильно понижают мощность при отсутствии прямого попадения солнечного света. Величина КПД кристаллов кремния может существенно изменятся от разных производителей . На практике работы солнечных электростанций в полевых условиях можно сказать о сроке службы монокристаллических панелей более 30 лет, а для поликристаллических модулей — более чем 20 лет. Причем за весь период эксплуатации потеря мощности у кремниевых монокристалических и поликристаллических модулей составляет не более 10 процентов, а у тонкопленочных аморфных модулей только за первые два года мощность может снизится на 10-40%.

Набор Solar Cells можно приобрести на аукционе Еbay для сборки солнечной батареи из 36 и 72 солнечных элементов. Эти наборы так же доступны в продаже в Украине и в России. Зачастую, для ручной сборки солнечных батарей используются солнечные модули В-типа, это те модули, которые отбраковали на промышленном производстве. Они не теряют своих эксплуатационных показателей, но зато намного дешевле.
 
 
Разработка проекта гелиевой энергосистемы

Проектирование задуманной солнечной электростанции зависит от способа её монтажа и установки. К примеру солнечные батареи должны устанавливаться под определенным наклоном, чтобы обеспечить прямое попадание солнечных лучей под перпедикулярным углом. КПД солнечной панели так же зависит от интенсивности световой энергии, а также зависит от угла попадания солнечных лучей.
Смотреть сверху вниз: Монокристаллические солнечные панели (по 80 ватт) на даче установлены практически вертикально (зима). Монокристаллические солнечные панели на даче имеют меньший угол (весна)ю Механическая система управления углом наклона солнечной батареи.

Промышленные солнечные панели очень часто снабжены специальными датчиками, которые обеспечивают движение солнечных панелей по направлению движения солнечных лучей, что очень увеличивает стоимость солнечных панелей. Но так же тут может быть применено ручное механическое управление углом наклона солнечных панелей. В зимнее время солнечные панели должны быть практически вертикальными, чтобы исключить налегание снега на солнечных панелях.

Схема расчета угла наклона солнечной панели в зависимости от времени года

Солнечные батареи следует устнавливать с солнечной стороны вашего дома, чтобы за световой день пребывание солнечных лучей на солнечных батареях было максимально. В зависимости от географического расположения вашего дома и времени года вычисляется оптимальный угол наклона для вашего месторасположения.

Выбор оптимального статического угла наклона для кровельной солнечной системы монокристаллического типа

При сооружении солнечных панелей можно выбирать самые разные материалы по массе и другим характеристикам. Но при выборе материалов следует учитывать максимально допустимые температуры нагрева материалов, т.к. при работе солнечных модулей на полную мощность температура не должна превышать 250 градусов по цельсию. При пиковой температуре солнечные модули теряют свою функцию производства электрического тока.
Готовые гелиосистемы зачастую не предпологают охлаждения солнечных модулей. Ручное изготовление может включать в себя охлаждение гелиосистемы и управление углом наклона солнечных панелей для регулировки температуры модуля, а так же выбор прозрачного материала, который будет поглощать ИК-излучение.

Как показали расчеты, в ясный солнечный день из 1 метра солнечных панелей можно получить 120 Вт мощности, но этого не хватит чтоб запустить даже компьютер. Солнечные панели размером в 10 метров производит уже более 1кВт электроэнергии, что позволит снабдить электроэнергией светильники, телевизоры и ваш компьютер. Для обычной семьи 3-4 человека необходимо около 300 кВт в месяц, поэтому солнечные панели должны быть размеров 20м, при условии что солнечные панели будут установлены с солнечной стороны вашего дома.
Для уменьшения месячного электропотребления советую использовать для освещения вместо обычных лампочек, светодиодые лампочки.

Изготовление каркаса солнечной батареи

Для изготовления корпуска солнечной панел в основном используют алюминиевые уголки. В интернет магазинах можно приобрести уже готовые корпуса для солнечных батарей. А так же для изготовления корпуса солнечной панели выбирают по желанию прозрачное покрытие.

Комплект рамы со стеклом для солнечной батареи, примерная стоимость от 33 долларов

При выборе прозрачного материала можно опиратся на следущие характеристики материалов:

Если в качестве критерия выбора рассматривать показатель преломления солнечного света, то самый минимальный коэффициэнт у плексиглас, более дешевый вариант это обычное стекло, менее подходящий это поликарбонат. Но в продаже сейчас имеется поликарбонат с антиконденсатным покрытием, что обеспечивает качественный уровень термозащиты.

Важно про изготовлении солнечных панелей выбирать прозрачные материалы которые не пропускают ИК-спектр, что снизит нагревание кремниевых элементов.

Схема поглощения УФ и ИК излучения различными стеклами. а) обычное стекло, б) стекло с ИК-поглощением, в) дуплекс с термопоглощающим и обычным стеклом.

Защитное силикатное стекло с оксидом железа обеспечивает максимальное поглощение ИК-спектра. ИК-спектр хорошо поглощает любое минеральное стекло, а так же минеральное стекло более устойчиво к повреждениям, но в тоже время является очень дорогим и недоступным.

Так же зачестую для солнечных панелей применяют специальные антибликовые сверхпрозрачные стекла, которые пропускают до 98% спектра.

Солнечная панель в корпусе из оргстекла

Монтаж корпуса солнечной батареи

В данном случае будет показано изготовление солнечной панели из 36 поликристаллических солнечных модулей размером 81х150мм. Отсюда вычисляем размеры будущей солнечной панели. Важно при расчете между модулями оставлять небольшое расстояние, которое может менятся при воздействии атмосферных воздействий, т.е. оставляйте между модулями примерно 3-5мм. В итоге получим размер заготовки 835х690мм при ширине уголка 35мм.




Самодельная солнечная батарея изготовленная вручную, сделанная с использованием алюминиевого профиля, очень похожа на солнечную панель фабричного изготовления. При этом обеспечивается высокая степень герметичности и прочности конструкции.
Для изготовления берем алюминиевый уголок, и выполняем заготовки рамки 835х690 мм. Чтобы можно было провести крепление метизов, в раме следует сделать отверстия.
На внутреннюю часть уголка дважды наносим силиконовый герметик.
Важно чтобы не было незаполненных мест. От качества нанесения герметика зависит герметичность и долговечность батареи.
Далее в раму кладется прозрачный лист из выбранного материала: поликарбоната, оргстекла, плексигласа, антибликового стекла. Важно силикону дать высохнуть на открытом воздухе, иначе испарения создадут пленку на элементах.
Стекло требуется тщательно прижать и зафиксировать.
Для надежного крепления защитного стекла используем метизы. Нужно закрепить 4 угла рамки и по периметру разместить два метиза с длинной стороны рамки и по одному метизу с короткой стороны.
Метизы фиксируются при помощи шурупов.
Каркас солнечной батареи готов. Важно перед креплением солнечных элементов, нужно очистить стекло от пыли.

Подбор и пайка солнечных элементов

В данное время в интернет магазинах представлен огромный ассортимент изделий для самостоятельного изготовления солнечных батарей.

Набор Solar Cells включает комплект из 36 поликристаллических кремниевых элементов, проводники для элементов и шины, диоды Шотке и карандаш с кислотой для паяния

Из-за того что солнечная батарея, сделанная своими руками, ориентировочно в 4 раза дешевле заводской готовой, собственное изготовление — это огромная экономия средств. В интернет магазинах можно приобрести солнечные модули, элементы с дефектами, при этом они не теряют своей функциональности, но придется пожертвовать внешним видом солнечной батареи.

Поврежденные фотоэлементы не теряют своей функциональности

Если вы впервые занимаетесь изготовлением солнечных батарей, то лучше приобретать наборы для изготовления солнечных панелей, в продаже имеются солнечные элементы с припаянными проводниками. Так как пайка контактов — это достаточно сложный процесс, сложность заключается в хрупкости солнечных элементов.

Если вы купили кремниевые элементы без проводников, то в первую очередь необходимо провести пайку контактов.



Так выглядит поликристаллический кремниевый элемент без проводников.
Проводники нарезаются с помощью картонной заготовки.
Необходимо аккуратно положить проводник на фотоэлемент.
На место припаивания нанести кислоту для паяния и припой. Проводник для удобства фиксируется с одной стороны тяжелым предметом.
В таком положении необходимо аккуратно припаять проводник к фотоэлементу. Во время пайки нельзя нажимать на кристалл, потому что он очень хрупкий.

Пайка элементов для солнечных панелей — это весьма кропотливая работа. Если с первого раза не удастся получить нормального соединения, то нужно повторить работу. По нормативам серебряное напыление на проводнике должно выдерживать 3 цикла пайки при допустимых тепловых режимах, на практике сталкиваешься с тем, что напыление разрушается. Разрушение серебряного напыления происходит из-за использования паяльников с нерегулируемой мощностью (65Вт), этого нужно избегать, можно уменьшить мощность паяльника таким образом — для этого нужно последовательно с паяльником включить патрон с лампочкой в 100 Вт. Помните, что номинальная мощность  паяльника  нерегулируемого слишком большая для пайки кремниевых контактов.

Если вам продавцы проводников будут говорить, что припой на соединителе имеется, но вы его лучше нанесите дополнительно. Во время пайки будьте аккуратны, при минимальном усилии солнечные элементы лопаются, а так же не нужно складывать солнечные элементы пачкой, от массы нижние элементы могут треснуть.

Сборка и пайка солнечной батареи
При первой ручной сборке солнечной батареи лучше воспользоваться разметочной подложкой, которая поможет расположить элементы ровно на некотором расстоянии друг от друга (5 мм).

Разметочная подложка для элементов солнечной батареи

Основа выполняется из листа фанеры с маркированием уголков. После пайки на каждый элемент с обратной стороны крепится кусок монтажной ленты, достаточно прижать заднюю панель к скотчу, и все элементы переносятся.

Монтажная лента, использованная для крепления, с обратной стороны солнечного элемента

При данном типе крепления сами элементы дополнительно не герметизируются, они могут свободно расширяться под действием температуры и это не приведет к повреждению солнечной батареи и разрыву контактов и элементов. Герметизации поддаются только соединительные части конструкции. Такой вид крепления больше подходит для опытных образцов, но вряд ли может гарантировать долгосрочную эксплуатацию в полевых условиях.

Последовательный план сборки батареи выглядит так:

Выкладываем элементы на стеклянную поверхность. Между элементами должно быть расстояние, что предполагает свободное изменение размеров без ущерба конструкции. Элементы нужно прижать грузами.

Пайку производим по приведенной ниже электросхеме. «Плюсовые» токоведущие дорожки размещены на лицевой стороне элементов, «минусовые» — на обратной стороне.
Перед пайкой нужно нанести флюс и припой, после аккуратно припаять серебряные контакты.

По такому принципу соединяются все солнечные элементы.

Контакты крайних элементов выводятся на шину, соответственно, на «плюс» и «минус». Для шины используется более широкий серебряный проводник, который имеется в наборе Solar Cells.
Рекомендуем также вывести «среднюю» точку, с ее помощью ставятся два дополнительных шунтирующих диода.

Клемма устанавливается также с внешней стороны рамы.

Так выглядит схема подключения элементов без выведенной средней точки.

Так выглядит клеммная планка с выведенной «средней» точкой. «Средняя» точка позволяет на каждую половину батареи поставить шунтирующий диод, который не даст батарее разряжаться при снижении освещения или затемнении одной половины.

На фото показан шунтирующий диод на «плюсовом» выходе, он противостоит разрядке аккумуляторов через батарею в ночное время и разрядке других батарей во время частичного затемнения.
Чаще в качестве шунтирующих диодов используют диоды Шотке. Они дают меньшую потерю на общей мощности электрической цепи.
В качестве токовыводящих проводов может быть использован акустический кабель в силиконовой изоляции. Для изоляции можно применить трубки из-под капельницы.
Все провода должны быть прочно зафиксированы силиконом.

Элементы могут быть соединены последовательно (см. фото), а не посредством общей шины, тогда 2-й и 4-й ряд необходимо повернуть на 1800 относительно 1-го ряда.

Основные проблемы сборки солнечной панели связаны с качеством пайки контактов, поэтому специалисты предлагают перед герметизацией панели ее протестировать.

Тестирование панели перед герметизацией, напряжение сети 14 вольт, пиковая мощность 65 Вт

Тестирование можно делать после пайки каждой группы элементов. Если вы обратите внимание на фотографии в мастер-классе, то часть стола под солнечными элементами вырезана. Это сделано намеренно, чтобы определить работоспособность электрической сети после пайки контактов.

Герметизация солнечной панели

Герметизация солнечных панелей при самостоятельном изготовлении — это самый спорный вопрос среди специалистов. С одной стороны, герметизация панелей необходима для повышения долговечности, она всегда применяется при промышленном изготовлении. Для герметизации зарубежные специалисты рекомендуют использовать эпоксидный компаунд «Sylgard 184», который дает прозрачную полимеризованную высокоэластичную поверхность. Стоимость «Sylgard 184»  составляет около 40 долларов.

Герметик с высокой степенью эластичности «Sylgard 184»

Но с другой стороны, если вы не хотите тратить дополнительные деньги, то вполне можно задействовать силиконовый герметик. Однако в этом случае не стоит полностью заливать элементы, чтобы избежать их возможного повреждения в процессе эксплуатации. В таком случае элементы к задней панели можно прикрепить при помощи силикона и герметизировать только края конструкции.  

Перед началом герметизации необходимо подготовить смесь «Sylgard 184».

Сначала заливаются места стыков элементов. Смесь должна схватиться, чтобы закрепить элементы на стекле.

После фиксации элементов делается сплошной полимеризирующий слой эластичного герметика, распределить его можно с помощью кисточки.

Так выглядит поверхность после нанесения герметика. Герметизирующий слой должен просохнуть. После полного высыхания можно закрыть солнечную батарею задней панелью.

Так выглядит лицевая сторона самодельной солнечной панели после герметизации.

Схема электроснабжения дома

Систему электроснабжения дома с использованием солнечных батарей принято называть фотоэлектрическими системами, т.е. системами, генерирующими энергию с использованием фотоэлектрического эффекта. Для собственных жилых домов рассмотрены три фотоэлектрические системы: автономная система энергообеспечения, гибридная батарейно-сетевая фотоэлектрическая система, безаккумуляторная фотоэлектрическая система, подключенная к центральной системе энергоснабжения.

Каждая из вышеперечисленных систем имеет свое предназначение и преимущества, но наиболее часто в жилых домах применяют фотоэлектрические системы с резервными аккумуляторными батареями и подключением к централизованной энергосети. Питание электросети осуществляется при помощи солнечных батарей, в темное время суток от аккумуляторов, а при их разрядке — от центральной энергосети. В труднодоступных районах, где нет центральной сети, в качестве резервного источника энергоснабжения используются генераторы на жидком топливе.

Более экономной альтернативой гибридной батарейно-сетевой системе электроснабжения будет безаккумуляторная солнечная система, подсоединенная к центральной сети энергоснабжения. Электроснабжение осуществляется от солнечных батарей, а в темное время суток сеть питается от центральной сети. Такая сеть более применима для учреждений, потому что в жилых домах большая часть энергии потребляется в вечернее время.

Схемы трех типов фотоэлектрических систем

Рассмотрим типичную установку батарейно-сетевой фотоэлектрической системы. В качестве генератора электроэнергии выступают солнечные панели, которые подсоединены через соединительную коробку. Далее в сети устанавливается контроллер солнечного заряда, чтобы избежать короткого замыкания при пиковой нагрузке. Электроэнергия накапливается в резервных батареях-аккумуляторах, а также подается через инвертор на потребители: освещение, бытовую технику, электроплиту и, возможно, используется для нагревания воды. Для установки системы отопления эффективнее применять гелиоколлекторы, которые относятся к альтернативной гелиотехнологии.

Гибридная батарейно-сетевая фотоэлектрическая система с переменным током

Существует два типа электросетей, которые используются в фотоэлектрических системах: на базе постоянного и переменного тока. Использование сети переменного тока позволяет размещать электропотребители на расстоянии, превышающем 10–15 м, а также обеспечивать условно-неограниченную нагрузку сети.

Для частного жилого дома обычно используют следующие комплектующие фотоэлектрической системы:
-суммарная мощность солнечных панелей должна составлять 1000 Вт, они обеспечат выработку около 5 кВт ч;
-аккумуляторы с общей емкостью в 800 А/ч при напряжении 12 В;
-инвертор должен иметь номинальную мощность 3кВт с пиковой нагрузкой до 6 кВт, входное напряжение 24–48 В;
-контроллер солнечного разряда 40–50 А при напряжении в 24 В;
-источник бесперебойного питания для обеспечения кратковременного заряда с током до 150 А.

Из этого следует, что для фотоэлектрической системы электроснабжения понадобится 15 панелей на 36 элементов, пример сборки которых описан выше. Каждая солнечная панель дает суммарную мощность в 65 Вт. Более мощными будут солнечные батареи на монокристаллах. Например, солнечная панель из 40 монокристаллов имеет пиковую мощность 160 Вт, однако такие панели чувствительны к пасмурной погоде и облачности. В этом случае солнечные панели на базе поликристаллических модулей оптимальны для использования.

Всего комментариев: 0

▶▷▶▷ как в домашних условиях сделать солнечные батареи своими руками

▶▷▶▷ как в домашних условиях сделать солнечные батареи своими руками
ИнтерфейсРусский/Английский
Тип лицензияFree
Кол-во просмотров257
Кол-во загрузок132 раз
Обновление:09-03-2019

как в домашних условиях сделать солнечные батареи своими руками — Yahoo Search Results Yahoo Web Search Sign in Mail Go to Mail» data-nosubject=»[No Subject]» data-timestamp=’short’ Help Account Info Yahoo Home Settings Home News Mail Finance Tumblr Weather Sports Messenger Settings Want more to discover? Make Yahoo Your Home Page See breaking news more every time you open your browser Add it now No Thanks Yahoo Search query Web Images Video News Local Answers Shopping Recipes Sports Finance Dictionary More Anytime Past day Past week Past month Anytime Get beautiful photos on every new browser window Download Солнечные батареи своими руками: как сделать быстро и просто wwwenergyaby › Своими руками Поэтому все более популярным становится производство солнечных батарей своими руками И поговорим мы сегодня о том, как сделать солнечные панели в домашних условиях Солнечная батарея своими руками: как сделать в домашних solar-energru/kak-sdelat-solnechnuyu-batareyu-5 Cached Как сделать солнечные батареи своими руками – видео урок Как В Домашних Условиях Сделать Солнечные Батареи Своими Руками — Image Results More Как В Домашних Условиях Сделать Солнечные Батареи Своими Руками images Солнечная батарея своими руками в домашних условиях процесс wwwyoutubecom/watch?v=MfUzksNzvoY Cached Солнечная батарея своими руками в домашних условиях процесс изготовления Как сделать солнечную батарею в домашних условиях своими budeshstroitru/radiatory/kak-sdelat-solnechnuyu Cached В настоящий момент на территории России существует несколько заводов, которые производят солнечные батареи, но вы можете их сделать и сами в домашних условиях Солнечные батареи своими руками: много способов, видео vashumnyidomru/elektropitanie/alternativnaya Cached Как сделать солнечные батареи своими руками подробно описано в статье Рассмотрены варианты из фотоэлементов, транзисторов, диодов и даже из медной фольги Солнечные батареи своими руками: как сделать в домашних www6wattru/elektrosnabzhenie/solnechnye-batarei-svoimi Cached Одним из таких изобретений являются солнечные батареи Сегодня мы расскажем вам о том, как их сделать своими руками в домашних условиях Как сделать солнечную батарею своими руками — YouTube wwwyoutubecom/watch?v=MUf8LZ1sr-A Cached Как сделать солнечную батарею своими руками Солнечные батареи Постройка Солнечной Батареи своими Солнечная батарея своими руками: как сделать самодельный прибор sovet-ingeneracom › … › Солнечные батареи Как сделать солнечную батарею своими руками: пошаговый инструктаж по сборке Солнечные батареи — источник получения энергии, которую можно направить на выработку электричества или тепла для малоэтажного дома Солнечная батарея своими руками: как сделать солнечную sandizainru/na-dache/solnechnaya-energiya-v Cached Однако монтаж батареи можно удешевить, если сделать прибор своими силами Статья расскажет и покажет с помощью видео, как сконструировать собственными руками панель для получения Как своими руками сделать солнечную панель для дома elektroguru/elektrooborudovanie/avtonomnoe-ele Cached 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 Promotional Results For You Free Download | Mozilla Firefox ® Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox — the faster, smarter, easier way to browse the web and all of Yahoo 1 2 3 4 5 Next 35,400 results Settings Help Suggestions Privacy (Updated) Terms (Updated) Advertise About ads About this page Powered by Bing™

  • как их сделать своими руками в домашних условиях Как сделать солнечную батарею своими руками — YouTube wwwyoutubecom/watch?v=MUf8LZ1sr-A Cached Как сделать солнечную батарею своими руками Солнечные батареи Постройка Солнечной Батареи своими Солнечная батарея своими руками: как сделать самодельный прибор sovet-ingeneracom › … › Солнечные батареи Как сделать солнечную батарею своими руками: пошаговый инструктаж по сборке Солнечные батареи — источник получения энергии
  • если сделать прибор своими силами Статья расскажет и покажет с помощью видео
  • видео vashumnyidomru/elektropitanie/alternativnaya Cached Как сделать солнечные батареи своими руками подробно описано в статье Рассмотрены варианты из фотоэлементов

как в домашних условиях сделать солнечные батареи своими руками — Поиск в Google Специальные ссылки Перейти к основному контенту Справка по использованию специальных возможностей Оставить отзыв о специальных возможностях Нажмите здесь , если переадресация не будет выполнена в течение нескольких секунд Войти Удалить Пожаловаться на неприемлемые подсказки Режимы поиска Все Видео Картинки Новости Покупки Ещё Карты Книги Авиабилеты Финансы Настройки Настройки поиска Языки (Languages) Включить Безопасный поиск Расширенный поиск Ваши данные в Поиске История Поиск в справке Инструменты Результатов: примерно 4 050 000 (0,51 сек) Looking for results in English? Change to English Оставить русский Изменить язык Результаты поиска Все результаты Как сделать солнечную батарею своими руками из подручных › База знаний › Электронные самоделки Сохраненная копия Похожие Рейтинг: 3,8 — ‎16 голосов 16 февр 2015 г — Собираем солнечную батарею в домашних условиях Итак, чтобы сделать солнечную батарею своими руками , Вы должны выполнить Видео 14:58 Как сделать солнечную батарею в домашних условиях, how to Vadym Goliak YouTube — 13 сент 2015 г 9:38 Солнечная батарея своими руками в домашних условиях процесс 3П — Полезные советы YouTube — 1 февр 2017 г 4:48 Как сделать солнечную батарею своими руками Константин Иванов YouTube — 2 сент 2017 г Все результаты Солнечная панель в домашних условиях — Живая наука :Солнечная-панель-в-домашних-условиях Сохраненная копия 18 июн 2011 г — Купить солнечную батарею сейчас не составляет труда, но цены довольно 1) изготовить солнечную батарею в домашних условиях с Солнечные батареи своими руками: как сделать быстро и просто wwwenergyaby › Своими руками Сохраненная копия Похожие 29 мая 2013 г — солнечных батарей своими руками И поговорим мы сегодня о том, как сделать солнечные панели в домашних условиях Как сделать солнечную батарею, принцип ее работы, способы ekoenergiaru/solnechnaya-energiya/kak-sdelat-solnechnuyu-batareyuhtml Сохраненная копия Узнайте, как своими руками изготовить солнечную батарею , какие есть более, если монтировать солнечную батарею придется в домашних условиях Как сделать самому солнечную батарею в домашних условиях solarbru/samostoyatelnoe-izgotovlenie-solnechnykh-batarei-v-domashnikh-usloviyakh Сохраненная копия Сделать солнечную батарею в домашних условиях на самом деле не так уж сложно выходные данные будущей панели, собранной своими руками Как сделать солнечную панель своими руками в домашних условиях solarbru/kak-samostoyatelno-sdelat-solnechnuyu-panel Сохраненная копия Похожие По сути, самому собрать фотобатарею, даже в домашних условиях , не так Чтобы сделать своими руками солнечную батарею из транзисторов или Как сделать солнечную батарею своими руками | Как это сделано Сохраненная копия Как сделать солнечную батарею своими руками достаточных объемов энергии, необходимых в условиях энергообеспечения жилого дома , солнечных Солнечная батарея своими руками из подручных средств в Сохраненная копия 28 февр 2017 г — Как собрать солнечную батарею своими руками из подручных средств Однако, собирая их в домашних условиях своими руками , нужно знать, что Его не тяжело сделать из любого из перечисленных выше Солнечная батарея своими руками: как сделать солнечную Сохраненная копия Однако монтаж батареи можно удешевить, если сделать прибор своими силами Для создания солнечной батареи в домашних условиях нужно Солнечная батарея своими руками 120W — 4000 руб Сохраненная копия Солнечная батарея своими руками 120 Вт, 12 В, за 4000 руб — это почти в три 120 Вт собранная своими руками в домашних условиях обойдётся Вам в Как сделать солнечную батарею своими руками — Remoskopru › Инженерные системы Сохраненная копия Рейтинг: 3,8 — ‎4 голоса Перейти к разделу Из чего можно сделать гелиопанель в домашних условиях — на все преимущества батарей панель своими руками из Как сделать солнечную панель, батарею своими руками — e-veterok e-veterokru/solnehnye_paneli_svoimi_rukami_razdelphp Сохраненная копия Похожие Изготовление солнечных панелей своими руками , в разделе информация разных людей по изготовлению солнечных панелей в домашних условиях Как сделать солнечные элементы — wikiHow Сохраненная копия Солнечные элементы работают на основе энергии Солнца, под воздействием ко кремний в качестве полупроводника, но вот способ сделать солнечную батарею из В домашней обстановке другой источник света, такой как прожектор или само солнце, Как выращивать салат в домашних условиях Как изготовить фотоэлемент в домашних условиях — wikiHow Сохраненная копия Как изготовить фотоэлемент в домашних условиях В этой статье вы узнаете, как в домашних условиях сделать солнечную батарею , чтобы затем с ее Солнечная батарея своими руками — Akbinforu › Альтернатива Сохраненная копия Перейти к разделу Как сделать солнечную батарею в домашних условиях ? — в работе, и сколько это стоит Солнечная батарея Как сделать солнечную батарею своими руками: пошаговые › Строительство › Электрика Сохраненная копия Рейтинг: 3 — ‎6 голосов Можно ли сделать солнечную батарею своими руками и что для этого понадобится картина того, какие фотоэлементы подходят под наши условия Редко у какого домашнего мастера не найдётся заветной коробочки со Как в домашних условиях сделать солнечную батарею из — FBru fbru › Домашний уют › Инструменты и оборудование Сохраненная копия 25 дек 2017 г — Если вы решили сделать солнечную батарею самостоятельно, то должны для солнечная батарея батарея для дома своими руками Как сделать солнечную батарею в домашних условиях: своими teploclassru/otoplenie/kak-sdelat-solnechnuyu-batareyu-v-domashnikh-usloviyakh Сохраненная копия Как сделать солнечную батарею в домашних условиях : 3 элементы Составляющие для изготовления солнечной батареи своими руками · Расчет Солнечная батарея своими руками: как сделать самодельную › Отопление › Альтернативная энергия Сохраненная копия Рейтинг: 4 — ‎2 голоса Желание сделать систему энергообеспечения частного дома более оборудованию — солнечная батарея , сделанная своими руками , которая Солнечная батарея своими руками из подручных средств и wwwprosamostroiru/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami/ 6 мая 2017 г — Монтаж; Что лучше купить или сделать солнечную батарею ? Если вы собрались делать солнечную батарею для дома из диодов, Как сделать солнечные батареи своими руками в домашних genportru/article/sborka-solnechnyh-paneley-svoimi-rukami-sovety-professionalov Сохраненная копия Рекомендации по самостоятельной сборке солнечных батарей своими руками в домашних условиях Советы профессионалов Солнечные батареи: принцип работы, как сделать своими руками Сохраненная копия 15 янв 2019 г — Как же работают солнечные батареи , как их устанавливать и можно ли сделать их своими руками в домашних условиях Обо всем этом Солнечная батарея своими руками — принцип и порядок сборки Сохраненная копия Рейтинг: 5 — ‎2 голоса Перейти к разделу Как собрать солнечную батарею в домашних условиях ? — Солнечные батареи Такой монтаж будет актуален, если балкон находится на солнечной стороне дома то есть сделать своеобразный Как сделать солнечную батарею для дома своими руками › Полезно знать Сохраненная копия Рейтинг: 5 — ‎1 голос 28 нояб 2018 г — 5 Видео: Изготовление солнечной батареи своими руками в домашних условиях 6 Правила установки 7 Изготовление устройства из Солнечная батарея своими руками (50 фото): как сделать в wwwstroy-podskazkaru › Солнечные батареи Сохраненная копия Солнечная батарея – это непростое оборудование, но его можно создать своими руками Как она работает и как ее сделать в домашних условиях ? Как сделать солнечную батарею своими руками? Фото, видео, схемы infoelectrikru/alternativnoe/sdelat-solnechnuyu-batareyu-svoimi-rukamihtml Сохраненная копия 10 нояб 2016 г — Очевидно, что сделать солнечную батарею в домашних условиях «с нуля» не представляется возможным ввиду технологической Солнечная батарея своими руками: устройство, необходимые onlineelektrikru › Электрооборудование › Блоки питания Сохраненная копия Похожие Солнечная батарея своими руками – просто или нет? мы постарались ответить на вопрос, как сделать солнечную батарею в домашних условиях ? Элементы для солнечных батарей своими руками [1] — Конференция :339 Сохраненная копия 12 мар 2007 г — 29 сообщений — ‎8 авторов Возможно ли самостоятельно сделать элементы для солнечных батарей ? солнечной батареи , который можно изготовить своими руками , это дела хочет кататься не на ВАЗе, а на мерсе, а обедать не дома , Изготовление солнечной батареи в домашних условиях backupofbrainblogspotcom/2013/03/blog-post_25html Сохраненная копия Похожие 25 мар 2013 г — Изготовление солнечной батареи в домашних условиях Сделать солнечные панели своими руками обойдётся в 2,5-3 раза дешевле, Как сделать солнечную батарею своими руками — Kotelguru › Альтернативное отопление Сохраненная копия Рейтинг: 4,4 — ‎7 голосов Можно ли своими руками построить солнечную батарею и что для этого давайте рассмотрим, сколько тепла понадобится, например, для дома в 70 кв Как своими руками сделать солнечную батарею для дома Сохраненная копия Солнечные панели кажутся весьма высокотехнологичным устройством, однако при наличии нужных деталей сделать их сможет любой умелец Как сделать в домашних условиях солнечную батарею? +видео uchidomaru/kak-sdelat-v-domashnix-usloviyax-solnechnuyu-batareyu/ Сохраненная копия Похожие Если вы всегда мечтали поставить себе на доме солнечные батареи , но не хотите их покупать, а сделать в домашних условиях своими руками , тогда Солнечные батареи своими руками: как сделать в домашних 6wattru/elektrosnabzhenie/solnechnye-batarei-svoimi-rukami Сохраненная копия Одним из таких изобретений являются солнечные батареи Сегодня мы расскажем вам о том, как их сделать своими руками в домашних условиях Солнечная батарея из диодов своими руками › Электроника › Альтернативная энергия Сохраненная копия Рейтинг: 5 — ‎6 голосов 19 окт 2017 г — Сделать настоящую солнечную батарею в домашних условиях практически невозможно Для это нужно не только заводское Как сделать солнечную батарею из панелей своими руками sovet-ingeneracom › Эко-энергия › Солнечные батареи Сохраненная копия Как сделать солнечную батарею своими руками : технология сборки и что солнечной энергии хватит для полного обеспечения частного дома Солнечная батарея своими руками: как сделать в домашних › Строительство дома › Инженерные системы › Отопление Сохраненная копия Перейти к разделу Способ, как сделать солнечную батарею в домашних условиях — Чтобы сделать солнечную панель своими руками в Солнечные батареи своими руками — пошаговая инструкция Сохраненная копия Похожие Как правильно сделать солнечную батарею своими руками В последнее время применение энергии солнца в домашних условиях интересует Изготовление солнечных панелей в домашних условиях › Альтерн энергия › Солнечная энергетика Сохраненная копия Изготовление солнечных панелей в домашних условиях North 11-01-2016, 07:16 7 851 Альтерн 14957 0 Солнечная батарея своими руками 3705 1 Как сделать солнечную батарею своими руками (фото, видео) electricvdeleru › Электроснабжение Сохраненная копия Похожие Как сделать солнечную батарею своими руками из подручных средств? в домашних условиях ; Солнечная панель из простых алюминиевых банок Запрещённое Видео о том, Как Собрать Солнечную Батарею Сохраненная копия Такая технология производства солнечных батарей была разработана еще 15 о данной технологии производства солнечных батарей в Россиянии Солнечные батареи своими руками — как сделать в домашних kakpravilnosdelatru/solnechnye-batarei-svoimi-rukami/ Сохраненная копия Похожие ГлавнаяЭлектрика Солнечные батареи своими руками панели преобразователи из подручных средств (в домашних условиях ), дадим пошаговую Как сделать солнечные панели для дома своими руками — chebo Сохраненная копия Хорошей альтернативой промышленным моделям представляются солнечные панели, сделанные своими руками в домашних условиях Как правильно сделать солнечную панель своими руками — Жми! Сохраненная копия Рейтинг: 1 — ‎1 голос как сделать солнечные панели в домашних условиях своими руками Мильцарский — Солнечная батарея из транзисторов своими руками : пошаговая Как самому собрать солнечную батарею (Часть2) | Свой дом myvideosaitru/kak-samomu-sobrat-solnechnuyu-batareyu-chast2/ Сохраненная копия 27 дек 2015 г — Длительность: Ключевые слова: солнечные батареи , Солнечная батарея своими руками в домашних условиях процесс изготовления Солнечная батарея своими руками: фото изготовления панели sam-stroitelcom/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami-foto-izgotovleniyahtml Сохраненная копия Рейтинг: 4,6 — ‎7 голосов 27 авг 2017 г — Самодельная солнечная батарея изготовление солнечной панели своими руками в домашних условиях : фото Автор изготовил две Как сделать лопасти для ветрогенератора Cамодельный генератор для Солнечная батарея своими руками — 66 фото инструкции по sdelajrukamiru/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami/ Сохраненная копия Солнечная батарея своими руками : простой способ постройки Схемы Место для установки солнечной батареи для вашего дома должно быть хорошо Можно ли создать сварочный аппарат своими руками и как это сделать ? Солнечные батареи своими руками: принцип работы устройства remooru/elektrika/solnechnye-batarei-svoimi-rukami Сохраненная копия Рейтинг: 5 — ‎1 голос 27 сент 2018 г — Изготовив солнечную батарею для дома своими руками , хозяин сможет оптимизировать электропотребление и тем самым снизить Картинки по запросу как в домашних условиях сделать солнечные батареи своими руками «cb»:6,»cr»:6,»id»:»kcdatVxXhYQToM:»,»ml»:»600″:»bh»:90,»bw»:125,»oh»:337,»ou»:» «,»ow»:450,»pt»:»homeliru/wp-content/uploads/2017/09/maxresdefault»,»rh»:»homeliru»,»rid»:»b_xUbNWcOZPWnM»,»rt»:0,»ru»:» «,»st»:»Homeliru»,»th»:94,»tu»:» \u003dtbn:ANd9GcQUnp9_Q9QZnRdmjG4o7965F4iZTtQAVKDwvW6EzjL0aDHnLdlsxlUtnTk»,»tw»:125 «cb»:6,»ct»:3,»id»:»bWJ_DahnOimBIM:»,»ml»:»600″:»bh»:90,»bw»:119,»oh»:360,»ou»:» «,»ow»:480,»pt»:»iytimgcom/vi/MfUzksNzvoY/hqdefaultjpg»,»rh»:»youtubecom»,»rid»:»Iu3YV0ih5OxT9M»,»rt»:0,»ru»:» \u003dMfUzksNzvoY»,»st»:»YouTube»,»th»:90,»tu»:» \u003dtbn:ANd9GcQxPWAgBwdglZk4rFrB5PDSwaRX2r9z4z4c35UEPupNlASy5NFv2ULvY7I»,»tw»:120 «cl»:9,»cr»:12,»ct»:9,»id»:»YAhhVVZIzLiarM:»,»ml»:»600″:»bh»:90,»bw»:119,»oh»:400,»ou»:» «,»ow»:550,»pt»:»staticlivescienceru/solar1/6jpg»,»rh»:»livescienceru»,»rid»:»f-f4VmdgW-S6NM»,»rt»:0,»ru»:» :%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%BB%D1%8C-%D0%B2-%D0%B4%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%BD%D0%B8%D1%85-%D1%83%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%8F%D1%85″,»st»:»Живая наука»,»th»:90,»tu»:» \u003dtbn:ANd9GcTe8W9XgBv5y0UQ57nWJ13uRIVfL-uVielIzmzJ1j0CDq9GyDuy4U2nzyA»,»tw»:124 «cb»:6,»cr»:6,»id»:»sSk4omKhWiiwAM:»,»ml»:»600″:»bh»:90,»bw»:103,»oh»:547,»ou»:» «,»ow»:600,»pt»:»samelectrikru/wp-content/uploads/2015/02/Kak_sdel»,»rh»:»samelectrikru»,»rid»:»WPTo6ZL1ckVRrM»,»rt»:0,»ru»:» «,»st»:»Сам электрик»,»th»:94,»tu»:» \u003dtbn:ANd9GcT-oOjl3bw15r-7PfczHdvwSYtuWeoZgBOxIKULCP3OC_lXF65y-Cq0Ueo»,»tw»:103 «cl»:6,»cr»:12,»id»:»FheN3qhwpDWWjM:»,»ml»:»600″:»bh»:90,»bw»:118,»oh»:720,»ou»:» «,»ow»:1280,»pt»:»iytimgcom/vi/uIK9_G2cAdw/maxresdefaultjpg»,»rh»:»youtubecom»,»rid»:»wdtamdAc47Cp7M»,»rt»:0,»ru»:» \u003duIK9_G2cAdw»,»st»:»YouTube»,»th»:90,»tu»:» \u003dtbn:ANd9GcQdY9ou7sb7bIPD3633X4ykhVh66h4zas36rkuQzGzIrnRGei9AAfYuZ1v0″,»tw»:160 Другие картинки по запросу «как в домашних условиях сделать солнечные батареи своими руками» Жалоба отправлена Пожаловаться на картинки Благодарим за замечания Пожаловаться на другую картинку Пожаловаться на содержание картинки Отмена Пожаловаться Вместе с как в домашних условиях сделать солнечные батареи своими руками часто ищут как сделать солнечную батарею из дисков солнечная батарея своими руками 220 как сделать фотоэлемент для солнечной батареи самодельные солнечные батареи своими руками изготовление солнечных батарей как сделать каркас для солнечной батареи солнечная электростанция своими руками установка солнечных батарей своими руками Навигация по страницам 1 2 3 4 5 6 7 Следующая Ссылки в нижнем колонтитуле Россия — Подробнее… Справка Отправить отзыв Конфиденциальность Условия Аккаунт Поиск Карты YouTube Play Новости Почта Контакты Диск Календарь Google+ Переводчик Фото Ещё Покупки Документы Blogger Hangouts Google Keep Jamboard Подборки Другие сервисы Google

солнечная батарея своими руками шаг за шагом

Человечество в целях заботы об экологии и экономии денежных средств начало использовать альтернативные источники энергии, к которым, в частности, принадлежат солнечные батареи. Покупка такого удовольствия обойдется довольно дорого, но не составляет сложности сделать данное устройство своими руками. Поэтому вам не помешает узнать, как самому сделать солнечную батарею. Об этом и пойдет речь в нашей статье.

Солнечные батареи — устройства, генерирующие электроэнергию с помощью фотоэлементов.

Прежде чем говорить о том, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо понять устройство и принципы ее работы. Солнечная батарея включает в себя фотоэлементы, соединенные последовательно и параллельно, аккумулятор, накапливающий электроэнергию, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный и контроллер, следящий за зарядкой и разрядкой аккумулятора.

Как правило, фотоэлементы изготавливают из кремния, но его очистка обходится дорого, поэтому в последнее время начали использовать такие элементы, как индий, медь, селен.

Каждый фотоэлемент является отдельной ячейкой, генерирующей электроэнергию. Ячейки сцеплены между собой и образуют единое поле, от площади которого зависит мощность батареи. То есть, чем больше фотоэлементов, тем больше электроэнергии генерируется.

Для того чтобы изготовить солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо понимать сущность такого явления, как фотоэффект. Фотоэлемент – кремниевая пластинка, при попадании света на которую с последнего энергетического уровня атомов кремния выбивается электрон. Передвижение потока таких электронов вырабатывает постоянный ток, который впоследствии преобразуется в переменный. В этом и заключается явление фотоэффекта.

Преимущества

Солнечные батареи имеют следующие преимущества:

  • безвредность для экологии;
  • долговечность;
  • бесшумная работа;
  • легкость изготовления и монтажа;
  • независимость поставки электричества от распределительной сети;
  • неподвижность частей устройства;
  • незначительные финансовые затраты;
  • небольшой вес;
  • работа без механических преобразователей.

Разновидности

Солнечные батареи подразделяются на следующие виды.

Кремниевые

Кремний — самый популярный материал для батарей.

Кремниевые батареи также делятся на:

  1. Монокристаллические: для производства таких батарей используется очень чистый кремний.
  2. Поликристаллические (дешевле монокристаллических): поликристаллы получают постепенным охлаждением кремния.

Пленочные

Такие батареи подразделяются на следующие виды:

  1. На основе теллурида кадмия (КПД 10%): кадмий обладает высоким коэффициентом светопоглощения, что и позволяет использовать его в производстве батарей.
  2. На основе селенида меди — индия: КПД выше, чем у предыдущих.
  3. Полимерные.

Солнечные батареи из полимеров начали изготавливать относительно недавно, обычно для этого используют фуреллены, полифенилен и др. Пленки из полимеров очень тонкие, порядка 100 нм. Несмотря на КПД 5%, батареи из полимеров имеют свои преимущества: дешевизна материала, экологичность, эластичность.

Аморфные

КПД аморфных батарей составляет 5%. Такие панели изготавливаются из силана (кремневодорода) по принципу пленочных батарей, поэтому их можно отнести, как к кремниевым, так и к пленочным. Аморфные батареи эластичны, генерируют электричество даже в непогоду, поглощают свет лучше других панелей.

Материалы

Для изготовления солнечной батареи потребуются следующие материалы:

  • фотоячейки;
  • алюминиевые уголки;
  • диоды Шоттки;
  • силиконовые герметики;
  • проводники;
  • крепежные винты и метизы;
  • поликарбонатный лист/оргстекло;
  • паяльное оборудование.

Эти материалы обязательны для того, чтобы сделать солнечную батарею своими руками.

Выбор фотоэлементов

Чтобы сделать солнечную батарею для дома своими руками, следует правильно подобрать фотоэлементы. Последние подразделяются на монокристаллические, поликристаллические и аморфные.

КПД первых составляет 13%, но такие фотоэлементы малоэффективны в непогоду, внешне представляют собой ярко-синие квадраты. Поликристаллические фотоэлементы способны генерировать электроэнергию даже в непогоду, хотя их КПД всего лишь 9%, внешне темнее монокристаллических и срезаны по краям. Аморфные фотоячейки изготавливаются из гибкого кремния, их КПД составляет 10%, работоспособность не зависит от погодных условий, но изготовление таких ячеек слишком затратное, поэтому их редко используют.

Если вы планируете применять генерируемую фотоэлементами электроэнергию на даче, то советуем собрать солнечную батарею своими руками из поликристаллических ячеек, так как их КПД достаточно для ваших целей.

Следует покупать фотоячейки одной марки, так как фотоэлементы нескольких марок могут сильно отличаться — это может стать причиной возникновения проблем со сборкой батареи и ее функционированием. Следует помнить, что количество производимой ячейкой энергии прямо пропорционально ее размеру, то есть чем крупнее фотоячейка, тем больше электроэнергии она производит; напряжение ячейки зависит от ее типа, а никак не от размера.

Количество производимого тока определяется габаритами самого маленького фотоэлемента, поэтому следует покупать фотоячейки одинакового размера. Конечно же, не стоит приобретать дешевую продукцию, ведь это значит, что она не прошла проверку. Также не следует покупать фотоэлементы, покрытые воском (многие производители покрывают фотоячейки воском для сохранности продукции при перевозке): при его удалении можно испортить фотоэлемент.

Расчеты и проект

Устройство солнечной панели своими руками — несложная задача, главное, подойти к ее выполнению ответственно. Чтобы изготовить солнечную панель своими руками, следует подсчитать дневное потребление электроэнергии, затем узнать среднесуточное солнечное время в вашей местности и рассчитать нужную мощность. Таким образом, станет понятно, сколько ячеек и какого размера нужно приобрести. Ведь как было сказано выше, генерируемый ячейкой ток зависит от ее габаритов.

Зная необходимый размер ячеек и их количество, нужно рассчитать габариты и вес панели, после чего необходимо выяснить выдержит ли кровля или другое место, куда планируется установка солнечной батареи, задумываемую конструкцию.

Устанавливая панель, следует не только выбрать самое солнечное место, но и постараться закрепить ее под прямым углом к солнечным лучам.

Этапы работы

Корпус

Прежде чем начать делать солнечную панель своими руками, необходимо соорудить для нее каркас. Он защищает батарею от повреждений, влаги и пыли.

Корпус собирается из влагостойкого материала: фанеры, покрытой влагоотталкивающим средством, или алюминиевых уголков, к которым силиконовым герметиком приклеивается оргстекло или поликарбонат.

При этом нужно соблюдать отступы между элементами (3-4 мм), так как необходимо учитывать расширение материала при повышении температуры.

Пайка элементов

Фотоэлементы выкладываются на лицевую сторону прозрачной поверхности, так, чтобы расстояние между ними со всех сторон было 5 мм: таким образом учитывается возможное расширение фотоячеек при повышении температуры.

Фиксируются преобразователи, имеющие два полюса: положительный и отрицательный. Если вы хотите увеличить напряжение, соединяйте элементы последовательно, если ток — параллельно.

Во избежание разрядки аккумулятора ночью, в единую цепь, состоящую из всех необходимых деталей, включают диод Шоттки, подсоединяя его к плюсовому проводнику. Затем все элементы спаивают между собой.

Сборка

В готовый каркас размещаются спаянные преобразователи, на фотоячейки наносится силикон — все это накрывается слоем из ДВП, закрывается крышкой, а места соединений деталей обрабатываются герметиком.

Даже городской житель может сделать и разместить солнечную батарею на балконе своими руками. Желательно, чтобы балкон был застеклен и утеплен.
Вот мы и разобрали, как сделать солнечную батарею в домашних условиях, оказалось, это совсем несложно.

Идеи из подручных материалов

Можно сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов. Рассмотрим самые популярные варианты.

Многие удивятся, узнав, что фольгу можно применять для изготовления солнечной батареи своими руками. На самом деле, в этом нет ничего удивительного, ведь фольга увеличивает отражающие способности материалов. Например, для уменьшения перегрева панелей, их кладут на фольгу.

Как сделать солнечную батарею из фольги?

Нам понадобится:

  • 2 «крокодильчика»;
  • медная фольга;
  • мультиметр;
  • соль;
  • пустая пластиковая бутылка без горлышка;
  • электрическая печь;
  • дрель.

Очистив медный лист и вымыв руки, отрезаем кусок фольги, кладем его на раскаленную электроплиту, нагреваем полчаса, наблюдая почернение, затем убираем фольгу с плиты, даем остыть и видим, как от листа отслаиваются куски. После нагревания оксидная пленка пропадает, поэтому черный оксид можно аккуратно удалить водой.

Затем вырезается второй кусок фольги такого же размера, как и первый, две части сгибаются, опускаются в бутылку так, чтобы у них не было возможности соприкоснуться.

Также фольгу можно применять для подогрева. Для этого ее необходимо натянуть на раму, к которой затем нужно подсоединить шланги, подведенные, например, к лейке с водой.

Вот мы и узнали, как самому сделать солнечную батарею для дома из фольги.

У многих дома завалялись старые транзисторы, но не все знают, что они вполне подойдут для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. Фотоэлементом в таком случае является полупроводниковая пластина, находящаяся внутри транзистора. Как же изготовить солнечную батарею из транзисторов своими руками? Сначала необходимо вскрыть транзистор, для чего достаточно срезать крышку, так мы сможем разглядеть пластину: она небольших размеров, чем и объясняется низкий КПД солнечных батарей из транзисторов.

Далее нужно проверить транзистор. Для этого используем мультиметр: подключаем прибор к транзистору с хорошо освещенным p-n переходом и замеряем ток, мультиметр должен зафиксировать ток от нескольких долей миллиампера до 1 или чуть больше; далее переключаем прибор в режим измерения напряжения, мультиметр должен выдать десятые доли вольта.

Прошедшие проверку транзисторы размещаем внутри корпуса, например, листового пластика и спаиваем. Можно изготовить такую солнечную батарею своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и радиоприемников маленькой мощности.

Также подходят для сборки батарей старые диоды. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совсем несложно. Нужно вскрыть диод, оголив кристалл, являющийся фотоэлементом, затем нагревать диод 20 секунд на газовой плите, и, когда припой расплавится, извлечь кристалл. Остается припаять вытащенные кристаллы к корпусу.

Мощность таких батарей невелика, но для электропитания небольших светодиодов ее достаточно.

Такой вариант изготовления солнечной батареи своими руками из подручных средств большинству покажется очень странным, но сделать солнечную батарею своими руками из пивных банок просто и дешево.

Корпус сделаем из фанеры, на которую поместим поликарбонат или оргстекло, на задней поверхности фанеры зафиксируем пенопласт или стекловату для изоляции. Фотоэлементами нам послужат алюминиевые банки. Важно выбрать именно банки из алюминия, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо и обладает лучшим теплообменом.

Далее в нижней части банок проделываются отверстия, крышка срезается, и ненужные элементы загибаются для обеспечения лучшей циркуляции воздуха. Затем необходимо очистить банки от жира и грязи с помощью специальных средств, не содержащих кислоты. Далее необходимо герметично скрепить банки между собой: силиконовым гелем, выдерживающим высокие температуры, или паяльником. Обязательно нужно очень хорошо просушить склеенные банки в неподвижном положении.

Прикрепив банки к корпусу, окрашиваем их в черный цвет и закрываем конструкцию оргстеклом или поликарбонатом. Такая батарея способна нагревать воду или воздух с последующей подачей в помещение.

Мы рассмотрели варианты того, как сделать солнечную панель своими руками. Надеемся, что теперь у вас не возникнет вопроса, как сделать солнечную батарею.

Видео

Как сделать солнечные батареи своими руками – видео урок.

Все началось с прогулки по сайту eBay -увидел солнечные панели и заболел.

Споры с друзьями об окупаемости были смешны…. Покупая автомобиль никто, не думает об окупаемости. Авто как любовница, готовь сумму на удовольствие заранее. А тут совсем наоборот, затратил деньги так они еще и пытаются окупиться… Кроме того, подключил к солнечным панелям инкубатор так они еще как оправдывают свое предназначение, предохраняя ваше будущее хозяйство от гибели. В общем, имея инкубатор, ты зависишь от многих факторов, тут либо пан, либо профан. Когда будет время, напишу о самодельном инкубаторе. Ну ладно чего рассуждать, каждый в праве выбирать…..!

После долгих ожиданий, заветная коробочка с тонкими хрупкими пластинками, наконец, греет руки и сердце.

Первым делом конечно Интернет … ну, не боги горшки обжигают. Опыт чужой всегда полезен. И тут наступило разочарование….. Как оказалось, своими руками панели сделали человек пять, остальные просто перекопировали на свои сайты, причем некоторые, дабы быть оригинальней скопированы с разных разработок. Ну да бог с ними пусть это остается на совести хозяев страничек.

Решил почитать форумы, долгие рассуждения теоретиков «как доить корову» привели в полное уныние. Рассуждения о том, как ломаются пластины от нагрева, трудности герметизации и т д. Почитал и плюнул на все это дело. Мы пойдем своим путем, методом проб и ошибок, опираясь на опыт «коллег», чего изобретать велосипед?

Ставим задачу:

1) Панель должна быть изготовлена из подручных материалов, дабы не тянуть кошелек, ибо неизвестен результат.

2) Процесс изготовления должен быть нетрудоемким.

Начинаем изготовление солнечной панели:

Первым делом были приобретены 2 стекла 86х66 см. для будущих двух панелей.

Стекло простое, приобретал у производителей пластиковых окон. А может и не простое…

Долгий поиск алюминиевых уголков, по опыту уже проверенному «коллегами» закончился ничем.

Потому процесс изготовления начинался вяло, с чувством долгостроя.

Процесс пайки панелей описывать не стану, так как в сети много информации про это и даже видео есть. Просто оставлю свои заметки и замечания.

Не так страшен черт, как его малюют.

Не смотря на трудности, которые описывают на форумах, пластины элементов паяются легко, как лицевая сторона, так и тыльная. Так же, вполне пригоден наш советский припой ПОС- 40, во всяком случае, никаких трудностей я не испытал. Ну и конечно, наша родная канифоль, куда без нее… За время пайки не сломал ни одного элемента, думаю надо быть полным идиотом, чтобы сломать их на ровном стекле.

Проводники, которые идут в комплекте к панелям, очень удобны, во-первых, они плоские, во-вторых, они луженные, что значительно сокращает время пайки. Хотя вполне можно использовать обычный провод, провел эксперимент на запасных пластинах, трудностей в пайке не испытал. (на фото остатки плоского провода)

На пайку 36 пластин у меня ушло около 2 часов. Хотя на форуме читал, что люди паяют по 2 дня.

Паяльник желательно использовать на 40 Вт. Так как пластины легко отводят тепло, а это затрудняет пайку. Первые попытки паять 25 Ватным паяльником были нудными и печальными.

Так же при пайке желательно оптимально подбирать количество флюса (канифоли). Ибо большой избыток ее не дает прилипнуть олову к пластине. А потому приходилось практически залуживать пластинку, в общем, ничего страшного, все поправимо. (приглядитесь на фото видно.)

Расход олова довольно большой.

Ну вот, на фото пропаянные элементы, во втором ряду косяк, не пропаян один вывод, но ничего главное заметил и исправил.

Окантовка стекла сделана двухсторонним скотчем далее на этот скотч будет приклеена полиэтиленовая пленка.

Скотчи, которые использовал.

После припайки, начало герметизации (скотч вам в помощь).

Ну вот, проклеенные пластины скотчем и исправленным косяком.

Далее с окантовки панели снимаем защитный слой двухстороннего скотча и приклеиваем на нее полиэтиленовую пленку с запасом на края. (сфоткать забыл) Ах да, в скотче проделываем прорези для отходящих проводов. Ну не глупые, поймете, что и когда… По краю стекла, а так же выводы проводов, углы, промазываем силиконовым герметикам.

И загибаем пленку на внешнюю сторону.

Предварительно было изготовлена рамка из пластика. Когда в доме устанавливал пластиковые окна, на окно шурупами крепят пластиковый профиль для подоконника. Посчитал, что эта часть слишком тонкая. А потому удалил и сделал подоконник по своему. Потому, от 12 окон остались пластиковые профили. Так сказать материал в избытке.

Рамку клеил обычным, старым, советским утюгом. Жаль, процесс не снимал, но думаю, ничего тут сверх непонятного нет. Отрезал под 45 градусов 2 стороны, нагрел на подошве утюга и приклеил предварительно установив на ровный угол. На фото рамка под вторую панель.

Устанавливаем стекло с элементами и защитной пленкой в рамку

Лишнюю пленку обрезаем, а края проклеиваем силиконовым герметикам.

Получаем вот такую панель.


Да, забыл написать, что кроме пленки к рамке приклеил направляющие, которые не дают упасть элементам, если скотч отклеиться. Пространство между элементами и направляющими залито монтажной пеной. Что позволило прижать плотнее элементы к стеклу.

Ну, начнем испытания.

Так как панель одну я изготовил заранее, результат одной мне известен Напряжение 21Вольт. Ток короткого замыкания 3,4 Ампера. Сила тока заряда аккумуляторной батареи 40А. ч 2,1 Ампера.

К сожалению не фоткал. Надо сказать, что сила тока круто зависит от освещенности.

Теперь соединенные параллельно 2 батареи.

Погода на момент изготовления была облачная, было около 4 часов дня.

Вначале меня это расстроило, а потом даже обрадовало. Ведь это самые усредненные условия для батареи, а значит результат правдоподобнее, чем при ярком солнце. Солнышко просвечивало через облака не так ярко. Надо сказать, что и светило солнышко немного сбоку.

При таком освещении ток короткого замыкания составил 7.12 Ампер. Что считаю превосходным результатом.

Напряжение без нагрузки 20,6 Вольт. Ну, это стабильно около 21 вольта.

Ток заряда АКБ 2,78Ампера. Что при таком освещении гарантирует заряд АКБ.

Замеры показали, при хорошем солнечном деньке результат будет лучше.

К тому времени погода ухудшалась, тучи закрыли, солнышко полностью и мне стало интересно, а что покажет при таком раскладе. Это же практически вечерние сумерки…

Небо выглядело так, специально снял линию горизонта. Да впрочем, на самом стекле батареи видно небо как в зеркало.

Напряжение при таком раскладе 20,2 вольта. Как уже говорилось 21в. это практически константа.

Ток короткого замыкания 2,48А. В общем, то, для такого освещения замечательно! Практически равен одной батареи при хорошем солнышке.

Ток заряда АКБ 1,85 Ампера. Ну что сказать… Даже в сумерки АКБ будет заряжаться.

Вывод построена солнечная батарея, не уступающая по характеристикам промышленным образцам. Ну а долговечность….., будем смотреть, время покажет.

Ах да, заряд батареи ведется через диоды Шоттки на 40 А. ну, что нашлось.

Так же хочу сказать про контроллеры. Все это красиво выглядит, но не стоит затраченных на контроллер денег.

Если вы дружите с паяльником, схемы очень просты. Делайте и получайте удовольствие от изготовления.

Ну вот, налетел ветер и оставшиеся запасные 5 элементов сорвались в неуправляемый полет….. результат осколки. Ну что поделать, безалаберность должна быть наказана. А с другой стороны…. Куда их?

Решили сделать из осколочков еще одну панельку, вольт на 5. На изготовление ушло 2 часа. Остатки материалов как раз пришлись в пору. Вот что получилось.

Замеры сделаны вечером.

Надо сказать, что при хорошем освещении сила тока короткого замыкания более 1 ампера.

Кусочки спаяны параллельно и последовательно. Цель, обеспечить примерно одинаковую площадь. Ведь сила тока равна самому маленькому элементу. А потому при изготовлении подбирайте элементы по площади освещения.

Настало время рассказать о практическом применении изготовленых мною солнечных батарей.

Весной установил две изготовленые панели на крыше, высота 8 метров под углом 35 градусов, оринтированые на юговосток. Такое орентирование было выбрано не случайно, потому как было замечено, что в данной широте, летом солнышко всходит в 4 утра и к 6-7 часам вполне сносно заряжает аккумуляторы током в 5-6 ампер, тоже касается и вечера. Каждая панель должна обязательно иметь свой диод. Дабы исключить выгорание элементов при отличающийся мощности панелей. И как следствие неоправданое снижение мощности панелей.
Спуск с высоты был выполнен многожильным проводом сечением 6мм2 каждая жила. Таким образом удалось достигнуть минимальных потерь в проводах.

В качестве накопителей энергии использованы старые еле-живые аккумуляторы 150А.ч,75А.ч,55А.ч, 60А.ч. Все аккумуляторы соеденены паралельно и учитывая потерю емкости, сумарно составляют ококло 100А.ч.
Контроллер заряда аккумулятора отсутствует. Хотя думаю установка контроллера необходима.Над схемой контроллера сечас работаю. Так как в течении дня аккумуляторы начинают кипеть. Потому приходится ежедневно сбрасывать излишки энергии, путем включения ненужной нагрузки. В моем случаее включаю освещение бани. 100 Вт. Так же в течении дня работает LCD телевизор примерно 105Вт, вентилятор 40Вт., а к вечеру добавляется энергосберегающая лампочка 20Вт.

Любителям проводить расчеты скажу: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА не одно и тоже. Так как такой «сендвичь» вполне прекрасно работает свыше 12 часов. при этом иногда заряжаем от него телефоны.Полного разряда аккумуляторов еще не достиг ни разу. Что соответственно перечеркивает расчеты.

В качестве преобразователя использован чуть- чуть переделаный для свободного пуска от аккумуляторов компьютерный бесперебойник (инвертор) 600В.А, что примерно соответствует нагрузке в 300Вт.
Так же хочу отметить, что батареи заряжаются и при яркой луне. При этом ток составляет 0,5-1 Ампер, думаю для ночи это совсем неплохо.

Конечно хотелось бы увеличить нагрузку, но для этого требуется мощьный инвертор. Планирую изготовить инвернтор сам по ниже приведенной схеме. Так как покупать инвертор за бешаные деньги НЕРАЗУМНО!

Долгое время уделом солнечных батарей были либо громоздкие панели спутников и космических станций, либо маломощные фотоэлементы карманных калькуляторов. Это было связано с примитивностью первых монокристаллических кремниевых фотоэлементов: они имели не только низкий КПД (не более 25% в теории, на практике – около 7%), но и заметно теряли эффективность при отклонении угла падения света от 90˚. Учитывая, что в Европе в облачную погоду удельная мощность солнечного излучения может падать ниже 100 Вт/м 2 , для получения сколько-нибудь значительной мощности требовались слишком большие площади солнечных батарей. Поэтому первые солнечные электростанции строились только в условиях максимальной мощности светового потока и ясной погоды, то есть в пустынях вблизи экватора.

Значительный прорыв в создании фотоэлементов вернул интерес к солнечной энергетике: так, наиболее дешевые и доступные поликристаллические кремниевые элементы, хотя и имеют меньший КПД, чем у монокристаллических, но зато и менее чувствительны к условиям работы. Солнечная панель на основе поликристаллических пластин выдаст достаточно стабильное напряжение при переменной облачности . Более современные фотоэлементы на основе арсенида галлия имеют КПД до 40%, но слишком дороги для изготовления солнечной батареи своими руками.

На видео идет рассказ об идее постройки солнечной батареи и ее реализации

Стоит ли делать?

Во многих случаях солнечная батарея окажется очень полезной : например, владелец частного дома или дачи, расположенного вдалеке от электросети, сможет даже от компактной панели поддержать свой телефон заряженным, подключить маломощные потребители наподобие автомобильных холодильников.

С этой целью выпускаются и продаются готовые компактные панели, выполненные в виде быстро сворачиваемых сборок на основе из синтетической ткани. В средней полосе России такая панель размером около 30х40 см сможет обеспечить мощность в пределах 5 Вт при напряжении 12 В.

Более крупная батарея сможет обеспечить до 100 Вт электрической мощности. Казалось бы, это не так много, но стоит вспомнить принцип работы небольших : в них вся нагрузка запитывается через импульсный преобразователь от батареи аккумуляторов, которые заряжаются от маломощного ветряка. Таким образом становится возможным использование более мощных потребителей.

Использование аналогичного принципа при постройке домашней солнечной электростанции делает ее более выгодной по сравнению с ветряком: летом солнце светит большую часть дня, в отличие от непостоянного и часто отсутствующего ветра. По этой причине аккумуляторы смогут набирать заряд днем гораздо быстрее, а сама солнечная панель гораздо проще в установке, чем требующий высокой мачты .

Есть свой смысл и в использовании солнечной батареи исключительно как источника аварийного питания. Например, если в частном доме установлен газовый котел отопления с циркуляционными насосами, при отключении электропитания можно через импульсный преобразователь (инвертор) запитать их от аккумуляторов, которые поддерживаются заряженными от солнечной батареи, сохраняя систему отопления работоспособной.

Телевизионный сюжет на эту тему

В течение почти двух веков человечество думает о том, как обеспечить электрической энергией изобретения и возрастающие потребности. За этот период были изобретены электростанции, сила расщепленного атома, масштабные ГЭС, а бурные реки пришли на помощь человечеству. Стремительно развиваются в разных регионах Земли. Сюда следует отнести ветровые станции и солнечные батареи.

Если учесть тот факт, что угасание Солнца прогнозируется лишь через 5 миллиардов лет, этот источник энергии можно считать неисчерпаемым. Взаимодействие между электрической энергией и светом первым обнаружил физик Он выяснил, что ультрафиолет способствует возникновению и прохождению разряда между проводниками электрической энергии.

Первую схему по выработке и передачи энергии с использованием лучей произвел ученый Александр Столетов. Он создал первый фотоэлемент. А вот открытие фотоэффекта, которое было произведено Эйнштейном, привело к тому, что индустрия солнечных батарей стала развиваться.

Устройство батареи

Если вы решили сделать солнечную батарею самостоятельно, то должны для начала ознакомиться с ее устройством. Она представляет собой систему взаимосвязанных элементов, структура которых позволяет использовать принцип фотоэффекта. Солнечный свет падает на элементы под определенным углом и преобразуется в электрический ток.

Устройство солнечной батареи и принцип работы будут описаны в статье. Для начала необходимо изучить первую часть вопроса. Конструкция предусматривает наличие следующих комплектующих:

  • материала-полупроводника;
  • источника электропитания;
  • контроллера;
  • заряда аккумулятора;
  • инвертора-преобразователя;
  • стабилизатор напряжения.

Материал-полупроводник представляет собой совмещенные слои с разной проводимостью. Это может быть поликристаллический или монокристаллический кремний с добавлением некоторых химических соединений. Последние позволяют получить нужные свойства для возникновения фотоэффекта.

Один из слоев должен иметь избыток электронов, чтобы обеспечить переход электронов из одного материала в другой. Дополнительный слой должен иметь недостаток электронов. Тонкий слой элемента в системе необходим для противостояния перехода электронов. Он располагается между вышеописанными слоями.

Если подключить источник электропитания к противостоящему слою, то электроны будут преодолевать запорную зону. Это позволяет добиться что и называется электрическим током. Для сохранения и накапливания энергии применяется аккумулятор. Для преобразования электрического тока в переменный используется инвертор-преобразователь. А вот для создания напряжения нужного диапазона применяется стабилизатор.

Принцип работы

Если вы задумались над вопросом о том, как в домашних условиях сделать солнечную батарею, то должны ознакомиться еще и с принципом ее функционирования. Он заключается в том, что фотоны света, которые являются солнечным излучением, падают на поверхность полупроводника. Они передают свою энергию при столкновении с поверхностью электронам полупроводника. Электроны, выбитые из полупроводника, преодолевают защитный слой. Они обладают дополнительной энергией.

Отрицательные электроны покидают проводник р-вида, а далее следуют в проводник n. С положительными электронами все происходит наоборот. Этому переходу способствуют электрические поля, существующие в проводниках. Это увеличивает силу и разницу зарядов. Сила электрического тока в элементе будет зависеть от нескольких факторов, среди них:

  • количество света;
  • интенсивность излучения;
  • площадь принимающей поверхности;
  • угол падения света;
  • время эксплуатации;
  • КПД системы;
  • температура внешнего воздуха.

Инструкция по изготовлению

Перед тем как в домашних условиях сделать солнечную батарею, вы должны ознакомиться с несколькими вариантами сборки таких элементов. Технология будет зависеть от количества солнечных элементов и дополнительных материалов. Чем больше площадь панели, тем мощнее окажется оборудование, но это повлечет увеличение веса конструкции. В одной батарее следует использовать одинаковые модули, ведь эквивалентность тока будет приравниваться к показателям меньшего элемента.

Подготовка инструментов и материалов

Некоторые владельцы частных домов задумываются, как в домашних условиях сделать солнечную батарею. Если вы тоже оказались в их числе, то должны знать, что дизайн модулей и их габариты могут быть выбраны вами самостоятельно.

Для изготовления корпуса, внутри которого будут находиться элементы, следует подготовить:

  • листы фанеры;
  • универсальный клей;
  • дрель;
  • куски оргстекла;
  • невысокие рейки;
  • уголки и саморезы;
  • плиты ДВП;
  • краску.

Сборка каркаса

На первом этапе следует взять фанеру, которая будет выполнять роль основания. По ее периметру приклеиваются бортики. Рейки не должны загораживать солнечные элементы, поэтому их высота не должна быть больше 3/4 дюйма. Для надежности приклеенные рейки привинчиваются саморезами, а углы фиксирую уголками. Для вентиляции в нижней части корпуса и по бортам высверливаются отверстия. В крышке их быть не должно, так как это может стать причиной попадания влаги.

Если перед вами встал вопрос о том, как в домашних условиях сделать солнечную батарею, вы должны ознакомиться с технологией. Она предусматривает крепление элементов на листы ДВП, которые могут быть заменены другим материалом. В качестве основного условия выступает то, что полотно не должна проводить электроток.

Методика проведения работ

Из оргстекла следует вырезать крышку и подогнать под размеры корпуса. Для защиты деревянных частей следует использовать пропитку. Солнечные модули раскладываются на подложке обратной стороной вверх, чтобы осуществить пайку проводников. Для работы следует подготовить припой и паяльник.

Если вы хотите знать, как в домашних условиях сделать солнечную батарею самому, то следует учитывать: места пайки обрабатываются карандашом. Для начала вы можете потренироваться на двух элементах. Все элементы соединяются последовательной цепочкой, в результате должна получиться змейка. Элементы соединяются, а после система поворачивается лицевой стороной вверх. Модули наклеиваются на панели. В качестве клея можно использовать силиконовый герметик.

Настоящим помощником в хозяйстве для вас может стать батарея для дома изготавливается довольно просто. После крепления модулей на подложку можно проверить функциональность системы. Затем основа помещается в каркас и фиксируется шурупами.

В заключение

Для того чтобы исключить разряд аккумулятора через батарею, на панель устанавливается блокировочный диод, который после крепится герметиком. Установленные элементы сверху накрываются экраном из оргстекла. Перед фиксацией еще раз следует проверить работоспособность конструкции. Теперь вам известно, как сделать солнечную батарею в домашних условиях. Дополнительно следует знать еще и о том, что тестировать модули вы можете в процессе установки и пайки, делать это можно группами по несколько штук.

Все больше людей стремится к приобретению домов, находящихся в отдалении от очагов цивилизации. Причин этому существует множество, главная из которых, наверное, экологическая. Ни для кого не секрет, что интенсивное развитие промышленности пагубно сказывается на состоянии окружающей среды. Но при покупке такого дома можно столкнуться с отсутствием электроснабжения, без которого жизнь в двадцать первом веке едва ли можно себе представить.

Проблему обеспечения энергией здания, находящегося далеко от очагов цивилизации можно попробовать решить установкой ветрогенератора. Однако этот способ далеко не идеален. Для того, чтобы электроэнергии хватило на весь дом потребуется установка большого ветряка или нескольких, но и в этом случае энергообеспечение будет носить эпизодический характер, отсутствуя в безветренную погоду.

Для обеспечения стабильности энергообеспечения дома, эффективным решением является совместное использование ветрогенератора и солнечной батареи, но, к сожалению, батареи далеко не дешевы. Решением этих сложностей было бы производство солнечной батареи своими руками, способной на равных конкурировать с заводскими по мощности, но в то же время приятно отличаться от них ценой. И такое решение есть!

Для начала, необходимо определиться, что же представляет собой солнечная батарея . По своей сути, это контейнер, содержащий в себе массив, преобразующих солнечную энергию в электрическую, элементов. Слово «массив» применимо в данном случае, потому что для генерации достаточных объемов энергии, необходимых в условиях энергообеспечения жилого дома, солнечных элементов потребуется довольно внушительное количество. В виду высокой хрупкости элементов, их в обязательном порядке объединяют в батарею, которая обеспечивает им защиту от механических повреждений и объединяет вырабатываемую энергию. Как видно, в принципиальном устройстве солнечной батареи нет ничего по-настоящему сложного, поэтому ее вполне можно сделать своими руками.

Перед тем, как приступать непосредственно к действиям, принято проводить глубокую теоретическую подготовку, чтобы избежать лишних трудностей и издержек в процессе. Именно на этом этапе многие энтузиасты сталкиваются с первым препятствием – практически полным отсутствием полезной с практической точки зрения информации. Именно это явление создает надуманную видимость сложности солнечных батарей: раз их никто не делает сам, значит это сложно. Однако, задействовав логическое мышление можно придти к следующим выводам:

  • основа целесообразности всего процесса заключается в приобретении солнечных элементов по доступной цене
  • покупка новых элементов исключена, ввиду их высокой стоимости и сложности покупки в необходимом количестве.
  • солнечные элементы, обладающие дефектами и повреждениями, могут быть приобретены на аукционе eBay и в других источниках, по значительно более низким ценам, чем новые.
  • дефектные элементы вполне могут быть использованы в заданных условиях.

На основе сделанных выводов, становится ясно, что следующим шагом в изготовлении солнечной батареи будет покупка дефектных солнечных элементов. В нашем случае элементы были куплены на eBay.

Приобретенные монокристаллические солнечные элементы имели размер 3х6 дюйма, и каждый их них выдавал порядка 0.5В энергии. Таким образом, соединенные последовательно 36 таких элементов, в общей сложности выдают около 18В, которых достаточно для эффективной подзарядки 12В аккумулятора. Следует помнить, что такие солнечные элементы хрупкие и ломкие, поэтому вероятность их повреждения при неосторожном обращении крайне высока.

Для обеспечения защиты от механических повреждений продавец покрыл воском наборы из восемнадцати штук. С одной стороны это эффективная мера, позволяющая избежать повреждений во время транспортировки, с другой стороны – лишние проблемы, так как удаление воска вряд ли кому-то покажется приятной и легкой задачей. Поэтому, если есть такая возможность, приобретение элементов, не покрытых воском, является лучшим решением. Если обратить внимание на изображенные световые элементы, можно заметить, что они имеют припаянные проводники. Даже в этом случае придется поработать паяльником, а если же приобрести элементы без проводников – работы будет в разы больше.

Вместе с тем были приобретены пара наборов элементов, которые не были залиты воском, у другого продавца. Они пришли упакованными в коробку из пластика с незначительными сколами по бокам. В нашем случае сколы не являлись предметом для беспокойства, потому как не были способны ощутимо снизить эффективность всего элемента. Однако, возможно, кто-то сталкивался с более плачевными результатами повреждений при транспортировке, что необходимо иметь в виду. Приобретенных элементов было достаточно для изготовления двух солнечных батарей, даже с излишком, на случай непредвиденных повреждений или отказов.

Конечно, при изготовлении солнечной батареи можно использовать и другие световые элементы, в широком спектре размеров и форм присутствующих у продавцов. В этом случае необходимо помнить три вещи:

  1. Световые элементы одного типа генерируют идентичное напряжения, вне зависимости от размера и формы, поэтому их требуемое количество останется неизменным
  2. Генерация тока имеет прямую зависимость от размера элемента: большие генерируют больший ток, маленькие – меньший.
  3. Суммарная мощность солнечной батареи определяется ее напряжением, умноженным на ток.

Как видно, использование элементов большого размера при изготовлении солнечной батареи способно обеспечить более высокий показатель мощности, но вместе с тем и сделает саму батарею более громоздкой и тяжелой. В случае использования элементов меньшего размера, размер и вес готовой батареи уменьшится, однако вместе с тем уменьшится и выдаваемая мощность. Крайне не рекомендуется использование в одной батарее солнечных элементов разного размера, так как генерируемый батареей ток будет эквивалентен току самого маленького из используемых элементов.

Приобретенные в нашем случае солнечные элементы при размере 3х6 дюйма генерировали ток примерно в 3 ампера. При солнечной погоде, тридцать шесть, соединенных последовательно, элемента, способны выдавать порядка 60 Вт мощности. Цифра не особенно впечатляет, тем не менее, это лучше, чем ничего. Следует учитывать, что указанная мощность будет генерироваться каждый солнечный день, заряжая аккумулятор. В случае использования электроэнергии для осуществления питания светильников и аппаратуры с небольшим потреблением тока, такая мощность является вполне достаточной. Не нужно и забывать о ветрогенераторе, также производящем энергию.

После приобретения солнечных элементов далеко не лишним будет спрятать их от людских глаз в безопасное место, защищенное от детей и домашних животных, до того момента, когда возможно будет их непосредственная установка в солнечную батарею. Это жизненная необходимость, в виду крайне высокой хрупкости элементов и подверженности их механической деформации.

По сути корпус солнечной батареи, ни что иное, как простой неглубокий ящик. Ящик непременно необходимо изготовить неглубоким, для того чтобы его бортики не создавали тени, когда солнечный свет падает на батарею под большим углом. В качестве материала вполне подойдет фанера 3/8 дюйма и рейки для бортиков 3/4 дюйма толщиной. Для лучшей надежности крепление бортиков не лишним будет осуществить двумя способами – приклеиванием и привинчиванием. Для упрощения последующей пайки элементов, батарею лучше разделить на две части. Роль разделителя выполняет расположенная по центру ящика планка.

На этом небольшом наброске, можно увидеть размеры в дюймах(1 дюйм равен 2,54 см.), изготовленной в нашем случае солнечной батареи. Бортики расположены по всем краям и в середине батареи и имеют толщину 3/4 дюйма. Данный эскиз ни в коем случае не претендует на роль эталона при изготовлении батареи, он был сформирован скорее из личных предпочтений. Размеры приведены для наглядности, но в принципе они, как и дизайн, могут быть различны. Не бойтесь экспериментировать и вполне вероятно, батарея может получиться лучше, чем в нашем случае.

Вид на половину корпуса батареи, в которой будет производится размещение первой группы солнечных элементов. Небольшие отверстия, которые вы видите на бортиках, представляют собой не что иное, как вентиляционные отверстия. Они предназначены для удаления влаги и поддержания давления, эквивалентного атмосферному внутри батареи. Следует обратить особое внимание на расположении отверстий для вентиляции в нижней части корпуса батареи, потому как расположение их в верхней части приведет к попаданию излишней влаги извне. Также отверстия необходимо сделать и в планке, расположенной по центру.

Два вырезанных куска ДВП будут выполнять функцию подложек, т.е. на них будет производиться монтаж солнечных элементов. В качестве альтернативы ДВП подойдет любой тонкий материал, обладающий высокими показателями жесткости и не проводящий электрический ток.

Для защиты солнечной батареи от агрессивного воздействия климата и окружающей среды, используется оргстекло, которым необходимо закрывать лицевую сторону. В данном случае были вырезаны два куска, однако может использоваться и один большой. Использование обычного стекла не рекомендуется, по причине его повышенной хрупкости.

Вот незадача! Для обеспечения крепления на шурупы, было принято решение просверлить отверстия вокруг кромки. При сильном надавливании во время сверления, оргстекло может сломаться, что и произошло в нашем случае. Проблема была решена сверлением недалеко нового отверстия, а отколовшийся кусок просто приклеили.

После этого было произведено окрашивание всех деревянных частей солнечной батареи краской в несколько слоев, для повышения защиты конструкции от влаги и воздействия среды. Покраска осуществлялась как внутри, так и снаружи. Цвет краски, как и тип может варьироваться в широком диапазоне, в нашем случае была использована краска, имеющаяся в наличии в достаточном количестве.

Окраска подложек также была произведена с обеих сторон и в несколько слоев. Покраске подложки необходимо уделять особенное внимание, так при некачественной покраске, дерево может начать коробиться от воздействия влаги, что вероятно приведет к повреждению приклеенных к ней солнечных элементов.
Теперь, когда корпус солнечной батареи готов и просыхает самое время приступить к подготовке элементов.
Как уже упоминалось ранее, удаление воска с элементов – задача не из приятных. В ходе экспериментов, методом проб и ошибок, был найдет эффективный способ. Тем не менее, рекомендации по покупки не покрытых воском элементов, остались прежними.

Для растопки воска и отделения элементов друг от друга, необходимо отмочить солнечные элементы в горячей воде. При этом следует исключить возможность закипания воды, потому как бурное кипение может повредить элементы и нарушить их электрические контакты. Для исключения неравномерного нагрева, рекомендуется поместить элементы в холодную воду и плавно нагревать. Следует воздержать от вытягивания элементов из кастрюли за проводники, так как они могут оборваться.

На этом фото изображена окончательная версия аппарата для удаления воска. На заднем плане с правой стороны находится первая емкость, предназначенная для растапливания воска. Слева на переднем плане расположена емкость с горячей мыльной водой, а справа – чистая вода. Вода во всех емкостях довольно горячая, но ниже кипения воды. Нехитрый технологический процесс удаления воска заключается в следующем: в первой емкости необходимо растопить воск, затем элемент перенести в горячую мыльную воду для удаления остатков воска, в заключении промыть чистой водой. После очистки от воска, элементы необходимо просушить, для этого они были выложены на полотенце. Следует отметить что слив мыльной воды в канализацию недопустим, так как воск, остыв, затвердеет и засорит ее. Результатом процесса очистки является почти полное удаление воска с солнечных элементов. Оставшийся воск не способен помешать как пайке, так и работе элементов.

Солнечные элементы сушатся на полотенце после очистки. После удаления воска элементы стали значительно более хрупкими, что делает их более сложными в хранении и обращении. Рекомендуется не производить очистку до тех пор, пока не будет необходима их непосредственная установка в солнечную батарею.

Для упрощения процесса монтажа элементов, рекомендуется начать с отрисовки сетки на основе. После произведения отрисовки, элементы были выложены по сетке вверх обратной стороной, для того чтобы их спаять. Все восемнадцать элементов, расположенных в каждой половине были последовательно соединены, после чего были и соединены и половины, также последовательным способом, для получения необходимого напряжения

В начале спайка элементов между собой может показаться сложной, однако со временем она становится проще. Рекомендуется начать с двух элементов. Необходимо разместить проводники одного элемента таким образом, чтобы они пересекали точки пайки другого, также следует убедиться, что элементы установлены согласно разметке.
Для непосредственного осуществления пайки использовался паяльник малой мощности и прутковый припой с канифольной сердцевиной. Перед пайкой была произведена смазка точек пайки флюсом при помощи специального карандаша. Ни в коем случае не следует давить на паяльник. Элементы настолько хрупкие, что могут от небольшого давления придти в негодность.

Повторение пайки осуществлялась до образования цепочки, состоящей из шести элементов. Шины соединения от сломанных солнечных элементов, были припаяны к обратно стороне элемента цепочки, являющегося последним. Таких цепочек получилось три – итого 18 элементов первой половины батареи были благополучно объединены в сеть.
По причине того, что все три цепочки необходимо соединить последовательно, средняя цепочка была повернута на 180 градусов по отношению к другим. Общая ориентация цепочек в итоге получилось правильной. Следующим шагом является приклеивание элементов на место.

Для осуществления солнечных элементов может потребоваться некоторая сноровка. Необходимо нанести небольшую каплю герметика, изготовленного на основе силикона, в центре каждого элемента одной цепочки. После этого следует перевернуть цепочку лицевой стороной вверх и разместить солнечные элементы согласно нанесенной ранее разметке. Затем необходимо легонько прижать элементы, осторожно надавливая в центре, чтобы приклеить их. Значительные сложности могут возникнуть в основном при переворачивании гибкой цепочки, поэтому лишняя пара рук на это этапе не повредит.
Не рекомендуется наносить избыточное количество клея и приклеивать элементы по краям. Это обусловлено тем, что сами элементы и подложка, на которую они установлены, будут деформироваться при изменении условий влажности и температуры, что может привести к выходу элементов из строя.

Так выглядит собранная половина солнечной батареи. Для соединения первой и второй цепочек элементов была использована медная оплетка кабеля.

Для этих целей вполне подойдут специальные шины или даже медные провода. Аналогичное соединение необходимо произвести и с обратной стороны. Провод был прикреплен к основанию каплей герметика.

Тест первой изготовленной половины батареи на солнце. При слабой солнечной активности, изготовленная половина генерирует 9.31В. Довольно неплохо. Пора приступать к изготовлению второй половины батареи.

Каждая половина идеально помещается на свое место. Для крепления основы внутри батареи были использованы 4 шурупа небольшого размера.
Провод, предназначенный для соединения половин солнечной батареи, был пропущен через вентиляционное отверстие в центральном бортике и закреплен при помощи герметика.

Необходимо каждую солнечную панель в систему снабдить диодом блокирования, который должен быть соединен с батареей последовательно. Он предназначен для исключения разряда аккумулятора через батарею. Диод использовался Шоттки на 3.3А, обладающий значительно более низким падением напряжения, в сравнении с обычными диодами, что минимизирует потери мощности на диоде. Набор из двадцати пяти диодов марки 31DQ03 был приобретен всего за несколько долларов на eBay.
Исходя из технических характеристик диодов, наилучшим местом их размещения является внутренняя часть батареи. Связано это с зависимостью падения напряжения у диода от температуры. Так как температура внутри батареи будет выше окружающей, следовательно и эффективность диода повысится. Для закрепления диода был использован герметик.

Для того чтобы вывести наружу провода, было просверлено отверстие в днище солнечной батареи. Провода лучше завязать на узел и закрепить герметиком, для предотвращения их последующего вытягивания.
Крайне необходимо дать высохнуть герметику до установки защиты из оргстекла. Силиконовые испарения могут образовать пленку на внутренней поверхности оргстекла, если не дать силикону просохнуть на открытом воздухе.

На выходной провод солнечной батареи, был прикреплен двухконтактный разъем, розетка которого в будущем будет присоединена к контроллеру заряда аккумуляторных батарей, используемого для ветрогенератора. В итоге солнечная батарея и ветрогенератор смогут работать параллельно.

Вот так выглядит окончательная версия солнечной батареи с установленным экраном. Не стоит торопиться с герметизацией стыков оргстекла до произведения полного тестирования работоспособности батареи. Может случиться так, что на одном из элементов отошел контакт и потребуется доступ к внутренностям батареи для ликвидации проблемы.

Предварительные расчеты оправдались: законченная солнечная батарея на ярком осеннем солнце выдает 18.88В без нагрузки.

Этот тест был произведен при аналогичных условиях и показывает прекрасную работоспособность батареи – 3,05А.

Солнечная батарея в рабочих условиях. Для сохранения ориентации на солнце, батарея перемещается несколько раз в день, что само по себе не сложно. В перспективе возможна установка автоматического слежения за положением солнца на небосводе.
Итак, какова же конечная стоимость батареи, которую мы умудрились сделать своими руками? Учитывая то, что куски дерева, провода и прочие пригодившиеся в изготовлении батареи вещи были у нас в мастерской, наши с вами подсчеты могут немного отличаться. Конечная стоимость солнечной батареи составила 105 долларов с учетом 74 долларов, потраченных на приобретение самих элементов.
Согласитесь, не так уж и плохо! Это всего лишь малая часть стоимости заводской батареи эквивалентной мощности. И в этом нет ничего сложного! Для увеличения выходной мощности вполне можно соорудить несколько таких батарей.

DIY Solar — Могу ли я установить солнечные панели самостоятельно?

Для того, чтобы сэкономить деньги, проявить свои навыки воина на выходных или насладиться прекрасным достижением создания чего-то своими руками, проекты DIY (сделай сам) могут быть полезным способом провести свободное время. Добавьте к этому видеоуроки практически по всему, что есть в Интернете, и может возникнуть соблазн взяться за проект, который может выходить за рамки нашей зоны комфорта.

И хотя выход за пределы своей зоны комфорта — отличный способ развить свой набор навыков, выполнение узкоспециализированного проекта может быть не очень хорошей идеей — независимо от того, что обещает видео на YouTube.

Возьмем, к примеру, установку вашей собственной солнечной энергетической системы. Хотя этот проект DIY может сэкономить вам немного денег в краткосрочной перспективе, он может быть очень опасным для тех, кто не является квалифицированным специалистом по солнечной энергии. А учитывая потенциальную потерю гарантий на изготовление и установку, это может в конечном итоге обойтись вам дороже в долгосрочной перспективе, чем вы сэкономили в краткосрочной перспективе.

Опасности самодельной солнечной энергии

Установка ваших собственных солнечных панелей может представлять риск для вашей личной безопасности и вашей собственности по двум основным причинам: высота, на которой обычно устанавливаются панели, и тот факт, что вы работаете со сложной электрической системой.

Большинство солнечных систем устанавливаются либо на крыше, либо на земле. Как правило, крепления на крышу менее дороги и требуют меньших трудозатрат на установку, поскольку крыша служит основной несущей конструкцией. С наземными креплениями конструкция должна быть построена. Из-за этого, а также из-за того, что панели для установки на крышу не занимают ценного места во дворе или на ферме, они, как правило, более популярны.

Однако, если вы не работаете с командой обученных, сертифицированных специалистов, обладающих всем опытом и инструментами, необходимыми для безопасной работы, оно того не стоит.

Одна панель может весить от 33 до 50 фунтов. В зависимости от того, насколько велика ваша солнечная система, вы будете перетаскивать довольно много таких на крышу вместе с материалами для стеллажа и проводки. Затем следует установка, которая потребует от вас размещения и установки этих компонентов на приподнятой и, вероятно, наклонной поверхности.

Если вы не имеете надлежащей подготовки для выполнения этого вида работ и не имеете всех необходимых средств индивидуальной защиты, это само по себе делает установку собственных солнечных панелей плохой идеей.Экономия денег не стоит риска падения.

Другой риск — это электромонтажные работы, которые вам нужно будет выполнить.

Под воздействием солнечного света солнечная панель может производить пару сотен вольт электричества. Этого определенно достаточно, чтобы нанести серьезный вред при случайном или ошибочном прикосновении.

Помимо причинения личного вреда, вы потенциально можете повредить здание, на котором вы установили солнечную систему. Электричество будет проходить по проводам. Если компоненты не были установлены должным образом, система могла потенциально повредить себя или, что еще хуже, вызвать электрический пожар.

Солнечная энергия зарекомендовала себя как чрезвычайно безопасный способ выработки собственного электричества. Подтверждением этого является 630+ ГВт установленной по всему миру солнечной энергии по состоянию на 2020 год. Однако, как и в случае с любой другой электрической системой, ошибки могут иметь серьезные последствия.

Чтобы избежать подобных ошибок, установщики солнечных батарей во всех штатах должны быть сертифицированы и иметь лицензию на установку солнечных батарей. Чтобы убедиться, что вы работаете с командой, которая знает свое дело и правильно установит вашу систему, обязательно ознакомьтесь с их опытом, квалификацией и сертификатами.

Хорошее место для начала — убедиться, что они являются Североамериканским советом сертифицированных специалистов по энергетике (NABCEP). NABCEP является ведущим в стране сертификационным советом для профессионалов в области солнечной энергетики.

Мы составили список советов по выбору компании по установке солнечных батарей, чтобы помочь вам выбрать партнера по установке.

Нормативные препятствия для новых солнечных установок

Получение разрешений, подключение инженерных сетей, заявки на гранты, оформление налоговых льгот, SREC.

Вы не можете просто заказать запчасти, запрыгнуть на крышу и начать установку солнечной системы. Есть различные препятствия, связанные с оформлением документов, которые вы должны сначала преодолеть. Этот процесс может быть довольно утомительным и трудоемким для мастеров-производителей солнечной энергии.

Прежде всего, это разрешение от местного строительного управления. В нем вам нужно будет предоставить план сайта и рассказать о том, как вы будете устанавливать систему. Это будет включать в себя такие вещи, как крепление панелей к вашей крыше, доказательство того, что ваша крыша может выдержать дополнительный вес солнечной системы, а также спецификации компонентов вашей солнечной системы.

Вам также понадобится электрическая схема системы и расчеты, подтверждающие совместимость и безопасность компонентов. Наконец, вам нужно будет показать, как вы планируете подключить систему к электросети.

После получения необходимых разрешений на строительство вам необходимо предоставить сведения о системе в вашу коммунальную компанию, чтобы получить разрешение на подключение вашей солнечной системы к электросети. Наряду с этим вам, вероятно, придется ориентироваться в документах для программы компенсации за солнечную электроэнергию в вашем районе (в большинстве штатов это называется чистым счетчиком).Это обеспечит вам надлежащую компенсацию за любой избыток электроэнергии, производимой вашей солнечной системой и отправляемой в сеть.

Затем идет оформление документов на гранты и другие льготы. Их доступность будет зависеть от региона к региону, как и требования и условия их получения. Ограниченные гранты могут быть конкурентоспособными, как, например, грант USDA REAP, который в случае присуждения может покрыть значительную часть затрат вашей солнечной системы.

Для того, чтобы иметь право на участие, вы должны быть отвечающим требованиям фермерским хозяйством или сельским бизнесом, расположенным в определенных районах страны.Хотя ориентироваться в праве на участие сложно, процесс подачи заявок сложнее, и на самом деле получить этот конкурсный грант сложнее всего. Однако он может покрывать до 25% вашей солнечной системы.

В Paradise Energy наши специализированные авторы грантов добиваются успеха в 80% случаев. Узнайте больше о подаче заявки на грант USDA REAP.

Вам также нужно будет заполнить документы для получения Федерального налогового кредита на инвестиции в солнечную энергетику, который возвращает вам 26% стоимости вашей солнечной системы в 2020 году. Системы предприятий и ферм также могут претендовать на ускоренную амортизацию, что еще больше ускоряет окупаемость солнечной энергии. .

Наконец, если в вашем штате есть SREC, вам нужно будет заполнить необходимые документы и ориентироваться на рынке SREC. SREC — это кредиты на возобновляемую солнечную энергию, которые владельцы солнечной энергии зарабатывают на каждые 1000 кВт · ч произведенной солнечной энергии. Они могут продавать эти кредиты на открытом рынке, помогая государству достичь своих экологических целей.

Проще говоря, помимо фактической установки вашей солнечной системы необходимо выполнить много работы. Это может быть не только утомительно, но и отнимать много времени.Сотрудничая с профессиональным установщиком, вы можете быть уверены, что они правильно оформят документы.

Домашние работники могут потерять ценные гарантии на солнечное оборудование

Нельзя отрицать, что солнечная энергия может потребовать значительных первоначальных инвестиций. Эти вложения окупятся всего за несколько лет, а большая часть его срока службы от 25 до 30+ лет останется, чтобы сэкономить вам значительную сумму денег. Однако гарантии на оборудование, производство и качество изготовления могут обеспечить жизненно важную функцию в течение десятилетий срока службы вашей системы.

Компоненты солнечной панели, из которых состоит ваша система, рассчитаны на длительный срок службы. Производители настолько уверены в их прочности, что дают гарантию на свою продукцию до 30 лет. Это означает, что если в соответствии с условиями гарантии с вашей системой что-то пойдет не так, вы получите замену оборудования бесплатно.

Однако эти гарантии применимы только к компонентам, которые были установлены точно так, как предполагал производитель.При установке ваших собственных компонентов одна ошибка может привести к аннулированию 30-летней гарантии на ваши солнечные панели еще до того, как система заработает.

Кроме того, вы потеряете гарантии, предлагаемые вашей компанией по установке солнечных батарей. Хотя они будут отличаться от одной компании к другой, они могут иметь огромную ценность для ваших инвестиций в солнечную энергию.

В Paradise Energy мы думаем, что это просто неправильно, что вы должны страдать от последствий ошибки, которую мы совершили. Вот почему мы предлагаем нашу гарантию Triple Ten, которая защитит ваши вложения и поможет гарантировать окупаемость вашей системы через десятилетнюю производственную гарантию, десять лет мониторинга системы и десятилетнюю гарантию качества изготовления.

Какая гарантия на продукцию? В предложении вашей солнечной системы ваш установщик предоставит оценку того, сколько электроэнергии ваша солнечная система будет вырабатывать каждый год. Они учтут местные погодные условия и количество солнечного света в вашем районе, чтобы получить как можно более точную оценку.

Однако погода не всегда предсказуема, и эта оценка не всегда будет верной. Имея нашу производственную гарантию, мы будем относиться к нашей оценке как к обещанию. Если ваша система производит меньше электроэнергии, чем мы предполагали, мы выпишем вам чек на разницу.

Если вы решите установить свои собственные солнечные панели, вы потеряете душевное спокойствие, которое предлагают вам эти гарантии.

Установка собственных солнечных панелей не стоит риска или вашего времени

В общем, вы сильно рискуете, когда берете солнечную установку в свои руки: ваша безопасность, безопасность вашего здания и риск потери гарантии на ваше солнечное оборудование.

Вы также будете тратить много времени на оформление документов, разрешений и согласований.

Солнечная энергия требует сложной системы, которую должны устанавливать опытные сертифицированные специалисты по солнечной энергии с надлежащим оборудованием для обеспечения безопасности. Это не только защитит вас, но и сэкономит время, и вы получите инвестиции, подкрепленные надежными гарантиями на десятилетия, сохраняя при этом безопасность своих вложений.

Солнечная система: как построить дешевую

Дешевая система солнечных батарей навсегда останется лучшим решением для оплаты дорогих счетов за электроэнергию.Солнечные батареи дешевеют с каждым годом.

Хотя вы можете заплатить до 10 000 долларов за готовую установку и покрыть стоимость системы всего за 10 лет, все же лучше и образовательнее сделать ее самостоятельно.

Давайте посмотрим правде в глаза: мы все еще живем в посттравматическом стрессе того, что произошло в 2008 году, и мы все еще живем в неопределенные времена, когда каждый цент, который мы берем из банка, тщательно анализируется, прежде чем мы фактически подписываем контракт. Отсутствие финансовой стабильности привело к значительной экономии среди тех, кто научился экономить то, что у них есть, включая энергию.

Сейчас мы живем на войне. Никогда еще битва за энергоэффективность не велась с применением более совершенного оружия, и победителями становятся все те, кто месяц за месяцем за месяцем платит меньше за большее количество…

Первая линия защиты от того, чтобы платить за электроэнергию больше, чем в прошлом году, — это построить собственную систему солнечных панелей . Да, вы, возможно, слышали о разрушении Солиндры и, возможно, даже думали, хотя бы раз в жизни, как это будет похоже на установку ваших собственных солнечных батарей на заднем дворе или на крыше вашего дома.

И на мгновение вы были в восторге. Было бы неплохо быть энергонезависимым, не говоря уже о том, чтобы иметь электромобиль, который можно было бы использовать с этими солнечными батареями, чтобы вы могли бесплатно ездить всю оставшуюся жизнь. И так далее.

Возникает проблема: как окупить затраты за пару месяцев?

Что ж, есть решение: создайте свою собственную систему солнечных панелей DIY . Вот как:

1. Купите дешевые солнечные элементы на eBay

Есть много типов солнечных элементов, из которых вы можете выбирать.Есть китайские, с хорошими результатами, лучшей ценой, но не гарантирующие многого, есть японские с хорошей производительностью, хорошей ценой и гарантией японской работы, а есть американские, с лучшей производительностью, самая высокая цена и опять же, гарантии выше гарантий. Выбирайте с умом с учетом вашего бюджета. Например, в 2012 году эмпирическое правило гласит, что ячейки не должны продаваться дороже 1,3 доллара за ватт. Купите пару элементов, которые, по вашему мнению, будут соответствовать бюджету и предпочтениям вашей солнечной системы, и переходите к шагу №2.

2. Приобретите инструменты

Итак, вы получили свои клетки по почте. Допустим, вы получили солнечные элементы общей мощностью 194 Вт за 105 долларов США + доставка (реальный пример с ebay), которые вы аккуратно распаковываете, стараясь не сломать их, поскольку они очень тонкие. Теперь найдите инструменты, такие как паяльник, припой, паяльная паста или флюс (для удаления смазки с проводов), пилу, деревянную доску и защитные очки, мультиметр для измерения напряжения и силы тока. И, конечно же, карандаш и линейка.

3. Тщательно спланируйте свою систему солнечных батарей

Поместите квадратные солнечные элементы на деревянную доску и начертите разделительные линии (осторожно). В конце концов, вы уже на полпути.

4. Подключите дешевую систему солнечных батарей

После того, как вы спланировали физическое расположение солнечных элементов на плате, приступайте к пайке проводов к солнечным элементам, а затем друг к другу.

Сначала соедините ячейки последовательно.Соблюдайте это основное правило, как если бы вы паяли батареи: положительный вывод должен быть припаян к отрицательному выводу следующего элемента. Сделайте это для необходимого количества ячеек, чтобы достичь напряжения 12 или 24 вольт. Не превышайте это значение, так как вы попадете в зону с опасным напряжением. Вы хотите создать здесь серьезную власть, а не дурачиться и не хотите убить себя до смерти (берегитесь!). В конце концов, власть осталась прежней. Вам просто нужно минимум 12 вольт, чтобы запустить инвертор на 12 В для выработки переменного тока 110/220 В или для зарядки аккумуляторных батарей на 12 В.Последовательное соединение ячейки увеличит напряжение.

Затем аккуратно приклейте ячейки к доске. Было бы лучше, если бы вы сделали из них рамку, в которую их можно было бы вставлять по отдельности, чтобы можно было на всякий случай заменить неисправные.

Перед тем, как вставить все ячейки в нужные места, просверлите отверстия для проводов по отдельности. Сделайте соединительные шины вдоль положительного и отрицательного вывода, а затем подключите эти шины (более толстые провода) параллельно (плюс к плюсу, минус к минусу), чтобы получить параллельное соединение, и увеличьте силу тока .

5. Готово!

Вы создали свою первую работоспособную систему солнечных панелей и теперь можете вынести ее на улицу, чтобы посмотреть, что она производит. Сначала необходимо измерить напряжение, а затем силу тока короткого замыкания. Просто убедитесь, что ваш амперметр выдерживает номинальную мощность солнечных элементов (108 Вт при 12 В означает 9 ампер).

Теперь вы можете питать все, что работает от постоянного тока, заряжать автомобильный аккумулятор и так далее. Если вам удалось выполнить эти 5 шагов, вы можете заказать еще несколько солнечных элементов, пока не достигнете требуемой мощности для вашей системы.Помните, что чем больше мощности вы хотите, тем больше вам понадобится инвертор.

Сейчас самая сложная часть построения системы солнечных панелей, которая требует повышенного внимания и серьезности к качеству проделанной работы, — это подключение панели к батарее, а затем к инвертору. Вы можете использовать компьютерный ИБП (источник бесперебойного питания), но вам потребуется больше энергии для питания вашего дома. Тем не менее, батареи не обязательно должны быть новыми, и они могут быть свинцово-кислотного типа, но рекомендуется покупать специально созданные для аккумулирования энергии и использования глубокого цикла, поскольку автомобильные аккумуляторы могут справляться только с высокими нагрузками в течение длительного времени. короткое время, и если они случайно разрядятся ниже определенного порога, вы потеряете их навсегда.

Конечно, есть много секретов, которые вы откроете только на практике, но общая идея заключается в том, что такая система стоит недорого, и для получения 200 Вт мощности вам понадобятся солнечные элементы стоимостью около 200 долларов и батареи стоимостью около 400 долларов США. 500 долларов. Если вы приобретете инвертор на ebay или, что еще лучше, купите подержанный ИБП (обращайтесь с осторожностью), вы не потратите больше 500 долларов за всю систему. Если вы действительно хотите обеспечить электричеством весь свой дом, вам потребуется около 1000 долларов, чтобы стать по-настоящему энергонезависимым (как в , не платя ни копейки электроэнергетическим компаниям ) . Как это звучит?

Затем вы можете попробовать построить ветряную турбину, которая будет дополнять ваши потребности в энергии в ночное время, когда Солнце находится над Европой (или наоборот).

Я знаю, что это звучит сложно, и я знаю, что вам будет трудно начать, как и все, что вы делаете в первый раз, но после того, как вы начнете, вы увидите, что это не такая уж большая проблема. И вам не нужно платить 10 000 долларов за систему солнечных батарей, которая будет делать то же самое, что и ваша собственная, собранная вручную.

(Посещали 99385 раз, сегодня 9 посещений)

Как установить солнечные панели — советник Forbes

От редакции. Советник Forbes может получать комиссию за продажи по партнерским ссылкам на этой странице, но это не влияет на мнения или оценки наших редакторов.

  • Время работы : 20 часов
  • Общее время : До 2 месяцев на оформление документов и проверки
  • Уровень навыка : Продвинутый
  • Стоимость проекта : 18 000 долларов США на материалы и рабочую силу

Установка системы солнечных батарей экономит ваши деньги, а также защищает окружающую среду.Некоторые системы допускают независимость от электросети или возможность получать прибыль, продавая электроэнергию обратно поставщикам. Многие люди находят облегчение в простом снижении счетов за электроэнергию.

Сравните предложения лучших установщиков солнечных панелей

Бесплатно, без обязательств Оценка

Обычно для установки солнечных батарей привлекаются специалисты или генеральные подрядчики. Как только вы узнаете, как установить солнечную панель, вы лучше поймете, как это делается, и, возможно, даже решите, что сможете сделать это самостоятельно.

Когда устанавливать солнечные панели

Солнечные панели можно устанавливать в любое время года. Если вы живете в районе, где регулярно выпадают снегопады, возможно, лучше подождать, пока он не растает, для легкости и безопасности, в зависимости от типов солнечных панелей, которые вы выберете.

Меры безопасности

Компоненты солнечной панели громоздки и часто устанавливаются на крыше. При работе на крыше соблюдайте особую осторожность и защиту от падения. Будьте особенно осторожны, принося материалы на крышу и работая у края.

Установка солнечной системы предполагает работу с электричеством. Соблюдайте все правила техники безопасности при установке электрических компонентов.

Инструменты

  • Рулетка
  • Карандаш или маркер
  • Сверло с битами
  • Мел
  • Набор ключей
  • Отвертки
  • Пила для резки металла
  • Электромонтажные инструменты

Материалы

  • Фотоэлектрические панели
  • Стеллажная система
  • Кровельный герметик (толь или силикон)
  • Преобразователь мощности
  • Аккумуляторы
  • Контроллер заряда
  • Счетчик энергии (опция)
  • Радиатор (при необходимости)
  • Компоненты электропроводки

Инструкции

Солнечная панель — это действительно набор солнечных фотоэлектрических панелей (фотоэлектрических панелей).Эти панели подключены к нескольким компонентам, которые используются для управления солнечной энергией.

Есть много вещей, которые следует учитывать при использовании солнечной энергии для вашего дома. Если вы думаете об установке собственной солнечной панели, вы можете начать с найма консультанта по солнечной энергии. У них будет вся информация, необходимая для принятия решений по вашему проекту. С другой стороны, наемный подрядчик будет иметь своих экспертов, которые помогут вам принимать решения.

Консультант также может направить вас к конкретным производителям, которые лучше всего соответствуют вашим потребностям.

1. Проверка совместимости

Для начала убедитесь, что ваш дом готов принять солнечную энергетическую систему. Выясните, достаточно ли велика ваша крыша или у вас есть место для размещения панелей на уровне земли. Возможно, вам придется убрать деревья или обрезать ветки. Возможно, ваша электрическая панель нуждается в обновлении. Убедитесь, что ваша крыша в хорошем состоянии и ее не нужно будет менять в ближайшее время.

2. Выберите размер

Как только вы узнаете, что ваш дом совместим, решите, что вы хотите, чтобы ваша система предоставляла.Вы можете использовать энергию, чтобы просто запустить освещение или несколько приборов, вы можете создать достаточно энергии, чтобы продать ее обратно энергетической компании или что-то среднее.

3. Получение разрешений

Подайте заявление на получение разрешения на строительство в вашем районе. В некоторых областях может также потребоваться отдельное разрешение на электричество
. Часто ожидание утверждения разрешений и планирование последующих проверок являются наиболее трудоемкими частями проекта.

4. Подать заявку на поощрение

Получите максимальную отдачу от инвестиций в солнечную энергию.Поощрительные программы различаются на уровне штата и на местном уровне. Федеральные льготы тоже время от времени меняются. Вы можете получить налоговые льготы, скидки или субсидии из нескольких источников для компенсации затрат. Подайте заявку на получение этих льгот до начала физической работы. Вы можете подать заявку на получение специального кредита на солнечную энергию для финансирования проекта.

5. Препарат

Поскольку требования к солнечным панелям сильно различаются в зависимости от потребностей и местоположения, компоненты солнечных панелей, уникальные для вашего проекта, часто необходимо заказывать у продавца.По возможности закажите все необходимое за один раз, чтобы все материалы
были совместимы друг с другом.

6. Установите систему стеллажей

Измерьте и отметьте расположение системы на крыше или на земле. Установите металлическую стеллажную систему, следуя инструкциям производителя. Закройте все отверстия в черепице кровельной смолой или силиконовым герметиком.

7. Установите панели

Присоедините фотоэлектрические панели к стойке с помощью прилагаемых зажимов, чтобы зафиксировать их на месте.Затем соедините каждую панель с соседними панелями.

8. Установите радиатор

Радиатор — это устройство, используемое для уменьшения тепла, выделяемого панелями. Они также увеличивают эффективность массива. Радиаторы часто интегрируются в фотоэлектрические панели. В противном случае необходимо добавить внешний радиатор.

9. Установите контроллер заряда

Контроллер заряда отправляет электричество туда, где оно необходимо. Он автоматически пропускает электрический ток через систему или в аккумуляторы для хранения.Установите его между панелями и аккумуляторной батареей.

10. Установите аккумуляторный блок

Сгенерированная энергия, которая не используется немедленно в вашем доме, будет храниться в аккумуляторном блоке для использования, когда солнце не светит. Соедините батареи последовательно, чтобы получилась одна большая батарея.

11. Установите инвертор мощности

Электроэнергия, поступающая непосредственно от вашей солнечной панели и батарей, будет электричеством постоянного тока (DC). Его необходимо преобразовать в переменный ток (AC) для использования в бытовой электропроводке.Для этого установите силовой инвертор после батарей и регулятора мощности, но до подключения к дому.

12. Установите счетчик энергии

В большинстве солнечных систем используется счетчик энергии. Это устройство позволяет узнать, сколько электроэнергии вы производите и используете. Он также может отслеживать количество энергии, необходимой или отправляемой обратно в электрическую сеть.

13. Проверить электрическую часть

Перед тем, как подключить новую систему солнечных батарей к дому, обязательно перепроверьте всю проводку.Обязательно заземлите систему на фотоэлектрических панелях. На этом этапе ваш муниципальный инспектор должен будет провести электрическую проверку.

14. Подключение к электрической панели

Подключите силовой инвертор непосредственно к электрической панели, следуя инструкциям устройства, в зависимости от того, как будет использоваться система.

Когда звонить профессионалу

Установка солнечной панели — сложная и трудоемкая задача. Большинство домовладельцев предпочитают, чтобы их системы от начала до конца установил специализированный подрядчик по солнечной энергии.Подрядчик также будет знать, как помочь вам получить какие-либо льготы, на которые вы имеете право.

При установке в домашних условиях обычно нанимают подрядчика для выполнения определенных частей работы. Многие устанавливают всю систему и оставляют электромонтаж квалифицированному электрику. Обратитесь к профессионалу, чтобы выполнить любую часть работы, которую вам неудобно выполнять самостоятельно.

Сравните предложения лучших установщиков солнечных панелей

Бесплатно, без обязательств Оценка

Как установить солнечную систему: сделай сам, подрядчик или под ключ?

Стоимость установки своими руками

Если вы покупаете солнечную систему мощностью 6 киловатт, цена для покрытия расходов составляет примерно 10 000 долларов.Хотя вы не будете платить за труд, вам придется добавить около 500 долларов на дополнительные расходы, включая кабелепровод, проводку кондиционера, прерыватели, электрическую арматуру и другое оборудование. Ваше разрешение на строительство также будет стоить вам около 200 долларов, в зависимости от ваших местных ставок разрешения. Это принесет вам 10 700 долларов.

Итого за установку солнечной энергии: Стоимость установки составляет 10 700 долларов США до федерального налогового кредита, который возвращает вам 30% ваших налогов. Общая установленная стоимость с учетом кредита составляет около 7 490 долларов.

Затраты на установку у независимого подрядчика

Другой вариант — купить оборудование, а затем нанять местного подрядчика для установки. Вам не нужен сертифицированный установщик солнечной энергии, но вы захотите нанять высококвалифицированного подрядчика, кровельщика или электрика, которым удобно заниматься солнечными проектами.

Подрядчики обычно платят 1 доллар за ватт за установку солнечных систем. Используя систему мощностью 6 кВт, вы заплатите дополнительно 6000 долларов за установку местным подрядчиком.Окончательная стоимость будет варьироваться в зависимости от того, какой процент работ вы заказываете.

Итого для солнечной установки: 10000 долларов + 6000 долларов = 16000 долларов , а после 30% налогового кредита окончательная стоимость этой системы составит около 11 200 долларов .

Стоимость установки «под ключ»

Установка «под ключ» может предоставить вам полный пакет солнечных батарей, который включает в себя проектирование, оборудование и установку. Это самый простой способ перейти на использование солнечной энергии, но за полное обслуживание вам придется заплатить надбавку.

Поставщики услуг «под ключ» могут взимать от 100% до 200% стоимости оборудования за установку. За установку той же системы стоимостью 10 000 долларов вам может потребоваться от 10 000 до 20 000 долларов за установку (эта оценка покрывает весь спектр платы за обслуживание).

Например, если вы пользуетесь услугами поставщика «под ключ», который взимает 3,50 доллара за ватт за установку солнечной энергии (включая оборудование) для солнечной системы мощностью 6 кВт, стоимость установки солнечной батареи составит 21 000 долларов.

Всего по солнечной установке: 3.5 X 6000 Вт = $ 21000 . Стоимость после федеральной налоговой льготы составит около $ 14 700 .

Элементы солнечных батарей своими руками. Солнечная панель своими руками

В современном мире сложно представить существование без электроэнергии. От него напрямую зависят освещение, отопление, коммуникации и прочие радости комфортной жизни. Это заставляет искать альтернативные и независимые источники, одним из которых является солнце. Эта область энергетики еще не слишком развита, и примечательны промышленные установки.Выходом станет изготовление солнечных батарей своими руками.

Что такое солнечная батарея

Солнечная батарея — это панель, состоящая из соединенных между собой фотоэлементов. Он напрямую преобразует солнечную энергию в электрический ток. В зависимости от системы системы электрическая энергия накапливается или сразу идет на энергоснабжение зданий, механизмов и приборов.

Солнечная батарея для общественного питания из США

Практически все использовали самые простые фотоэлементы.Они встроены в калькуляторы, фонари, аккумуляторы для подзарядки электронных гаджетов, садовые фонари. Но этим использование не ограничивается. Есть электромобили с подзарядкой от Солнца, в космосе это один из основных источников энергии.

В странах с большим количеством солнечных дней батареи устанавливаются на крышах домов и используются для отопления и нагрева воды. Этот вид называется коллектором, они преобразуют солнечную энергию в тепловую.

Часто электроснабжение целых городов и сел происходит только за счет этого вида энергии.Строятся электростанции, работающие на солнечной радиации. Особое распространение они получили в США, Японии и Германии.

Устройство

Устройство на солнечной батарее основано на явлении фотоэффекта, открытом в ХХ веке А. Ростайном. Оказалось, что в некоторых веществах под действием солнечного света или других веществ происходит разделение заряженных частиц. Это открытие привело к созданию первого гелиевого модуля в 1953 году.

Материалом для изготовления элементов служат полупроводники — комбинированные пластины из двух материалов с разной проводимостью.Чаще всего для их изготовления используют поликристаллический или монокристаллический кремний с различными добавками.

Под действием солнечных лучей в одном слое появляется избыток электронов, а в другом — их недостаток. «Лишние» электроны уходят в область со своим недостатком, этот процесс называется P-N переходом.

Солнечный элемент состоит из двух полупроводниковых слоев с разной проводимостью

Между материалами, которые образуют избыток и недостаток электронов, помещен барьерный слой, предотвращающий переход.Это необходимо для того, чтобы ток возникал только при наличии источника потребления энергии.

Сдвинутые фотоны света выбивают электроны и снабжают их энергией, необходимой для преодоления барьерного слоя. Отрицательные электроны движутся от P-проводника к N-проводнику, а положительные — обратно.

Из-за разной проводимости полупроводниковых материалов возможно направленное движение электронов. Таким образом возникает электрический ток.

Элементы последовательно соединяются между собой, образуя панель большей или меньшей площади, которая называется батареей.Такие аккумуляторы можно напрямую подключать к источнику потребления. Но так как солнечная активность днем ​​меняется, а ночью вовсе прекращается, используются батарейки, накапливающие энергию в период отсутствия солнечного света.

Обязательным компонентом в данном случае является контроллер. Он служит для контроля заряда аккумулятора и выключает аккумулятор при полном заряде.

Ток, вырабатываемый солнечной батареей, постоянный, его необходимо преобразовать в переменный. Для этого служит инвертор.

Поскольку все электрические устройства, потребляющие энергию, рассчитаны на определенное напряжение, системе требуется стабилизатор, обеспечивающий желаемые значения.

Дополнительные устройства устанавливаются между гелиумодулем и потребителем

Только при наличии всех этих компонентов можно получить функциональную систему, которая питает потребителей и не грозит их выведение.

Типы элементов для модулей

Гелиопанели бывают трех основных типов: поликристаллические, монокристаллические и тонкопленочные.Чаще всего все три вида изготавливаются из кремния с различными добавками. Кадмиевое телевидение и меди-селенид кадмия также используются, особенно для производства пленочных панелей. Эти добавки способствуют увеличению КПД ячеек на 5-10%.

Кристалл

Самыми популярными являются монокристаллы. Они изготовлены из монокристаллов, имеют однородную структуру. Такие тарелки имеют форму многоугольника или прямоугольника со срезанными углами.

Монокристаллический элемент имеет форму прямоугольника со скошенными углами

Аккумулятор, собранный из монокристаллических элементов, имеет более высокие характеристики по сравнению с другими типами, его КПД 13%.Он легкий и компактный, не боится небольшого изгиба, может устанавливаться на неровной поверхности, срок службы 30 лет.

К недостаткам можно отнести значительное снижение мощности во время облачности, вплоть до полного прекращения выработки энергии. Происходит во время отключения электроэнергии, ночью батарея работать не будет.

Поликристаллическая ячейка имеет форму прямоугольника, что позволяет собирать панели, не пропуская

Поликристаллы, изготовленные методом литья, имеют прямоугольную или квадратную форму и неоднородную структуру.Эффективность у них ниже монокристаллических, КПД всего 7-9%, но падение производительности при облачности, пылеобразовании или в сумерках незначительно.

Следовательно, они используются в устройстве уличного освещения, чаще используются самоперемещениями. Стоимость таких пластин ниже монокристаллов, 20 лет эксплуатации.

Пленка

Замок или гибкие элементы изготавливаются из аморфной формы кремния. Гибкость панелей делает их мобильными, поворачивая их вместе с рулоном, вы можете брать их с собой в путешествие и иметь независимый источник энергии где угодно.Это свойство позволяет монтировать их на криволинейных поверхностях.

Пленочная батарея из аморфного кремния

По эффективности пленочные панели уступают кристаллическим вдвое, для производства такого же количества нужна двойная аккумуляторная площадка. И долговечность пленок ничем не отличается — в первые 2 года их эффективность падает на 20-40%.

Но при помутнении или потемнении выработка энергии снижается всего на 10-15%. Несомненным достоинством можно считать их относительную дешевизну.

Что умеет Гелиопанель в домашних условиях

Несмотря на все преимущества аккумуляторов промышленного производства, их главный недостаток — высокая цена. Избежать этой неприятности можно, сделав простейшее панно своими руками от подруги.

Из диодов

Диод представляет собой кристалл в пластиковом корпусе, выступающий в роли линз. Он концентрирует солнечные лучи на проводнике, в результате возникает электрический ток. Соединив между собой большое количество диодов, мы получаем солнечную батарею.Картон можно использовать как доску.

Проблема в том, что мощность получаемой энергии мала, для выработки достаточного количества потребуется огромное количество диодов. По финансовым и трудовым затратам такая батарея намного превосходит заводскую, а по мощности сильно ей уступает.

Вдобавок производительность резко падает при уменьшении освещенности. Да и сами диоды ведут себя некорректно — часто происходит самопроизвольное свечение. То есть сами диоды потребляют произведенную энергию.Вывод напрашивается сам собой: неэффективно.

Из транзисторов

Как и в диодах, основной элемент транзистора — кристаллический. Но он заключен в металлический корпус, не пропускающий солнечный свет. Для изготовления АКБ крышка корпуса залита металлом с металлом.

Аккумулятор малой мощности можно собрать из транзисторов

Затем элементы закрепляют на пластине из текстолита или другого материала, подходящего для роли платы, и комбинируют друг с другом.Таким способом можно собрать аккумулятор, энергии которого хватит для работы фонарика или радиоприемника, но не стоит от такого устройства большой мощности.

Но как походный источник малой мощности вполне годится. Особенно, если вас увлекает процесс создания и не очень важная практическая польза от результата.

Поделки предлагают использовать в качестве фотоэлементов компакт-диски и даже медные пластины. Портативную зарядку для телефона несложно сделать от фотоэлементов садовых фонарей.

Лучшим решением станет покупка готовых плит. Некоторые интернет-сайты продают модули с небольшим производственным браком по доступной цене, они вполне пригодны для использования.

Рациональное размещение батарей

От размещения модулей в значительной степени, сколько энергии будет производить система. Чем больше лучей попадает на фотоэлементы, тем больше энергии они вырабатывают. Для оптимального расположения необходимо соблюдать следующие условия:


Важно! Мощность аккумулятора задается емкостью самого слабого элемента.Даже небольшая тень на одном модуле может снизить производительность системы с 10 до 50%.

Как рассчитать необходимую мощность

Перед сборкой аккумулятора необходимо определить необходимую мощность. Это зависит от количества приобретенных ячеек и общей площади готовых аккумуляторов.

Система может быть как автономной (автономное электроснабжение дома), так и комбинированной, сочетающей в себе энергию Солнца и традиционный источник.

Расчет состоит из трех шагов:

  1. Вычислить общую потребляемую мощность.
  2. Определите достаточную емкость аккумулятора и мощность инвертора.
  3. Рассчитайте необходимое количество ячеек на основе данных инсоляции в вашем регионе.

Потребляемая мощность

Вы можете определить его для своей автономной системы по вашему измерителю мощности. Общее количество потребленной энергии за месяц делится на количество дней и получается среднее значение суточного потребления.

Если только часть устройств будет питаться от аккумулятора, узнайте их мощность в паспорте или маркировке на приборе.Полученные значения умножаем на количество часов в сутки. Складывая значения по всем устройствам, получаем среднее потребление за сутки.

Емкость АКБ (аккумулятор) и инвертор питания

АКБ для солнечных систем должны выдерживать большое количество циклов разряда и разряда, иметь небольшой саморазряд, выдерживать большой ток заряда, работать при высоких и низких температурах и требовать минимальное обслуживание. Эти параметры оптимальны для свинцово-кислотных аб.

Еще один важный показатель — это емкость, максимальный заряд, который может принять и сэкономить аккумулятор.Недостаточная мощность увеличивается, подключая AB параллельно, последовательно или комбинируя оба подключения.

Узнать необходимое количество АБ поможет рассчитать. Рассмотрим это для концентрации запаса энергии на 1 день в емкости 200 А.Ч и напряжении 12 В.

Допустим суточная потребность 4800 ВА, выходное напряжение системы 24 В. Учтем, что потери на инверторе будут 20%, вводим поправочный коэффициент 1,2.

4800: 24х1,2 = 240 А.Ч

Глубина разряда АКБ не должна превышать 30-40%, учтите.

240х0,4 = 600 А.Ч

Полученное значение в три раза превышает емкость аккумулятора, следовательно, для резерва требуемой суммы потребуются 3 АБ, подключенные параллельно. Но при этом напряжение аккумулятора составляет 12 В, для того, чтобы увеличить его вдвое, потребуется 3 АБ, подключенных последовательно.

Для получения напряжения 48 в параллельном подключении к двум параллельным цепям 4 AB

Инвертор служит для преобразования постоянного тока в переменный. Выберите его при пике, максимальной нагрузке. На некоторых устройствах, потребляющих устройства, величина пускового тока значительно выше номинальной. Это индикатор и берет на себя расчет. В остальных случаях учитываются номиналы.

Масса и форма напряжения. Оптимальный вариант — чистая синусоида. Для устройств, нечувствительных к перепадам напряжения, подойдет квадратная форма. Также следует учесть возможность переключения устройства с АКБ напрямую на солнечные батареи.

Требуемое количество ячеек

Показатели инсоляции в разных полях очень разные. Для правильного расчета вам необходимо знать эти цифры для вашего населенного пункта, данные легко найти в Интернете или на метеостанции.

Таблица инсоляции по месяцам для разных регионов

Инсоляция зависит не только от времени года, но и от угла батареи

При расчетах ориентируйтесь на показатели самой маленькой инсоляции в течение года, иначе в этот период аккумулятор не производит достаточного количества энергии.

Допустим минимальные показатели — в январе 0,69, максимальные — в июле 5,09.

Поправочный коэффициент для зимнего времени — 0,7, для летнего — 0,5.

Требуемое количество энергии 4800 Вт.

Одна панель имеет мощность 260 Вт и напряжение 24 В.

Потери на АКБ и инверторе 20%.

Рассчитать потребление с учетом потерь: 4800 × 1,2 = 5760 Вт · ч = 5,76 кВтч.

Определите производительность одной панели.

Лето: 0.5 × 260 × 5,09 = 661,7 ВТЧ.

Зимой: 0,7 × 260 × 0,69 = 125,5 ВТЧ.

Ускорьте необходимое количество батарей, разделив потребляемую энергию на производительность панелей.

Лето: 5760 / 661,7 = 8,7 шт.

Зимой: 5760 / 125,5 = 45,8 шт.

Получается, что для полноценной опоры зимой потребуется в пять раз больше модулей, чем летом. Поэтому необходимо сразу установить побольше аккумуляторов или на зимний период предусмотреть гибридную систему электроснабжения.

Как собрать солнечную батарею своими руками

Сборка состоит из нескольких этапов: изготовление корпуса, пайка элементов, сборка системы и ее установка. Перед тем как приступить к работе, запаситесь всем необходимым.

Батарея состоит из нескольких слоев

Материалы и инструменты

  • фотоэлементы;
  • плоские жилы;
  • флюс склепанный спиртом;
  • паяльник;
  • алюминиевый профиль;
  • уголки алюминиевые;
  • метизы;
  • герметик силиконовый;
  • плита по металлу;
    • отвертка
  • ;
  • стекло, оргстекло или оргстекло;
    • ,
  • диоды;
  • средств измерений.

Фотоэлементы лучше заказывать в комплекте с проводниками, они специально созданы для этого. Другие проводники имеют большую хрупкость, что может стать проблемой при пайке и сборке. Есть ячейки с уже припаянными проводниками. Они дороже, но значительно экономят время и трудозатраты.

Достаньте пластины с проводниками, это сократит время эксплуатации.

Каркас шкафа обычно изготавливается из алюминиевого уголка, но возможно использование деревянных реек или квадратов квадратного сечения 2х2.Этот вариант менее предпочтителен, поскольку не обеспечивает достаточной защиты от атмосферных воздействий.

Для прозрачной панели выберите материал с минимальным показателем преломления света. Любое препятствие на пути лучей увеличивает потери энергии. Желательно, чтобы материал пропускал как можно меньше инфракрасного излучения.

Важно! Чем больше панель, тем меньше энергии она производит.

Расчет каркаса

Размеры каркаса рассчитываются исходя из размера ячейки.Важно между соседними элементами обеспечить небольшое расстояние 3-5 мм и учесть ширину рамки, чтобы она не перекрывала края элементов.

Ячейки выпускаются разных размеров, рассмотрим вариант из 36 пластин размером 81х150 мм. Элементы расположены в 4 ряда по 9 штук в одном. Исходя из этих данных, получаются размеры рамы 835х690 мм.

Изготовление коробки


Паяльные элементы и монтажные модули

Если товары приобретаются без контактов, сначала необходимо припаять их к каждой пластине.Для этого нарежьте проводник на такие же отрезки.

  1. Вырежьте из картона прямоугольник нужного размера и намотайте на него проводник, затем вырежьте с двух сторон.
  2. На каждый проводник нанесите флюс, прикрепите к элементу полоску.
  3. Осторожно припаяйте проводник по всей длине ячейки.

    Припаять проводники к каждой пластине

  4. Ячейки выложить в ряд друг за друга с зазором 3-5 мм и последовательно шпионить друг за другом.

    При установке периодически проверять работоспособность модулей

  5. Готовые ряды по 9 ячеек переносят на корпус и выравнивают относительно друг друга и контура рамки.
  6. Безопасная параллельность с использованием более широких шин и соблюдением полярности.

    Разложите ряды элементов на прозрачной подложке и смажьте друг друга.

  7. Распечатайте контакты «+» и «-».
  8. На каждый элемент нанести по 4 капли герметика и сверху уложить второе стекло.
  9. Дать адгезии высохнуть.
  10. Залить по периметру герметиком, чтобы внутрь не попадала влага.
  11. Закрепите панель в корпусе, используя уголки, прикрутив их к боковым сторонам алюминиевого профиля.
  12. Установить герметик с герметиком блокирующим диодом Шоттке для исключения разряда АКБ через модуль.
  13. Допустим выходной провод с двухконтактным разъемом, в дальнейшем к нему подключаем контроллер.
  14. Винт к раме для крепления аккумулятора к опоре.
Видео: пайка и сборка солнечного модуля

Аккумулятор готов, осталось его установить. Для более эффективной работы можно сделать трекер.

Производство поворотного механизма

Самый простой поворотный механизм несложно сделать самому.Принцип его работы основан на системе противовесов.

  1. Из деревянных брусков или алюминиевого профиля соберите опору для батареи в виде лестницы.
  2. С помощью двух подшипников и металлических стержней или трубок установите сверху аккумулятор так, чтобы он зафиксировался в центре основной стороны.
  3. Сопоставьте дизайн с востока на запад и дождитесь солнца в зените.
  4. Поверните панель, чтобы лучи падали вертикально.
  5. Увеличьте емкость по воде на одном конце, уравновесив ее на другом конце груза.
  6. В емкости проделайте отверстие так, чтобы вода потекла постепенно.

По мере протекания воды вес судна будет уменьшаться, а край панели поднимется вверх, переворачивая аккумулятор на солнце. Величину открытия придется определять опытным путем.

Самый простой солнечный трекер изготовлен по принципу водных часов.

Все, что вам нужно, это утром налить воду в емкость. На крышу такую ​​конструкцию не устанавливаете, и для садового участка или лужайки перед домом она вполне подойдет.Существуют и другие, более сложные конструкции трекеров, но они потребуют больших затрат.

Видео: Как сделать самостоятельный электронный солнечный трекер

Установка аккумуляторов


Теперь вы можете протестировать, и насладиться бесплатным электричеством.

Обслуживание модуля

Специальное обслуживание Солнечные панели не требуют, так как у них нет движущихся частей. Для их нормального функционирования достаточно время от времени очищать поверхность от грязи, пыли и птичьего помета.

Вымойте аккумулятор из садового шланга, при хорошем напоре воды для этого не нужно будет даже лазить на крышу.Следите за исправностью дополнительного оборудования.

Как скоро окупит затраты

Не стоит ждать сиюминутной выгоды от электроснабжения гелия. Средняя окупаемость автономной системы дома составляет около 10 лет.

Чем больше вы потребляете энергии, тем быстрее окупаются ваши затраты. Ведь как для малого, так и для большого потребления требуется приобретать дополнительное оборудование: АКБ, инвертор, контроллер, и они оставляют нималу часть затрат.

Учитывайте срок службы оборудования и самих панелей, чтобы не пришлось их менять до того, как они окупятся.

Несмотря на все издержки и недостатки, за солнечной энергией будущее. Солнце относится к возобновляемым источникам энергии и прослужит еще не менее 5 тысяч лет. Да и наука не стоит на месте, появляются новые материалы для фотоэлементов, с гораздо большей эффективностью. Так что скоро они станут более доступными. Но теперь вы можете использовать энергию Солнца.

Человечество в целях заботы об экологии и экономии денежных средств начало использовать альтернативные источники энергии, к которым, в частности, относятся солнечные батареи. Покупка такого удовольствия обойдется довольно дорого, но сделать это устройство своими руками несложно. Поэтому вам не помешает узнать, как самому сделать солнечную батарею. Об этом и пойдет речь в нашей статье.

Солнечные панели — Электрогенерирующие устройства с фотоэлементами.

Прежде чем говорить о том, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо разобраться в устройстве и принципах его работы.Солнечная батарея включает в себя фотоэлементы, соединенные последовательно и параллельно, аккумулятор, накапливающий электричество, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный, и контроллер, который следует за зарядом и разрядом аккумулятора.

Как правило, фотоэлементы изготавливаются из кремния, но его очистка стоит дорого, поэтому в последнее время стали использовать такие элементы, как Индия, медь, селен.

Каждый фотоэлемент представляет собой отдельный элемент, вырабатывающий электричество. Ячейки заключены между собой и образуют единое поле, мощность батареи зависит от площади.То есть, чем больше фотоэлементов, тем больше электроэнергии вырабатывается.

Для того, чтобы загорать своими руками в домашних условиях, необходимо понимать суть такого явления, как фотоэфф. Фотоэлемент представляет собой кремниевую пластину, при попадании света на которую атомы электронов выбиваются с последнего энергетического уровня кремния. Движение потока таких электронов создает постоянный ток, который впоследствии преобразуется в переменный. Это явление фотоэффекта.

Преимущества

Панели солнечных батарей

обладают следующими преимуществами:

  • безвредность для экологии;
  • прочность;
  • бесшумная работа;
  • простота изготовления и редактирования;
  • независимость подачи электроэнергии от распределительной сети;
  • неподвижность частей устройства;
  • мелких финансовых затрат;
  • малый вес;
  • работают без механических преобразователей.

Сорта

Солнечные панели делятся на следующие типы.

Кремний

Кремний — самый популярный материал для батарей.

Кремниевые батареи также делятся на:

  1. Монокристаллический: для производства таких батарей используется очень чистый кремний.
  2. Поликристаллический (более дешевый монокристаллический): поликристаллы получают путем постепенного охлаждения кремния.

Пленка

Такие батареи делятся на следующие типы:

  1. На основе теллурида кадмия (эффективность 10%): кадмий имеет высокий коэффициент поглощения, что позволяет использовать его в производстве аккумуляторов.
  2. На основе селенида меди — Индия: КПД выше, чем у предыдущих.
  3. Полимер.

Солнечные панели из полимеров начали производить сравнительно недавно, обычно используют колбы, полифенилен и др. Полимерные пленки очень тонкие, около 100 нм. Несмотря на КПД 5%, у аккумуляторов из полимеров есть свои преимущества: дешевизна материала, экологичность, эластичность.

Аморфный

КПД аморфных аккумуляторов 5%.Такие панели изготавливаются из силана (силхинеодорода) по принципу пленочных аккумуляторов, поэтому их можно отнести как к кремниевым, так и к пленочным. Аморфные батареи эластичны, электричество вырабатывается даже в непогоду, лучше других панелей поглощают свет.

Материалы

Для изготовления солнечной батареи потребуются следующие материалы:

  • кресла фото;
  • алюминиевые уголки;
  • диоды Шоттки;
  • герметики силиконовые;
  • проводников;
  • крепежные винты и метизы;
  • лист поликарбоната / оргстекло;
  • паяльное оборудование.

Эти материалы необходимы для изготовления солнечной батареи своими руками.

Подборка фотоэлементов

Чтобы сделать солнечный аккумулятор для дома своими руками, следует правильно подобрать фотоэлементы. Последние делятся на монокристаллические, поликристаллические и аморфные.

КПД первого составляет 13%, но такие фотоцелеры малоэффективны в непогоду, внешне представляют собой ярко-синие квадраты. Поликристаллические фотоэлементы способны генерировать электричество даже в плохую погоду, хотя их эффективность составляет всего 9%, внешне более темные монокристаллические и срезанные по краям.Аморфные фотокарты сделаны из гибкого кремния, их КПД составляет 10%, производительность не зависит от погодных условий, но изготовление таких ячеек слишком дорогое, поэтому они используются редко.

Если вы планируете применять на даче электроэнергию, вырабатываемую фотоэлементами, советуем собрать солнечную батарею своими руками из поликристаллических элементов, так как их эффективности хватит для ваших целей.

Следует покупать фотоэлементы одной марки, так как фотоэлементы нескольких штампов могут быть самыми разными — это может вызвать проблемы со сборкой аккумулятора и его функционированием.Следует помнить, что количество энергии, производимой клеткой, прямо пропорционально ее размеру, то есть чем больше фоточард, тем больше электроэнергии он производит; Напряжение элемента зависит от его типа, а не от размера.

Сила тока определяется размерами самого маленького фотоэлемента, поэтому вам следует покупать фотономику такого же размера. Конечно, необязательно приобретать дешевую продукцию, потому что это означает, что она не прошла проверку. Также не стоит покупать фотоэлементы, покрытые воском (многие производители покрывают фотоэлементы воском для сохранности продуктов при транспортировке): когда его можно удалить, вы можете испортить фотоэлемент.

Расчеты и проект

Устройство солнечной панели своими руками — задача несложная, главное, подойти к ней ответственный. Чтобы сделать солнечную решетку своими руками, следует посчитать дневное потребление электроэнергии, затем узнать среднесуточное солнечное время в вашем районе и рассчитать необходимую мощность. Таким образом станет понятно, сколько ячеек и какого размера необходимо приобрести. Ведь, как уже было сказано выше, ток, генерируемый током, зависит от его габаритов.

Зная необходимый размер ячеек и их количество, нужно рассчитать габариты и вес панели, после чего необходимо выяснить, выдержит ли кровля или другое место, где планируется установка солнечной батареи.

Устанавливая панель, следует не только выбрать солнечное место, но и постараться закрепить ее под прямым углом к ​​солнечным лучам.

Этапы работы

Корпус

Перед тем, как начать делать солнечную ванну своими руками, необходимо соорудить для нее каркас.Он защищает аккумулятор от повреждений, влаги и пыли.

Корпус собран из влагостойкого материала: фанера, покрытая влагоотталкивающим средством, или алюминиевые уголки, на которые с помощью силиконового герметика приклеены оргстекло или поликарбонат.

При этом необходимо соблюдать отступы между элементами (3-4 мм), так как необходимо учитывать расширение материала при повышении температуры.

Элементы пайки

Фотоэлементы выкладываются на переднюю часть прозрачной поверхности так, чтобы расстояние между ними было 5 мм со всех сторон: таким образом учитывается возможное расширение фотографий при повышении температуры.

Регистрируются преобразователи, имеющие два полюса: положительный и отрицательный. Если вы хотите увеличить напряжение, подключите элементы последовательно, если ток идет параллельно.

Во избежание разрядки аккумулятора в ночное время, в единую цепочку, состоящую из всех необходимых частей, входит диод Шоттки, соединяющий его с плюсовым проводом. Затем все элементы спаиваются между собой.

Сборка

На готовый каркас наносится силикон, на фотомиксы — силикон — все это покрывается слоем ДВП, закрывается крышкой, а детали деталей обрабатываются герметиком.

Сделать и разместить солнечную батарею на балконе своими руками сможет даже городской житель. Желательно, чтобы балкон был застеклен и утеплен.
Вот мы разобрали, как сделать солнечную батарею в домашних условиях, оказалось, что это довольно просто.

Идеи от подруги

Смастерить солнечную батарейку своими руками можно из подруги. Рассмотрим самые популярные варианты.

Многие удивятся, узнав, что из фольги можно изготовить солнечные батареи своими руками.На самом деле ничего удивительного в этом нет, ведь фольга увеличивает светоотражающие способности материалов. Например, чтобы уменьшить перегрев панелей, их кладут на фольгу.

Как сделать фольгированную солнечную батарею?

Нам нужно:

  • 2 «крокодил»;
  • медная фольга;
  • мультиметр;
  • соль;
  • бутылка пустая пластиковая без горлышка;
  • духовка электрическая;
  • дрель.

Очистив медный лист и вымыв руки, отрезал кусок фольги, поставил на горячую электрическую плиту, нагрел полчаса, наблюдая за почернением, затем снимаем фольгу с плиты, даем остыть и смотрю, как ломтики снимаются с листа.После нагревания оксидная пленка исчезает, поэтому черный оксид можно безопасно удалить водой.

Затем вырезается второй кусок фольги такого же размера, как и первый, две части сгибаются, падают в бутылку так, чтобы у них не было возможности соприкоснуться.

Также можно использовать фольгу для обогрева. Для этого его необходимо натянуть на раму, к которой затем нужно подсоединить шланги, подчиненные, например, лейке.

Итак, мы узнали, как сделать солнечную батарею для дома из фольги.

Многие дома засветились старые транзисторы, но не все знают, что они вполне подходят для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. Этот фотоэлемент представляет собой полупроводниковую пластину внутри транзистора. Как сделать солнечную батарею из транзисторов своими руками? Для начала нужно открыть транзистор, для чего достаточно разрезать крышку, чтобы мы увидели пластину: она меньше самого низкого КПД солнечных батарей от транзисторов.

Далее нужно проверить транзистор. Для этого воспользуйтесь мультиметром: подключите прибор к транзистору с хорошо освещенным P-N переходом и измерьте ток, мультиметр должен зафиксировать ток от нескольких миллиампер до 1 или чуть больше; Далее переключаем прибор в режим измерения напряжения, мультиметр должен выдавать десятые доли вольта.

Транзисторы тестировались внутри корпуса, например листового пластика и припоя. Такую солнечную батарею можно сделать своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и маломощной магнитолы.

Также подходит для сборки батарей. Старые диоды. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совершенно несложно. Необходимо диод открыть, кристалл — это кристалл, который является фотоэлементом, потом на газовой плите прогреть диод секунд 20, а когда припой расплавится, снять кристалл. Осталось припаять вытянутые кристаллы к корпусу.

Мощность таких батареек небольшая, но для питания маленьких светодиодов ее хватает.

Такой вариант изготовления солнечной батареи своими руками из первичного средства большинству покажется очень странным, а вот сделать солнечную батарею своими руками из пивных банок просто дешево.

Корпус будет изготовлен из фанеры, к которой на задней поверхности фанеры из поликарбоната или оргстекла будет крепиться пенопласт или стеклянная опора для изоляции. Фотоэлементы нам послужат алюминиевые банки. Важно выбрать именно алюминиевые банки, так как алюминий меньше подвержен коррозии, чем, например, железо, и имеет лучший теплообмен.

Далее в нижней части банок проделываются отверстия, крышка срезается, а лишние элементы загибаются для лучшей циркуляции воздуха. Затем необходимо очистить банки от жира и грязи, используя специальные средства, не содержащие кислот. Далее необходимо герметично расточить банки между собой: силиконовый гель, выдерживающий высокие температуры, или паяльник. Обязательно просушите склеенные банки в фиксированном положении.

Прикрепив банки к футляру, покрасьте их в черный цвет и закройте конструкцию оргстеклом или поликарбонатом.Такой аккумулятор способен нагревать воду или воздух с последующей подачей в помещение.

Мы рассмотрели варианты, как сделать солнечное панно своими руками. Надеемся, что теперь у вас возникнет вопрос, как сделать солнечный аккумулятор.

Видео

Как сделать солнечные батареи своими руками — видео-урок.

Долгое время солнечные панели были либо громоздкими панелями спутников и космических станций, либо маломощными фотоэлементами карманных калькуляторов.Это было связано с примитивностью первых монокристаллических кремниевых фотоэлементов: они имели не только низкий КПД (в теории не более 25%, на практике — около 7%), но и заметно теряли КПД при падении угла падения света. от 90˚ отклоняется. Учитывая, что в Европе в облачную погоду удельная мощность солнечного излучения может опускаться ниже 100 Вт / м 2, для получения какой-либо значительной мощности требуются слишком большие площади солнечных панелей. Поэтому первые солнечные электростанции строились только в условиях максимальной мощности светового потока и ясной погоды, то есть в пустынях у экватора.

Значительный прорыв в создании фотоэлементов вернул интерес к солнечной энергии: так, самые дешевые и доступные поликристаллические кремниевые элементы хоть и имеют меньший КПД, чем у монокристаллов, но менее чувствительны к условиям работы. Солнечная панель на основе поликристаллических пластин даст достаточно стабильного напряжения при переменной облачности . Более современные фотоэлементы на основе арсенида галлия имеют КПД до 40%, но слишком дороги для изготовления солнечных батарей своими руками.

На видео рассказ об идее постройки солнечной батареи и ее воплощении

Стоит ли делать?

Во многих случаях солнечная батарея оказывается очень полезной : например, владелец частного дома или дачи, находящейся вдали от электросети, может даже поддерживать свой телефон заряженным, подключать маломощных потребителей. как автомобильные холодильники.

Для этого производятся и продаются готовые компактные панели в виде быстро складываемых сборок на основе синтетической ткани.В средней полосе России такая панель размером примерно 30х40 см может обеспечить мощность в пределах 5 Вт при напряжении 12 В.

Аккумулятор большего размера сможет обеспечить до 100 Вт электроэнергии. Казалось бы, это не так уж и много, но стоит помнить принцип работы малых: в них вся нагрузка питается через импульсный преобразователь от аккумуляторных батарей, которые заряжаются от маломощной ветряной мельницы. Таким образом, появляется возможность использовать более мощных потребителей.

Использование аналогичного принципа при строительстве домашней солнечной электростанции делает ее более прибыльной по сравнению с ветряной мельницей: летом солнце светит большую часть дня, в отличие от непостоянного и часто отсутствующего ветра.По этой причине батареи смогут заряжаться за день намного быстрее, а саму солнечную панель установить намного проще, чем для этого требуется высокая мачта.

Есть смысл и в использовании солнечной батареи исключительно в качестве источника аварийного питания. Например, если в частном доме стоит газовый котел с циркуляционными насосами, то при отключении электроэнергии есть возможность питать их от аккумуляторов, поддерживаемых солнечной батареей, при этом сохраняется система отопления.

Телевизионный сюжет на эту тему

Все началось с прогулки по сайту ebay -Уведе солнечные батареи и заболел.

Споры с друзьями по поводу окупаемости были забавными …. Покупая машину, никто не думает об окупаемости. Авто как хозяйка, количество удовольствия готовит заранее. А потом, как раз наоборот, я потратил деньги, чтобы они тоже пытались расплатиться … Кроме того, я подключил инкубатор к солнечным батареям, чтобы они по-прежнему оправдывали свое предназначение, предотвращая гибель вашей будущей фермы.В общем, имея инкубатор, вы зависите от многих факторов, будь то сковорода или кукуруза. Когда будет время, напишу о самодельном инкубаторе. Ну ладно что спорить, каждый в своем праве выбирать … ..!

После долгих ожиданий заветная коробка с тонкими хрупкими пластинами, наконец, греет руки и сердце.

В первую очередь конечно интернет … Ну не боги тазы горят. Всегда пригодится чужой опыт. А потом было разочарование… ..как оказалось, своими руками панели сделали человек пятеро, остальные просто воссоздали со своих сайтов, а некоторые, дабы быть оригинальными, скопировали с различных разработок. Ну да бог с ними пусть идет на владельцев владельцев страниц.

Решил почитать форумы, долгие рассуждения теоретиков «как доить корову» привели к полной уловке. Рассуждения о том, как пластины ломаются от нагрева, сложности герметизации и т. Д. Прочитал и плюнул на все это дело. Пойдем своим путем, методом проб и ошибок, на основе опыта «коллег», что изобретать байк?

Ставим задачу:

1) Панель должна быть сделана из подруги, чтобы кошелек не тянул, ибо результат неизвестен.

2) Производственный процесс должен быть безработным.

Начинаем изготовление солнечной панели:

В первую очередь были закуплены 2 стакана 86х66 см. На будущее две панели.

Стекло простое, приобретено у производителей пластиковых окон. А может и не простой …

Долгие поиски алюминиевых уголков, по опыту уже проверенных «коллег» ничем не закончились.

Потому что производственный процесс начинался вяло и рассчитывался на долгую перспективу.

Процесс пайки панелей описать невозможно, так как в сети есть много информации о нем и даже есть видео. Просто оставляйте свои заметки и комментарии.

Не все так страшно, вроде его мало.

Несмотря на сложности, которые описывают на форумах, пластины элементов спаиваются легко, как с лицевой стороны, так и с тыльной. Также вполне подходит наш советский припой Posz 40, во всяком случае сложностей не испытал. Ну и конечно же родная канифоль, куда без нее… Во время пайки ни одного элемента не сломал, думаю надо быть полным идиотом, чтобы разбить их о гладкое стекло.

Жилы, которые идут в комплекте к панелям, очень удобны, во-первых, плоские, во-вторых, тонированные, что значительно сокращает время пайки. Хотя вполне можно использовать обычный провод, проводил эксперимент на запасных пластинах, затруднений при пайке не испытывал. (на фото остатки плоского провода)

На пайку 36 пластин ушло около 2 часов.Хотя на форуме читал, что люди 2 дня паяли.

Паяльник желательно использовать 40 Вт. Так как пластины легко отводят тепло, и это затрудняет пайку. Первые попытки спаять 25 ватный паяльник были утомительными и печальными.

Также при пайке желательно оптимально подбирать количество флюса (канифоли). При большом избытке не дает прилипать к пластинам. Поэтому нужно было практически перечислить рекорд, в общем ничего страшного, все поправимо.(Вблизи на фото видно.)

Расход жести довольно большой.

Ну на фото поставленные элементы, во втором ряду косяк, один вывод не пропанан, а главное ничего не заметил и не исправил.

Окантовка стекла двусторонним скотчем. Рядом с этой лентой будет приклеена полиэтиленовая пленка.

Скотчи б / у.

После пайки начало пломбировки (скотч вам в помощь).

Ну взведены пластины скотча и исправлен косяк.

Далее с кромочной панели снимаем защитный слой двусторонней ленты и приклеиваем полиэтиленовую пленку с запасом по краям. (Забыл забыть) ах да, делаем прорези в скотче для истощения проводов. Ну не тупица, поймешь что и когда … на краю стекла, а также на выводах проводов, углах, просверливаем силиконовыми герметиками.

И загнуть пленку с внешней стороны.

Ранее сделанная рама из пластика. При установке пластиковых окон в доме на окно саморезами крепится пластиковый профиль для подоконника.Я посчитал, что эта деталь слишком тонкая. А потому снял и сделал подоконник по-своему. Поэтому пластиковые профили остались от 12 окон. Так сказать материала в избытке.

Каркас был проклеен обычным, старым, советским железом. Жалко, процесс не выстрелил, но, думаю, ничего тут непонимания нет. Обрезал под 45 градусов 2 стороны, подогрел подошву утюга и приклеил предустановку до ровного угла. На фоторамке под второй панелью.

Установить в рамку стекло с элементами и защитной пленкой.

Срезал лишнюю пленку, края прокалываются силиконовыми герметиками.

Получаем вот эту панель.


Да, забыл написать, что кроме пленки на рамку были приклеены направляющие, которые не допускали бы элементов, если бы скотч надо было выключить. Пространство между элементами и направляющими залито монтажной пеной. Что дало возможность прижать герметичные элементы к стеклу.

Ну что ж, приступим к тестированию.

Так как панель один я сделал заранее, результат один мне известен 21 вольт. Ток короткого замыкания 3,4 ампер. Сила заряда АКБ 40а. ч 2,1 амп.

К сожалению, не картинка. Надо сказать, что сила тока круто зависит от освещенности.

Сейчас подключены параллельно 2 батареи.

Погода на момент изготовления была пасмурная, было около 16 часов.

Вначале меня это расстроило, а потом даже обрадовало.Ведь это самые усредненные условия для батареи, а значит результат правдоподобнее, чем при ярком солнце. Солнце сквозь тучи светит не так ярко. Надо сказать, что солнышко светило немного боком.

При таком освещении ток КЗ составил 7,12 ампер. Что считаю отличным результатом.

Напряжение без нагрузки 20,6 В. Ну это стабильно около 21 вольт.

Текущий заряд акб 2,78Ампер. Что при таком свете гарантирует заряд аккумулятора.

Замеры показали, при хорошем солнечном дне результат будет лучше.

К тому времени погода испортилась, облака закрылись, солнце полностью, и мне было интересно, а что будет с таким сценарием. Это почти вечерние сумерки …

Небо выглядело так, специально убрали линию горизонта. Но на самом же стекле небо видно как в зеркале.

Напряжение при такой раскладке 20,2 вольта. Как уже упоминалось, 21B. Это почти постоянная величина.

Ток короткого замыкания 2,48а. В общем, отлично подходит для такого освещения! Практически равняется одной батарее при хорошем солнце.

Счет заряда ток 1.85 амп. Ну что сказать … Даже в сумерках аккумулятор будет заряжаться.

В выводе построена солнечная батарея, не уступающая по характеристикам промышленным образцам. Что ж, долговечность … .., посмотрим, время покажет.

Ах да, заряд АКБ ведется через диоды Шоттки на 40 А. Ну что нашел.

Еще хочу сказать о контроллерах. Все это выглядит красиво, но не стоит потраченных на контроллер денег.

Если вы дружите с паяльником, схемы очень простые. Делай и получай удовольствие.

Ну ветер улетел и оставшиеся лишние 5 элементов вылетели неуправляемым вылетом … .. Результат осколков. Что ж, чтобы сделать, озабоченность должна быть наказана. А с другой стороны … Где они?

Решили сделать из фрагментов еще одну цельную панель, Вольт на 5.На изготовление у меня ушло 2 часа. Остатки материалов тогда просто упали. Вот что случилось.

Мероприятия производятся вечером.

Надо сказать, что при хорошем освещении ток КЗ более 1 ампер.

Срезы идут параллельно и последовательно. Цель — предоставить примерно такую ​​же площадь. Ведь сила тока равна самому маленькому элементу. Поэтому при изготовлении подбирайте именно элементы по зоне освещения.

Пора рассказать о практическом использовании солнечных батарей.

Весной на крыше были изготовлены две панели высотой 8 метров под углом 35 градусов, ориентированные на юго-восток. Такое предупреждение выбрано не случайно, потому что было замечено, что на этой широте летом солнце закрывается в 4 утра и до 6-7 часов полностью заряжены батареи в 5-6 ампер, также касается вечер. На каждой панели обязательно должен быть свой диод. Чтобы исключить выгорание элементов с разной мощностью панели. И как следствие — неоправданное снижение мощности панели.
Спуск с высоты производился многожильным проводом сечением 6мм2 жила. Таким образом удалось добиться минимальных потерь в проводах.

В качестве накопителей энергии старые еле живущие батареи 150а.ч, 75а.ч, 55а.ч, 60а.с. Все батареи подключаются параллельно и с учетом потери емкости закрытие 100а.с.
Контроллер заряда аккумулятора отсутствует. Хотя думаю установка контроллера нужна. Схема значений контроллера теперь работает.Так как днем ​​батарейки закипают. Поэтому необходимо ежедневно сбрасывать лишнюю энергию, включая ненужную нагрузку. В моем случае включаю освещение ванны. 100 Вт. Также днем ​​ЖК телевизор работает примерно 105Вт, вентилятор 40Вт., А вечером добавляется энергосберегающий свет 20Вт.

Поклонники проводят расчеты, чтобы сказать: теория и практика — это не одно и то же. Так как такой «бутерброд» достаточно хорошо работает более 12 часов. При этом иногда заряжаю от него телефоны.Сложной разрядки аккумуляторов пока не добились. Что соответственно пересекается с расчетами.

В качестве преобразователя используется слегка переделанная для свободного запуска от аккумуляторов. Компьютер без перебоев (инвертор) 600V.A.a, что примерно соответствует нагрузке в 300W.
Еще хочу отметить, что аккумуляторы заряжаются и при яркой луне. При этом ток 0,5-1 ампер, на ночь считаю неплохо.

Конечно, хотелось бы увеличить нагрузку, но для этого нужен мощный инвертор.Сам инвертор планирую сделать под схемой ниже. Так как покупать инвертор за бешеные деньги неразумно!

Здравствуйте уважаемые читатели блога! В нашем 21 веке постоянно происходят какие-то изменения. Особенно остро они замечаются в технологическом аспекте. Изобретены дешевые источники энергии, повсеместно распространены различные устройства, которые должны упростить жизнь людям. Сегодня мы поговорим о таком понятии, как солнечная батарея — устройство не является прорывом, но тем не менее, которое с каждым годом все больше входит в жизнь людей.Мы поговорим о том, что это за устройство, какими достоинствами и недостатками оно обладает. Также стоит обратить внимание на то, как собирается делать солнечная батарея своими руками.

Резюме статьи:

Солнечная батарея: что это вообще такое и как работает?

Солнечная батарея — это устройство, состоящее из определенного набора солнечных элементов (фотоэлементов), которые преобразуют солнечную энергию в электричество. Панели большинства солнечных батарей состоят из кремния, так как этот материал обладает хорошей эффективностью при «обработке» падающего солнечного света.

Солнечные батареи работают следующим образом:

Фотоэлектрические кремниевые элементы, расположенные в общей рамке (рамке), поглощают солнечный свет. Они нагреваются и частично поглощают поступающую энергию. Эта энергия немедленно освобождает электроны внутри кремния, которые по специализированным каналам попадают в специальный конденсатор, в котором электричество накапливается и передается от постоянной переменной к устройствам в квартире / жилом доме.

Преимущества и недостатки этого вида энергии

Из плюсов можно выделить следующие:

  • Наше солнце — экологически чистый источник энергии, который не способствует загрязнению окружающей среды.Солнечные батареи не выбрасывают в окружающую среду различные вредные отходы.
  • Солнечная энергия неисчерпаема (естественно, пока солнце живо, но ему еще миллиард лет). Из этого следует, что солнечной энергии для жизни точно хватило бы.
  • После того, как вы проведете грамотный монтаж солнечных батарей, в дальнейшем вам не придется часто их обслуживать. Все, что нужно — раз в год проводить профилактический осмотр.
  • Впечатляющий срок службы солнечных батарей.Этот период начинается с 25 лет. Также стоит отметить, что даже последнее время они не потеряют в эксплуатационных характеристиках.
  • Установка солнечных батарей может быть субсидирована государством. Например, это активно происходит в Австралии, Франции, Израиле. Во Франции возвращается 60% стоимости солнечных батарей.

Из недостатков можно выделить следующие:

  • Пока что солнечные батареи не выдерживают конкуренции, например, если нужно производить большое количество электроэнергии.Это хорошо, что происходит в нефтяной и атомной отраслях.
  • Производство электроэнергии напрямую зависит от погодных условий. Естественно, когда за окном солнечно — ваши солнечные батареи будут работать на 100% мощности. В пасмурный день этот показатель будет падать в разы.
  • Для производства большого количества энергии солнечным батареям требуется большая площадь.

Как видите, у этого источника энергии плюсов все же больше, чем минусов, а минусы не так страшны, как могло бы показаться.

Солнечный аккумулятор своими руками из средств и материалов в домашних условиях

Несмотря на то, что мы живем в современном и быстрорастущем мире — покупкой и установкой солнечных батарей остается много обеспеченных людей. Стоимость одной панели, которая будет выдавать всего 100 Вт, колеблется от 6 до 8 тысяч рублей. Это не считая того, что отдельно нужно будет покупать конденсаторы, аккумуляторы, контроллер заряда, сетевой инвертор, преобразователь и прочее.Но если у вас не так много денег, но я хочу перейти на экологически чистый источник энергии, то у нас для вас хорошие новости — солнечную батарею можно собрать дома. И при соблюдении всех рекомендаций по эффективности он будет не хуже, чем у варианта, собранного в промышленных масштабах. В этой части мы рассмотрим пошаговую сборку. Также уделим внимание материалам, из которых можно собирать солнечные батареи.

Из диодов

Это один из самых бюджетных материалов.Если вы собираетесь сделать солнечную панель для дома из диодов, помните, что с помощью компонентов данных собираются только небольшие солнечные панели, которые могут спасти любые второстепенные гаджеты. Лучше всего подойдут диоды Д223Б. Это диоды советского образца, которые хороши тем, что имеют стеклянный корпус, за счет размеров имеют высокую плотность установки и приятную цену.

После покупки диодов очистите их от краски — достаточно на пару часов положить в ацетон. По истечении этого времени он легко с них снимается.

Затем подготовьте поверхность для будущей установки диодов. Это может быть деревянная доска или любая другая поверхность. Требует отверстий по всей площади между отверстиями, необходимо будет соблюдать расстояние от 2 до 4 мм.

После берем наши диоды и вставляем в отверстия алюминиевые хвостовики. После этого хвосты нужно разрезать друг против друга и припаять, чтобы при получении солнечной энергии они распределяли электричество в одну «систему».

Наша примитивная солнечная батарея из стеклянных диодов готова.На розетке может отдавать энергию в пару вольт, что является хорошим показателем для кустарной сборки.

От транзисторов

Этот вариант уже будет посерьезнее диода, но все же образец жесткой ручной сборки.

Чтобы сделать солнечную батарею из транзисторов, вам нужно будет начать с самих транзисторов. Разведение их можно купить практически на любом рынке или в магазинах электронной техники.

После покупки нужно будет срезать крышку с транзистора.Под крышкой скрывается самый важный и нужный вам элемент — полупроводниковый кристалл.

Затем вставляем их в рамку и припаиваем между собой по норме «I / O».

В розетке такая батарейка может отдавать мощность, которой хватит для работы, например, калькулятора или маленькой диодной лампочки. Опять же, такая солнечная батарея собрана чисто для удовольствия и не является серьезным элементом «блока питания».

Из алюминиевых банок

Этот вариант уже посерьезнее в отличие от первых двух.Это также невероятно дешевый и эффективный способ получить энергию. Единственное, на выходе его будет намного больше, чем в вариантах из диодов и транзисторов, и он будет не электрический, а тепловой. Все, что вам нужно, это большое количество алюминиевых банок и корпус. Хорошо подходит к телу дерева. В случае если лицевая часть должна быть закрыта оргстеклом. Без него аккумулятор работать не будет.

Перед началом сборки нужно окрасить алюминиевые банки черной краской. Это позволит им хорошо притягивать солнечный свет.

Затем с помощью инструментов на дне каждой банки пробиваются три отверстия. Наверху, в свою очередь, делается вырез в виде звезды. Свободные концы загнуты наружу, что необходимо для улучшения турбулентности нагретого воздуха.

После этих манипуляций банки складываются в продольные линии (трубы) в корпус нашей батареи.

Затем между трубами и стенками / задней стенкой есть слой изоляции (минеральная вата). Затем коллектор закрывают прозрачным сотовым поликарбонатом.

На этом процесс сборки завершен. Последний шаг — установка воздушного вентилятора в качестве источника энергии двигателя. Такой аккумулятор хоть и не вырабатывает электричество, но может эффективно обогреть жилую комнату. Конечно, это будет не полноценный радиатор, но обогрев небольшого помещения такой аккумулятор под силу — например, для дачи отличного варианта. О полноценных биметаллических радиаторах отопления мы рассказали в статье — в которой рассмотрели устройство таких отопительных батарей, их технические характеристики и сравнили производителей.Советую познакомиться.

Солнечная батарея своими руками — как сделать, собрать и изготовить?

Вернувшись от самодельных вариантов, обратим внимание на более серьезные вещи. Теперь поговорим о том, как правильно собрать и сделать настоящую солнечную батарею своими руками. Да, это тоже возможно. И хочу вас заверить — она ​​будет не хуже покупных аналогов.

Для начала стоит сказать, что вполне вероятно, что на свободном рынке используются настоящие кремниевые панели, которые используются в полноценных солнечных панелях.Да и дорого они будут. Соберем нашу солнечную батарею из монокристаллических панелей — вариант более дешевый, но отлично показывающий себя с точки зрения выработки электроэнергии. К тому же монокристаллические панели легко найти и достаточно дорого стоят. Они бывают разных размеров. Самый популярный и ходовой вариант — 3х6 дюймов, который выдает в эквиваленте 0,5 В. Нам хватит. В зависимости от ваших финансов их можно купить не менее 100-200 штук, но сегодня мы соберем вариант, на который хватит хранить батарейки, лампочки и другие мелкие электронные элементы.

Подборка фотоэлементов

Как мы уже писали выше — мы выбрали монокристаллическую основу. Вы можете найти его где угодно. Самым популярным местом, где он продается в гигантских количествах, являются торговые площадки Amazon или Ebay.

Главное помнить, что на недобросовестных продавцов очень легко нарваться, поэтому покупайте только тех людей, у которых достаточно высокий рейтинг. Если у продавца хороший рейтинг, вы будете уверены, что ваши панели дойдут до вас хорошо упакованными, не сломанными и в том количестве, в котором вы заказали.

Выберите место (система ориентации), конструкция и материалы

После дождя посылки с основными фотоэлементами вы должны выбрать место для установки солнечной батареи. В конце концов, он вам понадобится для работы на 100%, не так ли? Профессионалы в этом случае советуют устанавливать в том месте, где солнечная батарея будет направлена ​​немного ниже небесного зенита и смотреть в сторону запад-восток. Это позволит практически весь день «ловить» солнечный свет.

Производство каркаса солнечной батареи

  • Для начала нужно сделать основу солнечной батареи.Он может быть деревянным, пластиковым или алюминиевым. Лучше всего показывает дерево и пластик. Достаточно разместить все фотоэлементы в ряд, но при этом они не должны болтаться по всей конструкции.
  • После того, как вы собрали основание солнечной батареи, вам нужно будет просверлить на ее поверхности набор отверстий для будущего выведения проводников в единую систему.
  • Кстати, не забывайте, что вся основа требуется сверху, чтобы закрыть оргстекло для защиты ваших вещей от погодных условий.

Элементы для пайки и соединения

После того, как ваша база будет готова, вы можете размещать предметы на ее поверхности. Фотоэлементы размещаем по всей конструкции проводником вниз (наталкиваются на просверленные нами отверстия).

Затем их нужно спаять. В Интернете есть множество схем, по которым у вас есть пайка фотоэлементов. Главное — соединить их в некую единую систему, чтобы они все вместе могли собрать полученную энергию и направить ее в конденсатор.

Последним шагом будет пайка «выходного» провода, который будет подключен к конденсатору и выводить полученную энергию.

Установка

Это последний шаг. После того, как вы убедитесь, что все элементы собраны правильно, плотно сидят и не болтаются, они хорошо закрываются оргстеклом — можно приступать к монтажу. В плане установки солнечную батарею лучше всего закрепить на прочном основании. Металлический каркас идеально подходит для строительных шурупов. На нем солнечные панели будут сидеть прочно, не шатаются и не прогибаются при любых погодных условиях.

Вот и все! Что мы имеем в итоге? Если вы сделали солнечную батарею, состоящую из 30-50 фотоэлементов, этого будет вполне достаточно, чтобы быстро зарядить мобильный телефон или зажечь небольшую бытовую лампочку, т.е. у вас есть полноценное самодельное зарядное устройство для зарядки аккумулятора телефона, улица летняя лампа или небольшой садовый фонарь. Если вы сделали солнечные ванны, например, на 100-200 фотоэлементов, то может быть речь о «выдавливании» какой-то бытовой техники, например, кипяченых карт для нагрева воды.В любом случае такое панно обойдется дешевле покупных аналогов и сэкономит вам деньги.

Видео — Как сделать солнечную батарею своими руками?

В этом разделе представлены фото некоторых интересных, но в то же время простых вариантов самодельных солнечных батарей, которые легко собрать своими руками.

Что лучше купить или сделать солнечный аккумулятор?

Подведем итог всему тому, что мы узнали в этой статье.Сначала мы разобрались, как собрать солнечную батарею в домашних условиях. Как видите, солнечная батарея своими руками по инструкции собирается очень быстро. Если вы пошагово будете следовать разным мануалам, то сможете собрать отличные варианты, обеспечивающие экологически чистую электроэнергию (ну или варианты, предназначенные для отбора проб мелких элементов).

Но все-таки, что лучше — купить или сделать солнечный аккумулятор? Естественно, лучше купить. Дело в том, что варианты, которые выпускаются в промышленных масштабах, призваны работать так, как должны работать.При ручной сборке солнечных панелей часто можно допустить различные ошибки, которые приведут к тому, что они просто не будут работать должным образом. Естественно, промышленные варианты — это большие деньги, но при этом вы получаете качество и долговечность.

Но если вы уверены в своих силах, то при правильном подходе вы соберете солнечную ванну, которая будет не хуже промышленных аналогов. В любом случае будущее уже близко, и вскоре солнечные батареи смогут позволить себе все слои.И там, может быть, произойдет полный переход на использование солнечной энергии. Удачи!

Как собрать USB-зарядное устройство на солнечной энергии для вашего телефона

20 ноября 2015 г.

автор: Netia McCray

Часть вторая из двух частей. Часть первая: Как построить электронную схему на солнечной энергии .

В прошлом году наша команда в Mbadika работала над идеей помочь начинающим новаторам и предпринимателям изучить основы дизайна и разработки продуктов.Исходя из нашего опыта, практическое изучение аппаратного обеспечения и электроники было уроками, которые нам запомнились. Мы потратили прошедший год на разработку набора для самостоятельной сборки для молодежи, чтобы получить практический опыт работы с электроникой и оборудованием.

Наш первый комплект DIY — это зарядное устройство USB на солнечной энергии, чтобы познакомить молодежь с прототипированием электроники и солнечными технологиями.

Дети в мастерской Мбадика собирают солнечное USB-зарядное устройство.

Последние несколько месяцев мы тестировали наши солнечные USB-зарядные устройства с молодежью в Южной Африке. Так мы познакомились с EduGreen и начали наше сотрудничество.Получив отличные отзывы от участников нашего семинара, мы решили продолжить разработку комплекта USB-зарядного устройства на солнечной батарее, чтобы запустить его в Южной Африке в конце этого года.

Ниже приводится пошаговое руководство по созданию солнечного USB-зарядного устройства, которое мы дебютировали на выставке Maker Faire Africa 2014 в Йоханнесбурге.

Материалы

  • Солнечная панель 0,5 Вт
  • Миниатюрная макетная плата
  • Цепь повышения напряжения постоянного тока: Цепь 0,9–5 В
  • Мини-ползунковый переключатель SPDT
  • Держатель батареи 2xAA
  • Перезаряжаемые батареи 2xAA
  • N
  • 6) Провода-перемычки (рекомендуемая длина: 125 мм)
  • (2) 3-миллиметровых светодиода
  • Дополнительно: одножильный провод

Это расположение компонентов USB-зарядного устройства для солнечных батарей Mbadika.

Совет: Компоненты, отмеченные звездочкой (*), должны быть подготовлены к использованию с макетной платой путем пайки проводов с твердым сердечником к положительному (анод) и отрицательному (катод) выводам электронного компонента. В наши комплекты USB-зарядных устройств для солнечных батарей входят электронные компоненты с припаянными и приклеенными перемычками вместо обычных одножильных проводов.

МЫ НЕ РЕКОМЕНДУЕМ использовать перемычки, несмотря на то, что они удобны для использования с макетными платами, потому что если паяльник коснется пластикового компонента перемычки, он может выделять токсичные пары.

Протестируйте свою солнечную панель

Мы будем использовать светодиод, чтобы протестировать нашу солнечную панель.

Базовый светодиод имеет два вывода: положительный (анод) и отрицательный (катод). Чтобы идентифицировать положительный и отрицательный выводы светодиода, один вывод короче другого. Более длинный вывод — это положительный (анодный) вывод, а более короткий вывод — отрицательный (катодный) вывод.

Иллюстрация 1. Макет для тестирования солнечной панели.

Разместите макетную плату в альбомной ориентации, как показано на Рисунке 1.

Если ваша солнечная панель еще не имеет оголенных концов проводов с твердым сердечником, прикрепите провода с твердым сердечником к положительным и отрицательным выводам солнечной панели с помощью пайки, чтобы вставить солнечную панель в электронную схему макета.

В наших наборах мы используем солнечные панели с компонентом для подключения проводов. Компонент для подключения проводов позволяет пользователю удлинить положительный и отрицательный выводы солнечной панели, вставив перемычки в соответствующие отверстия.

Вставьте солнечную панель и выводы светодиодов в отверстия на макетной плате, как показано на Рисунке 2. Если ваш светодиод загорается, ваша солнечная панель работает.

Шаг 1. Цепь USB-усилителя постоянного тока в постоянный

Цепь USB-усилителя постоянного тока в постоянный позволяет заряжать устройство с питанием от USB, увеличивая напряжение постоянного тока с 2,4 В до 5 В, что идеально для зарядки небольших электронных устройств. такие как базовые смартфоны, мобильные плееры и обычные телефоны.

Примечание: Одна батарейка АА — 1.2В. Поскольку в нашей схеме используются две батареи AA, напряжение в нашей цепи составляет 2,4 В.

Иллюстрация 2

Поместите выводы схемы USB-усилителя постоянного тока в постоянный ток в отверстия на макетной плате, как показано на Рисунке 2.

Макет макетной платы с USB-разъемом для подключения схемы повышения напряжения постоянного тока.

Как показано на фотографии, макет вашей платы должен быть довольно простым.

Совет: При вставке электронных компонентов в макетную плату лучше всего разместить выводы электронных компонентов в одном ряду.Размещение электронных компонентов в одном ряду позволяет легко устранять неисправности в будущем.

Подсказка: Если вам удобно, вы можете расположить свой электронный компонент в любом столбце или строке. Однако выводы электронных компонентов, показанные в отдельной колонке на следующих рисунках, должны находиться в ОДНОЙ КОЛОНКЕ и на ОДНОЙ СТОРОНЕ (ниже или выше полой средней части) макета, чтобы электронная схема работала.

Мини-ползунковый переключатель с припаянными перемычками и горячим клеем.

Шаг 2. Переключатель

Ползунковый мини-переключатель — это электронный компонент, который позволит вам контролировать, когда ваше солнечное зарядное устройство USB включено или выключено.

Этот шаг может быть немного сложным с точки зрения идентификации среднего штифта и концевого штифта. Как показано на фото, средний штифт — это средний компонент мини-ползункового переключателя, а концевой штифт — это левый или правый штифт.

Иллюстрация 3

После того, как вы выбрали и подготовили штифт мини-ползункового переключателя и выводы, поместите мини-ползунковый переключатель в макетную плату, как показано на Рисунке 3.

Макет макетной платы с мини-ползунковым переключателем.

На этом этапе ваша макетная плата должна выглядеть так, как на этой фотографии.

Шаг 3: Держатель батареи

Держатель батареи будет частным хранилищем энергии, аккумулируемой солнечной панелью, а также резервным источником питания, когда солнечная панель не может заряжать ваше устройство с питанием от USB напрямую.

Иллюстрация 4. Макет держателя батареи 2xAA.

Установите держатель батареи, как показано на Рисунке 4.

Теперь ваша макетная плата должна выглядеть так.

Шаг 4. Диод N914

Диод N914 — это сигнальный диод — электронный компонент, который предотвращает прохождение тока в цепи солнечного USB-зарядного устройства в обратном направлении или, по сути, разряжает ваше электронное устройство. узнаваемый, потому что он имеет красное центральное тело с тонкой черной линией на одном конце.

Рисунок 5

Поместите диод N914 в макетную плату, как показано на Рисунке 5.

Рисунок 6. Макет платы с диодом N914.

Убедитесь, что отрицательный вывод (конец электронного компонента с тонкой черной линией) диода N914 находится в том же столбце, что и положительный вывод держателя батареи и цепи USB-усилителя постоянного тока в постоянный, как показано.

Теперь вы готовы к последнему этапу сборки USB-зарядного устройства на солнечной батарее.

Шаг 5: Солнечная панель

Поместите солнечную панель на макетную плату, как показано на Рисунке 6.

Иллюстрация 7

ДВОЙНАЯ ПРОВЕРКА ЦЕПИ.

Убедитесь, что ваша схема соответствует схеме макетной платы на Рисунке 7 и похожа на ту, что изображена здесь.

ДВОЙНАЯ ПРОВЕРКА ЦЕПИ ОДИН ПОСЛЕДНИЙ РАЗ.

Шаг 6: Тестовая поездка на солнечном USB-зарядном устройстве

Поместите аккумуляторы AA в держатель.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Если ваша схема начинает дымиться или пластмассовые компоненты в схеме начинают плавиться, НЕМЕДЛЕННО извлеките все компоненты из макета как можно быстрее и, если возможно, извлеките аккумуляторные батареи из держателя батарей.

Теперь… сдвиньте мини-ползунковый переключатель… красный светодиод на вашей цепи усилителя постоянного тока в постоянный USB включится и… Вуаля!

Вы готовы подключить USB-кабель и зарядить небольшое электронное устройство.

Наш первый прототип солнечного USB-зарядного устройства оживает.

Примечание. Солнечное USB-зарядное устройство не работает с устройствами Apple, смартфонами с большими литий-ионными аккумуляторами или планшетами.

Мбадика Солнечное USB-зарядное устройство для мобильных устройств Версии из акрила и фанеры.

Дальнейшие действия

Вы можете построить корпус для солнечного USB-зарядного устройства, подобный тому, который мы производим.

Для наших молодежных комплектов USB-зарядных устройств на солнечных батареях мы используем лазерный резак в кампусе Массачусетского технологического института, чтобы вырезать корпуса в стиле LEGO из фанеры и акрила. Если у вас есть доступ к устройству лазерной резки, вы можете найти множество файлов для лазерной резки с открытым исходным кодом (обычно файлы Adobe Illustrator или Corel Draw) для загрузки и использования для создания забавных корпусов для вашего солнечного USB-зарядного устройства. Однако мы знаем, что большая часть планеты не имеет доступа к таким объектам, и есть другие решения для демонстрации вашей новой солнечной конструкции.

Наши фавориты изготавливаются из небольших пластиковых контейнеров для хранения или жестяных банок Altoids. Сотрудник Массачусетского технологического института, Ладада из Adafruit Industries, разработала комплект USB-зарядного устройства Altoids Tin, называемый MintyBoost, который стал огромным успехом в сообществе производителей. Если ваша солнечная панель достаточно мала, вы можете прикрепить солнечную панель к внешней стороне Altoids Tin для зарядки и хранить в жестяной банке, когда она не используется.

Учитывая, что кожух для солнечных батарей будет подвергаться воздействию большого количества солнечного света, мы не рекомендуем использовать картон или изделия на бумажной основе в качестве кожуха для солнечных батарей.

Пайка

Поскольку наш комплект солнечного USB-зарядного устройства ориентирован на знакомство молодежи с электронным прототипированием с помощью макетной платы, мы стараемся свести к минимуму пайку, насколько это возможно.

Если вы хотите создать более надежное солнечное USB-зарядное устройство путем пайки компонентов, у Джошуа Циммермана есть отличные инструкции по паяной версии солнечного USB-зарядного устройства, которые мы проиллюстрировали выше.

Вы покупаете компоненты, чтобы сделать свои собственные? Вот несколько мест, где можно купить материалы:

  • Brown Dog Gadgets
  • SparkFun Electronics

Если вам нужна дополнительная помощь для начала работы, ознакомьтесь с Solar USB Kit 1.0 пользователя BrownDog Gadgets.

Дополнительные ресурсы

теги: руководство по строительству, руководство по сборке, DIY, руководство для самостоятельной работы, телефон, смартфон, солнечная энергия, солнечное зарядное устройство, солнечная энергия, солнечное зарядное устройство USB

Создание солнечных элементов в классе

Исследователи ANSER готовят новое поколение к более устойчивому будущему

Возобновляемая энергия продемонстрировала самые высокие темпы роста среди всех источников топлива в 2017 году, удовлетворяя четверть роста мирового спроса на энергию в прошлом году по данным Международного энергетического агентства.Наблюдая за этим быстро меняющимся глобальным энергетическим ландшафтом, члены Центра исследований солнечной энергии на северо-западе Аргонны (ANSER) разработали программу экспериментального обучения и создали новую компанию, чтобы научить молодое поколение переходу к более устойчивому будущему. Исследователи создали практические учебные комплекты, которые позволяют учащимся средних и старших классов создавать солнечные элементы и батареи из обычных предметов домашнего обихода.

«Мы считаем важным вовлекать студентов в области STEM [наука, технология, инженерия и математика] в раннем возрасте», — говорит Дик Ко, профессор химии Северо-Западного университета и директор по операциям и информационно-пропагандистской работе Центра ANSER.«Кому бы не понравилось создавать солнечные батареи своими руками и испытывать магию превращения солнечного света в электричество?»

Выше : Эти обучающие комплекты, связанные с солнечными батареями и батареями, были разработаны в Центре ANSER.

Комплекты солнечных элементов позволяют учащимся использовать повседневные ингредиенты, такие как сок ежевики, для изготовления функциональных солнечных батарей. Солнечный свет активирует пурпурное вещество в соке ежевики, чтобы высвободить электроны, которые выходят из солнечной панели и дают электроэнергию.

Другие наборы, в которых основное внимание уделяется аккумуляторным технологиям, позволяют учащимся использовать химическую энергию, хранящуюся в выбранных продуктах питания и других предметах домашнего обихода, для производства электроэнергии. Студенты узнают о механической сборке, кислотности продуктов питания, кислотных батареях и хранении энергии.

Самир Патвардхан, бывший научный сотрудник Центра ANSER, и компания решили разработать наборы после многих лет проведения образовательных семинаров для тысяч студентов и сотен учителей. Во время этих встреч они начали замечать пробелы в типах доступных программ.Они также заметили, что даже высокомотивированные учителя сталкиваются с материально-техническими и бюджетными препятствиями, не позволяя проводить эти виды деятельности в своих классах средней и старшей школы.

Вверху : Профессор Дик Ко (справа) проводит семинар по установке солнечных батарей с учителями государственной школы Чикаголенда.

«Мы узнали, что доступные практические занятия по солнечной энергии практически отсутствуют в школьных программах, и что существует острая потребность в обучении на основе запросов в соответствии со Стандартами науки следующего поколения, которые в настоящее время внедряются в школах по всему миру. США », — говорит Патвардхан.Стандарты науки нового поколения (NGSS) — это руководящие принципы, принятые 19 штатами, включая штат Иллинойс, где проживает Северо-Западный регион, и округ Колумбия с целью создания общих стандартов обучения и развития у учащихся большего интереса к науке.

«Наши усилия по распространению исследований, проведенных в Центре ANSER, среди широкой аудитории и вдохновению следующего поколения, естественно, привели нас к развитию этой практической деятельности. Затем последовало производство этих учебных комплектов дочерней компанией PC Technologies LLC.Наши комплекты и учебные программы уже поступили в классы в Северной Америке, Европе, Азии, на Ближнем Востоке и в Африке », — говорит Патвардхан.

В то время как сенсибилизированные красителем солнечные элементы, сделанные своими руками, не новость, Патвардхан и Ко основали PC Technologies, чтобы устранить несколько препятствий, с которыми сталкиваются учителя и энтузиасты, включая высокую стоимость и сложность заказа и хранения расходных материалов. Учебные комплекты от PC Technologies являются самодостаточными, что позволяет учителям легче и дешевле проводить эти эксперименты в своих классах.

Выше : Самир Патвардхан, ведущий демонстрацию комплектов солнечных батарей на публичном мероприятии в Чикаго.

«С наборами для солнечных батарей учащиеся с нетерпением ждут, когда солнечный свет питает светодиодный свет. А с аккумуляторным комплектом они удивляются, когда несколько дней подряд светится лампочка, просто используя, например, кусочки картофеля. Это создает элемент удивления и удивления, который вызывает любопытство в области STEM », — говорит Патвардхан.

Миссия Центра ANSER состоит в том, чтобы революционизировать понимание людьми молекул, материалов и методов, необходимых для создания значительно более эффективных технологий для солнечного топлива и производства электроэнергии.Для Co эти комплекты — естественное продолжение этой миссии.

«Центр ANSER по-прежнему привержен созданию и обучению технически превосходных сотрудников, способных решать проблемы, связанные с энергетикой. «Благодаря глобальному охвату наших наборов для научных исследований мы вдохновляем сотрудников и потребителей солнечной энергии на далекое будущее», — говорит он.

***

Центр исследований солнечной энергии на северо-западе Аргонны (ANSER) является центром стратегических исследований Института устойчивого развития и энергетики Северо-Запада (ISEN).

.
Обновлено: 03.10.2021 — 14:03

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *