Головна
Інформаційна безпека
Як робиться сонячна панель. Сонячні батареї своїми руками

Як робиться сонячна панель. Сонячні батареї своїми руками

Сьогодні важко уявити собі заміський будинокабо навіть невелику дачубез електрики. Але навіть якщо ваш будинок підключений до централізованої електромережі, можна спробувати зменшити витрати на електроенергію – і ось одного разу ви думаєте, як зробити сонячні батареї. Можна придбати і вже готовий сонячний колектор, але він обійдеться набагато дорожче саморобного, а виготовити його самостійно досить просто.

Саморобна батарея

Згідно з розрахунками в сонячний день один квадратний метрсонячної панелі генерує приблизно 120 Вт електроенергії. Відповідно, десятиметрова панель виробляє близько кіловата. У будинку з постійним проживаннямсім'ї 3-4 особи щомісяця витрачається 300-350 кВт електроенергії. Тому якщо сонячна батарея стане основним джерелом енергії, Загальна площауловлювача сонячних променів має бути не менше 20 квадратних метрів.

Що таке сонячний колектор і як він працює

За своєю конструкцією сонячний колектор це лише контейнер, у якому закріплено безліч невеликих дуже крихких пластин – сонячних елементів. Генерована ними електроенергія заряджає акумулятор, який і є джерелом електроживлення.

Фотопластинки

Фотопластини бувають різних розмірів та форм, але:

  • незалежно від форми та розміру елементи одного й того ж типу генерують однакову напругу;
  • елементи більшої площі генерують більший струм;
  • потужність колектора обчислюють за формулою «напруга, помножена на струм, що генерується».

Таким чином, батарея з великих сонячних осередків при однаковій напрузі видасть більшу потужність струму, ніж зібрана з дрібних, але буде більш тяжкою та громіздкою. Батарея з дрібних осередків дозволяє зібрати легший колектор. Але для того, щоб отримати потрібну потужність, його площа має бути більшою.

Не використовуйте в одній сонячній панелі елементи різних розмірів. Максимальний струм, який ви від неї отримаєте, обмежується струмом найменшого осередку. Більші сегменти при цьому працюватимуть не на повну силу.

Матеріали та інструменти

Щоб зібрати сонячну батареюв домашніх умовах, перш за все потрібні фотопластинки. У набір Solar Cells (з 36 та 72 елементів), крім самих пластин, входить все, що потрібно для складання – провідники, шини, діоди Шоттки та паяльний олівець із кислотою. Всі ці комплектуючі можна придбати окремо.

Потужність такої батареї – 60 Вт; напруга – 18 вольт. Енергії акумулятора, що заряджається від неї, вистачає на кілька годин роботи світильників, телевізора, зарядки для телефону і т. д. Щоб зменшити енергоспоживання, встановіть в будинку не звичайні, а економні люмінесцентні лампи.

В інтернет-магазинах можна знайти так звані «модулі В-типу». Такі панелі, відбраковані в промисловому виробництві, зберігають всі свої властивості, але набагато дешевші. Переважно купувати пластини з вже припаяними провідниками - саме припаювання проводів забирає найбільше часу.

Загальний порядок робіт

По суті корпус для сонячного колектора– це лише ящик з низькими бортами, які не будуть затінювати фотопластинки, коли промені падають під кутом. Його можна виготовити на основі каркасу з алюмінієвого профілю(дном служить лист полікарбонату, оргскла і т. д.), а можна і зі звичайної 10-міліметрової фанери та дерев'яних брусків.

Дерев'яний каркас сонячного колектора

  1. По периметру фанерного листа приклейте і додатково пригвинтіть шурупами перерізом 2 см. Монтувати пластини зручніше не одним масивом, а групами по 18 штук. Для цього посередині прибивають розділювальну рейку. Ящик всередині та зовні фарбують водостійкою фарбою.
  2. У нижній частині корпусу та у розділовій планці 6-міліметровим свердлом просвердліть вентиляційні отвори. Через один з отворів у розділовій рейці проходитиме провід, що з'єднує частини батареї, його можна зробити з урахуванням товщини дроту.
  3. «Мозаїку» з фрагментів-осередків збирають на підкладці з будь-якого тонкого, жорсткого і не провідного струму матеріалу (наприклад ДСП) і кріплять у корпусі. Відео про правильне складання можна знайти на деяких спеціалізованих сайтах. Перед складання підкладку теж фарбують з двох сторін.
  4. Загальний пучок проводів виводиться з батареї через отвір у днищі ближче до її верху. Щоб вони не випадали з корпусу, дроти краще зав'язати у вузол та закріпити герметиком. Після того, як він висохне, можна кріпити верхню захисну панель. Якщо накрити та заізолювати батарею до висихання силікону, на внутрішній поверхні захисного екрану від його випарів утворюється плівка, яка знижує прозорість екрана.
  5. Лицьову сторону готового колектора накривають оргсклом або іншим міцним. прозорим матеріалом. Для кожної частини рами потрібен окремий аркуш. Їх кріплять шурупами та ізолюють по периметру силіконовим герметиком.

Підкладка (перфорований лист ДСП)

Як очистити фотопластинки від воску?

Так як фотоелементи дуже тендітні, деякі продавці перед відправкою заливають їх воском для запобігання ударам. Перед тим як розпочинати роботу з такими панелями, їх потрібно очистити. Робиться це за допомогою гарячої води та мильних ванн.

Покладіть фотоелементи у холодну водуі повільно їх нагрівайте, не доводячи до кипіння - при кипінні вони битимуться один про одного. Висока температуратакож може зашкодити контакти. Розділяти фотопластинки зручно пластмасовими (не металевими) щипцями та лопаткою.

Розділені пластини переносять у другу ємність – з мильною водою, де їх обережно відчищають від залишків воску. Після цього їх промивають у чистій теплій водіі викладають на рушник для просушування. Особливо акуратно треба поводитися з пластинками, до яких вже припаяні провідники: при розділенні проводки можуть порватися.

Монтаж фотоелементів

Починають монтаж з промальовування «сітки» на монтажної поверхніта на підкладці. Приклейте по куточках кожного розміченого осередку на монтажній поверхні маленькі пластмасові хрестики, які застосовують для укладання кахлю. Тоді при монтажі платівки не зміщуватимуться.

Викладіть елементи тильною стороною вгору на відстані 3-5 мм один від одного. з'єднувати фотопластинки у кожній групі з 18 штук потрібно послідовно. Після цього, щоб отримати задану напругу, групи також послідовно з'єднують. Якщо з'єднати пластини та їх групи паралельно, сила струму буде вищою, а потужність – нижчою, ніж при послідовному з'єднанні.

Фотоелементи, змонтовані на підкладці

Для паяння використовують малопотужний паяльник і прутковий припій з каніфольною серцевиною. Точка паяння перед спаюванням змащують олівцем-флюсом. Фотопластини дуже тонкі і крихкі, тому натискати на паяльник не можна.

Одну групу спаюють «ланцюжками» із 6-ти елементів. Так як їх з'єднують послідовно, середній ланцюжок потрібно обережно повернути по відношенню до двох інших на 180 градусів. Якщо ви вирішили поєднати ланцюжки між собою спеціальною шиною (широким плоским проводом), повертати середній ряд не потрібно.

Схема збирання сонячних елементів (з'єднання ланцюжків шиною)

Для чого потрібні діоди Шоттки?

Як уже говорилося, до наборів Solar sells, крім самих фотоелементів і матеріалів для паяння, входять так звані діоди Шоттки (діоди, що шунтують). Що це таке і чи обов'язково їх ставити? Спрощено кажучи, ці діоди не дають батареї розряджатися вночі та в похмуру погоду.

Передбачається, що такий діод бажано припаювати до кожного осередку, але на практиці його ставлять на всю батарею (мінус діода припаюється до плюсу батареї). Найбільш оптимально встановлювати діод Шоттки на кожну половину батареї, описаної вище.Тоді якщо одна її частина опиниться в тіні, друга продовжуватиме працювати. Встановлювати шунтуючі діоди краще всередині, а не зовні батарей – вони ефективніше працюють за більш високої температури.

Приклеювання панелей

Тепер можна клеїти ланцюжки пластин на підкладку. Нанесіть краплю силіконового герметика в центр кожної із шести пластинок у ланцюжки. Переверніть ланцюжок вгору і покладіть на розмітку. Обережно притисніть, щоб герметик схопився. Ланцюжок дуже гнучкий, тому щоб не порвати тонкі проводки, перевертати його краще вдвох.

Обережніше із герметиком! Крапля герметика у центрі пластинки міцно приклеїть її до основи. Але якщо ви нанесете склад, що клеїть, по всій площі пластини, вона з часом зламається. Так відбувається тому, що при нагріванні та охолодженні основа та пластинки розширюються та стискуються по-різному.

Ще один спосіб приклеїти панель, що вийшла, до підкладки – використовувати для цього двосторонню м'яку полімерну монтажну стрічку типу Rollfix. Вона придатна для застосування на свіжому повітрі. Наріжте зі стрічки невеликі шматочки, які (так само, як і герметик) помістіть у центри платівок.

Захисне скло

Чим прозорішим буде захисний матеріал сонячної батареї – тим краще. Можна використовувати звичайне товсте віконне скло, а можна взяти для корпусу сонячної батареї частину стандартного склопакета. Але скло може розбитися під час граду, а міняти захисну панель на колекторі досить складно.

Найкращим матеріалом для захисного екрану є плексиглас або оргскло. Кріпити лист можна силіконовим герметиком, а можна використовувати ту саму монтажну стрічку Rollfix. Скляники використовують для приклеювання скла хитрий спосіб, який дозволяє приклеїти його швидко та рівно.

Наклейте монтажну стрічку по периметру короба, але зніміть лише краєчок захисту з верхнього клейкого шару. Тепер накладіть лист скла, оргскла або плексигласу, трохи підніміть його і витягніть «за хвостик» всю захисну плівку. Аркуш ляже на місце. Тепер залишається заізолювати стики герметиком, і батарея готова.

Довгий час спадом сонячних батарей були або громіздкі панелі супутників і космічних станцій, або малопотужні фотоелементи кишенькових калькуляторів. Це було пов'язано з примітивністю перших монокристалічних кремнієвих фотоелементів: вони мали не лише низький ККД (не більше 25% теоретично, на практиці – близько 7%), але й помітно втрачали ефективність при відхиленні кута падіння світла від 90˚. Враховуючи, що в Європі в хмарну погоду питома потужність сонячного випромінювання може падати нижче 100 Вт/м 2 , для отримання значної потужності були потрібні занадто великі площі сонячних батарей. Тому перші сонячні електростанції будувалися лише за умов максимальної потужності. світлового потокуі ясної погоди, тобто в пустелях поблизу екватора.

Значний прорив у створенні фотоелементів повернув інтерес до сонячної енергетики: так, найдешевші і доступніші полікристалічні кремнієві елементи, хоч і мають менший ККД, ніж у монокристалічних, зате менш чутливі до умов роботи. Сонячна панель на основі полікристалічних пластин видасть достатньо стабільна напруга при мінливій хмарності. Більш сучасні фотоелементи на основі арсеніду галію мають ККД до 40%, але дуже дорогі для виготовлення сонячної батареї своїми руками.

На відео йде розповідь про ідею спорудження сонячної батареї та її реалізацію

Чи варто робити?

У багатьох випадках сонячна батарея виявиться дуже корисною: наприклад, власник приватного будинку або дачі, розташованого далеко від електромережі, зможе навіть від компактної панелі підтримати свій телефон зарядженим, підключити малопотужні споживачі на кшталт автомобільних холодильників.

З цією метою випускаються і продаються готові компактні панелі, виконані у вигляді збірок, що швидко згортаються на основі із синтетичної тканини. У середній смузіРосії така панель розміром близько 30х40 см зможе забезпечити потужність у межах 5 Вт при напрузі 12 Ст.

Більша батарея зможе забезпечити до 100 Вт електричної потужності. Здавалося б, це не так багато, але варто згадати принцип роботи невеликих: у них все навантаження запитується через імпульсний перетворювач батареї акумуляторів, які заряджаються від малопотужного вітряка. Таким чином стає можливим використання потужніших споживачів.

Використання аналогічного принципу при будівництві домашньої сонячної електростанції робить її вигіднішою порівняно з вітряком: влітку сонце світить більшу частину дня, на відміну від непостійного вітру. З цієї причини акумулятори зможуть набирати заряд вдень набагато швидше, а сама сонячна панель набагато простіше в установці, ніж висока щогла.

Є свій сенс і використання сонячної батареї виключно як джерела аварійного живлення. Наприклад, якщо в приватному будинку встановлений газовий котел опалення циркуляційними насосамиПри відключенні електроживлення можна через імпульсний перетворювач (інвертор) запитати їх від акумуляторів, які підтримуються зарядженими від сонячної батареї, зберігаючи систему опалення працездатною.

Телевізійний сюжет на цю тему

Розглянемо створення та включення простої сонячної схеми.

  1. Провідники.
  2. Паяльник.
  3. Транзистори.
  4. Панель монтажу.

Визначаємо основу елементів. Виберемо кремнієві транзисторні частини серії під номером КТ801. Вони прості в установці і не зашкодять монокристалічним складовим схеми. Перед встановленням знімаємо кришку плоскогубцями.

Налаштовуємо параметри. При денному освітленні вони повинні видавати 0.53 Вольт при мінусовому колекторі та емітері, але з плюсовою базою.
Дізнаємося потужність транзисторів, залежно від року випуску вона може сильно відрізнятися.

Потужна батарея

Нижче наведено креслення, що служить для створення батареї, яка за потужністю може живити великий будинокчи велику квартиру.

Вам знадобиться:

  1. Фанерний каркас панелі.
  2. Матеріал, що не проводить струм.
  3. Сонячні батареї.
  4. Паяльне обладнання.
  5. Діод Шоттка.
  6. Провід з міді.
  7. Плексигласовий лист для покриття.
  8. Вакуумні підставки із силікону для батареї.
  9. Гвинти.

Всі ці матеріали легко видобувають у звичайних будівельних магазинах.

Як слід вибирати батареї

Сонячні батареї, як важливі елементисонячної панелі, можуть коштувати астрономічні суми і краще купувати використані або пошкоджені для подальшого ремонту.

Найдорожчі сонячні батареї - це покриті воском для рівномірної напруги, тому як аналоги для них можна використовувати прості удароміцні батареї.

Важливо купити такі батареї комплектом для однакової теплопровідності та будови.

Конструкція

Через крихкість батареї її корпус повинен бути схожий на коробку з маленькими бічними ребрами для мінімального блокування сонячних променів.

Коробка має бути невеликою для економії енергії провідників та переносних радіаторів. Підкладка розміститься в корпусі, обробленому спеціальною фарбою та з вентиляційними отворами в нижній частині.

Як підключити батарею

Якщо батарея має металеві виступи, значить і монтаж здійсниться просто: панелі доведеться з'єднувати за допомогою пайки вушок батареї. Паяння має бути дуже обережним, щоб не пошкодити крихкі деталі батареї. Спочатку з'єднують негативні виступи на лицьовій частині першої комірки з негативними виступами, що знаходяться на нижній частині другої комірки.

Встановлення батареї у корпус

Клей потрібно застосовувати лише посередині клітин та вставляти тільки тоді, як силікон засохне. З'єднаємо всі клітини з проводом та подаємо його у вентиляційний отвір, відкритий у нижній частині панелі, а потім закріпимо силіконовою замазкою.

До розміщення скла потрібно встановити та підключити діод Шоттки до чутливих теплопровідних елементів. Його функція полягає у захисті батареї від перепадів напруги.

На жаль, сонячні батареї недешеві, тому саморобну сонячну батарею можна зібрати самому. Для

Для виготовлення сонячної батареї використовуємо прості інструментита недорогі підручні матеріали, щоб зробити потужну та найголовніше дешеву сонячну батарею.

Що таке сонячна батарея? і з чим її їдять.

Сонячна батарея, це контейнер, що складається із сонячних елементів.

Сонячні елементироблять всю роботу з перетворення сонячної енергіїна електрику. На жаль, для отримання потужності, достатньої для практичного застосування, сонячних елементів треба чимало.
Крім того, сонячні елементи дуже тендітні. Тому їх і поєднують у Сонячну батарею.
Сонячна батарея містить достатню кількість сонячних елементів для отримання високої потужності та захищає елементи від пошкодження.

Труднощі, що виникають при самостійне виготовленнясонячної батареї:

Головна перешкода у виготовленні сонячної батареї - купівля сонячних елементів за розумну ціну.

Нові сонячні елементи дуже дорогі та їх складно знайти у нормальній кількості за будь-які гроші.

Дефектні та пошкоджені сонячні елементи є в наявності на інтернет-аукціоні eBay та інших місцях набагато дешевше.

Сонячні елементи «другого сорту» можуть бути використані для виготовлення сонячної батареї.


Для того щоб виготовити сонячну батарею максимально дешевою, використовуємо дефектні елементи і закуповуємо їх наприклад на eBay.

Для виготовлення сонячної батареї я купив кілька монокристалічних блоків сонячних елементів розміром 3х6 дюйма.
Щоб зробити сонячну батарею, необхідно послідовно з'єднати 36 таких елементів.
Кожен елемент генерує близько 0,5В. 36 елементів, з'єднаних послідовно, дадуть нам близько 18В, які будуть достатні для зарядки батарей на 12В. (Так, таке висока напругадійсно необхідно для ефективного заряджання 12В акумуляторів).

Сонячні елементи цього типу тонкі як папір, тендітні і ламкі як скло. Їх дуже легко зашкодити. Продавець цих елементів занурив набори із 18 шт. у віск для стабілізації та доставки без пошкоджень. Віск – це головний більпри його видаленні. Якщо у вас є можливість, шукайте елементи, не вкриті воском. Але пам'ятайте, що вони можуть отримати більше пошкоджень під час транспортування.

Зверніть увагу, що мої елементи вже мають припаяні провідники. Шукайте елементи з припаяними провідниками. Навіть із такими елементами вам потрібно бути готовим багато попрацювати паяльником. Якщо ж ви купите елементи без провідників, приготуйтеся працювати паяльником в 2-3 рази більше. Коротше, краще переплатити за вже припаяні дроти.

Також я купив пару наборів елементів без заливки воском у іншого продавця. Ці елементи прийшли упаковані в пластикову коробку. Вони бовталися в коробці і трохи обкололися з обох боків і кутках. Незначні відколи не мають особливого значення. Вони не зможуть зменшити потужність елемента настільки, щоб про це треба було турбуватися. Куплених мною елементів має вистачити на збирання двох сонячних батарей. Знаючи, що, можливо, зламаю парочку при складанні, тому купив трохи більше.

Сонячні елементи продаються найширшого спектру форм та розмірів. Ви можете використовувати більші або дрібніші, ніж мої 3х6 дюймів. Тільки пам'ятайте:

Елементи одного типу виробляють однакову напругу незалежно від їхнього розміру. Тому для отримання заданої напруги завжди знадобиться однакова кількість елементів.
- Великі за розміром елементи можуть генерувати більший струм, а менші за розміром, відповідно – менший струм.
- Загальна потужність вашої батареї визначається як її напруга помножена на струм, що генерується.

Використання великих за розміром елементів дозволить отримати більшу потужність при тій же напрузі, але батарея вийде більша і важча. Використання менших елементів дозволить зменшити та полегшити батарею, але не зможе забезпечити таку ж потужність.

Також варто відзначити, що використання в одній батареї елементів різних розмірів – погана ідея. Причина в тому, що максимальний струм, що генерується батареєю, буде обмежений струмом самого маленького елемента, а більше великі елементине працюватимуть на повну силу.

Сонячні елементи, на яких я зупинив вибір, мають розмір 3х6 дюймів і здатні генерувати струм приблизно 3 ампери. Я планую з'єднати послідовно 36 таких елементів, щоб отримати напругу трохи більше ніж 18 вольт. В результаті повинна вийти батарея, здатна видавати потужність близько 60 Вт на яскравому сонці.

Звучить не дуже вражаюче, але все ж таки це краще ніж нічого. До того ж, це 60Вт щодня, коли світить сонце. Ця енергія йтиме на зарядку акумулятора, який буде використовуватися для живлення світильників та невеликої апаратури лише кілька годин після настання темряви.

Корпус сонячної батареї є неглибоким ящиком з фанери, щоб борти не затіняли сонячні елементи, коли сонце світить під кутом. Зробити його може він з фанери завтовшки 3/8 дюйма з бортиками з рейок завтовшки 3/4 дюйма. Бортики приклеєні та пригвинчені на місце.

Батарея міститиме 36 елементів розміром 3х6 дюймів.
Поділяємо їх на дві групи по 18 шт. просто для того, щоб їх було простіше паяти в майбутньому. Звідси й центральна планка посередині скриньки.

Невеликий малюнок, що показує розміри сонячної батареї.

Усі розміри вказані у дюймах. Бортики завтовшки 3/4 дюйма йдуть навколо всього листа фанери. Такий самий бортик йде по центру і ділить батарею на дві частини.

Вигляд однієї з половин моєї майбутньої батареї.

У цій половині буде розміщено першу групу з 18 елементів. Зверніть увагу на невеликі отвори у бортах. Це буде Нижня частинабатареї (на фото верх знаходиться внизу). Це вентиляційні отвори, призначені для вирівнювання тиску повітря всередині та зовні сонячної батареї та службовці для видалення вологи. Ці отвори мають бути лише внизу батареї, інакше дощ та роса потраплять усередину. Такі ж вентиляційні отвори мають бути зроблені у центральній розділовій планці.

Не обов'язково використовувати саме перфоровані листи ДВПпросто у мене виявилися такі під рукою. Піде будь-який тонкий, жорсткий матеріал, що не проводить струм.


Щоб захистити батарею від неприємностей, лицьову сторону закриваємо оргсклом.

На фото два листи оргскла, з'єднані на центральній перегородці. Свердлимо отвори навколо кромки, щоб посадити оргскло на шурупи. Будьте обережні, свердлівши отвори біля кромки оргскла. Не тисніть сильно - інакше зламається, а коли вже зламаєте, то приклейте шматок, що відламався, і просвердлите недалеко від нього новий отвір.

Фарбуємо всі дерев'яні частини сонячної батареї в 2-3 шари, щоб захистити їх від довкілля. Ящик і підкладки фарбуємо з 2-х строн усередині та зовні.

Основа для сонячної батареї готова, і саме час підготувати сонячні елементи.

Як і було сказано вище, видалення воску із сонячних елементів – це справжній головний біль.

Для ефективного видаленнявоску з сонячних елементів, використовуйте наступний спосіб:

1) Купаємо сонячні елементи у гарячій воді, щоб розтопити віск та відокремити елементи один від одного. Не дайте воді закипіти, інакше бульбашки пари будуть сильно бити елементи один про одного. Вода, що кипить, може бути занадто гарячою, в елементах можуть бути порушені електричні контакти.

Рекомендую занурювати елементи в холодну воду, а потім повільно їх нагрівати, щоб унеможливити нерівномірне нагрівання. Пластикові щипці та лопатка допоможуть відокремити елементи, коли віск розтане. Намагайтеся сильно не тягнути за металеві провідники - можуть порватися.

На фото показано фінальну версію «установки», яку я використав.
Перша гаряча ванна для розтоплення воску знаходиться на задньому плані справа. На передньому плані ліворуч – гаряча мильна вода, а праворуч – чиста гаряча вода. Температури у всіх каструлях нижче за температуру кипіння води. Спочатку в дальній каструлі розтоплюємо віск, переносимо елементи по одному в мильну воду, щоб видалити залишки воску, після чого промиваємо в чистій воді.

2) Викладаємо елементи для просушки на рушник. Ви можете змінювати мильну воду і воду для промивання частіше. Тільки зливайте використану воду в каналізацію, т.к. віск затвердіє та засміче стік. Цей процес видалив практично весь віск із сонячних елементів. Тільки на деяких залишилися тонкі плівки, але це не завадить пайці та роботі елементів. Промивання розчинником, можливо, видаляє залишки воску, але це може бути небезпечним і смердючим.

Декілька розділених і очищених сонячних елементів сушаться на рушник. Після поділу та видалення захисного воску через свою крихкість вони стали напрочуд складними в обігу та зберіганні, залишаємо їх у воску доти, доки ви не будете готові встановити їх у сонячну батарею.

Робимо основу для сонячної батареї. У мене ж настав час встановити їх.

Малюємо сітку на кожній основі для спрощення процесу встановлення кожного елемента.
Викладаємо елементи по цій сітці зворотним бокомнагору, так їх можна спаяти разом. Всі 18 елементів для кожної половини батареї повинні бути послідовно з'єднані, після чого обидві половини також повинні бути з'єднані послідовно для отримання необхідної напруги.

Спаювати елементи між собою спочатку складно. Починайте лише з двох елементів. Розмістіть з'єднувальні провідники одного з них так, щоб вони перетинали точки паяння на звороті іншого. Обов'язково переконайтеся, що відстань між елементами відповідає розмітці.

Для паяння використовуємо малопотужний паяльник і прутковий припій із серцевиною з каніфолі.

Повторювати пайку довелося доти, доки не вийшов ланцюжок із 6-ти елементів. Сполучні шини від зламаних елементів я припаяв до зворотного боку останнього елемента ланцюжка. Таких ланцюжків я зробив три, повторивши процедуру ще двічі. Усього 18 елементів для першої половини батареї.

Три ланцюжки елементів повинні бути послідовно з'єднані. Тому середній ланцюжок повертаємо на 180 градусів по відношенню до двох інших. Орієнтація ланцюжків вийшла правильною (елементи все ще лежать зворотним боком на підкладці). Наступний крок – приклеювання елементів на місце.

Приклеювання елементів вимагатиме деякої вправності. Наносимо невелику краплю силіконового герметика в центрі кожного із шести елементів одного ланцюжка. Після цього перевертаємо ланцюжок лицьовою стороною вгору та розміщуємо елементи по розмітці, яку нанесли раніше. Легко притисніть елементи, натискаючи по центру, щоб приклеїти їх до основи. Складнощі виникають в основному при перевертанні гнучкого ланцюжка елементів. Друга пара рук тут не зашкодить.

Не наносьте занадто багато клею і не приклеюйте елементи ніде, крім центру. Елементи та підкладка, на якій вони змонтовані, розширюватимуться, стискатимуться, гнуться та деформуватимуться при зміні температури та вологості. Якщо ви приклеїте елемент на всій площі, він згодом зламається. Приклеювання лише у центрі дає елементам можливість вільно деформуватися окремо від основи. Елементи та основа можуть деформуватися по-різному та елементи не зламаються.

Ось повністю зібрана половина батареї. Була використана мідна обплетення від кабелю для з'єднання першого та другого ланцюжка елементів.

Можна використовувати спеціальні шини або навіть звичайні дроти. Просто в мене під рукою було мідне обплетення від кабелю. Таке ж з'єднання робимо зі зворотного боку між другим і третім ланцюжком елементів. Краплею герметика я прикріпив провід до основи, щоб він не «гуляв» і не гнувся.

Тест першої половини сонячної батареї на сонці.

При слабкому сонці в серпанку ця половина генерує 9,31В. Ура! Працює! Тепер мені потрібно зробити ще одну таку саму половину батареї.

Після того, як обидві основи з елементами будуть готові, їх можна буде встановити на місце в підготовлену коробку і з'єднати.
Кожна половина міститься на своє місце. Для кріплення основи з елементами всередині батареї використовуємо 4 невеликі шурупи.

Провід для з'єднання половин батареї пропускаємо через одне з вентиляційних отворіву центральному бортику. Тут теж пара крапель герметика допоможе закріпити провід на одному місці та запобігти його бовтанню всередині батареї.

Кожна сонячна батарея в системі повинна бути забезпечена блокуючим діодом, послідовно з'єднаним з батареєю.

Діод потрібен для запобігання розряду акумуляторів через батарею вночі та в похмуру погоду. Я використовував діод Шоттка на 3,3А. Діоди Шоттки мають набагато нижче падіння напруги, ніж звичайні діоди. Відповідно, будуть менші втрати потужності на діоді. Набір з 25 діодів марки 31DQ03 на eBay можна купити всього за кілька доларів.

Діоди приєднуємо до сонячних елементів усередині батареї.

Свердлимо отвір у днище батареї ближче до верху, щоб вивести дроти назовні. Проводи зав'язані на вузол, щоб запобігти їх витягуванню з батареї, і закріплені тим самим герметиком.

Важливо дати герметику висохнути до того, як ми кріпитимемо оргскло на місце. Раджу, спираючись на попередній досвід. Випари із силікону можуть утворити плівку на внутрішній поверхні оргскла та елементів, якщо ви не дасте силікону висохнути на відкритому повітрі.

Сонячна батарея в роботі. Переміщуємо її кілька разів на день для збереження орієнтації на сонці, але це не така вже й велика складність.

Підрахуємо вартість виготовлення сонячної батареї:

Вважаємо тільки вартість основних матеріалів, підручні (шматки дерева, дроти

1) Сонячні елементи куплені на eBay 74.00$ (~ 2300 руб.)
2) Дерев'яшки - 15 $ (~ 460 руб.)
3) Оргскло 15 $ (~ 460 руб.)
4) Шурупи та саморізи - 2 $ (~ 60 руб.)
5) Силіконовий герметик- 3.95 $ (~ 150 руб.)
6) Провід 10 $ (~ 300 руб.)
7) Діоди 2 $ (~ 60 руб.)
8) Фарба 5 $ (~ 150 руб.)

Разом $126.95 (~ 3640 рублів)

Для порівняння, аналогічна за потужністю сонячна батарея промислового виробництвакоштує близько 300-600 $ (~ 9000-18000 рублів.

Книга на допомогу

Вітрогенератори, сонячні батареї та інші корисні конструкції.

Альтернативні джерела енергії - вітер і сонце є поновлюваними, практично вічними видами енергії.
У цій книзі автор розкриває особливості сучасних перетворювачів енергії сонця та вітру, їх вибору, будови та установки. Ціла глава книги присвячена нетрадиційним радіоелектронним конструкціям.
Видання призначене для широкого кола читачів, які прагнуть самостійної технічної творчості, цікавляться радіотехнікою, нетрадиційними джерелами живлення, сонячними батареями та вітрогенераторами в епоху загальної економії та оптимізації витрат.
У додатках наведено довідкові дані та інша корисна інформація.

Купити книгу на ozon.ru

В даний час дуже модними та популярними є альтернативні джерела енергії, особливо у власників заміських котеджівчи приватних будинків. Але часто такий пристрій коштує чималих грошей і не кожен може дозволити собі придбати для будинку сонячні батареї. Тому дуже актуальним стало виготовлення сонячних панелей власноруч. То як же самому зробити сонячні батареї?

Характеристика сонячної панелі

Сонячна батарея є напівпровідниковою конструкцією, яка здатна перетворювати сонячне випромінювання в електроенергію. Це дозволяє забезпечити будинок економічним, надійним і, найголовніше, безперебійним електропостачанням. Особливо це актуально для важкодоступних районів проживанняа також там, де часто виникають перебої з електроенергією від основного джерела.

Такий альтернативне джерелоенергії досить практичний, тому що на відміну від традиційного джерела енергопостачання він коштує набагато менше. Виготовлення сонячних панелей своїми руками дозволяє не лише оптимізувати енергоспоживання, а й економить фінанси.

Переваги

Сонячні батареї мають такі переваги:

  • проста установка за рахунок того, що немає необхідності прокладати до опор кабель;
  • Виробництво електроенергії абсолютно не шкодить навколишньому середовищі;
  • відсутні рухливі частини;
  • електрика поставляється незалежно від розподільчої мережі;
  • мінімальні витрати за часом обслуговування системи;
  • невелика вага батарей;
  • безшумна робота;
  • тривалий термін служби за мінімальних витрат.

Недоліки

Незважаючи на досить вагомі переваги, є у сонячних батарей і свої мінуси, такі як:

  • трудомісткість процесу виготовлення;
  • чутливість до забруднень;
  • на ефективну роботусонячних панелей впливають погодні умови (сонячні чи похмурі дні);
  • для такої конструкції необхідно багато місця;
  • ночами батареї не працюють.

Вимоги до сонячної батареї

Встановити сонячні панелі у приватному будинку під силу кожному. Але щоб така конструкція, створена своїми руками, приносила користь по максимуму, слід враховувати її особливості. До сонячної батареї висуваються такі вимоги:

Матеріали, необхідні для виготовлення сонячної батареї своїми руками

Якщо немає можливості придбати сонячні батареї, можна зробити їх своїми руками. На початку необхідно визначитися з матеріалом, З якого вони будуть зроблені.

Щоб створити панелі, необхідні якісні фотоелементи. Виробники на сьогоднішній день пропонують такі види пристроїв:

  • елементи монокристалічного кремнію мають ККД до 13%, але в похмуру погоду недостатньо ефективні;
  • фотоелементи з полікристалічного кремнію мають ККД до 9%, можуть працювати як у сонячні, так і похмурі дні.

Для енергопостачання будинку найкраще використовувати полікристали, доступні в наборах.

Важливо знати, що всі необхідні для збирання осередки найкраще купувати в одного виробника, оскільки продукція різних марок має значні відмінності у ефективності виробів. Це може створити додаткові складності при складанні, спричинити витрати в результаті експлуатації, при цьому сонячна батарея матиме невисоку потужність.

Щоб зробити сонячну панель із підручних засобів, необхідні спеціальні провідники, призначені для з'єднання фотоелементів.

Корпус майбутньої конструкції найкраще виготовляти з алюмінієвих куточків, що мають невелику вагу. Також можна використовувати такий матеріал, як дерево. Але через те, що конструкція буде весь час схильна атмосферному впливу, термін її експлуатації знижуватиметься.

Розміри корпусу панелі залежать від кількості фотокомірок.

Зовнішнє покриття фотоелементів може бути виготовлене з оргскла або прозорого полікарбонату. Також застосовують загартоване скло, яке не пропускає інфрачервоні промені.

Таким чином, для виготовлення сонячної батареї своїми руками будуть потрібні такі матеріали:

  • фотоелементи у наборі;
  • кріпильні металовироби;
  • мідні електропроводи високої потужності;
  • силіконові вакуумні підставки;
  • паяльне обладнання;
  • алюмінієві куточки;
  • діоди Шотке;
  • прозорий лист із полікарбонату або плексигласу;
  • набір гвинтів для кріплення.

Такі матеріали купуються в магазині будматеріалів або інтернет-магазині.

Як зробити сонячні панелі своїми руками?

Для того, щоб зробити панелі своїми руками, потрібно зібрати необхідні матеріали. Збирається сонячна батарея для будинку у такій послідовності.

Щоб правильно зробити сонячні батареї своїми руками, потрібно дотримуватись наступних рекомендацій:

Отримати безкоштовну електроенергію у своєму будинку мріє кожна людина і ця мрія здійсненна. Зробивши сонячні батареї власноруч, можна насолоджуватися додатковим джерелом електропостачання. При цьому така конструкція не завдає жодної шкоди навколишньому середовищу, До того ж вона дуже надійна і недорога.

Розділи