Diy солнечные панели – Комплект для сборки солнечной панельки / DIY solar panel

7 Апр

Содержание

Комплект для сборки солнечной панельки / DIY solar panel

Приветствую сообщество! Данный комплект был приобретён исключительно в образовательных целях саморазвития. Под катом процесс сборки и элементарные измерения по результатам балконных испытаний.
Посылка шла с треком и без проблем отслеживалась на каждом этапе. Срок доставки довольно стандартный — 1 месяц. Упаковано крепко и на совесть — ни одна деталь комплекта повреждена не была. Собственно, вот всё, что я получил.

1) Флюс-карандаш. Я таким раньше не пользовался, но особого восторга не испытал, хотя и плохого слова не скажу. В принципе удобно. Алгоритм простой: подмазал-припаял. Когда трясёшь, то слышно, как внутри плюхается жидкость неизвестного происхождения, состав ведь не указан! Из полезной информации с корпуса карандаша можно почерпнуть лишь ссылку на сайт вендора и e-mail поддержки: eco-worthy.com и [email protected], соответственно. Из любопытства прогулялся, вроде не продешевил.

2) Шина (малая 2 мм.) для спайки фотоэлементов между собой. Длину не мерил, но её очень и очень много. После полной сборки комплекта визуально осталось сколько и было. Поскольку в моём карманном спектральном приборе села батарейка :_), то металл из которого она изготовлена установить не удалось. Но лудится и паяется лента очень легко.

3) Шина (большая 5 мм.) для спайки сборок фотоэлементов и/или солнечных панелек. Хоть я и знаю доподлинно что такое омические потери, но её использовать не стал, выводы "+" и "-" изготовил из малой шины. И пусть из-за этого я не досчитаюсь 0,000018 Вт, но честно было просто лень)

4) Ну и собственно, сами фотоэлементы (в количестве аж 42! шт.) любовно перемотанные кЕтайцем в упаковочную плёнку.

Геометрические размеры соответствуют заявленным.

Но было несколько элементов с незначительными сколами. Обидно конечно, но потеря площади (читай мощности) составляет меньше 1%, я думаю. Поскольку при разрушении элемента генерируемое им напряжение остаётся таким же как и у целого, то его с (чуть меньшим) успехом можно монтировать в цепь.

Поскольку продавцом заявлено, что на экваторе в полдень безоблачного дня каждая такая панелька способна выдать 0,5 В, то было решено последовательно собрать 36 элементов для генерации ≈ 18 В.
«В интернетах пишут», что наиболее удобной платформой для сборки подобной солнечной панели является (фото)рамка формата А4. Которая и была приобретена в офф-лайн магазине по сходной цене. Но вернёмся к монтажу.
"+"-овые контакты фотоэлементов находятся на спине и имеют разную длину.

Поэтому я брал отрезок малой шины (кроил на глаз ≈ 1,5 ширины модуля). Лудил его с помощью обычной канифоли (флюс-карандашом как-то неудобно, непривычно было. Я его и отложил...)

После чего прикладывал по месту по длине контакта и проутюживал паяльником.

Работа довольно кропотливая, а материал совершенно не любит спешки; я даже не ожидал, что эти панельки настолько хрупкие — почти как яичная скорлупа. Поэтому запаситесь
пивом
квасом и терпением.

Для недопущения КЗ пайку «минусовых» контактов делал наоборот — облуживал дорожку фотоэлемента и приутюживал к нему шину.

Конечно к завершению работы я уже приобрёл определённый навык, но ни это, ни фора в шесть (42-36) элементов не спасли меня от краха — я сломал солнечных панелей больше, чем было доступно. Вот такой вот я рукожоп. Злую шутку так же сыграли заклёпки защёлок фоторамки, которые насквозь проходили рабочую поверхность текстолита и хоть и были заклеены мною изолентой, но всё же выступали довольно сильно, настолько, что повредили, наверное, пару элементов; не меньше.


Однако, результатом я был приятно удивлён. Потому что, даже при отсутствии прямого солнечного света

весь видимый небосклон был подёрнут пеленой, дымкой




моя солнечная батарея стабильно выдавала 19,7 В

Для использования которых, был приобретён вот такой преобразователь. Который на холостом ходу не задумываясь отдавал 5 с копейками вольт.

А вот при подключении смартфона в качестве нагрузки, напряжение хоть и просело до 3,9 В

Но всё же ток в 0,14 А шёл на зарядку телефона.

Вывод: данный комплект идеален (всё включено) для образовательных и просветительских целей, а собранное на его основе устройство вполне способно питать нетребовательных потребителей.

п.с. диод Шоттки потом припаяю, когда буду герметиком заливать.
п.п.с. расходников (шины и флюс) остаётся реально очень много
п.п.п.с тест проходил 6 июля 2015 г. в 17:15 часов в северном полушарии, на широте ок. 60 градусов с.ш. (Ленинградская область)

Всем добра и света)

mysku.ru

Самодельная солнечная батарея - Автономный дом

Самодельная солнечная батарея

Солнечная батарея своими руками

Представляю вашему вниманию детальное пошаговое руководство по самостоятельной сборке самодельной солнечной батареи. Данная статья – вольный перевод статьи Майкла Дэвиса о постройке недорогой солнечной батареи.

Пару лет назад я купил удаленный участок в Аризоне. Я астроном, и мне нужно было удаленное от крупных городов место для астрономических наблюдений. Я нашел такое место. Проблема в том, что из-за удаленности на участке нет никакого электроснабжения. Ну, на самом деле для меня это не проблема. Нет электричества – нет ночной засветки неба. Тем не менее, хорошо бы иметь хоть какое-то электроснабжение, т.к. жизнь в ХХI веке сильно от него зависит.

Я построил ветрогенератор для электрообеспечения дома. Он работает хорошо, когда ветер дует. К сожалению, мне нужно больше энергии. И эта энергия должна быть более стабильна. А то такое ощущение, что у меня на участке ветер дует всегда, но только не тогда когда мне нужна энергия. В Аризоне более 300 солнечных дней в году, поэтому солнечная батарея кажется очевидным дополнением к ветрогенератору. К сожалению, солнечные батареи недешевы, поэтому я решил сделать все сам. Использовал самые обычные инструменты и недорогие и распространенные материалы, чтобы сделать солнечную батарею своими руками конкурирующую с коммерческими образцами по мощности, но не оставляющую им никакого шанса по цене.

Итак, что же такое солнечная батарея, панель (СБ)? По существу, это контейнер, содержащий массив солнечных элементов. Солнечные элементы, это те штуки, которые на самом деле делают всю работу по преобразованию солнечной энергии в электричество. К сожалению, для получения мощности, достаточной для практического применения, солнечных элементов надо достаточно много. Также, солнечные элементы ОЧЕНЬ хрупкие. Поэтому их и объединяют в СБ. Батарея содержит достаточное количество элементов для получения высокой мощности и защищает элементы от повреждения. Звучит не слишком сложно. Я уверен, что смогу сделать это сам.

Я начал свой проект, как обычно, с поиска в сети информации по самодельным СБ и был шокирован как же ее мало. Тот факт, что мало кто сделал свои собственные солнечные батареи, заставлял меня думать, что это должно быть очень сложно. Задумка была отложена в долгий ящик, но я никогда не переставал думать о ней.

Спустя какое-то время, я пришел к следующим умозаключениям:

– главное препятствие в постройке СБ это приобретение солнечных элементов за разумную цену

– новые солнечные элементы очень дороги и их сложно найти в нормальном количестве за любые деньги

– дефектные и поврежденные солнечные элементы есть в наличии на eBay и других местах гораздо дешевле

– солнечные элементы «второго сорта» возможно, могут быть использованы для изготовления солнечной батареи

Когда до меня дошло, что я могу использовать дефектные элементы, чтобы сделать свою СБ, я взялся за работу. Начал с покупки элементов на eBay.

Купил несколько блоков монокристаллических солнечных элементов размером 3х6 дюйма. Чтобы сделать СБ, необходимо соединить последовательно 36 таких элементов. Каждый элемент генерирует порядка 0,5В. 36 элементов, соединенных последовательно дадут нам около 18В, которые будут достаточны для зарядки батарей на 12В. (Да, такое высокое напряжение действительно необходимо для эффективной зарядки 12В аккумуляторов). Солнечные элементы этого типа тонкие как бумага, хрупкие и ломкие как стекло. Их очень легко повредить.

Продавец этих элементов окунул наборы из 18 шт. в воск для стабилизации и доставки без повреждений. Воск – это головная боль при его удалении. Если у вас есть возможность, ищите элементы, не покрытые воском. Но помните, что они могут получить больше повреждений при транспортировке. Заметьте, что мои элементы уже имеют припаянные проводники. Ищите элементы с уже припаянными проводниками. Даже с такими элементами вам нужно быть готовым много поработать паяльником. Если же вы купите элементы без проводников, приготовьтесь работать паяльником раза в 2-3 больше. Короче, лучше переплатить за уже припаянные провода.

Также я купил пару наборов элементов без заливки воском у другого продавца. Эти элементы пришли упакованные в пластиковую коробку. Они болтались в коробке и немного обкололись по бокам и углам. Незначительные сколы не имеют особого значения. Они не смогут снизить мощность элемента настолько, чтобы об этом надо было беспокоиться. Купленных мной элементов должно хватить на сборку двух СБ. Я знаю, что возможно сломаю парочку при сборке, поэтому купил чуть больше.

Солнечные элементы продаются самого широкого спектра форм и размеров. Вы можете использовать более крупные или мелкие, чем мои 3х6 дюймов. Просто помните:

– Элементы одного типа производят одинаковое напряжение независимо от их размера. Поэтому для получения заданного напряжения всегда потребуется одинаковое количество элементов.

– Большие по размеру элементы могут генерировать бОльший ток, а меньшие по размеру, соответственно – меньший ток.

– Общая мощность вашей батареи определяется как ее напряжение умноженное на генерируемый ток.

Использование больших по размеру элементов позволит получить большую мощность при том же напряжении, но батарея получится крупнее и тяжелее. Использование меньших элементов позволит уменьшить и облегчить батарею, но не сможет обеспечить такую же мощность. Также стоит отметить, что использование в одной батарее элементов разных размеров – плохая идея. Причина в том, что максимальный ток, генерируемый вашей батареей, будет ограничен током самого маленького элемента, а более крупные элементы не будут работать в полную силу.

Солнечные элементы, на которых я остановил выбор, имеют размер 3х6 дюйма и способны генерировать ток примерно 3 ампера. Я планирую соединить последовательно 36 таких элементов, чтобы получить напряжение чуть больше 18 вольт. В результате должна получиться батарея, способная выдавать мощность порядка 60 ватт на ярком солнце. Звучит не сильно впечатляюще, но все же это лучше чем ничего. При чем, это 60Вт каждый день, когда светит солнце. Эта энергия будет идти на зарядку аккумулятора, который будет использоваться для питания светильников и небольшой аппаратуры всего несколько часов после наступления темноты. Просто когда я иду спать, мои энергетические потребности сводятся к нулю. Короче, 60 Вт это вполне достаточно, особенно учитывая, что у меня есть ветрогенератор, который тоже производит энергию, когда дует ветер.

После того как вы купите свои солнечные элементы спрячьте их в безопасное место, где они не разобьются, не попадут детям для игр и не будут съедены вашей собакой до тех пор, пока вы не будете готовы установить их в вашу СБ. Элементы очень хрупкие. Грубое обращение превратит ваши дорогие солнечные элементы в маленькие синенькие блестящие и ни для чего непригодные осколочки.

Итак, солнечная батарея это просто неглубокий ящик. Я начал с постройки такого ящика. Я сделал его неглубоким, чтобы борта не затеняли солнечные элементы, когда солнце светит под углом. Сделан он из фанеры толщиной 3/8 дюйма с бортиками из реек толщиной 3/4 дюйма. Бортики приклеены и привинчены на место. Батарея будет содержать 36 элементов размером 3х6 дюймов. Я решил разделить их на две группы по 18 шт. просто для того, чтобы их было проще паять в будущем. Отсюда и центральная планка посередине ящика.

Вот небольшой набросок, показывающий размеры моей СБ. Все размеры в дюймах (простите меня, поклонники метрической системы). Бортики толщиной 3/4 дюйма идут вокруг всего листа фанеры. Такой же бортик идет по центру и делит батарею на две части. В общем, я решил сделать так. Но в принципе, размеры и общий дизайн не критичны. Можете свободно все варьировать в своем эскизе. Размеры же тут я приводу для тех людей, которые постоянно ноют, чтобы я включил их в свои эскизы. Я всегда поощряю народ экспериментировать и изобретать что-то свое, нежели слепо следовать инструкциям, написанным мной (или кем-то еще). Возможно, у вас получится лучше.

Вид одной из половин моей будущей батареи. В этой половине будет размещена первая группа из 18 элементов. Обратите внимание на небольшие отверстия в бортиках. Это будет нижняя часть батареи (на фото верх находится внизу). Это вентиляционные отверстия, предназначенные для выравнивания давления воздуха внутри и снаружи СБ и служащие для удаления влаги. Эти отверстия должны быть только внизу батареи, иначе дождь и роса попадут внутрь. Такие же вентиляционные отверстия должны быть сделаны в центральной разделительной планке.

Вид одной из половин моей будущей батареи. В этой половине будет размещена первая группа из 18 элементов. Обратите внимание на небольшие отверстия в бортиках. Это будет нижняя часть батареи (на фото верх находится внизу). Это вентиляционные отверстия, предназначенные для выравнивания давления воздуха внутри и снаружи СБ и служащие для удаления влаги. Эти отверстия должны быть только внизу батареи, иначе дождь и роса попадут внутрь. Такие же вентиляционные отверстия должны быть сделаны в центральной разделительной планке.

Вид одной из половин моей будущей батареи. В этой половине будет размещена первая группа из 18 элементов. Обратите внимание на небольшие отверстия в бортиках. Это будет нижняя часть батареи (на фото верх находится внизу). Это вентиляционные отверстия, предназначенные для выравнивания давления воздуха внутри и снаружи СБ и служащие для удаления влаги. Эти отверстия должны быть только внизу батареи, иначе дождь и роса попадут внутрь. Такие же вентиляционные отверстия должны быть сделаны в центральной разделительной планке.

Упс! На фото два листа оргстекла соединенные на центральной перегородке. Я сверлил отверстия вокруг кромки, чтобы посадить оргстекло на шурупы. Будьте осторожны, сверля отверстия возле кромки оргстекла. Будете сильно давить – сломается, что у меня и произошло. В итоге, я просто приклеил отломавшийся кусок и просверлил недалеко новое отверстие.

После этого, я окрасил все деревянные части солнечной батареи несколькими слоями краски, чтобы защитить их от влаги и воздействия окружающей среды. Ящик я покрасил внутри и снаружи. При выборе типа краски и ее цвета был использован научный подход. Я взболтал всю краску из остатков, имеющихся у меня в гараже, и выбрал ту банку, в которой краски хватит, чтобы сделать всю работу.

Подложки тоже были окрашены в несколько слоев с обеих сторон. Убедитесь, что вы хорошо все прокрасили, иначе дерево может покоробиться от влаги. А это может повредить солнечные элементы, которые будут приклеены к подложкам.

Теперь, когда у меня есть основа для СБ, самое время подготовить солнечные элементы.

Как я говорил раньше, удаление воска с солнечных элементов – это настоящая головная боль. После нескольких проб и ошибок я все-таки нашел неплохой способ. Но я по-прежнему рекомендую покупать элементы у того, кто не заливает их воском.

Первый шаг, это «купание» в горячей воде, чтобы растопить воск и отделить элементы друг от друга. Не дайте воде закипеть, иначе пузырьки пара будут сильно бить элементы один о другой. Кипящая вода также может быть слишком горячей, в элементах могут быть нарушены электрические контакты. Я также рекомендую погружать элементы в холодную воду, а потом медленно их нагревать, чтобы исключить неравномерный нагрев. Пластиковые щипцы и лопатка помогут отделить элементы, когда воск растает. Постарайтесь сильно не тянуть за металлические проводники – могут порваться. Я обнаружил это, когда пробовал разделить свои элементы. Хорошо, что я купил их с запасом.

Тут показана финальная версия «установки» которую я использовал. Моя подруга спросила, что это я готовлю. Вообразите ее удивление, когда я ответил: «Солнечные элементы». Первая «горячая ванна» для растапливания воска находится на заднем плане справа. На переднем плане слева – горячая мыльная вода, а справа – чистая горячая вода. Температуры во всех кастрюлях ниже температуры кипения воды. Сначала в дальней кастрюле растапливаем воск, переносим элементы по одному в мыльную воду, чтобы удалить остатки воска, после чего промываем в чистой воде. Выкладываем элементы для просушки на полотенце. Вы можете менять мыльную воду и воду для промывки почаще. Только не сливайте использованную воду в канализацию, т.к. воск затвердеет и засорит сток. Этот процесс удалил практически весь воск с солнечных элементов. Только на некоторых остались тонкие пленки, но это не помешает пайке и работе элементов. Промывка растворителем, возможно, удалит остатки воска, но это может быть опасно и зловонно.

Несколько разделенных и очищенных солнечных элементов сушатся на полотенце. После разделения и удаления защитного воска из-за своей хрупкости они стали удивительно сложными в обращении и хранении. Я рекомендую оставить их в воске до тех пор, пока вы не будете готовы установить их в вашу СБ. Это позволит вам не разбить их до того, как вы сможете их использовать. Поэтому постройте сначала основу для батареи. У меня же пришло уже время установить их.

Я начал с отрисовки сетки на каждой основе, для упрощения процесса установки каждого элемента. Потом я выложил элементы по этой сетке обратной стороной вверх, так их можно спаять вместе. Все 18 элементов для каждой половины батареи должны быть соединены последовательно, после чего обе половины также должны быть соединены последовательно для получения требуемого напряжения.

Спаивать элементы между собой поначалу сложно, но я быстро приловчился. Начинайте только с двух элементов. Разместите соединительные проводники одного из них так, чтобы они пересекали точки пайки на обратной стороне другого. Также нужно убедиться, что расстояние между элементами соответствует разметке.

Я использовал маломощный паяльник и прутковый припой с сердцевиной из канифоли. Также перед пайкой я смазывал флюсом точки пайки на элементах при помощи специального карандаша. Не давите на паяльник! Элементы тонкие и хрупкие, нажмете сильно – сломаете. Я был неаккуратен пару раз – пришлось выбросить несколько элементов.

Повторять пайку пришлось до тех пор, пока не получилась цепочка из 6-ти элементов. Соединительные шины от сломанных элементов я припаял к обратной стороне последнего элемента цепочки. Таких цепочек я сделал три, повторив процедуру еще дважды. Всего 18 элементов для первой половины батареи.

Три цепочки элементов должны быть соединены последовательно. Поэтому среднюю цепочку поворачиваем на 180 градусов по отношению к двум другим. Ориентация цепочек получилась правильной (элементы все еще лежат обратной стороной вверх на подложке). Следующий шаг – приклеивание элементов на место.

Приклеивание элементов потребует некоторой сноровки. Наносим небольшую каплю силиконового герметика в центре каждого из шести элементов одной цепочки. После этого переворачиваем цепочку лицевой стороной вверх и размещаем элементы по разметке, которую нанесли раньше. Легонько прижмите элементы, надавливая по центру, чтобы приклеить их к основе. Сложности возникают в основном при переворачивании гибкой цепочки элементов. Вторая пара рук тут не повредит.

Не наносите слишком много клея и не приклеивайте элементы нигде кроме центра. Элементы и подложка, на которой они смонтированы, будут расширяться, сжиматься, гнуться и деформироваться при изменении температуры и влажности. Если вы приклеите элемент по всей площади, он со временем сломается. Приклеивание только в центре дает элементам возможность свободно деформироваться отдельно от основы. Элементы и основа могут деформироваться по-разному и элементы не сломаются.

Вот полностью собранная половина батареи. Я использовал медную оплетку от кабеля для соединения первой и второй цепочки элементов.

Можно использовать специальные шины или даже обычные провода. Просто у меня под рукой была медная оплетка от кабеля. Такое же соединение делаем с обратной стороны между второй и третьей цепочкой элементов. Каплей герметика я прикрепил провод к основанию, чтобы он не «гулял» и не гнулся.

Тест первой половины солнечной батареи на солнце. При слабом солнце в дымке эта половина генерирует 9,31В. Ура! Работает! Теперь мне нужно сделать еще одну такую же половину батареи.

После того как обе основы с элементами будут готовы, я смогу установить их на место в подготовленную коробку и соединить.

Каждая из половин помещается на свое место. Я использовал 4 небольших шурупа для крепления основы с элементами внутри батареи.

Провод для соединения половин батареи я пропустил через одно из вентиляционных отверстий в центральном бортике. Тут тоже пара капель герметика поможет закрепить провод на одном месте и предотвратить его болтание внутри батареи.

Каждая солнечная панель в системе должна быть снабжена блокирующим диодом, соединенным последовательно с батареей. Диод нужен для предотвращения разряда аккумуляторов через батарею ночью и в пасмурную погоду. Я использовал диод Шоттки на 3,3А. Диоды Шоттки имеют гораздо более низкое падение напряжения, чем обычные диоды. Соответственно, будут меньше потери мощности на диоде. Я купил набор из 25 диодов марки 31DQ03 на eBay всего за пару баксов. У меня останется еще много диодов для моих будущих СБ.

Сначала я планировал присоединить диод снаружи батареи. Но после того как посмотрел технические характеристики диодов, решил поместить их внутри батареи. У этих диодов падение напряжения уменьшается с ростом температуры. Внутри моей батареи будет высокая температура, диод будет работать более эффективно. Используем еще немного силиконового герметика чтобы закрепить диод.

Я просверлил отверстие в днище батареи ближе к верху, чтобы вывести провода наружу. Провода завязаны на узел, чтобы предотвратить их вытягивание из батареи, и закреплены все тем же герметиком.

Важно дать герметику высохнуть до того, как мы будем крепить оргстекло на место. Советую, опираясь на предыдущий опыт. Испарения из силикона могут образовать пленку на внутренней поверхности оргстекла и элементов, если вы не дадите силикону высохнуть на открытом воздухе.

И еще немного герметика для герметизации выходного отверстия.

На выходной провод я прикрутил двухконтактный разъем. Розетка этого разъема будет присоединена к контроллеру заряда аккумуляторов, который я использую для своего ветрогенератора. Таким образом, солнечная батарея сможет работать с ним параллельно.

Вот как выглядит законченная СБ с прикрученным экраном из оргстекла. Оргстекло пока еще не герметизировано. Я сначала не производил герметизацию стыков. Провел сначала небольшое тестирование. По результатам тестов мне потребовался доступ к внутренностям батареи, там обнаружилась проблема. У меня на одном из элементов отошел контакт. Может быть, это произошло из-за перепада температур или из-за неаккуратного обращения с батареей. Кто знает? Я разобрал батарею и заменил этот поврежденный элемент. С тех пор проблем не было. В будущем, возможно, я герметизирую стыки под оргстеклом при помощи герметика или закрою их алюминиевой рамкой.

Вот результаты тестирования напряжения законченной батареи на ярком зимнем солнце. Вольтметр показывает 18,88В без нагрузки. Это в точности как я и рассчитывал.

А вот тест по току в тех же условиях (яркое зимнее солнце). Амперметр показывает 3,05А – ток короткого замыкания. Это как раз недалеко от расчетного тока элементов. Солнечная батарея прекрасно работает!

Солнечная батарея в работе. Я перемещаю ее пару раз в день для сохранения ориентации на солнце, но это не такая уж и большая сложность. Возможно, когда-нибудь я построю автоматическую систему слежения за солнцем.

Итак, сколько же все это стоило? Я сохранил все чеки от всех своих покупок для этого проекта. Ну и конечно многое уже было у меня в мастерской. Всякие куски дерева, провода и прочие полезные вещи (кто-то скажет, мусор) валяются также у меня вокруг мастерской. Короче, много чего уже было под рукой. Поэтому ваши подсчеты могут отличаться. Учитывая, что стоимость элементов купленых на eBay $74, общая стоимость солнечной панели обошлась в $105.

Не так уж и плохо! Это лишь малая часть стоимости серийной СБ такой же мощности. И это очень просто! У меня уже есть план построить еще несколько солнечных батарей, чтобы увеличить мощность.

Самодельная солнечная батарея - Самоделки энергосберегающие - Каталог статей


Самодельная солнечная батарея Солнечная батарея своими руками Представляю вашему вниманию детальное пошаговое руководство по самостоятельной сборке самодельной солнечной батареи.

Источник: zmot.at.ua

avtonomny-dom.ru

МОЩНАЯ САМОДЕЛЬНАЯ СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ

   Все началось с того, что один знакомый, который в молодости был радиолюбителем, мне согласился за символическую цену отдать чемодан с радиодеталями времен Советского Союза. Чемнодан был настоящей наxодкой и когда открыл его, увидел совсем новые стеклодиоды и мощные железные диоды серии кд2010 и кд203. Уверен многие знают, что если осветить полупроводниковый кристалл солнцем, то он способен отдать до 0,7 вольт напряжения. Если кто не в курсе о чем говорю, советую читать статью о зарядке мобильного телефона самодельной диодной солнечной панелью. Итак, после небольшего расчета оказалось, что имеющихся диодов более чем достаточно для реализации моей идеи. Один кристалл из диода кд2010 способен дать до 0,7 вольт напряжения, а сила тока одного кристалла может достигать 7 миллиампер (для сравнения скажу, что номинальный ток потребления белого светодиода составляет 20 миллиампер). 


   В общем от диодной солнечной панели я желал получить номинальное напряжение при нормальном солнечном освещении 9 вольт, напряжение при облачной погоде не менее 6 вольт, а при ярком солнечном освещении планировалось получить до 14-16 вольт напряжения, про силу тока поговорим потом. Итак, поскольку пиковое значение напряжение в 0,7 вольт мои кристаллы отдавали очень редко (в течении 3-х дней испытании на солнце мультиметр только один раз показал такое значение от одного кристалла), то решил для удобства проведения расчетов использовать расчетную величину тока одного кристалла 0,5 вольт. Для получения 12 вольт напряжения нужно последовательно соединить 24 кристалла полупроводниковых диодов. Теперь поясню, как достать кристалл из диода. Берем сам диод и при помощи молотка разбиваем стеклянный держатель верxнего контакта диода. Затем при помощи плоскогубцев нужно открыть диод. Там мы увидим кристалл, который припаян к основании диода. К кристаллу припаян медный многожильный провод на конце которого прикреплен верxний контакт диода. Берем нижнее основание диода на который припаян кристалл и идем к газовой плите. Держим его при помощи плоскогубцев на огне (так, что полупроводниковый кристалл наxодился сверxу). Через пол-минуты олово кристалла расплавится и уже можно спокойно взять его при помощи пинцета. Так нужно делать со всеми диодами. У меня на это ушло пару дней. Работа действительно трудная, но дело стоит того. Как уже было сказано, каждый полупроводный кристалл способен отдавать до 7 миллиампер тока на ярком солнце. Для удобства расчета использовал значение силы тока одного кристалла 5 миллиампер. То есть, если параллельно соединить 32 кристалла мы получим силу тока 160 миллиампер, почему именно 160 миллиампер? Просто у меня диодов xватило как раз только для получения такого тока. Нужно подключить 24 диода последовательно для получения 12 вольт напряжения и собрать 32 блока по 12 вольт и включить параллельно для получения желаемой емкости. В итоге когда панель была готова (после почти недели работ) я почему то получил иные параметры которые меня очень обрадовали. Максимальное напряжение при ярком солнечном освещении до 18 вольт, а сила тока достигала 200 миллиампер, иногда до 220 миллиампер. 

   Для корпуса панели были использованы два каркаса от советского стабилизатора напряжения. На стабилизаторе есть отверстия для вентиляции и именно в ниx были поставлены полупроводные кристаллы. 

   Поскольку солнечный свет не всегда будет освещать нашу панель, то было решено зарезервировать напряжение от панели в аккумулятораx. Аккумуляторы были использованы от китайскиx фонариков. Каждый аккумулятор имеет следующие параметры: напряжение 4 вольт, емкость до 1500 миллиампер.

   То есть наша панель за сутки успеет зарядить такой аккумулятор, точнее три такиx аккумулятора, поскольку аккумуляторы были включены последовательно для получения 12 вольт напряжения, потом переделал панель и она также при желании могла отдавать 8 вольт 300 миллиампер. Также была изготовлена небольшая панель из стеклодиодов. Стеклодиод при ярком солнечном освещении отдавал напряжение до 0,3 вольт, а сила тока до 0,2 миллиампер. 

   Стеклодиодная панель у меня дает напряжение 4 вольта, сила тока до 80 миллиампер. Все напряжение от солнечныx панелей накапливалось в свинцовыx аккумулятораx от фонарей, однако желательно использовать аккумулятор с большой емкостью, даже и от автомобиля. Все напряжение от аккумуляторов тратилось с одной целью - осветить дом в ночное время. Освещение выполнялось светодиодами. 

   Для этого из магазина были куплены светодиодные китайские фонарики. Затем были созданы светодиодные панельки.

   На каждой панельке 42 светодиода. В общей сложности были созданы три идентичные панели которые вместе потребляли всего 20 ватт. Но освещенность равна 100 ваттной лампе накаливания и даже больше. 

   Свет, которые дают светодиоды, более приятный и успокаивающий. К тому же светодиоды имеют ничтожные тепловые потери.

   Ну в прочем думаю все отлично знают, что светодиоды более эффективны. Все светодиоды были подключены параллельно и питаются от 4-х вольт напряжения, но напряжение нужно подать через токоограничивающий резистор 10 ом - мощность резистора 1 ватт, и нагрева резистора не наблюдалась. Ака.

   Форум по энергосберегающим технологиям

   Обсудить статью МОЩНАЯ САМОДЕЛЬНАЯ СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ




radioskot.ru

Электрофицируем частный дом самодельными солнечными панелями + изготовление

Электрофицируем частный дом самодельными солнечными панелями + изготовление
Интересный опыт этого человека показывает на сколько просто можно обеспечить себя электричеством. Забегая вперед могу сказать, что конечно не все он правильно делал, но как говорится на ошибках учатся.

В Поселение Тополевое (оно же Благодать) Приморского края был приобретен домик, он был в хорошем состоянии и было решено его сначала обжить и наладить быт, ну и попутно начинать строить свой дом. На фото это нынешнее состояние дома, а в самом начале все было несколько иначе.

Первым делом конечно стоял вопрос с электричеством, ведь для городского жителя, да и для любого современного человека электричество это неотъемлемая часть жизни. Первое что показалось достойным вариантом это солнечные панели, но они очень дорогие. Но знакомые посоветовали что можно экономить если заказывать не готовые солнечные панели, а только элементы (ФЭМ) и из них самому собирать панели. Если посчитать действительно получается очень дёшево.

Поискав где по дешевле через интернет заказал по почте 6 комплектов. Вообще в планах на будущее планировалось иметь мощную солнечную электростанцию, поэтому сразу было заказано шесть комплектов для экспериментов, чтобы понять что и как и отработать самостоятельную сборку панелей. В одном комплекте 36 пластин + 2 запасные, на случай если в дороге повредятся или вдруг нечаянно сломаются. Мощность каждой панели из этих комплектов около 50 ватт.


После распаковки посылки в первой же пачке обнаружил пару битых пластин и парочку с небольшими сколами. Скорее всего в дороге пострадали, так как эти элементы очень хрупкие, примерно как яичная скорлупа, а толщина всего 0,2мм. Как элементы оказались в руках то захотелось немедленно опробовать их и посмотреть что получился. Первое что нашлось это старая оконная рама, в нее как раз помещался один набор элементов и было решено собирать первую панель из нее.

В инструкции написано что одна пластина выдает ток 3,5А 0,5В. Хотя по-моему в реале она дает 0.6 в, судя по замерам мультиметра. Где-то я слышал, что для заряда свинцового аккумулятора нужно напряжение выше чем он дает, например 14 вольт, поэтому решил что зарядка наверняка будет и от 30 пластин по 0,5В, то есть 15 вольт.

Немного поразмыслив над тем как прикрепить элементы к стеклу было решено просто использовать скотч. Элементы разложил на стекло и зафиксировал небольшими кусочками скотча, а далее поклеил по швам цельными полосками. После чего оставалось спаять элементы. В посылке к каждому комплекту шел карандаш с флюсом для пайки и лента, которой соединяются все контакты пластин.

Да, кстати не нужно боятся тех пластин что без припаянных ленточек на лицевой стороне, ленточки хоть и долго, но паяются очень просто. Просто прикладываешь ленточку и прогреваешь, а тонкий слой олова на ленточке расплавляется и прилипает к контактам лицевой стороны. Вот такая получилась первая солнечная панель.


Тыльная сторона панели, видно как припаяны контакты.

Ну и вид спереди, ничего сложного вроде как получилось.

На следующий день начались различные тесты этой панели. Первым делом измерил напряжение холостого хода, то-есть без нагрузки, оно составило 17,2 вольта. Потом попробовал подсоединить портативный телевизор на 12 вольт, тот заработал, при этом напряжение упало до 14 вольт.

На фото не очень видно, но на самом деле он показывает нормально, просто на улице ничего не видно на экране. Далее уже через инвертор 12/220Вольт я пробовал подключать к панели разную электронику. Если на небе солнышко то работал нетбук, но при малейшем облачке инвертор отключался и нетбук естественно тоже так-как его внутренняя батарейка была полностью разряжена.

А на следующий день я пробовал подключить музыкальный центр. На нем есть вход 12В. В основном работал отлично, но когда становилось уже невыносимо пасмурно, то при громкости "на всю" начинал похрипывать и напряжение падало до 10В. Одновременно центр и КПК от инвертора работать не хотели. Инвертор вырубался, но это все было в пасмурную погоду. Думаю что если мощность поднять в три раза, то,есть три панели подключить, то вся электроника прекрасно бы работала, ну а при солнце хватило бы и одной панели.

Я понял для себя, что надо систему рассчитывать именно под пасмурные дни, тогда проблем совсем не будет, Так как пасмурные дни есть всегда. Как показала практика, из 6-ти комплектов можно собрать 7 панелей, даже еще пластины останутся. Более подробно опишу в следующей статье, а пока нашел большое стекло на которое помещаются сразу пластины двух комплектов, буду думать как лучше сделать.

Прошел месяц с момента изготовления первой панели. Вот что за это время успел сделать.

Небольшая пред история.

В свое время одни из первых поселенцев построили в поле домик. Позже Они переехали обратно в город, хотя точно не знаю, врать не буду. Этот домик они человеку, не единомышленнику. Но он хозяйственный был человек, немного модернизировал кое что в домике и поддерживал в хорошем состоянии, построил баньку и туалет. И вот он тоже переехал и решил этот домик продать, и я его купил. То есть купил и поехал из города на поместье. Так-как этот домик уже готов по сути, он теплый, хорошая печка там, я решил плотно заняться этим домиком,сделать ремонт, модернизацию и уже переехать из деревни туда. Поэтому я сейчас занимаюсь им плотно и буду наверно писать статьи об экспериментах уже в нем.

Вот как он выглядел в первый момент когда я его купил.

Но вернемся к солнечным батареям.

Думая о дальнейшем изготовлении рам для панелей мысль была такая, сделать раму с пазом под стекло, и потом проселиконить края стекла, чтоб влага не попадала. Это я к тому что эксплуатируя ту первую панель, собранную на оконной раме заметил, что во время дождя капли, которые попадают по крыше рядом с рамой рикошетом отражаются от крыши под раму, и рама с элементами намокает снизу. Вода попадает на элементы, просачивается между пластинами и стеклом и очень долго там сохнет. Влага приводит к окислению дорожек, которые как бы нарисованы на самих пластинах что есть не очень хорошо. После таких вот наблюдений было решено нижнюю часть закрыть пленкой чтоб вода не попадала туда. ( Сразу оговорюсь это была неудачная мысль). Но обо всем по порядку.

Следующая панель собиралась на большом стекле, куда должно было поместится сразу два комплекта по 28 пластин, каждая сборка 28 пластин это 14В, как раз для зарядки свинцового аккумулятора. Сначала все пластины были просто разложены по своим местам.


Потом ряды поклеил скотчем, получилось фот так.

Как видно все соединительные полоски остались между скотчем и места припайки тоже не проклеены.

Ну а далее оставалось спаять все элементы в цепочки.

В процессе пайки выяснилось что я немного неправильно разложил ряды пластин, так как места соединений спаянных цепочек оказались по разные стороны, надо было каждый второй ряд развернуть наоборот, тогда было бы правильней.

Ну а панелька в общем получилась.


Потом это стекло было вставлено в самодельную раму. Сначала на раму была положена пленка, а потом в пазы рамы вместе с пленкой вставлялось стекло, на стекло по периметру были приклеены ленты для зазора между пленкой и стеклом.

И уже готовую панель смонтировал на крыше дома. Это конечно временное решение, вообще планируется много панелей, поэтому надо заранее подумать как лучше их крепить и какие направляющие придумать. А пока что еще на крыше надо кое что переделать, в частности немного перестроить навес.

Через некоторое время произошло неожиданное, стекло панели через несколько часов взяло и лопнуло. Возможно это из за того, что я очень плотно подогнал стекло в раме или в низу палки, которые прилегали к пенопласту, но все элементы остались целыми, и образовавшиеся трещины промазал силиконом, правда прозрачного не было, поэтому использовал белый. Судя по показаниям мультиметра КПД особо не упало, надо будет переделать эту панель заново.

Теперь на крыше уже две панели, самая первая что из старой оконной рамы и эта треснувшая, Первую панель тоже снизу изолировал от влаги пленкой, но не герметично, а просто прикрутил шурупами с большими шляпками и все. Как показала практика, после дождей все сухо. Первые два результата дали определенный опыт и выводы, основываясь на которых была начата третья солнечная панелька.

Теперь раму я делал без всяких пазов, просто собрал короб , прошелся силиконом по периметру и положил на раму стекло, по сути приклеил стекло с элементами к коробу на силикон. Снизу элементы изолировал от влаги прикрутив саморезами пленку как и в предыдущих панелях.

На фото для лучшего прижимания пока силикон схватывается положил дополнительные грузы в виде камней. Проверка дождями прошла успешно, все элементы сухие, значит не портятся от влаги.


Внутри сейчас для накопления энергии стоит 2 аккумулятора, первый емкостью 100А/ч , второй 55А/ч. Большой у меня уже был, а 55-й я покупал как самый легкий чтобы на руках дотащить до домика. Аккумуляторы соединены параллельно. Это пока временно, потом думаю поставить два одинаковых большей емкости и будет нормально.

Первые дни эксплуатации этой системы в действии.

Почти каждый день с утра уже в домике, включаю через инвертор нетбук и колонки чтобы врубить музыку. Нетбук потребляет почти 50 ватт, и колонки если басы "на всю" и громкость то то тоже почти 50 ватт. Пока в домике не жил, а приходил только днем на аккумуляторах заряд держался в норме, обычно от 13.2 до 12.7, один раз упал до 12.6.


В один день нужно было поработать электроинструментом, доски пострадать, подпилить лобзиком, просверлить дырки дрелью. Вечером в этот же день еще и решил первый раз переночевать. Подсоединил диодные лампочки, их 4 штуки сейчас, автомобильные двух контактные. Эти лампочки нового поколения, уже светятся не голубоватым светом, а именно желтым, как обычные накаливания. Перед тем, как я лег спать мультиметр на аккумуляторах показывал 12.2В, а инвертор отрубается при 9.8В, значит энергии еще очень много. На следующий день к вечеру аккумуляторы зарядились где-то до 12.9В.

Потом надо будет наверное написать отдельную статью о том, что и как работает. И как все это можно использовать, и что оно дает. Сделать упор на внутреннюю проводку и приборы которые можно питать от аккумуляторов.

Электропроводка по дому

Напомню, ранее я уже израсходовал 4 комплекта элементов собрав четыре панели, одна из которых получилась большая, в нее влезло 2 комплекта по 28 пластин, что равно 14 В. В общем по сути из четырех комплектов я сделал пять, двойная панель в большой раме.

Четыре(5) панели отработали более месяца и вот я доделал все 7 солнечных панелей. Из шести заказанных у меня вообще получилось 8 сборок по 14 вольт. Кстати я писал что комплект на 50 ватт, но на самом деле на 75 ватт, общая мощность элементов 450 ватт. Но когда вставлял восьмую панель в деревянную раму, то стекло треснуло, при этом повредилось несколько элементов, стекло новое я нашел, но пока не стал переделывать.

Вот еще интересные выводы сделал. К задней стороне пластин, где квадратики для припаивания, оказывается можно пять не только в эти квадратики, но и в любом месте так как везде есть контакт и все работает так же. На лицевой стороне точно так-же, все дорожки между собой соединены. Если их померить мультиметром между собой (Омметром),то сопротивление между всеми дорожками, даже не пересекающимися равно нулю. Это значить что даже отколотые пластины все равно работают, и мелкие осколки тоже можно использовать если к ним припаять проводки.

Ну теперь расскажу что и как подсоединяется.

Все семь панелей соединены в один провод, который идет на аккумуляторы. Панели если нет освещения сами потребляют энергию, поэтому чтобы аккумуляторы не разряжались ночью в разрыв провода был поставлен большой диод, который я выпаял из старого компьютерного блока питания. Диод, днем когда солнце, ощутимо нагревается, но главное чтобы весь ток пропускал, а остальное не важно.


Первая проводка по дому пошла на освещение, на четыре светодиодные лампочки. Так-же от инвертора запускаю мощную энергосберегайку. Кстати по поводу энергосберегающей лампы. Привез я из города, написано светит как 180ватт обычная, а потребляет потребляет 36ватт. Взялся я ее запускать. Инвертор на 300 ватт ее не потянул, хотя тянул обычную лампочку со спиралькой накаливания на 150 ватт и еще одновременно колонки и ресивер. Запускается энергосберегайка только через второй инвертор, который на 800 ватт.

По показанию прибора мультиметра, что подключен к аккумулятору потребляет энергосберегайка явно больше, где-то 80 - 100 ватт. А вот светодиодные лампочки очень мало тока потребляют в сравнении с их яркостью, поэтому прикупил еще 6 лампочек, получилось в общем 8 штук и стало довольно ярко. Но если что-то мелкое делать при свете, то глаза устают, все таки хотелось бы и по ярче. Ну думаю постепенно наращивать яркость, правда дорогое удовольствие это, одна такая лампочка стоит 150р.


А так выглядит рабочий стол, нетбук с колонками и новый телевизор, который питается от 12 вольт. Просто на нетбуке слишком маленький экран чтобы что-то смотреть не сидя за столом, а это уже телевизор с приличным экраном, и самое главное работает от 12 вольт и потребляет всего 3А, это 36ватт/ч.

В качестве розеток использую автомобильные разветвители которые в прикуриваешь вставляются, сзади отпиливаю ту часть что вставляется в прикуриватель и припаиваю проводки, и все розетка готова. Получается очень удобно, тем более что для автомобилей сейчас адаптировали почти всю электронику.

Еще из освещения на улице есть два автономных светильника, которые работают от встроенных солнечных панелек и сами загораются как стемнеет. Хоть светят и не ярко, но очень удобно ночью во дворе все видно и можно ходить не опасаясь что на что нибудь наткнешься.


Ну а еду готовлю на газу.

Тем временем солнечная электростанция продолжает развиваться.

В ходе эксплуатации этой мини системы выяснились некоторые моменты. Когда у меня было всего три панели то вроде все было нормально, аккумуляторы заряжались, но когда поставил еще 4 панели, то что-то особых изменений не произошло и энергия быстро кончалась в аккумуляторах, я подумал что просто емкости мало и добавил еще аккумулятор, но энергии не прибавилось.

Возможно, если бы я сначала изучил все тонкости построения солнечной системы, то избежал бы банальных ошибок, но я пошел путем практики и до этого момента систему считал нормально работающей, тем более что опыта у меня не-было и сравнивать было не с чем.

Было замечено что если инверторы подключать через удлиненные провода к аккумуляторам, то энергия теряется. Если подключать например когда инвертор на аккумуляторах, электролобзик или насос, то все работает, а если через удлинитель, то насос еле качает, а электролобзик вообще не запускается, инвертор просто вырубается.

Из всего этого я сделал вывод что ток теряется именно в проводах. Когда было всего три панели, то потери были небольшие, а с прибавлением панелей сечения провода просто не хватало чтобы пропускать столько много тока и до аккумуляторов доходило очень мало ампер.

А я по незнанию этих тонкостей провел от панелей простой алюминиевый провод сечением 4 мм. Я не шибко разбираюсь в сечениях и электрике, знаю только, что когда приходишь в магазин, там на ценниках всегда пишут толщину цифрами 2.5/4/ 6/ 10/16, а дальше я не смотрел.

В итоге как временное решение было решено хотя бы сократить длину провода от панелей до аккумуляторов чтобы сократить потери. Подумав как это сделать я решил поднять аккумуляторы к самому потолку.

Из доски сделал полку для аккумуляторов, прикрутил к стене длинными саморезами. Так-как полка будет находиться в хате, то соответственно ее построгал и потом еще “теркой” прошлифовал. Получилось с виду добротно.


Так-же чтобы сократить длину провода решил и на крыше провод немного по другому соединить и пропустить. Ну и за одно решил что надо и короба панелей покрасить чтоб не так сильно разрушались на открытом воздухе. Провод решил пустить не под ними, а под крышей напрямую через чердак в дом, да и на чердаке удобно все это соединять в любую погоду.

Панели пришлось по одной откручивать чтобы прокрасить боковые части.


В результате длина провода сократилась почти в двое, провод я разрезал и к одному куску из подключил 4 панели, а ко второму 3. Подумал, если что, можно в будущем попробовать раздельно заряжать аккумуляторы. Может это будет более эффективно. В итоге получилось, что кроме того ,что я провод сократил в 2 раза я его еще и как-бы утолщил.

В результате этой модернизации во время заряда напряжение выросло на один вольт, то-есть, в среднем раньше мультиметр показывал при заряде 12,5-12,8В, а теперь тоже самое только 13 вольт, а не 12. Без нагрузки под вечер вообще показывало 14,3В.


Спустя несколько дней добавил еще провод от панелей, тоже алюминиевый. Сложил его вдвойне и подсоединил параллельно так-же как и предыдущие провода.В Итоге получилась такая толстая связка кабелей. А напряжение еще немного возросло. До подключения на мультиметре показывало 13,15В, а в момент подсоединения стало 13,30В, я так понимаю выросла мощность, ну и как следствие напряжение. У меня на мультиметре можно мерить ток только до 10 А, поэтому нечем замерить какой ток идет от солнечных панелей.

Пока вот так все соединяю на чердаке.


Теперь стало понятно что чем толще провода тем меньше потери и больше энергии идет в аккумуляторы. Я думаю в дальнейшем купить медные провода с толстым сечением и заменить эти алюминиевые на них. И еще хочу поставить клеймы на аккумуляторы чтобы контакт по лучше был. Ну а там дальше видно будет что и как.

Изготовление солнечных панелей своими руками


Наконец пришла очередная партия солнечных элементов. В этот раз решил сэкономить и заказал пластины без проводников на лицевой стороне. В наборе все необходимое, карандаш для пайки и ленты для спаивания, тонкие для спайки элементов, и широкие для распайки блоков из элементов. Эти элементы немного отличаются, какие-то более светлые и как бы матовые что-ли, ну это в принципе не важно, главное чтобы энергию давали. Сначала надо было припаять полоски к лицевой стороне. Для этого мы их сначала нарезали нужной длины.

Далее на дорожку наносится флюс карандашом из набора.

Сверху прикладывается полоска и по ней легонечко надо провести паяльником, после чего полоска припаивается и все, элемент стал как те, из прошлых наборов.

Все просто и хорошо получается, правда долго и однообразно, поэтому делаю с перерывами чтобы не уставала спина.

Начал собирать новые панели, на фото процесс. Принципиальных изменений в сборке нет, так-же сначала каждый элемент приклеиваю маленькими кусочками скотча по краям, а потом уже все элементы проклеиваю широкими лентами скотча.


Далее все элементы распаиваются.


В итоге получается вот такая почти готовая панель.

Для новых панелей солнечных панелей заранее изготовил и покрасил вот такие вот рамы.

Деревянный короб с панелью соединяю с помощью силиконового герметика, сверху ложу груз в виде камней чтобы пока сохнет герметик стекло было хорошо прижато.

Так-как элементы на стекле держатся только за счет скотча, то они могут отвалится, в связи с этим я решил дополнительно закрепить элементы, чтобы точно никуда не делись. А крепление придумал вот такое, с помощью реечек и монтажной пены.

Таким образом решил сделать и предыдущие солнечные панели. Конечно насколько долговечно это все я не знаю, но если что можно всегда подремонтировать. Заднюю часть панелей так-же закрываю дополнительно пленкой, которую прикручиваю на саморезы.


Так крыша выглядела на момент переделки панелей, переделал уже 4 штуки. + 1 новая. Сейчас всего 8 панелей в работе! (Большая это 2 в одной). Маленькая это для зарядок фонариков, сделанная из осколков.

Прошла зима, во время которой были всякие эксперименты над электричеством и всякой электроникой. Из осколков элементов было собрано несколько маленьких панелей. К лету общее количество панелей стало 10 штук, плюс еще эти маленькие из осколков. Сейчас уже наступила осень и пришла очередная посылка с элементами для изготовления новых солнечных панелей.

В этот раз я решил заказать набор на 1кВт, правда некондицию, то-есть набор из поврежденных пластин. Такие элементы стоили дешевле и я решил попробовать, посмотреть что из этого получится. Вот и посылочка.

Отобрав из набора элементы для новой панели принялся за ее изготовление. В этот раз снова решил собрать панель из 36 элементов и подключать через контроллер.


Теперь элементы я не крепил на скотч, просто разложил ровненько, сверху установил бруски и за-пенил элементы. Потом распаял все контакты. После открутил бруски с элементами на пол-сантиметра от стекла. Это я сделал чтобы если вдруг секло изнутри будет потеть, то капли будут скатываться по нему не затрагивая элементы и они всегда будут сухие, и не будут окисляться.

Готовую панель протестировал на вечернем солнышке. Ток составил 2.5 А и 20В.

Нижнюю сторону этой панели закрыл рубероидом, выходит вроде неплохо.

Вот так выглядит сейчас крыша с солнечными панелями.

А вот и контроллер под новую солнечную панель из 36 элементов, посмотрим оправдает ли надежды использование контроллера. Под контроллер я выделил отдельный аккумулятор, самый маленький вынул из общей системы, он на 55А. В качестве нагрузки повесил пока точку доступа Wi-Fi. Так-же в систему еще добавил новый аккумулятор на 150А.

Дальше продолжаю собирать панели, зеленая краска кончилась, теперь все красным будет.


Сделал три новых панели, до зимы хочу сделать как можно больше.

Вот еще одна панель добавлена, теперь в этом ряду уже четыре новые панельки.

В общем было собрано 7 панелей, за зиму было много мелких экспериментов и усовершенствований. Но теперь зима прошла и на дворе месяц Май. Снова решил переделать все панели, все-таки с контроллером намного лучше, и отдача по току больше, и в пасмурную погоду лучше заряд идет. Часть панелей уже переделана на 36 пластин, как положено.

Взялся переделывать остальные. Переделываю так, из трех соединяю в две панели. Те, что с лева, по 3 блока. Я среднюю панель внутри распаял как бы по полам, по 12 пластин получилось. А, один блок, там получается на 24, я взял одну панель на 24 и прицепил к ней половину от следующей из 12-ти штук. Получилось 36 как положено. В итоге эти 3 образуют, как бы, 2-е полновесные панели по 36 пластин. То есть в тех 6-ти блоках, как бы 4, нормальные панели. В итоге, внизу, получилось 16 панелей всего.

Далее, все что осталось, уже решил не заморачиваться на тонкости и сделал, из того, что было. А, Именно маленькие оставшиеся панельки (по 4 пластины в одной) Просто прикрутил к той, которая на 28 была и к той, что на 27+1 отдельно и еще, в одной, в раме было свободное место, я туда до-клеил пластин и добавил всего одну рамку из 4-х. В итоге, получился внешне "залипон" конечно. 🙂 Но, зато на 36 пластин, и Ампераж выдает нормальный. Те, что справа, еще не переделаны. А те, что с лева в верху, они хоть и на 36 пл., но еще не подключены к контроллеру.

С контроллером в солнечную погоду ток зарядки поднимался до 39А, что довольно не плохо, для 16-ти полноценных панелей. Через инвертор сейчас пользуюсь электроплиткой, количество энергии позволяет, все равно она вся в аккумуляторы не помещается, сжигаю излишки с пользой.


За лето были еще мелкие работы над панелями, а так-же продолжалась сборка панелей что в итоге привело к нехватке места для них на крыше. Пришлось делать дополнительную стойку под них. Сейчас крыша уже вот такая.

Делаю новые коробки под панели.

Отсюда кажется что вся крыша сплошняком покрыта солнечными панелями.

А это мы варим томатный сок на солнечном электричестве, плитку подключаем через инвертор и все работает.

Вот такая она, энергия солнца.


Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Как сделать солнечную батарею из панелей своими руками: сборка и монтажные инструкции

Углеводороды были и остаются основным источником энергии, однако все чаще человечество обращается к восполнимым и экологически безопасным ресурсам. Это стало причиной повышенного интереса к солнечным батареям и генераторам.

Однако многие не решаются на установку гелиосистемы из-за дороговизны обустройства комплекса. Удешевить продукцию можно, если взяться за ее создание самостоятельно. Сомневаетесь в собственных силах?

Мы расскажем вам, как сделать солнечную батарею своими руками, используя доступные комплектующие. В статье вы найдете всю необходимую информацию для того, чтобы выполнить расчет гелиосистемы, подобрать составляющие комплекса, осуществить сборку и установку фотопанели.

Содержание статьи:

Плюсы и минусы применения гелиосистем

По статистике, взрослый человек ежедневно использует около десятка различных приборов, работающих от сети. Хотя электричество считается относительно экологичным источником энергии, это иллюзия, ведь при его получении используются ресурсы, загрязняющие окружающую среду.

С этой точки зрения,  гораздо выигрышнее.

Галерея изображений

Фото из

КПД кристаллических кремниевых фотомодулей достигает 15 – 20%, и есть все основания полагать, что в ближайшие годы этот показатель вырастет. Уже сейчас существуют образцы, КПД которых достигает 22-33.7%. Пока они тестируются в лабораторных условиях, но скоро появятся в продаже. При выборе фотомодулей стоит обратить внимание на продукцию компании Sanyo

В среднем КПД батарей этого типа составляет 10-18.7%. Все зависит от основы пленочных солнечных элементов. Некоторые модели потенциально небезопасны для окружающей среды, т.к. содержат кадмий, поэтому при покупке следует тщательно изучить техническую документацию. Утилизируют такие батареи строго в соответствии с рекомендациями производителя

Модули этого типа называют еще многопереходными или тандемными. Они имеют особую структуру ячеек, которые образовывают несколько p-n переходов. Это относительно новый продукт на рынке, хотя для космической отрасли используется довольно давно. КПД (соответственно, и цена) таких моделей зависит от количества слоев ячеек

Это элементы, изготовленные из наноструктурированных материалов. Их используют в отраслях, где малый вес солнечных модулей имеет принципиальное значение. Благодаря сверхтонкой структуре можно существенно увеличить эффективность работы таких батарей. Для рядового покупателя сверхтонкие модули пока недоступны

Комплектующие для сборки  и генераторов давно есть в свободной продаже, и при желании собрать систему может любой желающий. Для этого потребуются некоторые финансовые вложения и время. Процесс сборки кропотлив, требует внимания и точности, зато сама работа не отличается особой трудоемкостью.

В силу климатических особенностей многих регионов не приходится рассчитывать, что солнечной энергии хватит для полного обеспечения частного дома. Она способна покрыть лишь 20-30% всех энергопотребностей. Зато это хорошее решение для дачи

Преимущества применения солнечной энергии:

  1. Огромный потенциал. Солнце способно дать достаточно энергии для удовлетворения всех человеческих потребностей. Она возобновляема и неисчерпаема, чем выгодно отличается от угля, нефтепродуктов, природного газа.
  2. Доступность. Солнце есть везде – и в жарких странах, и в самых холодных. Его вполне достаточно для всех нужд.
  3. Экологичность. Из-за тотального энергетического кризиса «зеленая» энергетика – самая перспективная сфера для научных исследований и высокотехнологичных разработок. Солнечные батареи прекрасно справляются со своей задачей без вреда для окружающей среды.
  4. Отсутствие шума. Гелиосистемы работают бесшумно, что выгодно отличает их от многих других источников энергии.
  5. Экономичность. Эксплуатация и обслуживание солнечных батарей не требуют никаких особых затрат. Вложив деньги один раз, владелец может использовать систему в течение 20-25 лет. Главное – своевременно чистить элементы.
  6. Широкая сфера применения. Солнечные батареи могут вырабатывать достаточно энергии для обеспечения дома электричеством и теплом. Однако это не единственная область их применения. Гелиосистемы используют для опреснения воды и даже для обеспечения энергией орбитальных станций.

Пока еще солнечные батареи дороги, хотя уже сейчас появляются способы существенно сэкономить при их самостоятельном изготовлении. Каждый год внедряются новые разработки, которые позволяют упростить и удешевить процесс получения солнечной энергии.

Гелиосистемы плохо подходят в качестве основного источника энергии, а вот в качестве дополнительного или альтернативного – отличный вариант. По сравнению с ветрогенераторами, они более стабильны и выгодны

Интересная разработка – . Благодаря эластичности, фотополотно значительно проще устанавливать – панель “подстраивается” под форму крыши или другой опоры.

Одна из современных технологий – тонкопленочные модули, которые внедряют в стройматериалы. Также появились прозрачные накопительные элементы, предназначенные для использования в оконных конструкциях.

Это разработка японской компании Sharp. Специалисты считают, что уже в ближайшее время такие солнечные батареи станут в разы мощнее и выгоднее.

С накоплением солнечной энергии нередко возникают проблемы, т.к. аккумуляторные батареи дороги. Единственное, что в какой-то мере компенсирует этот недостаток: большая часть мощных электроприборов включается в светлое время суток (+)

По объективным причинам гелиосистемы пока еще не могут полностью заменить углеводороды, т.к. получение и накопление солнечной энергии связано с большими расходами, однако они могут стать неплохим источником  или отдельных электроприборов.

Некоторые владельцы решаются на оборудование своих домов солнечными станциями, полностью обеспечивающими потребности в электроэнергии. Такие вложения окупаются за 10-40 лет в зависимости от типа моделей – готовых или самодельных

Технологии быстро развиваются, а солнечные батареи можно модернизировать и наращивать, поэтому стоит начать собирать подходящие системы уже сейчас.

Подробный обзор видов солнечных батарей приведен в .

Какие комплектующие нужны и где их купить

Основная деталь – солнечная фотопанель. Обычно кремниевые пластины покупают через интернет с доставкой из Китая или США. Это связано с высокой ценой на комплектующие отечественного производства.

Себестоимость отечественных пластин получается настолько высокой, что выгоднее заказать на Еbay. Что касается брака, то на 100 пластин лишь 2-4 непригодны к использованию. Если заказывать китайские пластины, то риски выше, т.к. качество оставляет желать лучшего. Преимущество – только в цене.

Готовая панель гораздо удобнее в использовании, но и втрое дороже, поэтому лучше все-таки озадачиться поиском комплектующих и собрать устройство своими руками

Остальные комплектующие можно купить в любом магазине электротоваров. Также потребуются оловянный припой, рама, стекло, пленка, лента и карандаш для разметки.

Галерея изображений

Фото из

Выбор солнечного элемента для батареи – самый важный этап в покупке комплектующих. Батареи могут быть поли- и монокристаллическими. Преимущество первых – цена, а вторых – большая эффективность. Лучше выбрать монокристаллические кремниевые модули. Они идеально подходят для объектов ограниченной площади

Оптимальный вариант – выбрать аккумулятор AGM типа. Они относительно недороги, компактны, способны работать при любых температурах. При покупке следует ориентироваться на емкость прибора, длительность зарядки и срок службы, указанный производителем

Кроме солнечного элемента, стабилизатора и аккумулятора, потребуются также паяльник, олово и карандаш. Если изначально куплен готовый комплект с припаянными проводниками, работы будет гораздо меньше, а сама сборка системы существенно упрощается

Для сборки батареи потребуются стабилизатор напряжения и контроллер нагрузок. Если правильно собрать самодельную систему, ее можно будет подключить к обычному аккумулятору – свинцово-кислотному или же литиевому. Это позволит более рационально использовать энергию

При покупке комплектующих стоит обращать внимание на гарантию производителя. Обычно она составляет 10 лет, в некоторых случаях – до 20. Важно также правильно подобрать аккумулятор. Экономия на нем нередко оборачивается неприятностями: во время зарядки прибора может выделяться водород, что чревато взрывом.

Особенности расчета мощности систем

Перед тем как закупить комплектующие и сделать солнечную панель, рассчитывают необходимую мощность прибора и емкость аккумулятора.

Самый простой способ – воспользоваться онлайн-калькуляторами, размещенными на некоторых сайтах в интернете.

Количество энергии, заявленное в техническом паспорте изделия, рассчитано для идеальных условий. На них невозможно ориентироваться, ведь устройства работают по-разному в зависимости от времени года и суток. Потери энергии происходят постоянно, в т.ч. в аккумуляторах, инверторе (+)

Важнейший показатель, который придется учитывать, – среднемесячное количество потребляемой энергии. Его можно определить по счетчику.

Также следует сделать скидку на особенности работы самих солнечных батарей. Они способны выдавать предельную мощность лишь при условии чистого неба, причем угол падения солнечных лучей должен быть прямым.

Если погода пасмурная или угол падения лучей слишком острый, мощность батарей может упасть в 20 раз. Даже малейших облаков достаточно, чтобы вдвое снизить показатели. Поэтому при расчетах ориентируются на то, что 70% энергии будет вырабатываться с 9 до 16 часов, а в остальное время – до 30%.

Зимой от гелиосистем мало пользы: из-за пасмурной погоды они вырабатывают минимальное количество энергии. Зато ветрогенераторы работают на полную мощность и способны компенсировать эти потери. Комбинация двух таких устройств очень эффективна

В условиях, приближенных к идеальным, в «рабочее время» панели мощностью 1кВт вырабатывают 7 кВт/ч, а ранним утром и вечером – около 3 кВт/ч. Второй показатель лучше вообще не брать в расчет и оставить «про запас» с учетом возможной облачности и изменения угла падения лучей.

Получается, что следует ориентироваться на 210 кВт/ч в течение 1 календарного месяца. Это идеальный показатель, который требует корректировки.

На Еbay можно найти неплохой набор для изготовления солнечной батареи своими руками. Иногда это устройства, которые отбраковали на производстве (т.н. модули В-типа). Они дешевы, но вполне пригодны для сборки домашней системы, поскольку эксплуатационные характеристики близки к заявленным

Чтобы определиться с реальным количеством энергии, следует найти данные о том, сколько солнечных дней в году бывает в конкретном регионе. В эти периоды мощность батарей не будет составлять даже половины от паспортного показателя. Если устройства будут работать осенью и зимой, то нужно сделать поправку в 30-50% на пасмурную погоду.

Пошаговая инструкция по сборке солнечной панели

Работа по сборке начинается со схемы и проекта. Нужно четко представлять, как будет устроена и закреплена солнечная панель. Так, если КПД системы напрямую зависит от угла наклона относительно солнечных лучей, следует позаботиться, чтобы этот угол можно было менять.

Во многих готовых моделях предусмотрены механизмы, автоматически поворачивающие панели, а в самодельных придется продумать их самому.

Модули солнечной панели должны быть одинаковыми, ведь эквивалентность тока равна показателю наименьшего элемента. Также подбор одинаковых деталей значительно упростит процесс сборки всей системы в целом, т.к. не придется подгонять размеры каркасов и рассчитывать мощность каждой конструкции отдельно

Технология сборки зависит от общей площади панелей, их количества, особенностей дополнительных материалов. Обширная площадь системы гарантирует ее более высокую мощность, но одновременно увеличивается и вес конструкции, что тоже приходится учитывать, ведь кровля должна его выдерживать.

Этап 1: изготовление корпуса конструкции

Когда все комплектующие подготовлены, можно приступать к сборке корпуса, на котором будет держаться вся конструкция.

Понадобятся следующие материалы:

  • листы фанеры, вырезанные по размеру панелей;
  • плиты ДВП;
  • деревянные рейки, из которых будут изготовлены бортики;
  • материалы для крепежа: саморезы, уголки, подходящий клеевой состав;
  • оргстекло;
  • краска и пропитки, чтобы облагородить внешний вид готовой конструкции и защитить ее от гниения.

В первую очередь готовят основание – к фанере приклеивают невысокие бортики. Они не должны закрывать панели, поэтому стоит выбрать рейки около 2 см. Чтобы бортики не отклеились, их дополнительно закрепляют саморезами и уголками.

Верхнюю крышку изготавливают из оргстекла, а деревянные детали конструкции покрывают антисептическими пропитками для защиты от гниения и красят. Оттенок краски должен гармонировать с цветом крыши

Низ основания и бортики сверлят в нескольких местах, чтобы обеспечить вентиляцию. Крышку нельзя сверлить, т.к. элементы конструкции могут подмокнуть. Для крепления панелей лучше выбрать плиты ДВП, поскольку они не проводят ток. При желании ДВП можно заменить другим материалом.

Этап 2: установка и крепление элементов

Солнечные элементы следует равномерно разложить на подложке «изнаночной» стороной и припаять проводники. Для этого нужно будет разметить места пайки. Чтобы не испортить все модули, лучше сначала последовательно соединить только два элемента.

Если все в порядке, так же припаивают остальные модули. В результате на подложке должна появиться аккуратная цепочка соединенных элементов.

После сборки конструкции ее следует проверить на работоспособность. Если она функциональна, то ее можно уже крепить шурупами к каркасу. На готовую панель ставят блокировочный диод. Его задача – предотвратить разрядку аккумулятора

Когда все модули будут соединены, их можно перевернуть для закрепления на панели. В качестве клеевого состава можно использовать эпоксидную смолу или силиконовый герметик. Желательно не намазывать края модулей, чтобы конструкции не сломались в случае деформации каркаса. Достаточно прочно приклеить элементы по центру.

Этап 3: особенности крепления крышки

После сборки батареи на каркасе ее закрывают крышкой из оргстекла, еще раз проверяют и фиксируют. Важно, чтобы клеевой состав полностью просох до установки крышки, иначе он продолжит испаряться и оставит мутные следы на оргстекле.

На выходной кабель устанавливают двухконтактный разъем. Он нужен для подсоединения контроллера. Остается еще раз проверить работу системы и исправить недочеты, если они будут обнаружены.

Этап 4: установка готовой системы

Батареи устанавливают на земле, на стенах или крыше. Это зависит от пожеланий самого владельца здания. Главное, чтобы система была расположена с южной стороны здания и ее работе ничто не мешало.

Если конструкцию планируется крепить на скате кровли, нужно убедиться, что поверхность выдержит дополнительную нагрузку. Систему устанавливают так, чтобы она располагалась под углом 30-40° к крыше, и намертво закрепляют.

Солнечные панели, особенно тонкопленочные, подвержены деформациям под воздействием ветра или давлением снега. Нужно позаботиться о надежной ветрозащите и установить приспособления, задерживающие или рассекающие снег, который сползает с крыши

Отличное решение – крепление системы к металлической рамной конструкции из толстого профиля. Минимальное сечение – 25*25 мм, а при большой площади конструкции лучше выбрать более прочный профиль. Перед каждой такой рамой устанавливают снегозадержатель или оборудуют кронштейны снегорассекателями.

На нашем сайте есть блок статей, посвященных сборке, монтажу и подключению солнечных батарей, советуем ознакомиться:

Выводы и полезное видео по теме

Описаний бывает недостаточно, чтобы полностью разобраться в особенностях сборки и монтажа солнечных панелей. К тому же существуют различные способы крепления, а «народные умельцы» совершенствуют навыки и постоянно изобретают новые пути решения старых задач.

Мы предлагаем видеоинструкции и советы опытных мастеров, чтобы вам было проще понять процесс сборки гелиосистем. Выберите те рекомендации, которые лучше всего соответствуют вашим планам и пожеланиям.

Где купить комплектующие и как собрать систему, описано в видеоролике ниже:

Полное пошаговое описание процесса сборки:

Оригинальный подход к сборке солнечных батарей, советы специалиста:

Инструкция по сборке солнечной электростанции для дома:

Альтернативная энергетика – это действительно актуально. Если вы решили разобраться в способах получения энергии без углеводородов, можете гордиться тем, что заботитесь не только о себе, но и о планете в целом.

Простая солнечная батарея поможет вам обеспечить себя «зеленым» электричеством и сбережет наш общий дом. Собрать систему несложно, главное – захотеть и сделать.

Имеете опыт в изготовлении солнечной батареи? Пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями, предложите свой метод сборки гелиосистемы. Оставлять комментарии и добавлять фотографии самоделок можно в форме, расположенной ниже.

sovet-ingenera.com

Самодельная солнечная батарея из подручных материалов

Ни для кого не секрет, что солнечная энергетика набирает обороты с каждым днем. Одна проблема: из-за высокой стоимости модулей позволить себе пользоваться дарами солнца может не каждый, вот и выкручиваются умельцы как могут. Кто-то заказывает фотоэлементы через интернет-магазины и уже из них паяет солнечные панели, некоторые изготавливают батареи из светодиодов и транзисторов, а кому-то в голову приходят более интересные идеи, не требующие больших финансовых вложений.

Ведь мало, кто задумывается, что для того, чтобы солнце работало для Вас и Вашего дома, не нужно устанавливать дорогостоящую солнечную систему, нужно только внимательно посмотреть вокруг себя. Порой, самые обычные вещи, которые уже давно можно сдать в утиль, могут принести немалую помощь и сэкономить Вам кучу денег. Минимум финансовых затрат, немного усилий, и Ваши приборы начинают потреблять бесплатную энергию.

Тепло от алюминиевых банок

Вряд ли найдется хотя бы один человек, который никогда не пил из алюминиевых банок. И чаще всего мы их просто выкидываем, а ведь они могут стать отличным исходным материалом при изготовлении солнечной батареи для дома. Да, да, не удивляйтесь, это не выдумка, а вполне проверенный факт. Единственное уточнение, из алюминиевых банок вы сможете смастерить не батарею, а коллектор, то есть на выходе Вы получите не электрическую энергию, а тепловую, например, для обогрева дома, что тоже очень даже неплохо.

Делается подобная солнечная батарея очень просто. Все, что Вам понадобится это некоторое количество банок, рама и материал для остекления коллектора. Из деревянных брусков или картона собирается рама, которая заполняется банками. Для увеличения количества поглощенного тепла раму и банки рекомендуется покрасить в черный цвет. Сверху полученная конструкция накрывается стеклом, гофрированным поликарбонатом или пластиком. У каждого из этих материалов есть и плюсы, и минусы. Стекло является самым дорогим и хрупким, главный недостаток поликарбоната – небольшая ширина листа, всего 60 см, а пластик прослужит Вам не больше 3-х лет. Но при этом все они справляются с повышенными температурами и хорошо пропускают солнечный свет.

Каким бы странным Вам не казался этот метод изготовления батареи (коллектора) из алюминиевых банок, практика показывает, что он вполне действенный. При размещении на южной стороне дома такая самодельная батарея хорошо нагревается и может служить эффективным обогревательным прибором. А с ее сборкой справится и школьник.

Подробности изготовления солнечной панели из банок на видео:

Транзисторы – генераторы электричества

Самодельная солнечная батарея, которая на выходе будет генерировать не тепловую энергию (как в предыдущем разделе), а электрическую может быть собрана из обычных транзисторов. Конечно, для энергообеспечения всего дома такая самодельная батарея не подойдет, но запитать небольшие приборы или подзарядить мобильный телефон Вы точно сможете. Чем больше транзисторов Вы используете, тем более мощная солнечная батарея у Вас получится, это нужно учитывать.

Первое с чего нужно начать, это аккуратно спилить верхнюю часть элемента, чтобы солнечный свет беспрепятственно попадал на p-n переходы. Если Вы используете транзисторы типа П, необходимо высыпать порошок из его внутренней части. После этих приготовлений переходим непосредственно к процессу сборки. Последовательное соединение элементов используется для повышения напряжения, а параллельное – силы тока. В качестве подложки рекомендуется использовать текстолит или органическое стекло. Чтобы не повредить кристалл транзистора, паять выводы, подходящие к нему, лучше не стоит. Один транзистор обеспечивает силу тока от 0,1 до 3 мА, а блок, состоящий из 4-х транзисторов, – от 10 до 15 мА.

Светодиоды – свет во все дома

Самодельная солнечная панель из светодиодов – явление не новое, вот только изготовить ее можно лишь в качестве эксперимента, ведь, как показывает практика, вырабатываемое ею напряжение слишком мало, чтобы от него был толк. Более подробно о батареях из светодиодов мы уже писали в одной из предыдущих статей «Мастерим солнечную батарею из диодов», поэтому сильно углубляться в эту тему не будем. Заметим только, что для подобной панели подойдут светодиоды любого размера и цвета, но в зависимости от цвета светодиодов будет зависеть их светопропускная способность.

Значение пикового напряжения 1 светодиода равняется в среднем 2,5 В. Для увеличения выходных параметров элементы соединяются последовательно/параллельно, но для того, чтобы получить хорошие показатели количество светодиодов должно быть неограниченно большое. Одно уточнение: подобная батарея очень чувствительна к углу наклона относительно солнца, даже небольшое отклонение от прямого попадания лучей может снизить напряжение на выходе.

Фольга для батареи – в чем плюс?

Как мы выяснили из предыдущих разделов статьи, самодельная солнечная батарея может делаться из различных материалов, причем некоторые из них улучшают эффективность ее работы. Так, например, использование фольги для подложки позволяет увеличить отражающую способность. Один из вариантов – изготовление солнечного коллектора из самого простого шланга для полива, деревянной рамы и фольги. Подводим к шлангу 2 трубки, и солнечный водонагреватель для дачного дома готов.

Также фольгу можно использовать и при установке панелей, размещая их на поверхность фольги, Вы уменьшаете риск перегрева батареи, что способствует улучшению их эксплуатации и увеличению срока работоспособности. Напоследок один совет: не бойтесь экспериментировать, ведь когда-то те вещи, без которых сегодня мы не представляем своей жизни, людям казались фантастикой. Лишь эксперименты двигают науку вперед. И кто знает, может, Вы придумаете новый способ изготовления солнечной батареи своими руками.

 

Статью подготовила Абдуллина Регина

Диоды для солнечной панели: подробности на видео:

altenergiya.ru

Солнечная батарея для дома своими руками способы реализации

Сегодня альтернативные источники энергии обладают неоспоримыми преимуществами, поскольку являются одновременно выгодным и рациональным решением: позволяют сохранить окружающую среду и повысить уровень рентабельности использования энергоресурсов. Оптимальный вариант «добычи» экологически чистой энергии — применение солнечных батарей. Из фотоэлементов можно создавать портативные устройства и стационарные гелиоустановки для частного коттеджа.

Впрочем, у данного метода имеются как сторонники, так и ярые противники.

Пока одни придумывают собственные конструкции гелиосистем, другие считают, что получение энергоресурсов из альтернативных источников — хлопотный процесс, который требует вложений.

Давайте рассмотрим все плюсы и минусы, чтобы понять, обоснованно ли использование солнечных батарей в быту.

Как это работает на практике?

Интеграция энергосистемы дома с альтернативными источниками питания особенно актуальна для жителей районов, где регулярно происходят перебои с подачей электричества. Солнечные модули — простая конструкция, которая состоит из полупроводниковых и фотоэлектрических элементов. Устройство преобразует инфракрасное излучение и видимый свет солнца в полезную электрическую энергию, за которую вам не придется платить.

Эта технология получила широкое распространение, но высокая стоимость комплекта оборудования, куда входят солнечные панели, контроллеры заряда, инверторы и аккумулирующие устройства, делает ее недоступной для простых людей. По этой причине набирает популярность производство солнечных батарей своими руками.

Самодельная солнечная батарея позволяет аккумулировать до 140 Вт энергии с каждого метра квадратного площади фотоэлементов. Положительным моментом в самостоятельном изготовлении домашних гелиосистем является возможность постепенно наращивать мощность установки, докупая новые фотоэлементы. Собирая такие конструкции, не делайте их громоздкими, которые трудно монтировать. Если ваша цель — получить гелиоустановку мощностью 5–7 кВт, то разумнее купить заводские варианты конструкций. Да, это дорого, но зато надежно и гарантия имеется.

При проектировании систем автономного электроснабжения из солнечных панелей некоторые умельцы используют схему с генератором. Сначала энергия солнца преобразуется в механическую, которая запускает вращение вала, а потом трансформируется в электрический ток. Однако для реализации этого метода на практике потребуется приличный стартовый капитал. В данной схеме применяются объемные фотопанели, которые надо постоянно поворачивать за солнцем. Для домашнего использования — не самый оптимальный вариант, но экспериментаторы вполне могут попробовать.

Плюсы и минусы гелиоустановок

Солнечные системы электроснабжения — практичный способ получения альтернативной энергии, при этом финансовые затраты на оборудование и материалы окупаются через 1–2 года эксплуатации, а в дальнейшем вы сможете экономить на покупке традиционных энергоресурсов. Хорошая перспектива на будущее.

Преимущества самодельных солнечных экосистем:

  • при правильном использовании продолжительность эксплуатации составляет 25–30 лет;
  • для создания фотоэлектрических пластин используются легкие материалы, что считается важным достоинством для домов, у которых фундамент не рассчитан на большие нагрузки;
  • чтобы сконструировать солнечную батарею в домашних условиях, вам не потребуются специальные знания и навыки;
  • фотоэлектрические панели редко выходят из строя, чаще всего это происходит из-за механических повреждений, но неисправные элементы легко заменить;
  • гелиосистемы не представляют угрозы для окружающей среды, и работают бесшумно, в отличие от ветрогенераторов.

Наравне с очевидными достоинствами, самодельная солнечная панель имеет также некоторые недостатки. Во-первых, придется регулярно очищать поверхность батареи от грязи, из-за которой снижается чувствительность и светопропускная способность фотоэлементов. Во-вторых, для монтажа оборудования потребуется много свободной площади, но главное — гелиосистемы зависимы от погодных условий и времени суток. Стабильно генерировать солнечную энергию возможно лишь днем и в хорошую погоду. В других ситуациях показатели мощности снижаются в 7–10 раз, а КПД падает до 8–10%. Обязательно учитывайте эти нюансы.

Требования к монтажу

Сделать солнечные батареи не составит труда. Но важно не только правильно сконструировать устройство, но и грамотно его установить. Соблюдение правил производства и монтажа позволит получить максимум выгоды от такой конструкции. К бытовым экосистемам предъявляют 4 основных требования:

  • пластины хрупкие, поэтому сначала лучше подготовить каркас, а потом только монтировать фотоэлементы;
  • боковые бортики корпуса не должны создавать препятствий прямому попаданию лучей солнца на фотоэлектрические элементы, поэтому их высота должна быть минимальной;
  • наружную и внутреннюю поверхность корпуса надо обработать влагостойкой краской для надежной защиты от атмосферных воздействий;
  • в нижней части конструкции обязательно должны быть предусмотрены технологические отверстия для вентиляции, чтобы, выводить газ, который образуется при нагревании панелей.

Основные виды материалов

Допускается использовать заводские пластины с фотоэлементами, которые продаются в интернет-магазине и на рынке электроники, или можно смастерить установку из подручных материалов. Используя для подложки обычную фольгу, вы улучшите отражающую способность фотоэлементов и исключите вероятность перегрева батареи.

Применение фольгированных материалов положительно сказывается на сроке службы фотопанелей. Чтобы самостоятельно смастерить солнечную батарею для дома, можно использовать для этого старые радиодетали — диоды или транзисторы.

Диодная конструкция

Для бытовых гелиосистем допускается использовать специальные фотодиоды или обычные диоды без металлического корпуса. Попадающий на p-n-переход солнечный свет заставляет электроны двигаться, и происходит генерация электрического тока. Но учитывайте тот факт, что напряжение в диодах очень маленькое, — чтобы получить мощную батарею для бытовых нужд, потребуется использовать большое количество электронных элементов. Но разумно ли это?

В теории на солнечных батареях диодного типа напряжение возрастает пропорционально числу используемых в системе фотодиодов, вот только на практике получается совсем другая картина. С добавлением большого количества электронных элементов одновременно увеличивается и площадь, которая необходима для их размещения, что неизбежно приводит к потерям мощности.

При этом некоторые фотодиоды всегда будут потреблять часть вырабатываемого тока. Устранить этот недостаток пока не представляется возможным. Но главная проблема — выработка электроэнергии происходит только под воздействием прямых лучей солнца. Если небо затянуто облаками, то на выходе вы получите нулевое напряжение.

Транзисторная схема

Это один из способов, как самому сделать солнечную батарею портативного типа. Почему из транзисторов не получится сделать полноценную гелиосистему? Все просто — из-за разницы в площадях транзисторов и полупроводников КПД будет невысоким, поэтому такой вариант сгодится только для экспериментальных опытов и развлечений. От устройства вы сможете запитать электронные часы, мобильный телефон или радиоприёмник. Чтобы зарядить смартфон, достаточно использовать 4–8 транзисторов КТ801Б.

Выбор покупных фотоэлементов

Чтобы сделать солнечную батарею своими руками, многие рекомендуют использовать готовые фотоэлектрические пластины. Это удобно, но дороже. Различают три типа преобразователей:
— Монокристаллические — КПД держится на уровне 10–15%, но фотоэлементы зависимы от количества падающего солнечного света, средний срок эксплуатации составляет 20–25 лет.
— Поликристаллические — КПД 7–9%, но фотоэлектрические элементы способны генерировать электричество даже в пасмурную погоду, срок службы составляет 20 лет.
— Аморфные — КПД на уровне 10%, эффективно работают в любую погоду, смущает только высокая цена.

Для экспериментальных установок вовсе не обязательно приобретать заводские преобразователи м конвейера. Для этого вполне подойдут фотоэлектрические пластины класса «В» — второсортные элементы с незначительными дефектами. Даже в случае их выхода из строя и замены себестоимость бытовых гелиосистем будет в 2–3 раза, благодаря чему получится немного сэкономить.

Подведение итогов

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

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

earthgenerator.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *