Изготовление солнечной батареи своими руками: Страница не найдена – Совет Инженера

Содержание

Как сделать солнечную батарею собственными руками

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

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


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

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

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


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


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


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


  • дефектные элементы вполне могут быть использованы в заданных условиях.

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

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

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

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

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


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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Небольшое количество герметика для создания барьера от влаги.

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

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

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

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

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

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

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

Оригинал взят отсюда

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

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

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

Жми на иконку и подписывайся!

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

Официальный сайт — http://ikaketosdelano.ru/

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

Как сделать солнечные батареи своими руками.

В мастер-классе показывается изготовление солнечной панели из 36 поликристаллических солнечных элементов размером 81×150 мм. Исходя из этих размеров, можно вычислить размеры будущей солнечной батареи. При расчете размеров важно между элементами делать небольшое расстояние, которое будет учитывать изменение размеров основы под атмосферным воздействием, то есть между элементами должно быть 3–5 мм. Результирующий размер заготовки должен быть 835х690 мм при ширине уголка 35 мм.




Подбор и пайка солнечных элементов

В настоящий момент на аукционе Еbay представлен огромный ассортимент изделий для самостоятельного изготовления солнечных батарей.
Так как солнечная батарея, сделанная своими руками, практически в 4 раза дешевле готовой, самостоятельное изготовление — это значительная экономия средств. На Еbay можно приобрести солнечные элементы с дефектами, но они не теряют своей функциональности, таким образом, стоимость солнечной батареи может существенно сократиться, если вы можете дополнительно пожертвовать внешним видом батареи.

При первом опыте лучше приобретать наборы для изготовления солнечных панелей, в продаже имеются солнечные элементы с припаянными проводниками. Пайка контактов — это достаточно сложный процесс, сложность усугубляется хрупкостью солнечных элементов.

Если вы приобрели кремниевые элементы без проводников, то сначала необходимо провести пайку контактов.
Пайка элементов — это достаточно кропотливая работа. Если не удастся получить нормального соединения, то необходимо повторить работу. По нормативам серебряное напыление на проводнике должно выдерживать 3 цикла пайки при допустимых тепловых режимах, на практике сталкиваешься с тем, что напыление разрушается. Разрушение серебряного напыления происходит из-за использования паяльников с нерегулируемой мощностью (65Вт), этого можно избежать, если понизить мощность следующим образом — нужно последовательно с паяльником включить патрон с лампочкой в 100 Вт. Номинальная мощность нерегулируемого паяльника слишком высока для пайки кремниевых контактов.

Даже если продавцы проводников уверяют, что припой на соединителе имеется, его лучше нанести дополнительно. Во время пайки старайтесь аккуратно обращаться с элементами, при минимальном усилии они лопаются; не стоит складывать элементы пачкой, от веса нижние элементы могут треснуть.

Сборка и пайка солнечной батареи

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

Основа выполняется из листа фанеры с маркированием уголков. После пайки на каждый элемент с обратной стороны крепится кусок монтажной ленты, достаточно прижать заднюю панель к скотчу, и все элементы переносятся.
При таком типе крепления сами элементы дополнительно не герметизируются, они могут свободно расширяться под действием температуры, это не приведет к повреждению солнечной батареи и разрыву контактов и элементов. Герметизации поддаются только соединительные части конструкции. Такой вид крепления больше подходит для опытных образцов, но вряд ли может гарантировать долгосрочную эксплуатацию в полевых условиях.

Последовательный план сборки батареи выглядит так:



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

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

Герметизация солнечной панели

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

С другой стороны, если вы не хотите нести дополнительные затраты, вполне можно использовать силиконовый герметик. Однако в этом случае не стоит полностью заливать элементы, чтобы избежать их возможного повреждения в процессе эксплуатации. В таком случае элементы к задней панели можно прикрепить при помощи силикона и герметизировать только края конструкции. Насколько эффективна такая герметизация, сказать сложно, но использовать не- рекомендованные гидроизоляционные мастики не советуем, очень высока вероятность разрыва контактов и элементов.


Схема электроснабжения дома

Системы электроснабжения домов с использованием солнечных батарей принято называть фотоэлектрическими системами, то есть системами, обеспечивающими генерацию энергии с использованием фотоэлектрического эффекта. Для индивидуальных жилых домов рассматриваются три фотоэлектрические системы: автономная система энергообеспечения, гибридная батарейно-сетевая фотоэлектрическая система, безаккумуляторная фотоэлектрическая система, подключенная к центральной системе энергоснабжения.

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

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


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

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

Для частного жилого дома обычно используют следующие комплектующие фотоэлектрической системы:

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

Таким образом, для фотоэлектрической системы электроснабжения понадобится 15 панелей на 36 элементов, пример сборки которых приведен в мастер-классе. Каждая панель дает суммарную мощность в 65 Вт. Более мощными будут солнечные батареи на монокристаллах. Например, солнечная панель из 40 монокристаллов имеет пиковую мощность 160 Вт, однако такие панели чувствительны к пасмурной погоде и облачности. В этом случае солнечные панели на базе поликристаллических модулей оптимальны для использования в северной части России.

Солнечные батареи своими руками — как сделать в домашних условиях (+фото)

Многих людей интересует, как можно преобразовать солнечную энергию в электричество. Альтернативные источники энергии всегда занимали умы людей, и уже сегодня каждый может получить энергию солнца. В статье мы расскажем как самостоятельно изготовить панели преобразователи из подручных средств (в домашних условиях), дадим пошаговую инструкцию по сборке конструкции.

Как это работает

Устройство солнечной батареи

Альтернативный источник энергии представляет собой генератор, действующий на основе фотоэлектрического эффекта. Он позволяет преобразовывать энергию солнца в электричество. Попадая на кремниевые пластины, являющиеся составными частями солнечной батареи, кванты света вытесняют электроны с последних орбит каждого атома кремния. Таким образом, можно получить большое количество свободных электронов, которые и образуют электрический ток.

Виды солнечных батарей

Прежде чем приступить к изготовлению солнечной панели, нужно выбрать модули преобразователи, которые будут использованы: монокристаллические, поликристаллические или аморфные. Наиболее доступными являются первый и второй варианты. Для того чтобы выбрать подходящие элементы, необходимо знать их точные характеристики:

  1. Поликристаллические пластины с кремнием дают довольно низкий КПД – не более 8-9%. Однако они выгодно отличаются тем, что могут работать даже во время пасмурной погоды или облачности.
  2. Монокристаллические пластины выдают около 13-14% КПД, однако любая облачность, не говоря уже о пасмурной погоде, значительно снижают мощность батареи, собранной из таких пластин.

Структура батарей

Оба вида пластин отличаются длительным сроком службы – от 20 до 40 лет.

Приобретая кремниевые пластины для самостоятельной сборки можно брать элементы с небольшими дефектами – так называемые модули B-типа. Некоторые компоненты пластин можно заменить, собрав таким образом батарею за существенно меньшие деньги.

Проектирование солнечной батареи

Угол наклона

Планируя размещение преобразователей, нужно выбрать место ее установки так, чтобы она располагалась под наклоном, принимая лучи солнца более — менее перпендикулярно. Идеальным способом станет такое размещение батарей, чтобы можно было корректировать их угол наклона. Располагать их нужно с наиболее освещённой стороны участка, причем чем выше, тем лучше – например, на крыше дома. Однако далеко не все крыши могут выдержать вес полноценной солнечной батареи, поэтому в некоторых случаях рекомендуется установить специальные опорные подставки под преобразователи.

Необходимый угол, под которым должна располагаться батарея, можно высчитать исходя из географического положения данного участка, а также уровня солнцестояния в данной местности.

Материалы для изготовления

Набор для сборки

Вам потребуются:

  • модули преобразователи B-типа,
  • алюминиевые уголки или готовые рамы для будущей батареи,
  • защитное покрытие для модулей.

Опорные рамы можно изготовить самостоятельно, используя алюминиевые рамки, или же можно приобрести уже готовые, различные по размеру.

Защитное покрытие для солнечных батарей может отсутствовать, а может представлять собой:

  • стекло,
  • поликарбонат,
  • оргстекло,
  • плексиглас.

В принципе, все защитные покрытия могут быть использованы без больших потерь преобразуемой энергии, однако плексиглас пропускает лучи хуже всех перечисленных материалов.

Монтаж

Размер рамки солнечной батареи зависит от того, сколько модулей будет использовано. Планируя расположение элементов, необходимо оставить между модулями расстояние в 3-5 мм для компенсации возможного изменения размеров из-за перепадов температуры.

Готовая работа

  • Рассчитав данные и получив нужные размеры, можно приступать к монтажу рамки. Если используются готовые рамки, нужно просто подобрать модули, полностью заполняющие их. Алюминиевые уголки позволяют создать батарею любого размера.
  • Рамка из алюминиевых уголков собирается с помощью крепежных элементов. На внутреннюю часть рамки наносится силиконовый герметик. Наносить его нужно тщательно, не пропуская ни одного миллиметра – от этого напрямую зависит срок службы батареи.
  • Далее в рамку помещается панель из выбранного защитного материала. Рекомендуется с помощью метизов качественно закрепить материал на рамке. Для этого понадобятся шурупы и шуруповерт. По окончании работ стекло или его аналог необходимо очистить от пыли и мусора.
  • Приобретенные модули могут как содержать уже припаянные контакты, так и нет. В любом случае рекомендуется либо произвести пайку с нуля, то есть трижды – для большей надежности – с использованием припоя и кислоты для паяния, либо пройтись с паяльником по уже сделанной пайке.
  • Солнечная батарея может быть собрана либо сразу на подготовленной раме, либо сначала на размеченном картоне. Выложив элементы на стекло необходимым способом, нужно соединить их пайкой: с одной стороны дорожки, ведущие ток, со знаком «плюс»; с другой стороны – со знаком «минус». Контакты последних элементов должны быть выведены на широкий серебряный проводник, так называемую шину.

Специалисты рекомендую установить также клемму с предусмотренной «средней» точкой. Постановка на нее шунтирующего диода не даст батарее разряжаться в ночное время или пасмурную погоду.

  • После окончания пайки необходимо проверить работу и тщательно ликвидировать все проблемы, убедиться в работоспособности панели.

Окончательным этапом работ станет герметизация изготовленных панелей с помощью специального эластичного герметика. Все соединенные модули полностью покрываются этой смесью. После ее полного высыхания нужно поставить вторую панель защитного материала, а также разместить получившийся источник альтернативной энергии под нужным углом в планируемом месте.

Видео

Полная видео инструкция по изготовлению солнечной батареи для дома:

Фото

Солнечный элемент

Основа

Установка подложки

Каркас

Окрашивание каркаса

Удаление воска

Раскладка и пайка

Собранная батарея

Крепление к основе

Блокирующий диод

Солнечная батарея своими руками, видео изготовления

Автор Фома Бахтин На чтение 3 мин. Просмотров 2.9k. Опубликовано Обновлено

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

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

Схема солнечной батареи своими руками

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

Произведение этих двух параметров дает потребляемую нагрузкой мощность. На практике обычно сначала заряжают от солнечной батареи аккумулятор, а затем из него расходуют электроэнергию для нужного потребителя. Обычно используют аккумулятор с рабочим напряжением 12 Вольт. Для его полноценной зарядки требуется солнечная батарея (СБ), выдающая примерно 16-18 Вольт. Она составляется из набора солнечных элементов, соединенных последовательно. Учитывая, что каждый элемент вырабатывает напряжение примерно 0,5 Вольта, необходимо скомплектовать СБ из 30-40 элементов. Каждый элемент представляет собой хрупкую пластинку с двумя электрическими выводами.


Для обеспечения целостности входящих в состав СБ элементов их помещают в жесткий контейнер, где они надежно фиксируются. После выполнения необходимых электрических соединений солнечная панель готова к эксплуатации. Необходимо снабдить контейнер регулируемыми стойками, позволяющими регулировать положение панели для наилучшей ориентации на солнце. Теперь СБ подсоединяют к аккумулятору и простейшая солнечная батарея может начать ее заряжать. Разумеется, при условии достаточной освещенности и правильной ее ориентации.

Изготовление солнечной батареи своими руками

Более сложный вариант СБ может предусматривать использование инверторного устройства, преобразующего постоянное напряжение в переменное, на которое рассчитано большинство электропотребителей. Особого внимания требует конструкция контейнера для солнечных элементов. Его основная задача – обеспечивать целостность солнечных элементов в процессе эксплуатации. Он может представлять собой лоток с креплениями, в который помещается весь набор фотоэлементов. Сверху он закрывается оргстеклом для защиты от воздействия внешних факторов (пыли, атмосферных осадков и т.п.). В конструкции лотка необходимо предусмотреть вентиляционные отверстия. Они потребуются для естественного охлаждения СБ при ее длительном нахождении на открытом солнце.

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

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

Солнечная панель своими руками в домашних условиях полный процесс производства


[Natalex] Полный процесс изготовления солнечной панели своими руками…


Постройка Солнечной Батареи своими руками новая версия


Солнечная батарея своими руками: устройство и изготовление

Оглавление статьи:
Солнечная батарея своими руками: принцип работы системы солнечного электроснабжения
Устройство солнечной батареи: технология самостоятельного изготовления

Согласитесь, иметь в загородном доме бесплатную электроэнергию – это мечта практически каждого человека. Мечтают многие, но только некоторые предпринимают шаги к ее осуществлению, несмотря даже на то, что электрифицировать дом с использованием альтернативного источника энергии не так уж сложно, а главное, не дорого. Если все делать самостоятельно, то расходы на такую электрификацию не превысят 300-400 долларов. В этой статье от сайта stroisovety.org мы расскажем, как делается солнечная батарея своими руками и как устроена система электроснабжения с ее использованием.

Использование солнечных батарей

Солнечная батарея своими руками: принцип работы системы солнечного электроснабжения

Прежде чем приступать к решению вопроса, как сделать солнечную батарею, сначала разберемся с принципом работы альтернативной системы электроснабжения в целом. Понимание того, для чего и какой именно ее элемент предназначен, даст вам возможность наглядно представить сложность системы, и вы уже определитесь, насколько реально самостоятельно электрифицировать дом в такой способ. Итак, система солнечного электроснабжения дома состоит из трех основных частей.

  1. Солнечная батарея – это комплекс небольших по размерам элементов, в задачи которого входит преобразование солнечного света в поток положительно и отрицательно заряженных электронов (электрический ток, если кто не знает). Особенность этих солнечных элементов заключается в том, что они не в состоянии вырабатывать ток большого напряжения – нормальным считается, если один такой элемент генерирует 0,5V. Поэтому о генерировании напряжения в 220V не может быть и речи, так как такая электростанция будет занимать огромную площадь. В задачи солнечных батарей входит выработка электроэнергии напряжением в 18V – этого вполне достаточно, чтобы зарядить двенадцати вольтовую аккумуляторную батарею. Это и есть второй элемент системы солнечного электроснабжения.
  2. Аккумуляторы. В одной системе их может использоваться свыше 10шт. Дело в том, что зарядки одной батареи не хватит надолго для обеспечения дома нужным количеством электричества. Здесь все зависит от количества и мощности одновременно используемых потребителей – по крайней мере, количество этого элемента системы можно со временем увеличивать. Но следует понимать, что одновременно придется выполнять подключение дополнительных солнечных батарей.
  3. Инвертор для солнечных батарей – в задачи этого устройства входит преобразование тока с низким напряжением в электричество высокого напряжения. Такое устройство можно свободно приобрести в готовом виде за сравнительно небольшие деньги. Приобретая инвертер, нужно обратить внимание на выдаваемую им мощность – для энергоснабжения дома понадобится купить устройство с выходной мощностью не менее 4кВт.

Солнечная батарея своими руками фото

Именно с этими элементами системы придется поработать, чтобы сделать использование солнечных батарей эффективным. Последние два лучше приобрести (они продаются по вполне доступным ценам), а вот первые можно изготовить самостоятельно, если, конечно, не хотите платить баснословные деньги.

Как сделать солнечную батарею своими руками фото

Устройство солнечной батареи: технология самостоятельного изготовления

Для начала придется решить вопрос с приобретением солнечных элементов – ведь не думаете же вы, что их можно повынимать из дешевых китайских калькуляторов? Тут есть один нюанс – новые элементы обойдутся достаточно дорого (проще уже будет купить готовую батарею в сборе). Поэтому лучше приобретать поврежденные, но работоспособные элементы – купить их можно на аукционе eBay или других подобных торговых площадках. Для одной батареи таких элементов понадобится 36шт. – лучше взять с запасом, так как некоторые из них могут быть не совсем рабочими. Их нужно сразу проверить прибором и убедиться, что они справляются со своими задачами. После этого спрятать их подальше до стадии непосредственного монтажа, так как эти элементы очень хрупкие.

Изготовление и подключение солнечной батареи

А пока элементы отлеживаются и ждут своего часа, самое время заняться изготовлением корпуса солнечной батареи. Для этого понадобятся деревянные бруски, фанера, ДВП и оргстекло. Из фанеры, предварительно рассчитав размер, вырезаем днище корпуса и обрамляем его по периметру бруском толщиной 20-25мм. В брусках с шагом 15-20см нужно будет насверлить отверстий диаметром 10мм – они обеспечат вентиляцию внутреннего пространства батареи и не дадут элементам перегреваться в процессе работы.

Устройство солнечной батареи

После того как с этим будет покончено, самое время заняться подложкой для солнечных элементов – ее изготавливают из ДВП и она должна четко ложиться внутрь корпуса. Подложку так же, как и бруски, нужно снабдить вентиляционными отверстиями. Они сверлятся квадратно-гнездовым способом через каждые 5см. Сразу же после этого можно позаботиться о крышке корпуса – она вырезается из оргстекла и крепится с помощью саморезов через заранее просверленные отверстия.

После того как корпус будет готов, его можно красить в два слоя и откладывать для высыхания. А пока он сохнет, достаем из укромного местечка солнечные элементы, выкладываем их на подложке из ДВП вверх тормашками и занимаемся их распайкой – все элементы соединяются между собой последовательно. Здесь нужно тщательно продумать механизм спаивания – дело в том, что впоследствии переворачивать соединенные воедино элементы будет непросто. Соединять их нужно сначала рядами, потом переворачивать, а затем уже объединять ряды в единый последовательный комплекс. Как только с этой работой будет покончено, элементы следует приклеить с помощью силикона – одной капли в центре каждого солнечного элемента будет вполне достаточно.

Как изготовить солнечные батареи для частного дома фото

Теперь проверяем, что у нас получилось – подсоединяем приборчик и измеряем выходное напряжение. Если все правильно собрано, то на выходе должно быть почти 19V. Если так и есть, то впаиваем в цепь (последовательно) небольшой диод марки Шоттки 31DQ03 или ему подобный для предотвращения разрядки аккумуляторов в солнечные батареи для частного дома, выводим выходные провода и устанавливаем крышку из оргстекла.

Все, батарея готова. После нескольких дней тестирования на ее способность заряжать аккумулятор герметизируем все стыки, кроме вентиляционных отверстий и приступаем к сборке системы индивидуального электроснабжения.

В заключение несколько слов о том, где и как выполняется установка солнечных батарей. Здесь правило одно – солнечные батареи устанавливаются в самом незатененном месте. Как правило, это крыша дома, и здесь дополнительно понадобится изготовить специальные опоры. В принципе, это несложно – если вами была изготовлена солнечная батарея своими руками, то разработать и сделать для нее опоры не составит никакого труда.

Автор статьи Александр Куликов

ТОП-120 фото-обзоров и инструкции для изготовления. Описание разновидностей и механизмов для начинающих

Идея преобразования солнечного света в электрическую энергию существует давно, и для этого специалистами разработано множество технологий. Сдерживающим фактором в массовом промышленном производстве солнечных батарей в большей степени является не высокий коэффициент полезного действия этих устройств и высокая цена.

На специализированных сайтах размещены разнообразные фото солнечных батарей с подробным описанием последовательности сборки, расхода и стоимости используемых материалов. Предприимчивые мужи, слегка поскрипев мозгами, из соображения экономии денежных средств, приступают к самостоятельному изготовлению резервных источников электрической энергии.

Следует отметить такую забавную тенденцию, что систематическое повышение тарифов за использование электрической энергии, на самом деле является катализатором развития целого направления альтернативных источников энергии.

Содержимое обзора:

Энергия Солнца во благо людям

Углеводородные энергоносители смеют свойство заканчиваться, а их использование не всегда происходит в чистых технологических процессах. Поэтому мы наблюдаем постоянное загрязнение окружающей среды, в которой живут люди.

Применение альтернативных источников электрической энергии позволит сохранить экологию для будущих поколений. Использование энергии Солнца имеет ряд преимуществ:

  • неиссякаемый потенциал. Светило способно удовлетворить потребности человека в любом количестве нужной ему чистой энергии;
  • энергия тишины. Преобразование солнечного света в электрическую энергию происходит в полной тишине. Это является важным фактором, который выгодно отличает этот процесс от других методов получения электрической энергии;
  • бесплатный свет. Солнечные лучи проникают повсюду и бесплатно согревают каждого жителя. Однажды вложив деньги в приобретение солнечных батарей, владелец может гарантированно эксплуатировать модуль в течение двадцати лет.

Основной принцип работы

Преобразование солнечного света в электрическую энергию происходит в результате того, что в полупроводнике возникают дополнительные носители дырок или электронов, как явление внутреннего фотоэффекта поглощения солнечного света.

При этом электроны собираются в n- области, а дырки концентрируются в р-области. На границе этих областей появляется сила, которая двигает электроны. Подключив внешнюю нагрузку, освещая при этом солнечным светом р-n переход, приборы зафиксируют ток электронов.

Блокирующий диод не позволит разрядиться аккумуляторам в темное время суток, поэтому его обязательно нужно включить в схему работы общего модуля. При изготовлении пластин, которые поглощают солнечный свет, используются редкоземельные металлы.

Не рентабельным делом было в прошлом веке развивать массовое производство из-за высокой стоимости исходных материалов. Сегодня, благодаря развитию технологий, специалисты предлагают использовать современные кремниевые фотоэлементы по вполне демократичной цене.

Рассчитать нужную мощность

После принятия судьбоносного решения изготовить самостоятельно в домашних условиях солнечную батарею, необходимо понимать какая требуется мощность. Выдаваемая мощность устройства находится в прямой зависимости от площади рабочей поверхности солнечных батарей. Чем больше пластин с фотоэлементами, тем мощнее солнечная батарея.

Обратите внимание!

Индивидуальная система, которая автономно обеспечивает электроэнергией дом, обычно применяется в районах, где нет централизованных электрических сетей. Комбинированная система предполагает совмещение использования электроэнергии от традиционного источника и солнечных батарей как резервный вариант.

Путем несложных арифметических действий следует определить суммарную необходимую мощность потребления энергии. Умножив величину генерируемой силы тока (А) на показатель напряжения (V), получим мощность солнечной батареи (Вт).

Из практики известно, что один квадратный метр поверхности солнечной батареи производит в час около ста двадцати ватт электрической энергии. Теперь нужно подобрать свинцово-кислотную аккумуляторную батарею достаточной емкости. Запаса энергии в аккумуляторах должно хватать на сутки бесперебойной работы все потребителей.

Если вам не приходилось иметь дело с эксплуатацией солнечных модулей, не стоит сразу создавать большую поляну из панелей. Пусть будут скромны ваши желания, сделайте для начала небольшой модуль и попробуйте его эксплуатировать во всех режимах.

Потребуются также данные об инсоляции в конкретной местности. Инвертор следует подбирать по показателю максимальной пиковой нагрузки. Желательно иметь возможность автоматического отключения нагрузок от аккумулятора и получения электроэнергии напрямую с солнечной батареи.

Последовательность сборки корпуса

Для того, чтобы изготовить солнечную батарею своими руками из подручных материалов, необходимо иметь определенный запас базовых знаний и минимальные навыки обращения с инструментом.

Обратите внимание!

Следует при разработке проекта быть предусмотрительным, и обеспечить расположение панелей таким образом, чтобы угол наклона солнечных лучей по возможности приближался к прямому углу. Основной качественной характеристикой данного устройства является показатель коэффициента полезного действия. Так вот, этот показатель напрямую связан с возможностью устройства автоматически поворачивать панели к Солнцу.

Для начала, следует поработать над схемой солнечных батарей и приготовить необходимые комплектующие материалы. Необходимо иметь:

  • листы многослойной фанеры толщиной десять миллиметров;
  • листы древесноволокнистой плиты повышенной плотности;
  • деревянные бруски для устройства бортиков;
  • стальные уголки, шурупы;
  • органическое стекло листовое, клей, краска.

Из фанеры следует сделать одинакового размера заготовки основания панелей. Теперь по периметру этих листов с помощью шурупов прикрепите деревянные бруски, которые будут служить бортиком для панели. Внутреннюю поверхность панели следует тщательно обработать антисептическим средством.

Верхнюю часть панели изготавливают из листового органического стекла. Оно имеет нужный показатель преломления солнечного света. Между собой панели нужно соединить стальными уголками по древесноволокнистой плите.

В боковых стенках панели необходимо сделать несколько вентиляционных отверстий. Чтобы придать панели косметический вид, следует покрыть двумя слоями масляной краски.

Обратите внимание!

Порядок сборки пластин

Достаточно ответственным этапом работ можно назвать сборку пластин с фотоэлементами. Желательно предварительно внимательно изучить инструкцию, как делать солнечную батарею.

От качества соединения между собой пластин напрямую зависит коэффициент полезного действия всей установки. Пластины довольно хрупкие по структуре, поэтому обращаться с ними следует крайне аккуратно.

Для того, чтобы получить необходимые показатели для своих потребностей, следуете правилу: соединенные параллельно элементы увеличат силу тока, а последовательно – величину напряжения. Пайку необходимо выполнять под защитным стеклом.

Следует также помнить, что фотоэлемент при пайке может изменить в большую сторону свои геометрические размеры. Для удобства дорожки с отрицательным и положительным знаком выделены разным цветом.

Когда нужно тестировать модуль

После закрепления пластин на основании, следует проверить панель на функциональность и получить предварительные результаты. Одна пластина дает 0.5 Вт, один квадратный метр выдает 120 Вт, десять квадратных метров – примерно 1.0 кВт. Эти показатели следует брать за основу при расчете количества панелей.

Такие тесты на функциональность желательно проводить в процессе пайки пластин с фотоэлементом. Если в частном доме проживают постоянно три человека, то используя площадь солнечных панелей в 20 квадратных метров, модуль произведет 2.0 кВт электрической энергии в час.

Этого вполне достаточно для нормальной работы холодильника, телевизора, компьютера и для освещения в темное время суток. По мере необходимости такие солнечные панели могут наращиваться, увеличивая при этом мощность модульной установки.

Монтаж модуля на проектное место

После того, как все отдельные солнечные батареи готовы, их нужно установить в едином модуле на проектное место. Это достаточно трудоемкий этап работы, поэтому нужно приготовить необходимые инструменты и приспособления для крепления к каркасу.

В сельской местности, достаточно распространенным вариантом размещения солнечных батарей, является земельный участок. На нем не должно быть деревьев, кустарников и прочих помех прямым солнечным лучам.

При расположении солнечных батарей на крыше дома, нужно быть уверенным, что стропильная система выдержит постоянную статическую нагрузку от комплекса батарей и динамическую нагрузку от снега, ветра и дождя.

Вначале нужно установить прочный каркас из стального уголка рамной конструкции и анкерными болтами закрепить к наклонным стропилам. Угол наклона стального каркаса следует подбирать из соображений прямого попадания солнечных лучей на поверхность пластин фотоэлементов.

Так же следует провести комплекс мероприятий по защите рамной конструкции основания. Для этого в верхней части ската крыши устанавливают специальные преграды для задержки снега или рассекатели.

Основные правила при установке

Для того, чтобы максимально использовать потенциал солнечной батареи следует соблюдать при установке определенные правила:

Выбор места. Наиболее подходящим местом для расположения солнечных батарей специалисты называют крышу дома. По возможности следует выбрать скат крыши, который расположен вдоль оси конька по направлению движения солнца, чтобы учитывать инсоляцию региона и обеспечить максимальную освещенность панелей.

Наклон панелей. Не обязательно наклон панелей должен повторять контур ската крыши. Если скаты крыши крутые, следует сделать прочный каркас из стального уголка и на нем расположить панели под небольшим углом к горизонту. Конструкция каркаса должна иметь возможность регулировки в зависимости от времени года и расположения Солнца.

Свободный доступ. В процессе эксплуатации на рабочей поверхности панелей может скапливаться снег, уличная пыль. Это является причиной снижения эффективности работы устройства. Поэтому должен быть свободный доступ для периодического проведения регламентных работ по обслуживанию солнечных батарей.

Популярные виды фотоэлементов

При изготовлении солнечных батарей для дома, необходимо выбрать фотоэлементы по техническим параметрам:

Монокристаллы. Годится для непрерывной эксплуатации в течение тридцати лет. Специалисты полагают, что это наиболее популярный материал. Коэффициент полезного действия может достигать 14 процентов при прямом попадании солнечных лучей. Батареи, которые уже простояли свыше тридцати лет, выдают около восьмидесяти процентов от проектной мощности устройства.

Поликристаллы. Можно непрерывно эксплуатировать до двадцати лет без изменений эксплуатационных показателей. При этом, коэффициент полезного действия такой батареи может составлять до девяти процентов.

Не имеет тенденции понижаться даже после продолжительного срока эксплуатации модуля. Использование этого материала позволит получать электроэнергию даже при пасмурной погоде и отсутствии регулировки, ориентирующей на Солнце.

Аморфные системы. Основу этого фотоэлемента составляет гибкий кремний, который поглощает свет Солнца. При любых погодных условиях такое устройство обеспечит стабильную работу с коэффициентом полезного действия до десяти процентов. Использование этого материала делает устройство сложным в изготовлении, увеличивает стоимость солнечной батареи.

Также имеют самый короткий срок гарантийной эксплуатации устройства. Такие системы оправдывают использование в экваториальной зоне. Там высокая солнечная активность и много пустынного места для размещения солнечных станций повышенной мощности.

В любом случае, выбирая вид фотоэлемента, следует руководствоваться своими финансовыми возможностями и качеством материала. Фотоэлементы желательно подбирать одного размера и вида. Обычно используют фотоэлементы размером 3х6 дюйма.

Маломощные солнечные батареи

Следуя пошаговой инструкции, не составит труда сделать самостоятельно солнечную батарею небольшой мощности. Рассмотрим подробно порядок изготовления солнечной батареи с использованием медной фольги размером 9,0 х 5,0 сантиметра.

Для начала фольгу нужно тщательно обезжирить спиртом или раствором хозяйственного мыла. С помощью наждачной шкурки следует убрать с поверхности налет окисла меди. Пусть теперь в течение получаса лежит на горячей конфорке электрической плиты.

После непродолжительного температурного шока окисел меди превращается в оксид и легко отслаивается с поверхности. После равномерного и медленного остывания, остатки можно смыть под струей проточной воды. Теперь необходимо вырезать второй лист медной фольги такого же размера.

К обоим листам следует прикрепить медные провода в полихлорвиниловом покрытии. Плюсовой провод должен исходить от необработанного листа фольги. Не должно быть жировых пятен и механических повреждений на фольге. Емкостью для электролита вполне может служить чистая пластмассовая посуда.

Пластины из медной фольги следует разместить таким образом, чтобы они были напротив друг друга, не соприкасаясь между собой в емкости. Теперь емкость нужно наполнить солевым раствором воды, на три сантиметра до верха пластин.

Под действием солнечного света будет происходить химическая реакция и по проводам потечет электрический ток. Мощность такого источника невелика, однако такой источник вполне можно использовать для светильника на солнечной батарее в туристическом походе, зарядки мобильного телефона.

Далеко не каждый может позволить себе купить готовую солнечную батарею. Поэтому такой бюджетный вариант вполне имеет право на жизнь.

Фото солнечной батареи своими руками

Изготовление солнечных панелей — начало фото рассказа

Электрификация домика в поселении, эксперименты с самостоятельным изготовлением солнечных панелей. 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 3,5Ампер 0,5Вольт. 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 0,5Вольт, 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 шол 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 пояются 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 12 вольт. В основном работал отлично, но когда становилось уже невыносимо пасмурно, то при громкости «на всю» начинал похрипывать и напряжение падало до 10 вольт. 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. Как приеду продолжу. Напишу позже об успехах или неудачах. + Более подробный фото-отчет.

Навигация по частям этого фото рассказа. - 1 - 2 - 3 - 4 - 5

Статьи написаны по материалам дневника >>источник

Обновленный выбор аккумуляторов для сегодняшних потребностей в электроэнергии

Опишите автономную солнечную установку, и кто-нибудь 20 лет назад мог бы представить себе удаленную хижину в лесу со свинцово-кислотными аккумуляторами и дизельными генераторами, используемыми в качестве резервного источника питания. Но в 2020-х годах автономные дома могут быть ближе, чем вы думаете, например, прямо по соседству. Многие районы, либо из-за своего географического положения, либо из-за ограничений существующей сети, меняют сценарий и используют сетку исключительно в качестве аварийного резервного копирования.

«Новейшая вещь — отказ сети», — сказал Дэвид Норман, директор по солнечной энергии и развитию бизнеса компании Discover Battery, производящей свинцово-кислотные и литиевые батареи.

Например, на Гавайях, где цены на коммунальные услуги в среднем превышают 30 центов за кВт · ч и в сеть нельзя добавить новую солнечную батарею, люди берут свою энергию в свои руки. Гавайские домохозяйства, часто называемые полностью самопотребляющей электроэнергией или электроэнергией с нулевым экспортом, в основном работают как автономные дома с сетью в качестве резервной.

В Калифорнии, где события, связанные с отключением электроэнергии в целях общественной безопасности, привели к ограничению энергоснабжения в последние несколько лет, домовладельцы заранее планируют длительные отключения электроэнергии.В лучшем случае дома теперь должны быть спроектированы таким образом, чтобы они работали в автономном режиме по крайней мере в течение месяца, в то время как остальные 11 месяцев они могут использовать сеть.

Бункеры Судного дня не присутствуют ни в одной из этих ситуаций — автономные установки уже существуют во многих городских кварталах. Сегодняшние потребности в энергии требуют, чтобы аккумуляторные технологии не отставали.

Свинец по сравнению с литием в автономном режиме

Электрическая батарея по определению — это устройство, в котором накапливается энергия, которая может быть преобразована в электрическую.В этом смысле все типы аккумуляторов оборудованы для удовлетворения потребностей в хранении вне сети, но некоторые из них лучше других удовлетворяют сегодняшние потребности в электроэнергии и графики работы велосипеда.

«Автономная работа — это не столько аккумулятор, сколько сценарий использования», — сказал Норман. «Если вы занимаетесь только резервным питанием, свинцово-кислотная система работает. Он не ездит на велосипеде регулярно, и в основном просто находится в резерве на случай отключения электричества или сбоя. Но для зарядки по требованию лучше использовать любую литиевую батарею ».

Свинцово-кислотные аккумуляторы Trojan AGM

Свинцово-кислотные батареи

отлично подходят для случайных краткосрочных потребностей в резервном питании.Но если кто-то хочет переключить источники питания, чтобы воспользоваться преимуществами времени использования электроэнергии или избежать подключения к сети в течение длительного периода времени, необходимы более частые и более глубокие циклы, чем те, которые могут обеспечить свинцово-кислотные.

«Литий меняется вне сети», — сказал Норман. «Вы по-прежнему можете жить автономно на свинцово-кислотной основе, но литий более эффективен».

Все сводится к количеству циклов батареи и глубине ее разряда — сколько раз батарея может быть разряжена и сколько энергии фактически можно использовать.KiloVault также предлагает как свинцово-кислотные, так и литиевые батареи, а вице-президент по продажам и маркетингу Джей Галассо часто объясняет спецификации зарядки для двух типов химикатов.

«Для автономных солнечных батарей требуются батареи, которые можно разряжать и заряжать каждый день», — сказал Галассо. «Один цикл может включать зарядку батарей в течение дня, а затем разрядку накопленной энергии для использования в течение вечера. Чем больше разряжается батарея, тем «глубже» цикл ».

Свинцово-кислотные батареи разлагаются с каждым циклом.Если литиевая батарея может поставляться с гарантией 10000 циклов, свинцово-кислотная батарея может достигать максимума 2500 циклов при разряде до 50%. Литиевые батареи могут быть разряжены почти до нуля, или, по сути, весь сок в литиевой батарее можно использовать за один цикл, в то время как свинцовая батарея может использовать только половину своего заряда, прежде чем разложиться еще быстрее.

Современная автономная установка с использованием литиевых батарей от Discover

«Свинцово-кислотные батареи дешевле при том же напряжении и емкости, но не служат много циклов», — сказал Галассо.«Конструкции [на основе лития] могут использовать меньшее количество батарей для конкретного применения из-за более высокой скорости заряда / разряда, что приводит к более низким начальным затратам».

SimpliPhi Power была основана в начале 2000-х и всегда была поставщиком литиевых батарей. Компания знает ценность литиевых батарей для автономных приложений, поскольку изначально ее рынок представлял собой удаленное энергоснабжение.

«Свинцово-кислотный продукт — это устаревший продукт, используемый в автономных сетях. Здесь зародилась солнечная промышленность. В те дни у вас не могло быть фотоэлектрической системы без свинцовых батарей », — сказал Секвойя Кросс, директор по глобальным продажам и развитию бизнеса SimpliPhi.«Почему мы видим, что все больше людей переходят на литий: у вас больше полезной емкости в меньшем пространстве, вы можете довести их до 100% глубины разряда».

Физическое пространство — еще одна причина, по которой свинцово-кислотные продукты теряют популярность в современных сетевых системах в городских условиях.

«У большинства людей, которые строят автономные работы, нет отдельного механического помещения рядом с домом, где можно было бы разместить батареи и инвертор. У большинства людей нет такого пространства, — сказал Норман. «Для того, чтобы иметь достаточно накопителей энергии для работы вашего дома как автономного дома, только по объему, вы должны перейти на литий, потому что вы никогда не сможете поместить в свой дом столько свинца.”

Когда кто-то хочет сегодня отключить свое активное домохозяйство от электросети, это обычно означает, что он хочет, чтобы холодильник работал вместе с компьютерами, Интернетом, телевизорами, светом и всем остальным одновременно. Простое резервное копирование одной аварийной нагрузки уже не может ее сократить, особенно в таких местах, как Калифорния, где жизнь должна продолжаться, когда коммунальное предприятие отключает питание. Для этого требуется большая емкость аккумулятора, более высокая скорость зарядки и более глубокая разрядка — чего свинцово-кислотный аккумулятор просто не может обеспечить.

«Свинец умирает в автономном режиме. «Свинцово-кислотная система может прожить долгую жизнь, но она требует значительного ухода», — сказал Норман. «Нет смысла продавать премиум свинец, если я могу продавать литий только на 10% дороже. Свинец по-прежнему работает на автомобильных рынках, но со стороны солнечной энергии и стационарного оборудования свинец мертв ».

Автономная литиевая битва: NMC против LFP

Два основных типа литиевых батарей, используемых в жилых помещениях, — это литий-никель-марганец-кобальт оксид (NMC) и литий-железо-фосфатный (LFP).Батареи Tesla Powerwall, Generac PWRcell и LG RESU используют химию NMC, в то время как многие другие поставщики используют LFP (включая Discover, Eguana, Electriq Power, Enphase, KiloVault, SimpliPhi, sonnen). Хотя оба типа батарей отлично работают в ситуациях арбитража спроса, LFP имеет преимущество, когда дело доходит до автономного режима. Возможно, поэтому все больше компаний предлагают химию без кобальта.

«Для сетевых приложений, где вам не обязательно заботиться о быстрой подзарядке, потому что у вас есть сеть, батареи NMC отлично подходят», — сказал Норман из Discover Battery.«Их ограничение для автономного сценария состоит в том, что они не могут справиться с сильноточной зарядкой или разрядкой требующихся внесетевых нагрузок».

Аккумуляторы SimpliPhi LFP использовались в солнечной установке в автономном частном доме бывшего губернатора Калифорнии Джерри Брауна в 2018 году

Арик Сондерс, исполнительный вице-президент по продажам и маркетингу компании Electriq Power, поставщика аккумуляторов NMC и LFP, объяснил разницу в уровне заряда для двух литиевых компонентов. Аккумуляторы NMC имеют уровень заряда 0.5C, а батареи LFP — 1C. Если для зарядки аккумулятора LFP требуется один час, то для аккумулятора NMC требуется в два раза больше времени, поскольку он принимает ток медленнее. Аккумуляторы LFP можно заряжать вдвое быстрее, чем NMC.

«Благодаря [более высокой скорости зарядки] батареи LFP могут обеспечивать более высокую выходную мощность в сеть или дом. Эта функция позволяет аккумулятору обеспечивать резервное копирование больших нагрузок с помощью аккумулятора меньшего размера, чем было бы необходимо для NMC », — сказал Сондерс.

«Время — деньги. Если я заряжаюсь от солнечной энергии и у меня есть только шесть часов солнечного дня, я хочу получить как можно больше от этих батарей », — сказал Норман.Автономная система хранения Solar + больше всего выиграет от быстрой зарядки LFP.

Хотя «автономный» термин может быть вольным для описания использования основной энергосистемы в качестве резервного вместо основного источника энергии, в ближайшем будущем это может стать важным образом жизни для многих других людей. Затем домовладельцы должны выбрать химию батареи, подходящую для их ситуации.

«Автономные сети всегда вокруг нас. — Это уже не просто люди в лесу », — сказал Кросс из SimpliPhi.«Не обязательно полностью отключать или отключать счетчик, но можно спроектировать жизнь вне сети».

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

20 ноября 2015 г.

автор: Netia McCray

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

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

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

Дети в мастерской Мбадика собирают солнечное USB-зарядное устройство.

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

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

Материалы

  • Солнечная панель 0,5 Вт
  • Миниатюрная макетная плата
  • Цепь повышения напряжения постоянного тока: Цепь 0,9–5 В
  • Мини-ползунковый переключатель SPDT
  • Держатель батареи 2xAA
  • Аккумуляторные батареи 2xAA
  • N914 Диод
  • ( 6) Провода-перемычки (рекомендуемая длина: 125 мм)
  • (2) 3-миллиметровых светодиода
  • Дополнительно: одножильный провод

Это расположение компонентов зарядного устройства USB для солнечных батарей Mbadika.

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

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

Протестируйте свою солнечную панель

Мы будем использовать светодиод, чтобы протестировать нашу солнечную панель.

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

Иллюстрация 1. Макет для тестирования солнечной панели.

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

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

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

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

Шаг 1. Цепь USB-усилителя постоянного тока в постоянный

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

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

Иллюстрация 2

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

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

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

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

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

Миниатюрный ползунковый переключатель с припаянными перемычками и горячим клеем.

Шаг 2. Переключатель

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

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

Иллюстрация 3

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

Макет макетной платы с мини-ползунковым переключателем.

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

Шаг 3: Держатель батареи

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

Иллюстрация 4. Макет держателя батареи 2xAA.

Установите держатель батареи, как показано на Рисунке 4.

Теперь ваша макетная плата должна выглядеть так.

Шаг 4. Диод N914

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

Рисунок 5

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

Рисунок 6. Макет платы с диодом N914.

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

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

Шаг 5: Солнечная панель

Поместите солнечную панель в макет, как показано на Рисунке 6.

Иллюстрация 7

ДВОЙНАЯ ПРОВЕРКА ЦЕПИ.

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

ДВОЙНАЯ ПРОВЕРКА ЦЕПИ ОДИН ПОСЛЕДНИЙ РАЗ.

Шаг 6: Тестовая поездка на солнечном USB-зарядном устройстве

Поместите аккумуляторы AA в держатель.

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

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

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

Наш первый прототип солнечного USB-зарядного устройства оживает.

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

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

Дальнейшие действия

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

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

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

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

Пайка

Поскольку наш комплект солнечного USB-зарядного устройства ориентирован на знакомство молодежи с электронным прототипированием с помощью макетной платы, мы стараемся максимально сократить количество пайки.

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

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

  • Brown Dog Gadgets
  • SparkFun Electronics

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

Дополнительные ресурсы

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

Илон Маск берет углерод с помощью солнечной энергии, battery bets

НЬЮ-ЙОРК. Энергетический мир не поспевает за Илоном Маском, поэтому он пытается взять дело в свои руки.

Маск, председатель компании SolarCity, занимающейся установкой солнечных батарей, объявил во вторник, что компания приобретет производителя солнечных панелей и построит заводы «на порядок» больше, чем заводы, которые в настоящее время производят панели.

«Если мы этого не сделаем, мы почувствовали, что существует риск того, что мы не сможем получить солнечные панели, необходимые для расширения бизнеса в долгосрочной перспективе», — сказал Маск во вторник на телеконференции.

Маск также является основателем и генеральным директором производителя электромобилей Tesla Motors, который планирует создание так называемой «гигафабрики» по поставке аккумуляторов для своих автомобилей.

В обоих случаях цель Маска — убедиться, что компоненты, важные для его видения будущего — электромобили и солнечная энергия — доступны и достаточно дешевы, чтобы превзойти ископаемое топливо.

Будущие клиенты Маска могут полностью игнорировать традиционные энергетические компании. У них на крыше будут панели SolarCity, которые будут вырабатывать достаточно энергии, чтобы заряжать Tesla в гараже. Батарея Tesla могла бы питать дом ночью от накопленной солнечной энергии.

Это далекое видение — солнечная энергия по-прежнему намного дороже, чем обычная энергия, даже с учетом огромных затрат на резервную батарею. А электромобили составляют менее 1 процента от общего автомобильного рынка.Но Маск сделал карьеру, думая о далеком будущем. Он также является генеральным директором SpaceX, ракетной компании, конечная цель которой — дать людям возможность жить на других планетах.

SolarCity, базирующаяся в Сан-Матео, Калифорния, является одним из крупнейших в стране установщиков солнечных систем на крышах домов. Ее основали двоюродные братья Маска, генеральный директор Линдон Рив и технический директор Питер Рив. Компания также предлагает финансирование для солнечных систем, а в прошлом году она купила производителя монтажных систем, используемых для удержания панелей на месте.

Приобретение Silevo является риском для Маска и SolarCity, поскольку оно позволяет компании заняться производством панелей в то время, когда глобальный избыток панелей подорвал прибыли производителей панелей. Некоторые, включая бывшего лидера отрасли Suntech Power, были вынуждены обанкротиться. Других вынудили заняться разработкой и установкой солнечной энергии, в чем SolarCity уже преуспела.

Условия сделки не разглашаются. Акции SolarCity выросли почти на 14 процентов в полдень во вторник.

SolarCity заявляет, что не будет пытаться производить больше садовых панелей, которые сейчас засоряют рынок. Вместо этого он хочет производить более эффективные панели и производить их по низкой цене на огромных фабриках, чтобы снизить общую стоимость солнечной электроэнергии. Относительно сложные панели Silevo производят больше энергии на квадратный фут, чем обычные панели.

SolarCity заявила, что ведет переговоры со штатом Нью-Йорк о строительстве одного из крупнейших заводов в мире в ближайшие два года.Он будет производить достаточно панелей каждый год, чтобы производить 1 гигаватт пиковой мощности — примерно столько панелей, чтобы оборудовать 200000 домов системой крыши типичного размера.

Это было бы «только начало», — сказал Маск. Будущие заводы будут производить панели на 10 гигаватт.

И эти панели даже не будут выглядеть как обычные солнечные, сказал он. Точно так же, как он привлекал клиентов к электромобилям, создавая гладкие и быстрые спортивные автомобили, Маск хочет привлечь домовладельцев к солнечным батареям с помощью красивых панелей.

«Мы хотим, чтобы на вашей крыше была красивая и эстетичная солнечная система», — сказал он.

Вы можете построить свою собственную доступную солнечную энергетическую систему

Экологичность имеет много преимуществ. Самым очевидным является то, что это сокращает углеродный след человека, что, в свою очередь, способствует сохранению окружающей среды. Еще одна причина отключиться от сети — снизить счета за электроэнергию. Используя солнечные батареи или ветряные турбины, можно управлять своим домом, используя природные ресурсы. Однако эти системы имеют свою цену.

Что вам нужно для создания собственной солнечной энергосистемы?

Для установки на солнечной энергии требуются дорогостоящие солнечные батареи (которых достаточно для работы дома). Прежде всего, требуется инвертор для преобразования энергии из постоянного тока в переменный для работы приборов. Во-вторых, аккумулятор необходим для хранения собранной энергии. Более сложные системы могут включать в себя слежение за солнцем и трекеры максимальной мощности (MPPT).

Полная бытовая солнечная энергетическая система мощностью от 3 до 8 кВт может стоить от 15 000 до 40 000 долларов.Итак, пока цена на эту технологию в будущем не упадет (надеюсь), что мы можем сделать, чтобы сократить расходы на солнечную систему, так это построить нашу собственную.

[Источник изображения: Pixabay ]

Некоторые энтузиасты DIY предлагают найти материалы, которые соответствуют вашим требованиям, и собрать их самостоятельно. Это не только экономит деньги на используемых материалах, поскольку подрядчик не делает наценки, но и сокращает затраты на электромонтаж и установку.

Существует множество пошаговых инструкций о том, как построить свои собственные солнечные панели всеми возможными способами.Но все они следуют общей тенденции.

Где найти дешевые солнечные батареи?

Во-первых, для любой солнечной системы требуются солнечные элементы в той или иной форме. Солнечные элементы можно приобрести в магазинах, например на ebay, по цене менее 1 доллара за ватт. Подержанные или поврежденные элементы можно найти по сниженным ценам в магазинах подержанных вещей или на свалках электронной утилизации. Некоторые клетки могут быть повреждены, но некоторые могут быть восстановлены.

Если вы хотите пойти еще дешевле, вы можете даже построить солнечную тепловую систему с множеством банок с содовой вместо солнечных батарей.

Для установки ячеек потребуется большая плата. Это может быть гофрированная доска или деревяшка. Лучше всего накрыть ячейки листом стекла или оргстекла, чтобы защитить их от элементов и продлить срок их службы.

После принятия решения о том, как расположить ячейки, следующим шагом будет их последовательная пайка. Это делается путем соединения положительного провода первой ячейки с отрицательным проводом следующей и так далее. При этом постоянно измеряйте напряжение на первой и последней ячейке.При достаточном количестве ячеек под прямыми солнечными лучами вольтметр должен показывать 12 В или 24 В. Не превышайте это напряжение, так как это требуется для большинства инверторов.

[Источник изображения: Pixabay ]

После подключения ячеек их можно установить на плату и накрыть защитным стеклом.

Это все, что нужно для создания собственной солнечной панели. Когда у вас есть основные требования к системе, вы можете заряжать батареи до 12 В или 24 В и запускать некоторые светодиоды или любое устройство постоянного тока, которое подходит к вашему источнику напряжения.

Дальнейшие шаги по строительству и солнечной энергетической системе см. В этой статье.

СМОТРИ ТАКЖЕ: Деревья на солнечных батареях: больше энергии при значительно меньшем пространстве

Автор Терри Берман

Все, что вам нужно знать (2021)

Факты о домашних солнечных батареях

Когда дело доходит до солнечных батарей, нужно многое знать. Солнечные батареи для вашего дома, солнечные батареи для вашего автомобиля, даже солнечные батареи для питания вашего телефона… с чего начать? На этой странице мы разберем все, что вам нужно знать о батареях солнечных панелей .

Солнечные батареи являются частью всей домашней солнечной системы. Подобные системы солнечной энергии помогают избежать отключений электроэнергии в результате планового технического обслуживания, а также крупных бедствий.

Фактически, это причина номер один, по которой домовладельцы принимают решение установить домашнюю систему резервного питания от солнечных батарей: душевное спокойствие . Знание того, что ваш дом защищен от отключений, помогает вам спокойно отдыхать, независимо от того, что вам бросает в жизнь. Думайте об этом как о страховке энергии вашего дома.

Готовы узнать больше о солнечной батарее? Давайте начнем.

Вот что будет рассказано на этой странице:

Почему солнечные батареи?

Выбирая солнечную энергию, вы будете производить собственную чистую солнечную энергию для своего дома. В часы пик, когда солнечные батареи поглощают слишком много энергии для использования в доме, остальная энергия тратится впустую. Это проблема, особенно для тех, кто потребляет больше энергии в ночное время. Какое решение?

Как вы уже догадались: батарея солнечной батареи.

Наличие аккумуляторной системы хранения не только помогает вашему дому продолжать работать ночью, но также помогает вашему дому продолжать работать во время отключения электросети.

Солнечные батареи — отличное вложение средств, и за последнее десятилетие стоимость солнечных батарей снизилась на 90% , что делает их доступным вариантом для многих людей. Кроме того, солнечные батареи в настоящее время имеют право на 26% -ную федеральную налоговую льготу, а также на другие льготы штата.

Итак, если вы ищете энергетическую независимость, вашему дому нужна солнечная батарея.

Каковы преимущества хранения солнечных батарей?

Еще не убедили? Вот основные причины, по которым вам понадобится резервная солнечная батарея для вашего дома:

  • Накопитель энергии, произведенной в пиковый дневной свет.
  • Избегайте роста затрат в часы пиковой нагрузки.
  • Электроэнергия в вашем доме на всю ночь.
  • Избегайте перебоев в подаче электроэнергии из-за планового технического обслуживания.
  • Сохраняйте энергию в условиях отключений электроэнергии в результате стихийных бедствий.
  • Контролируйте использование энергии в доме.
  • Почувствуйте энергетическую независимость.
  • Большая экономия на счетах за электроэнергию.
Бесплатное предложение по солнечной батарее

Что значит быть энергонезависимым

Вам может быть интересно, что такое энергетическая независимость .По сути, энергетическая независимость означает привязку к электросети вашей коммунальной компании.

Привязка к сети может быть полезна для таких вещей, как Net Metering. С Net Metering коммунальные компании будут кредитовать ваш счет за любую дополнительную энергию, производимую вашими панелями, которая пойдет на будущие счета за электроэнергию.

Однако есть еще один серьезный недостаток полной зависимости от сети.

Когда происходит отключение электричества, в вашем доме гаснет свет, как и в любом другом квартале.Независимо от того, сколько энергии ваши панели производят для вас, вы не сможете ее использовать. Особенно для людей, живущих в районах с суровыми погодными условиями, это проблема.

Именно здесь солнечные батареи предлагают энергетическую независимость .

Примечание: хотя вы не можете полностью зависеть от сети, если вы не выходите из нее (то есть вы поставляете всех собственной энергии), вы можете быть на больше энергии независимыми с солнечными панелями и резервная солнечная батарея.

Как работают солнечные батареи

Это работает так: ваша солнечная система будет вырабатывать электричество всякий раз, когда светит солнце. Это электричество будет использоваться вашим домом для питания любых приборов или вашей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Также будут времена, когда ваша система солнечных батарей будет производить больше электроэнергии, чем нужно вашему дому.

Если у вас есть домашняя система резервного питания от солнечных батарей, эта избыточная энергия будет храниться в батарее для дальнейшего использования. Поэтому, когда солнце садится позже днем, вы все равно можете использовать чистую солнечную энергию, хранящуюся в вашей солнечной батарее, вместо того, чтобы потреблять энергию от электросети.Вы сможете бесплатно пользоваться экологически чистой энергией в любое время дня благодаря вашей солнечной системе хранения.

Какие солнечные батареи купить?

Лучшими типами батарей для ваших солнечных панелей должны быть литий-ионные батареи, которые являются самыми безопасными и надежными из имеющихся солнечных батарей. Давайте рассмотрим пару наших любимых солнечных батарей: Tesla Powerwall 2 и недавно выпущенную Enphase Encharge.

Подробнее: Enphase Encharge по сравнению с Tesla Powerwall 2

Tesla Powerwall 2:

Powerwall — это аккумулятор, который накапливает энергию, обнаруживает отключения и автоматически становится источником энергии для вашего дома при отключении сети.В отличие от бензиновых генераторов, Powerwall поддерживает включенным свет и заряжает телефоны без обслуживания, топлива и шума. Подключите солнечную батарею и заряжайте ее солнечным светом, чтобы ваши приборы работали в течение нескольких дней.

Прочтите: стоит ли Tesla Powerwall?

Enphase Encharge 10:

Универсальная система хранения Encharge 10 ™ с соединением по переменному току, состоящая из трех базовых блоков хранения Encharge 3 ™, обеспечивает общую полезную мощность 10,1 кВтч и двенадцать встроенных микроинверторов, формирующих сетку.Подключите несколько систем хранения Encharge 10, чтобы максимально увеличить потенциал резервного копирования для резервного копирования всего дома. Читайте: Введение в Enphase Encharge

Установка солнечной батареи

Батареи солнечных панелей могут быть установлены только сертифицированным установщиком Tesla или Enphase, например Sunpro Solar. Чтобы узнать больше об установке солнечных панелей и батарей солнечных батарей, свяжитесь с нами. Мы также устанавливаем солнечные батареи и аккумуляторы. Помимо использования только лучших продуктов, Sunpro Solar также предлагает простые готовые решения, упрощающие переход на солнечную энергию.Мы управляем каждым этапом процесса, избавляя вас от стресса. Позвоните нам сегодня, чтобы назначить бесплатную консультацию для вашего дома!

Как солнечная батарея может сэкономить деньги домовладельцев

Поскольку вы будете потреблять еще меньше электроэнергии, ваши счета за электроэнергию будут уменьшаться каждый месяц, а ваша экономия со временем будет только увеличиваться. Тарифы на коммунальные услуги увеличиваются каждый год из-за роста стоимости ископаемого топлива, в то время как стоимость солнечной энергии бесплатна.

Вы будете производить собственное электричество, что позволит вам хранить большую часть с трудом заработанных денег там, где они и должны, — в вашем кошельке.

Мониторинг вашей энергии

С помощью мобильного приложения на солнечной батарее легко взять на себя ответственность за использование энергии в доме. И Tesla Powerwall 2, и батарея Enphase Encharge имеют передовую технологию, благодаря которой использование энергии в доме, производство солнечной энергии и состояние батареи буквально у вас на ладони.Даже получайте уведомления о важных обновлениях погоды и многом другом с помощью этих революционных приложений.

Узнайте больше о приложении Enphase MyEnlighten.

СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ: ИЗМЕНЕНИЕ ИГР

Итак, вот оно. Солнечные батареи меняют правила игры для тех, кто ищет способ уменьшить свою зависимость от своей коммунальной компании.

Готовы к резервному питанию? Хотите контролировать свои затраты на электроэнергию? Следующий шаг — покупка солнечной батареи.Консультанты Sunpro Solar обучены, чтобы помочь вам принять решение, которое будет наиболее разумным для вас, потребностей вашего дома в энергии и вашего бюджета. Узнайте сегодня, подходит ли солнечная батарея для вашего дома.

Бесплатная цитата батареи солнечной панели

Солнечные элементы своими руками для частного дома | Своими руками

Цены на традиционные энергоресурсы растут с завидной регулярностью, поэтому все больше и больше людей во всем мире отказываются от них, предпочитая получать тепло и свет от солнца.

Если ископаемое топливо, от которого мы зависим, рано или поздно закончится, солнце будет давать свет и энергию на миллиарды лет. Ученые считают, что солнце — гарант нашего будущего, но оно может принести практическую пользу в настоящем, сведя к нулю счета за потребление электроэнергии.

Интерес к использованию солнечной энергии за последние десять лет значительно вырос: люди оценили эффективность этого источника и возможность сэкономить, которую он дает.

Кроме того, дом, полностью обеспеченный энергией солнца, а это вполне возможно сейчас, делает его владельцев полностью независимыми от энергосетей.

Некоторые семьи используют эти обогреватели для своих бассейнов, что позволяет сократить расходы в среднем на 15-30 тысяч рублей. в год.

Солнечная батарея — одно из самых выгодных вложений в улучшение жилья. Исследования показали, что системы, способные производить более 3 кВт, значительно увеличивают стоимость дома, в котором они установлены.Кроме того, использование солнечных батарей — это путь к безопасной и чистой окружающей среде.


Ссылка по теме: Солнечные батареи (коллекторы, гелиосистемы) для нагрева воды в частном доме


Типы солнечных батарей


Есть несколько типов солнечных батарей.

Для использования в повседневной жизни разработаны фотоэлектрические (PV) системы. Такие солнечные панели генерируют постоянный электрический ток в солнечную погоду. Такие системы отлично работают, но только в домах с прямым доступом солнечных лучей.В тенистых местах или в лесу полноценного эффекта добиться не удастся.

Для монтажа панелей на крыше идеально подходят постройки, одна сторона которых обращена на юг. Лучшие солнечные электрические системы работают в теплом климате с мягкой или короткой зимой. В других климатических условиях бесценна вспомогательная система — аккумуляторы или генераторы.

Системы, предусматривающие накопление энергии, пригодятся поздно вечером или в непогоду. Даже после грозы можно устроить вечеринку в своем доме, а соседи будут ждать помощи от облэнерго, сотрудники которого восстановят электричество в порядке очереди.

Коллекционер или панно?


Ошибочно полагать, что фотоэлектрические солнечные батареи решат как вопрос электроснабжения, так и отопления. Использовать электричество для обогрева от солнечной батареи нецелесообразно, поскольку электронагреватели потребляют много энергии: чтобы получить такое же количество энергии от одного солнечного коллектора, необходимо пять солнечных панелей. Так что это тепло будет стоить втрое дороже, чем при нагреве и нагреве воды от солнечного коллектора. Кроме того, накопительный бак — это бак с водой, который прослужит намного дольше, чем электрические батареи, срок службы которых снижает большую нагрузку.

Электрические обогреватели более выгодны для небольших хозяйств с умеренным потреблением горячей воды, солнечные водонагреватели предпочтительнее для домашних хозяйств с высоким потреблением горячей воды и где электричество слишком дорогое или недоступно.

Солнечные коллекторы будут обеспечивать бесплатное отопление с сентября по декабрь и с февраля по май. Только в декабре и январе из-за короткого светового дня солнечной энергии не хватает для сохранения тепла, и жилье придется дополнительно отапливать за счет других источников.На 15-20% КПД солнечных коллекторов в самые холодные месяцы улучшится система теплых полов.

Плоский или вакуумный?


Для нагрева воды используются два типа коллекторов: плоский и вакуумный, также они трубчатые. Первые представляют собой плоский ящик с абсорбирующим слоем, прикрытым стеклом под стеклом, по которому теплоносителем выступает пропиленгликоль. В вакуумном коллекторе вместо одного застекленного бокса используется серия больших полых стеклянных трубок6oc- «матрешек».Внутри каждой находятся трубки с поглотителем тепла, нагревающим теплоноситель. Изолятор представляет собой вакуум между внешней и внутренней трубками. Две трети солнечных коллекторов, используемых в мире, представляют собой вакуумные коллекторы, а одна треть — плоские. Вакуумные коллекторы имеют меньшие тепловые потери, поэтому они более эффективны, чем плоские, когда необходимо нагреть воду до высокой температуры зимой и в пасмурную погоду.

Но плоский за счет простой конструкции — более прочный и надежный, пылесос — более хрупкий.В случае повреждения плоского коллектора его придется заменить целиком, а в вакууме достаточно заменить только поврежденные трубки, при этом сам модуль продолжит работу.

По делу и оценке


Стоимость плоского коллектора зависит от сборки, размеров, качества специальных покрытий и стекла. Цена вакуумного коллектора зависит от диаметра и длины стеклянных трубок. Чем крупнее трубка, тем мощнее и дороже коллектор.Также важен тип внутренних теплопроводов: более дешевые тепловые трубки, передающие тепло, более дорогие — образуют внутренний контур теплопередачи U-образной трубки.

Для нагрева воды в теплое время года более выгодны пассивные системы, а для солнечного отопления и круглогодичного нагрева воды подходят только активные. Активная система водяного отопления сложнее и дороже пассивной, но также более эффективна, так как обеспечивает использование солнечных коллекторов зимой.В такой конструкции резервуар для воды находится внутри здания, крыша снята.

только солнечные коллекторы, теплоноситель перекачивается насосом. В пассивной системе солнечный коллектор объединен с баком с водой в единый контур водонагревателя, холодная вода подается под давлением снизу и нагревается естественной конвекцией. Такая система проще по конструкции, проще в установке и дешевле активной, но подходит только для дачи. На зиму воду необходимо слить, чтобы не разморозить коллектор.

Солнечные панели: от затрат к выгоде


Стоимость солнечной системы зависит от ее размера, а это в свою очередь — от размера дома и потребностей в энергии. Для квалифицированного расчета мощности и комплектующих объект перед установкой проходит энергетические испытания, после чего специалисты определяют оптимальное количество солнечных коллекторов для достижения наилучшего результата с наименьшими начальными затратами. Наиболее значительная экономическая выгода от солнечного коллектора — это когда он используется для нагрева воды в системе горячего водоснабжения.Если потратите до 1 000 руб. Солнечный водонагреватель в год будет обеспечивать дом единовременно от КО до 300 л (в зависимости от объема бака) горячей воды и прослужит от 10 до 15 лет. Для сравнения: водонагреватель электрический с годовой стоимостью обслуживания от 2 000 до 6 000 руб. «Держит 60-120 литров» горячей воды и обычно бывает 5-8 лет. На 10 лет стоимость солнечного водонагревателя составит до 10 тысяч рублей, а электрического — 20-60 тысяч рублей.

Для отопления выгодно использовать солнечные коллекторы.Особенно эффективна комбинированная система из 70% солнечной энергии и 30% электрической. За 20 лет это будет вдвое дешевле чисто электрической системы и в 2,5 раза дешевле дизельной.

А за весь срок эксплуатации дома при постоянном повышении тарифов на электроэнергию экономия будет еще более значительной. В то время как энергоресурсы будут расти, солнечная энергия останется бесплатной. Например, при стоимости 1 кВтч электроэнергии 3 руб. За 10 лет система солнечных коллекторов сэкономит 300 тысяч рублей, а за 20 лет — 700 тысяч рублей.без учета инфляции.

Вакуумный коллектор с U-образными трубками за отопительный сезон обеспечит до 2 200 кВтч тепловой энергии, что соответствует теплоте от сжигания 400 кг угля или 200 литров дизельного топлива. И при этом не нужно приносить, засыпать и заправлять горючее: энергия солнца приходит в ваш дом сама.


Читайте также: Лампы на солнечных батареях — ремонт и благоустройство своими руками


Сколько?


Недорогие пассивные мини-системы для использования в теплое время года, например с апреля по октябрь, с накопительным баком от 150 до 300 л — 20-50 тысяч рублей.Активные системы круглогодичного солнечного нагрева воды с объемом накопительного бака от 250 до 500 л обойдутся в 200-350 тысяч рублей. в зависимости от оборудования. Плоские солнечные коллекторы примерно в три раза дешевле вакуумных.

Для дома площадью 100 м 2 2 минимальная солнечная система отопления с объемом двухконтурного бака 300 л и четырьмя солнечными коллекторами мощностью 6 кВт обойдется в 180 тыс. Руб.

Базовая версия мощностью 9 кВт с баком емкостью 300 литров и шестью плоскими коллекторами для систем с водяным теплым полом стоит 217 тысяч рублей, с вакуумными — 233 тысячи рублей.Расширенная система солнечного отопления и нагрева воды с двухконтурным баком на 500 литров в полтора раза мощнее предыдущей, включает 9 солнечных коллекторов по 13,5 кВт, подходит для дома от 100 до 200 м 2 и стоит 291 тыс. Руб.

И самое дорогое — это большая система солнечного отопления и нагрева воды. Его вклад в отопление весной и осенью — до 80%, зимой — до 40%. Вариант с 16 солнечными коллекторами, объемом тепловых батарей 1 000 л и тепловой мощностью 24 кВт способен отапливать дом площадью 150-250 м 2 .Цена такой системы 524 тысячи рублей.

Самостоятельно изготовить солнечные батареи


Для экономии можно попробовать сделать солнечные батареи самостоятельно. Подготовьте очки, перчатки, обувь и средства защиты лица, так как вы будете иметь дело с острыми материалами (стекло, оргстекло) и легковоспламеняющимися химикатами.

Материалы, необходимые для ручного изготовления солнечных элементов

В первую очередь, это качественные фотоэлементы.

На рынке представлены фотоэлементы из монокристаллического и поликристаллического кремния.Первые имеют КПД до 13%, но с облачностью не работают. Второй КПД до 9%, но в пасмурные дни работают так же, как и в солнечные.

Для энергоснабжения дома рекомендуется использовать те поликристаллы, которые продаются наборами. Все элементы, необходимые для сборки, необходимо покупать у одного производителя, так как продукция разных марок может отличаться по эффективности. Это создаст трудности при сборке, потребует лишних затрат при использовании и «даст» небольшую мощность солнечной батареи.

Также понадобится паяльное оборудование, алюминиевые уголки, диоды Шоттки, крепежные болты, мощные медные провода, прозрачный лист оргстекла или поликарбоната, вакуумные силиконовые опоры, набор специальных проводников.

Приобретя все необходимое, можно приступать к сборке конструкции.

Шаг первый

Собираем на стол единый набор поликристаллических фотоэлементов — например, набор из 40 солнечных элементов, размер каждого из которых 15 * 15 см.

Шаг второй

Припой к оловянным проводникам фотоэлементов.

Шаг третий

Все ячейки необходимо соединить вместе согласно электрической схеме. В этом случае очень важно, независимо от типа подключения, использовать шунтирующие диоды, которые необходимы для установки на «положительную» клемму. Лучшим вариантом для этой цели являются диоды Шоттки: они позволяют правильно рассчитать стоимость солнечных элементов для дома и не дают аккумулятору разряжаться в ночное время.Работоспособность сварных ячеек следует проверять в солнечном месте. Если они работают нормально, вы можете переходить к следующему шагу.

Шаг четвертый

Переходим к сборке каркаса. Вам потребуются болты и алюминиевые уголки с низкими бортиками. Наносим на внутренние края планок силиконовый герметик.

Шаг пятый

Поверх этого слоя укладываем подготовленный лист поликарбоната или другого прозрачного материала. Чтобы закрепить лист, плотно прижмите клеевой контур.

Шаг шестой

Когда герметик высохнет, можно при помощи болтов прикрепить каркас и прозрачную поверхность. Затем размещаем фотоэлементы с проводниками по внутренней прозрачной плоскости. Расстояние между каждыми двумя ячейками — 5 мм (необходимо сделать предварительную разметку).

Шаг седьмой

Закрепляем фотоэлемент, герметизируем панель, чтобы солнечные батареи на крыше дома прослужили как можно дольше. В этом поможет крепежный силикон, нанесенный на каждый элемент.Закрываем конструкцию задней панелью. Когда силикон полностью застынет, полностью герметизируем конструкцию, чтобы все панели плотно прилегали друг к другу.

Шаг восьмой

Солнечная батарея может быть подключена одним из двух известных способов — параллельным или последовательным. В первом случае клеммы

оба модуля подключены по принципу минус к минусу, плюс к плюсу. Из любого модуля возьмите клеммы (+) и (-). Выводить концы для подключения к контролю заряда или аккумулятора.Если нужно объединить три модуля в одну систему, действия будут соответствующими: подключаем одинаковые клеммы всех модулей, затем выводим концы (+) и (). Во втором соединении соедините клемму (+) первого модуля с клеммой (-) второго. Остальные концы выводятся для подключения к контроллеру или батарее. Принцип будет одинаковым вне зависимости от количества модулей.

Установка солнечных батарей своими руками


Так что установка солнечной батареи своими руками в частном владении вполне осуществима.

Но чтобы конструкция, на изготовление которой затрачены собственные силы, принесла пользу, необходимо учитывать важные нюансы.

Сначала установите раму, а затем установите компоненты. Обратите внимание, что для большой панели потребуется больше проводников энергии, чтобы заполнить всю «коробку». Чтобы солнечные лучи на элементах не мешали тени боковых граней, они должны быть невысокими.

Внутри и снаружи корпус необходимо обработать влагостойкой краской.Обеспечьте подложку. Внизу корпуса коробки должны быть небольшие вентиляционные отверстия. Они позволят поддерживать в радиаторе необходимую температуру и убирать газ, образующийся при работе панели.


Ссылка по теме: Как отремонтировать солнечный фонарь своими руками


Солнечные батареи в рассрочку


При отсутствии средств есть такой вариант, как солнечные батареи в лизинге. В этом случае лизинговая компания купит и установит систему без ваших начальных затрат.По закону система будет собственностью фирмы, которая сдает ее в аренду за ежемесячную плату. Эта плата должна быть меньше вашего ежемесячного счета за электроэнергию.

Компания будет нести ответственность за любые расходы на техническое обслуживание, очистку и ремонт (текущие или внеплановые) в течение всего периода действия контракта, который обычно заключается на период от 10 до 20 лет. Лизинг — это экономичный выбор для крупных хозяйств, которые потребляют много энергии и оплачивают внушительные счета.

Примечание

Дело, однако, замедляется тем, что на большей части территории нашей страны вместо 300 солнечных дней в году, как где-то в Средиземном море, всего 75, а вместо даже свежего бриза там это прерывистый ветерок со скоростью 3-4 метра в секунду.Конечно, юг нашей страны не обделен солнечными лучами, а север — ветрами, но вряд ли они задают здесь моду. Поэтому, говоря об альтернативной энергетике загородных домов в России, нужно понимать, что в большинстве случаев это продиктовано, скорее, не соображениями экономии, а преимуществами автономии и независимости от капризов наших опытных видов власти. сетки — и даже, возможно, желание заработать репутацию продвинутого просветленного человека.

Энергия солнца

«Ветер, ветер, ты силен …» — но, увы, очень противоречиво. От мельницы в Подмосковье признайся

сравнительно мало пользы. Основной упор нужно сделать на солнечные батареи, потому что солнце, в отличие от ветра, встает и заходит строго по расписанию. В сложной системе автономного электроснабжения, включающей как солнечные батареи, так и ветрогенератор, на ветер приходится максимум 10-20% электроэнергии.

И все же на случай продолжительной непогоды для полной электрической автономности понадобится резервный генератор, дизельный или бензиновый.

Например, прошлой зимой в доме с автономным питанием от солнечных батарей резервный генератор проработал всего 50-70 часов, потребляя около 150 литров бензина. Этого в принципе мало. Все остальное было дано солнцем.

Наш совет

На электрическую автономность в подмосковном загородном доме площадью около 200 кв. метров хватит трех киловатт мощности от солнечных батарей и ветряка, что будет стоить примерно 300–350 тысяч рублей.А при соблюдении режима экономии — даже полтора киловатта.

Мобильная «летняя» версия мощностью 500 Вт, состоящая из откидной солнечной панели и контроллера-чемодана, подходит для освещения и питания минимальной бытовой техники.

Как запрячь солнце?

Современные солнечные батареи не слишком дороги, и на их качестве экономить не стоит.

Самые совершенные солнечные панели из монокристаллического кремния в солнечную погоду способны производить 100 Вт электроэнергии и даже больше на 1 кв.квадратный метр. Срок их службы составляет более 25 лет, а КПД достигает 18-20%. Солнечные батареи из мультикристаллического кремния стоят на 20-30 процентов дешевле, но их параметры хуже: срок службы 15-20 лет, КПД до 15%. Самые дешевые гибкие панели из аморфного кремния имеют КПД не более 10% и служат на них 8-10 лет, правда, не стоит.

Для выработки необходимых 3 кВт электроэнергии солнечная

панели общей площадью не менее 15-20 кв.метров. Чтобы они работали в пасмурную погоду, даже хуже, чем на солнце, необходимо последовательно соединить 4-5 панелей на 24 В, чтобы выходного напряжения хватило для подзарядки аккумулятора. В то же время к солнечному контроллеру предъявляются повышенные требования. В частности, он должен уметь работать при высоком входном напряжении — желательно до 250 В. Дальнейшее повышение напряжения становится нецелесообразным, поскольку приводит к снижению КПД.

Вертикальная установка

  • В центральной части России солнечные панели следует устанавливать вертикально или почти вертикально.
  • Вертикальная установка панелей увеличивает срок их службы, предотвращает их загрязнение и засорение снегом. Панели желательно разложить по сторонам света: скажем, на полоборота на 30 ″ на юго-восток, на половину — на 30 ° на юго-запад. Это растянет работу на всю продолжительность светового дня.
  • В наших далеких от Средиземноморья широтах вертикальное расположение панелей и их частичный поворот на юго-восток и юго-запад сокращают выработку энергии на 2-3 часа около полудня, но увеличивают продолжительность работы и защищают от снежных заносов зимой.
  • Максимальный выход электроэнергии в дневное время обеспечивают установленные на трекере солнечные батареи, которые автоматически вращаются вслед за солнцем.
  • На одном трекере можно разместить 4 панели по 200-250 Вт каждая. Но понятно, это сложнее, дороже — и в каждом случае нужно продумывать и решать, нужно это или нет.

Как сдержать ветер?

В средней полосе России преобладают ветры со средней скоростью 5-7 м / с.Этого недостаточно для эффективной работы ветрогенераторов — по сути, мы находимся на нижнем пределе. Покупая ветряк для Подмосковья, следует выбирать ветрогенератор, рассчитанный на работу при малых скоростях ветра. Ведь ветряк расчетной мощностью 1 кВт и расчетной скоростью ветра

9 м / с при ветре 5 м / с будет производить больше электроэнергии, чем его вдвое более мощный аналог, но при расчетной скорости ветра 12 м / с. К сожалению, ветряные генераторы, рассчитанные на низкие скорости ветра, не только более громоздкие, но и более дорогие, поскольку в них используется больше неодимовых магнитов.Дизайн лопастей — не мелочь. Использование профиля «самолет» увеличивает энергоэффективность в 2-4 раза по сравнению с плоскими лопастями. Оптимальное количество лезвий — три. 95% всех производимых в мире ветрогенераторов трехлопастные с горизонтальной осью.

Достаточно распространенные ветряки с вертикальной осью вращения и самолетным профилем лопастей относительно дороги. Но они — при той же мощности — служат дольше и работают тише. Кроме того, за счет значительной площади лопастей они более эффективны при слабом ветре.

Ветрогенератор необходимо не только правильно выбрать, но и правильно установить. Чтобы ветряк был экономически целесообразным, его следует поднять на мачту на высоту не менее 15 метров, а это довольно сложная установка плюс удлинение кабеля на значительной площади площадки. Но средняя энергия ветра на высоте 18 метров примерно в три раза больше, чем на уровне земли!

«Мозг» системы

Контроллер — это «мозг» системы питания, который все сводит воедино.Его задача

оценить приход и потребление электроэнергии, степень заряда аккумуляторов, мощность нагрузки и выбрать оптимальный режим работы системы электроснабжения. Использование современных солнечных контроллеров позволяет поднять выработку электроэнергии солнечными батареями в пасмурную погоду до 30% от максимального значения. Ветрогенератору требуется собственный контроллер.

«Сердце» системы

Потребление электроэнергии 8 в систему питания от солнечных источников и ветрогенератора всегда через буфер — аккумулятор.Без этого не обойтись.

Наиболее перспективными являются литий-железо-фосфатные батареи. Кстати, они тоже производятся в России. Их главные достоинства — малый вес и габариты, возможность глубокой разрядки, большое количество циклов заряда / разряда (5000 против 3000 циклов у ближайшего «соперника» — свинцово-кислотного бронированного аккумулятора). Это означает, что при той же емкости литий-железо-фосфатные батареи в три раза меньше, чем батареи оболочечного типа, и служат около 20 лет вместо 10.Они стоят на 30 процентов дороже.

Батареи панельного типа приближаются к литий-железо-фосфатным по таким показателям, как стоимость цикла и стоимость киловатт-часа. Но они, по сравнению с литий-железо-фосфатными, имеют существенный недостаток: плохо переносят глубокий разряд — могут разряжаться максимум на 30%, иначе резко теряют свои характеристики. Поэтому желательно иметь тройной запас по емкости, что увеличивает стоимость аккумулятора и делает его более громоздким.

Инвертор

Назначение инвертора — преобразование постоянного тока от солнечных батарей в переменный ток (однофазное напряжение 220 вольт или трехфазное напряжение 380 вольт), необходимый для работы большинства потребителей электроэнергии.

К сведению:

Любая система электричества от солнца и ветра состоит из четырех элементов: солнечных батарей и / или ветрогенератора, контроллера, аккумулятора и инвертора. При этом до 50% стоимости системы приходится на аккумуляторы.Каждая система сбалансирована под конкретного клиента.

Гибридный инвертор может работать как независимо от электрической сети, так и совместно с ней.

Абсолютное импортозамещение

Автономная система электроснабжения загородного дома может быть сделана по принципу полного импортозамещения.

Хорошие литий-железо-фосфатные аккумуляторы производит новосибирская компания «Лиотех». Бронированные батареи Тюменского аккумуляторного завода по ряду параметров превосходят «американских коллег».

Качественные солнечные панели производят в Москве («Свободная энергия», «Квантовая») и Краснодаре («Сатурн», «СОЛБАТ»).

Российская компания «Микроарт» производит солнечные контроллеры, превосходящие по характеристикам продукцию X-Tender (якобы американскую, но по сути китайскую) и Morningstar (торговая марка Tristar), а также инверторы. Кроме того, эта компания проектирует и устанавливает в комплексе автономные системы электроснабжения.

Новосибирская компания «А-Электроникс» производит хорошие инверторы в дешевом ценовом диапазоне.

© Автор: Алексей Рябов

ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРОВ И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВЫЕ. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками — домохозяину!»


Подписывайтесь на обновления в наших группах и делитесь.

Давай дружить!

Как сделать солнечные батареи своими руками. Как сделать в домашних условиях солнечную панель из подручных материалов? Объединение фотоэлементов в одну систему

В целях защиты окружающей среды и экономии денег человечество начало использовать альтернативные источники энергии, к которым, в частности, относятся солнечные батареи.Купить такое удовольствие будет достаточно дорого, но сделать это устройство своими руками несложно. Поэтому научиться делать солнечные панели самостоятельно не помешает. Об этом и пойдет речь в нашей статье.

Солнечные панели — это устройства, вырабатывающие электричество с помощью фотоэлектрических элементов.

Прежде чем говорить о том, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо разобраться в устройстве и принципах его работы. Солнечный элемент включает в себя солнечные элементы, соединенные последовательно и параллельно, аккумулятор, который накапливает электричество, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный, и контроллер, который контролирует зарядку и разрядку аккумулятора.

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

Каждый фотоэлемент — это отдельный элемент, вырабатывающий электричество. Ячейки связаны между собой и образуют единое поле, от площади которого зависит мощность аккумулятора. То есть, чем больше солнечных элементов, тем больше вырабатывается электроэнергии.

Для того, чтобы сделать в домашних условиях солнечную панель своими руками, необходимо разбираться в сути такого явления, как фотоэлектрический эффект.Фотоэлемент представляет собой пластину кремния, при попадании на нее света электрон выбивается с последнего энергетического уровня атомов кремния. Движение потока таких электронов порождает постоянный ток, который впоследствии преобразуется в переменный ток. В этом суть фотоэлектрического эффекта.

Преимущества

Панели солнечных батарей

обладают следующими преимуществами:

  • безвреден для окружающей среды;
  • прочность;
  • тихая работа;
  • простота изготовления и монтажа;
  • независимость электроснабжения от распределительной сети;
  • неподвижность частей устройства;
  • незначительных финансовых затрат;
  • малый вес;
  • работают без механических преобразователей.

Сорта

Солнечные панели подразделяются на следующие типы.

Кремний

Кремний — самый популярный материал для аккумуляторов.

Кремниевые батареи также делятся на:

  1. Монокристаллический: для производства этих батарей используется очень чистый кремний.
  2. Поликристаллический (дешевле, чем монокристаллический): поликристаллы получают путем постепенного охлаждения кремния.

Пленка

Такие батареи подразделяются на следующие типы:

  1. На основе теллурида кадмия (эффективность 10%): кадмий имеет высокий коэффициент поглощения света, что позволяет использовать его при производстве аккумуляторов.
  2. На основе селенида меди-индия: более высокая эффективность, чем у предыдущих.
  3. Полимерный.

Солнечные элементы из полимеров начали производить сравнительно недавно, обычно для этого используют фуреллены, полифенилен и др. Полимерные пленки очень тонкие, около 100 нм. Несмотря на КПД 5%, у полимерных аккумуляторов есть свои преимущества: дешевый материал, экологичность, эластичность.

Аморфный

КПД аморфных аккумуляторов 5%.Такие панели изготавливаются из силана (кремний-водород) по принципу пленочных аккумуляторов, поэтому их можно разделить как на кремниевые, так и на пленочные. Аморфные батареи эластичны, вырабатывают электричество даже в непогоду, лучше других панелей поглощают свет.

Материалы (править)

Для изготовления солнечного элемента требуются следующие материалы:

  • фотоэлементы;
  • алюминиевых уголков;
  • диоды Шоттки;
  • силиконовые герметики;
  • проводников;
  • крепежные винты и метизы;
  • лист поликарбоната / оргстекло;
  • паяльное оборудование.

Эти материалы необходимы для того, чтобы сделать солнечную панель своими руками.

Выбор фотоэлементов

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

КПД первого составляет 13%, но в непогоду такие фотоэлементы малоэффективны, внешне они представляют собой ярко-синие квадраты. Поликристаллические солнечные элементы способны вырабатывать электричество даже в непогоду, хотя их КПД всего 9%, они внешне темнее монокристаллических и срезаны по краям.Аморфные фотоэлементы изготавливаются из гибкого кремния, их КПД составляет 10%, их производительность не зависит от погодных условий, но изготовление таких элементов обходится слишком дорого, поэтому они используются редко.

Если вы планируете использовать электроэнергию, вырабатываемую солнечными элементами на даче, рекомендуем собрать солнечную батарею своими руками из поликристаллических элементов, так как их КПД достаточен для ваших целей.

Следует покупать фотоэлементы одной марки, так как фотоэлементы нескольких марок могут сильно отличаться — это может вызвать проблемы со сборкой аккумулятора и его функционированием.Следует помнить, что количество энергии, производимой элементом, прямо пропорционально его размеру, то есть чем больше фотоэлемент, тем больше электроэнергии он производит; Напряжение элемента зависит от его типа, а не от размера.

Величина вырабатываемого тока определяется размерами самого маленького фотоэлемента, поэтому вы должны покупать фотоэлементы такого же размера. Конечно, не стоит покупать дешевые продукты, потому что это означает, что они не прошли проверку. Также не покупайте фотоэлементы с восковым покрытием (многие производители покрывают фотоэлементы воском, чтобы сохранить продукт во время транспортировки): его удаление может повредить фотоэлемент.

Расчеты и проектирование

Изготовить солнечную панель своими руками — задача несложная, главное подойти к ней ответственно. Чтобы сделать солнечную панель своими руками, следует рассчитать суточное потребление электроэнергии, затем узнать среднесуточное солнечное время в вашем районе и рассчитать необходимую мощность. Таким образом станет понятно, сколько ячеек и какого размера вам нужно приобрести. Ведь, как уже было сказано выше, ток, генерируемый ячейкой, зависит от ее размеров.

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

При установке панели следует не только выбрать наиболее солнечное место, но и постараться закрепить ее под прямым углом к ​​солнечным лучам.

Этапы работы

Рама

Перед тем, как приступить к изготовлению солнечной панели своими руками, необходимо соорудить для нее каркас.Он защищает аккумулятор от повреждений, влаги и пыли.

Корпус собирается из влагостойкого материала: фанеры, покрытой влагоотталкивающим составом, или алюминиевых уголков, на которые с помощью силиконового герметика приклеивается оргстекло или поликарбонат.

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

Элементы пайки

Фотоэлементы расположены на лицевой стороне прозрачной поверхности, так что расстояние между ними со всех сторон составляет 5 мм: таким образом учитывается возможное расширение фотоэлементов при повышении температуры.

Фиксируются преобразователи с двумя полюсами: положительным и отрицательным. Если вы хотите увеличить напряжение, соедините элементы последовательно, если ток — параллельно.

Во избежание разрядки аккумулятора ночью диод Шоттки включен в единую цепь, состоящую из всех необходимых деталей, соединяющую его с плюсовым проводом. Затем все элементы спаиваются между собой.

Сборка

В готовый каркас помещаются сварные преобразователи, на фотоэлементы наносится силикон — все это покрывается слоем ДВП, закрывается крышкой, а стыки деталей обрабатываются герметиком.

Сделать и разместить солнечную батарею на балконе своими руками сможет даже горожанин. Желательно, чтобы балкон был застеклен и утеплен.
Вот и разобрались, как сделать в домашних условиях солнечную батарею, оказалось, что это совсем несложно.

Идеи из подручных материалов

Сделать солнечную панель своими руками можно из подручных материалов. Рассмотрим самые популярные варианты.

Многие удивятся, узнав, что из фольги можно сделать солнечную батарею своими руками.На самом деле это неудивительно, ведь фольга увеличивает отражательную способность материалов. Например, чтобы уменьшить перегрев панелей, их кладут на фольгу.

Как сделать солнечную панель из фольги?

Нам нужно:

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

Очистив медный лист и вымыв руки, отрезаем кусок фольги, кладем на горячую электрическую плиту, нагреваем полчаса, наблюдая почернение, затем снимаем фольгу с плиты, даем ей остыть и посмотреть, как кусочки отслаиваются от листа.После нагревания оксидная пленка исчезает, поэтому черный оксид можно аккуратно удалить водой.

Затем вырезают второй кусок фольги такого же размера, как первый, две части сгибают, опускают в бутылку так, чтобы они не соприкасались.

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

Итак, мы научились делать солнечную панель для дома из фольги самостоятельно.

Во многих домах валяются старые транзисторы, но не все знают, что они вполне подходят для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. Фотоэлемент в данном случае представляет собой полупроводниковую пластину внутри транзистора. Как сделать солнечную панель из транзисторов своими руками? Во-первых, нужно открыть транзистор, для чего достаточно срезать крышку, чтобы мы увидели пластину: она небольшая, что объясняет низкий КПД солнечных элементов от транзисторов.

Далее нужно проверить транзистор. Для этого используем мультиметр: подключаем прибор к транзистору с хорошо освещенным pn переходом и измеряем ток, мультиметр должен записывать ток от нескольких долей миллиампера до 1 и чуть больше; затем переключаем прибор в режим измерения напряжения, мультиметр должен выдавать десятые доли вольта.

Помещаем тестируемые транзисторы внутрь корпуса, например, из листового пластика, и припаиваем их. Такую солнечную батарею можно сделать своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и маломощных радиоприемников.

Старые диоды тоже подходят для сборки батарей. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совсем несложно. Необходимо открыть диод, обнажив кристалл, который представляет собой фотоэлемент, затем нагреть диод секунд 20 на газовой плите, а когда припой расплавится, снять кристалл. Осталось припаять снятые кристаллы к корпусу.

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

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

Изготовим корпус из фанеры, на который разместим поликарбонат или оргстекло, закрепим пену или стекловату для утепления на тыльной поверхности фанеры. Алюминиевые банки будут служить фотоэлементами. Важно выбирать банки из алюминия, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо, и имеет лучшую теплоотдачу.

Далее на дне банок проделываются отверстия, срезается крышка, а лишние элементы складываются для лучшей циркуляции воздуха.Затем необходимо очистить банки от жира и грязи с помощью специальных средств, не содержащих кислот. Далее нужно плотно скрепить банки между собой: силиконовым гелем, выдерживающим высокие температуры, или паяльником. В стационарном положении склеенные банки обязательно нужно очень хорошо просушивать.

После прикрепления банок к корпусу покрасьте их в черный цвет и закройте конструкцию оргстеклом или поликарбонатом. Такая батарея способна нагревать воду или воздух с последующей подачей в помещение.

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

Видео

Как сделать солнечные панели своими руками — видеоурок.

Многих интересует, как солнечную энергию можно преобразовать в электричество. Альтернативные источники энергии всегда занимали умы людей, и сегодня каждый может получить энергию солнца. В статье мы расскажем, как самостоятельно сделать панели преобразователей из подручных средств (в домашних условиях), и дадим пошаговые инструкции по сборке конструкции.

Как это работает

Альтернативный источник энергии — генератор, работающий на основе фотоэффекта. Он позволяет преобразовывать энергию солнца в электричество. Падая на кремниевые пластины, входящие в состав солнечной батареи, кванты света вытесняют электроны с последних орбит каждого атома кремния. Таким образом можно получить большое количество свободных электронов, которые образуют электрический ток.

Прежде чем приступить к изготовлению солнечной панели, необходимо выбрать модули преобразователя, которые будут использоваться: монокристаллические, поликристаллические или аморфные.Наиболее доступными считаются первый и второй варианты. Чтобы выбрать подходящие элементы, необходимо знать их точные характеристики:

  1. Пластины поликристаллического кремния дают довольно низкий КПД — не более 8-9%. Однако они отличаются тем, что могут работать даже в пасмурную погоду или в пасмурную погоду.
  2. Монокристаллические пластины дают примерно 13-14% КПД, однако любая облачность, не говоря уже о пасмурной погоде, значительно снижает мощность аккумулятора, собранного из таких пластин.

Оба типа плит имеют длительный срок службы — от 20 до 40 лет.

Приобретая кремниевые пластины для самостоятельной сборки, можно брать элементы с небольшими дефектами — так называемые модули B-типа. Некоторые компоненты пластин можно заменить, что значительно снижает затраты на сборку аккумулятора.

Конструкция солнечного элемента

При планировании размещения преобразователя необходимо выбрать место для его установки таким образом, чтобы он располагался под наклоном, принимая солнечные лучи более или менее перпендикулярно.Идеальный метод — разместить батареи таким образом, чтобы можно было регулировать угол наклона. Их нужно располагать на самой освещенной стороне участка, и чем выше, тем лучше — например, на крыше дома. Однако не все крыши выдерживают вес полноценной солнечной батареи, поэтому в некоторых случаях рекомендуется устанавливать специальные опорные стойки для преобразователей.

Требуемый угол, под которым должна быть расположена батарея, может быть рассчитан на основе географического положения этого места, а также уровня солнцестояния в этом районе.

Материалы для изготовления

Вам понадобится:

  • Модули преобразователя типа B,
  • алюминиевые уголки или готовые рамы под будущий аккумулятор,
  • защитная крышка для модулей.

Опорные рамы можно изготовить самостоятельно из алюминиевых рам или приобрести готовые, разных размеров.

Защитного покрытия для солнечных панелей может не быть, а может быть:

  • стекло,
  • Поликарбонат
  • ,
  • оргстекло,
  • оргстекло.

В принципе, все защитные покрытия можно использовать без больших потерь преобразованной энергии, однако оргстекло пропускает лучи хуже, чем все перечисленные материалы.

Крепление

Размер каркаса солнечного элемента зависит от того, сколько модулей будет использоваться. Планируя расположение элементов, необходимо оставлять между модулями расстояние 3-5 мм, чтобы компенсировать возможные изменения габаритов из-за перепадов температуры.

  • Рассчитав данные и получив требуемые размеры, можно приступать к монтажу каркаса. Если вы используете готовые рамки, вам просто нужно выбрать модули, которые их полностью заполняют. Алюминиевые уголки позволяют создать аккумулятор любого размера.
  • Каркас из алюминиевых уголков собран с помощью крепежа. На внутреннюю часть каркаса наносится силиконовый герметик. Его нужно наносить аккуратно, не упуская ни единого миллиметра — от этого напрямую зависит время автономной работы.
  • Далее в раму помещается панель из выбранного защитного материала. Материал рекомендуется закреплять на каркасе с помощью метизов. Для этого потребуются шурупы и отвертка. По окончании работ стекло или его аналог необходимо очистить от пыли и мусора.
  • Купленные модули могут содержать или не содержать уже припаянные контакты. В любом случае рекомендуется либо паять с нуля, то есть трижды — для большей надежности — используя для пайки припой и кислоту, либо пройтись паяльником по уже сделанной пайке.
  • Солнечная батарея может быть собрана либо непосредственно на подготовленном каркасе, либо предварительно на маркированном картоне. Разложив нужным образом элементы на стекле, нужно соединить их пайкой: на одной стороне дорожки, проводящей ток, знаком плюс; с другой стороны — со знаком минус. Контакты последних элементов следует вывести на широкий серебряный проводник, так называемую шину.
  • После окончания пайки необходимо проверить работу и тщательно устранить все проблемы, чтобы убедиться в исправности панели.

Завершающим этапом работ станет герметизация изготовленных панелей специальным эластичным герметиком. Все подключенные модули полностью покрыты этой смесью. После полного высыхания нужно положить вторую панель из защитного материала, а также разместить получившийся источник альтернативной энергии под прямым углом в намеченном месте.

Видео

Полная видео инструкция по изготовлению солнечной батареи для дома:

Фото

Обычно такая батарея состоит из трех фотоэлементов.Иногда их больше. Элементы необходимо удалить, а чтобы сохранить соединительные, припаять к элементу или закрепить на нем зажимами. Это значительно облегчит установку. Для изготовления самодельного источника энергии очень пригодится чувствительный измерительный прибор, например, мультиметр. Отдельный элемент вырабатывает с площади 1 кв. См следующее количество электроэнергии:

Ток до 24 мА;
— напряжение 0,5 В.

Под нагрузкой получится половина напряжения, что для практических целей совершенно недостаточно.Если вам нужно больше напряжения или тока, вам нужно соединить несколько из этих элементов вместе. Для этого нужна обычная диэлектрическая панель (например, печатная плата). Последовательное соединение (с обязательным соблюдением полярности) позволит увеличить выходное напряжение, но внутреннее сопротивление фотоэлементов достаточно высокое. Для его уменьшения (и увеличения выходной мощности) полезно использовать параллельное соединение отдельных элементов. Параллельно можно соединить как цепочки аккумуляторных ячеек, соединенных последовательно, так и отдельные ячейки друг с другом.

В любом случае нужно следить за соблюдением полярности. Если вам удалось сохранить провода прикрепленными к отдельным пластинам, то припаять элементы довольно просто, но это необходимо с использованием радиатора. Но при снятии фотоэлементов не всегда удается сохранить провода. В этом случае можно использовать пружинные зажимы и даже небольшие пружины от шариковых ручек. Точно по такому же принципу можно собирать солнечную энергию с селеновых пластин старых фотоэкспонометров.

Сам элемент паять нельзя, так как в домашних условиях это, скорее всего, приведет к поломке.

Старые радиодетали или ненужные компьютерные мышки

Чаще всего готовых фотоэлементов под рукой нет. В этом случае можно использовать старые радиодетали, которые есть в наличии. Например, подключив последовательно 20 точечных диодов в стеклянном корпусе (например, D9, D2), можно получить напряжение 1,2 В. Конечно, и в этом случае необходимо соблюдать полярность. Если корпус диода покрыт краской, ее необходимо смыть или соскоблить.Подойдут любые диоды, как кремниевые, так и германиевые. Дополнительное параллельное соединение диодов и диодных цепочек, как и в первом случае, способствует снижению внутреннего сопротивления аккумулятора. С этой же целью можно использовать фотодиоды от вышедших из строя компьютерных мышей. Также можно использовать светодиоды, которые также могут работать как фотоэлементы.

Батарея транзисторов

Вместо диодов можно использовать транзисторы в металлическом корпусе. Здесь, чтобы получить доступ к свету, нужно снять металлический корпус или его верхнюю часть.Можно использовать переходы коллектор — база и эмиттер — база. В этом случае подходят как кремниевые, так и германиевые транзисторы, транзисторы с болтающимся коллектором или эмиттером, но желательно, чтобы они были одного типа. Правила подключения такие же, как и в первых двух способах. Полезно использовать дополнительные светоотражающие панели, которые отбрасывают свет на солнечную панель.
Чем мощнее транзисторы, тем больший ток может потребляться от аккумулятора.

Некоторые тонкости

Транзисторы, как и любые фотоэлементы в целом, следует беречь от механических повреждений и пыли.Для этого собранный аккумулятор лучше всего закрыть сверху. Подойдет прозрачная пленка или тонкое кварцевое стекло. Также можно использовать тонкое оргстекло. Обычное оконное стекло или, скажем, триплекс не подходит, так как задерживает ультрафиолетовые лучи.

Важно следить за положением аккумулятора по отношению к солнцу, так как от этого зависит эффективность его работы. КПД солнечных панелей, изготовленных в домашних условиях, довольно низкий и не превышает 10%. Можно получить электричество в не очень солнечный день, но аккумулятор не должен стоять в очень тенистом месте.Напряжения хватит для зарядки аккумуляторов где-нибудь за городом или в походе. Кстати, таким способом можно осветить даже темный подвал, если разместить аккумулятор снаружи, а светодиод внутри.

Для комфортного проживания в домах и квартирах современного человека с годами требуется все больше и больше электроэнергии. Но в современных условиях стоимость каждой единицы электроэнергии неуклонно растет, что, соответственно, сказывается на затратах. Поэтому вопрос перехода на альтернативные источники электроэнергии является наиболее актуальным.Один из способов обеспечить независимость в получении электроэнергии — это возможность использовать для этих целей в доме солнечные батареи.

Эффективная альтернатива или распространенное заблуждение?

Разговоры об автономном питании бытовой техники и освещения в домах с использованием солнечной энергии ведутся с середины прошлого века. Развитие технологий и общий прогресс позволили приблизить эту технологию к рядовому потребителю.Утверждение о том, что использование солнечных панелей для дома было бы достаточно эффективным способом замены традиционных электросетей, можно было бы считать бесспорным, если бы не пара существенных «но».

Основным требованием для эффективного использования гелиевых батарей является количество солнечной энергии. Устройство на солнечных батареях позволяет эффективно использовать энергию нашего светильника только в регионах, где большую часть года солнечно. Также необходимо учитывать широту, на которой монтируются солнечные панели — чем выше широта, тем меньше энергии у солнечного луча.В идеале может быть достигнут КПД около 40%. Но это в идеале, а на практике все несколько иначе.

Следующим моментом, на который стоит обратить внимание, является необходимость использования достаточно больших площадей для установки автономных солнечных панелей. Если батареи планируется разместить на дачном участке, загородном доме, коттедже, то здесь проблем не возникнет, а вот проживающим в многоквартирных домах придется серьезно задуматься.

Солнечная батарея — что это?

Конструкция солнечных элементов основана на способности фотоэлектрических элементов преобразовывать солнечную энергию в электричество.Соединенные в общую систему, эти преобразователи создают многоэлементное поле, каждая ячейка которого под действием солнечной энергии становится источником электрического тока, который затем накапливается в специальных устройствах — батареях. Конечно, чем больше поле, тем выше мощность такого устройства. То есть, чем больше в нем солнечных элементов, тем больше электроэнергии он может генерировать.

Но это не означает, что только огромные площади, где можно установить солнечные батареи, могут обеспечить необходимое электричество.Существует множество гаджетов, способных работать не только от обычных автономных источников питания — батарей, аккумуляторов — но и использовать энергию солнца. В конструкции таких устройств вмонтированы портативные солнечные батареи, которые дают возможность как подзаряжать устройство, так и работать автономно. Например, обычный карманный калькулятор: в солнечную погоду, положив его на стол, можно подзарядить аккумулятор, что продлевает срок его службы на долгие годы. Есть много разных устройств, где используются такие батарейки: это ручки-фонарики, фонарики-брелки и т. Д.

На дачных участках и дачных участках в последнее время стало модно использовать для освещения фонарики на солнечных батареях. Экономичный и несложный прибор, он обеспечивает освещение вдоль садовых дорожек, на террасах и во всех необходимых местах, используя электроэнергию, накопленную в дневное время, когда светит солнце. Экономичные осветительные лампы способны довольно долго потреблять эту энергию, что обеспечивает большой интерес к подобным устройствам. Освещение на солнечных батареях также используется в домах, коттеджах и подсобных помещениях.

Типы автономных солнечных батарей

Существует два типа преобразователей солнечной энергии, в зависимости от конструкции самой батареи — пленочные и кремниевые. К первому типу относятся тонкопленочные батареи, в которых преобразователи представляют собой пленку, изготовленную по специальной технологии. Их еще называют полимерными. Такие батареи можно установить в любом доступном месте, но у них есть ряд недостатков: им нужно много места, низкая эффективность и даже при средней облачности их энергоэффективность падает на 20 процентов.

Солнечные элементы кремниевого типа представлены монокристаллическими и поликристаллическими приборами, а также панелями из аморфного кремния. Монокристаллические батареи состоят из множества ячеек, в которые встроены кремниевые преобразователи, соединенные в общую цепь и заполненные силиконом. Простота в эксплуатации, высокая эффективность (до 22%), водонепроницаемость, легкость и гибкость, но для эффективной работы требуется прямой солнечный свет. Пасмурная погода может вызвать полное отключение электроэнергии.

Поликристаллические батареи отличаются от монокристаллических количеством преобразователей, размещенных в каждой ячейке и установленных в разных направлениях, что обеспечивает их эффективную работу даже при рассеянном свете.Это наиболее распространенный тип аккумуляторов, который также используется в городских условиях, хотя их эффективность несколько ниже, чем у монокристаллических.

Источники питания на аморфном кремнии, несмотря на их низкую энергоэффективность — около 6%, тем не менее считаются более перспективными. Они поглощают в двадцать раз больше солнечного потока, чем кремний, и намного эффективнее в пасмурные дни.

Все это промышленные устройства, имеющие свою — и пока не очень демократичную — цену.Можно ли собрать солнечные батареи своими руками?

Общий принцип выбора и расположения деталей для солнечных панелей

В связи с последними требованиями к производству электроэнергии, которые направлены на переход от традиционного сырья, используемого в ее производстве, тема солнечных источников питания актуальна. становится все более практичным. Массовое производство элементов для создания собственной электросети уже предлагает потребителю различные варианты обеспечения автономной электроэнергии.Но пока стоимость автономного солнечного источника энергии достаточно высока и недоступна для массового потребителя.

Но это не значит, что нельзя сделать солнечные батареи своими руками. В этом случае вам просто нужно определиться со способом сборки такого устройства. Либо, приобретая отдельные элементы, собрать их самостоятельно, либо изготовить все комплектующие своими руками.

Из чего, собственно, состоит энергосистема, основанная на преобразовании солнечной энергии в электрический ток? Основным, но не менее важным ее элементом является солнечная батарея, о конструкции которой говорилось выше.Вторым элементом схемы является контроллер солнечной батареи, задачей которого является управление зарядкой батарей электрическим током, полученным в солнечных элементах. Следующая часть домашней солнечной электростанции — это батарея электрических аккумуляторов, в которой накапливается электричество. И последним элементом «солнечной» электрической схемы будет инвертор, позволяющий использовать полученную электроэнергию низкого напряжения для бытовой техники, рассчитанной на 220 В.

Рассматривая каждый элемент домашней солнечной электростанции отдельно, можно увидеть, что каждый элемент можно приобрести в розничной сети, на электронных аукционах и т. д., или собранные своими руками. И даже контроллер солнечной батареи можно сделать своими руками — при наличии определенных навыков и теоретических знаний.

Теперь что касается задач, которые ставятся перед собственной электростанцией. Они просты и сложны одновременно. Их простота заключается в том, что солнечная энергия используется для определенных целей: освещения, обогрева или полного удовлетворения потребностей дома. Сложность заключается в правильном расчете необходимой мощности и соответствующем подборе комплектующих.

Начало работы по сборке солнечной панели

Теперь вы можете найти множество предложений о том, как и из чего вы можете собрать солнечные панели. Есть много способов, и вы можете выбирать по своему усмотрению. В этом материале рассмотрены основные принципы, которые необходимо использовать при изготовлении солнечных батарей своими руками.

Прежде всего нужно определиться с мощностью, которую вам нужно получить, и определиться, при каком напряжении будет работать сеть. Есть два варианта сетей на солнечных батареях — постоянного и переменного тока.Переменный ток предпочтительнее из-за возможности разделения потребителей электроэнергии на значительное расстояние — более 15 метров. Это как раз для небольшого дома. Не углубляясь в расчеты и исходя из опыта тех, кто уже использует солнечную энергию на своих дачах, можно с уверенностью сказать, что на широтах Москвы — и южнее эти показатели, конечно, будут выше — на один квадрат метр солнечных панелей может производить до 120 Вт в час.Это если при сборке используются поликристаллические элементы. Они более привлекательны по цене. А общую мощность вполне реально определить, сложив всю потребляемую мощность каждого отдельного электроприбора. Очень грубо можно сказать, что на семью из 3-4 человек в месяц уходит около 300 киловатт, которые можно получить от солнечных батарей площадью 20 кв.

Вы также можете найти описания сетей на солнечных батареях, использующих 36-элементные панели. Каждая из панелей имеет мощность около 65 Вт.Солнечная батарея для дачи или небольшого частного дома может состоять из 15 таких панелей, которые способны вырабатывать до 5 кВт в час общей электрической мощности, имея собственную мощность 1 кВт.

Солнечные панели своими руками

А теперь о том, как сделать солнечные панели. Первым делом необходимо будет приобрести комплект пластин-преобразователей, количество которых зависит от мощности самодельной солнечной электростанции. На одну батарею понадобится 36 штук. Вы можете использовать набор солнечных элементов, а также приобрести поврежденные или бракованные элементы — это повлияет только на внешний вид аккумулятора.Если они рабочие, то на выходе будет почти 19 вольт. Их нужно паять с учетом расширения — оставляя между ними зазор до пяти миллиметров. Устройство на солнечных батареях своими руками требует особой осторожности при пайке фотопластинок. Если пластины были приобретены без проводников, то их нужно паять вручную. Процесс сложный и ответственный. Если работа ведется паяльником на 60 Вт, лучше всего последовательно подключить к нему простую лампочку на 100 Вт.

Схема солнечной панели очень проста — каждая пластина припаивается к другим последовательно. Стоит отметить, что пластины очень хрупкие, и их желательно запаивать, используя какую-то рамку. При распайке фотопластинок также необходимо помнить о том, что в цепь должны быть вставлены предохранительные диоды, чтобы предотвратить разряд фотоэлементов при затемнении или уменьшении освещенности. Для этого шины половин панели выводятся на клеммную колодку, образуя среднюю точку.Эти диоды также предотвращают разряд аккумуляторов в ночное время.

Качество пайки — главное требование для безупречной работы солнечных батарей. Перед установкой подложки необходимо проверить все точки пайки. Для вывода тока рекомендуется использовать провода малого сечения. Например, акустический кабель с силиконовой изоляцией. Все жилы необходимо закрепить герметиком.

Тогда стоит определиться с поверхностью, на которую эти плиты будут крепиться.Вернее, с материалом для его изготовления. Наиболее подходящим по характеристикам и легкодоступным является стекло, которое имеет максимальный коэффициент светопропускания по сравнению с оргстеклом или карбонатом.

Следующим шагом будет изготовление коробки. Для этого используется алюминиевый уголок или деревянный брус. Стекло посажено в раму на герметик — все неровности желательно тщательно залить. Следует отметить, что герметик должен полностью высохнуть, чтобы избежать загрязнения фотопластинок.Затем на стекло крепится готовый лист припаянных фотоэлементов. Способ крепления может быть разным, но солнечные панели для дома, отзывы о которых распространены, крепили в основном прозрачной эпоксидной смолой или герметиком. Если эпоксидную смолу наносить равномерно по всей поверхности стекла, после чего на нее ставятся преобразователи, то герметик наносится в основном на каплю в середине каждого элемента.

Для подложки используется другой материал, который также прикрепляется к герметику.Это могут быть ДСП небольшой толщины или ДВП. Хотя можно, опять же, залить эпоксидкой. Батарейный отсек должен быть герметичным. Изготовленная таким способом солнечная батарея своими руками, схема сборки которой обсуждалась выше, будет давать 18-19 Вольт, обеспечивая зарядку 12-вольтовой батареи.

Можно ли сделать преобразователь солнечной энергии своими руками?

Ремесленники с обширными знаниями в области электроники могут самостоятельно изготавливать фотоэлектрические элементы для преобразования солнечной энергии в электрическую.Для этого используются кремниевые диоды, а точнее их кристаллы, освобожденные от корпусов. Процесс этот трудоемкий, и начинать его или нет, каждый решает самостоятельно. Можно взять диоды, которые используются в мостовых схемах выпрямителей и стабилизаторов напряжения — Д226, КД202, Д7 и др. Расположенный в этих диодах полупроводниковый кристалл при попадании на него солнечного света становится точно таким же, как фотопластинка. Но добраться до него, не повредив, — довольно сложный и кропотливый процесс.

Каждый, кто решит заняться созданием элементов преобразователя своими силами, должен помнить следующее — если вам удалось аккуратно разобрать и спаять батарею, состоящую всего из двадцати диодов марки КД202 по схеме из 5 групп, соединенных параллельно, то вам можно получить напряжение около 2 В при токе до 0,8 ампер.Этой мощности хватит только на небольшой радиоприемник, в цепи которого всего один-два транзистора. Но чтобы они оказались полноценной солнечной батареей для дачи, нужно очень постараться. Огромная работа, большие площади, громоздкость конструкции делают это занятие безнадежным. Но для небольших устройств и гаджетов это идеально подходящий дизайн, который может сделать любой, кто любит заниматься электротехникой.

Можно ли использовать светодиоды для солнечных батарей?

Светодиодная солнечная панель — это чистая фантастика.Собрать из светодиодов даже небольшую солнечную микропанель практически невозможно. Скорее можно творить, но стоит ли? С помощью солнечного света получить на светодиоде напряжение около 1,5 вольт вполне возможно, но при этом мощность генерируемого тока очень мала, и для его генерации требуется только очень сильное солнце. И еще — при подаче на него напряжения сам светодиод излучает энергию излучения, то есть светится. Это означает, что те из его братьев, которые подверглись воздействию солнечного света большей мощности, будут вырабатывать электричество, которое сам этот светодиод будет потреблять.Все правильно и просто. И разобраться, какие светодиоды производят, а какие потребляют, просто невозможно. Даже если использовать десятки тысяч светодиодов — а это непрактично и неэкономично — смысла не будет.

Отапливаем дом солнечной энергией

Если выше уже говорилось о реальной возможности обеспечения бытовых электроприборов «солнечным» током, то есть два варианта отопления жилья солнечной энергией. А чтобы использовать солнечные батареи для обогрева дома, вам необходимо знать некоторые требования, которые требуются для выполнения этой задачи.

В первом варианте использование солнечной энергии для отопления происходит с использованием другой системы, нежели обычная электрическая сеть. Отопление дома на солнечной энергии называется солнечной системой и состоит из нескольких приборов. Основным рабочим устройством является вакуумный коллектор, преобразующий солнечный свет в тепло. Он состоит из множества стеклянных трубок небольшого диаметра, в которые помещена жидкость с очень низким порогом нагрева. При нагревании эта жидкость передает свое тепло воде в накопительном баке объемом не менее 300 литров воды.Затем эта нагретая вода подается на нагревательные панели из тонких медных трубок, которые, в свою очередь, отдают полученное тепло, нагревая воздух в помещении. Вместо панелей, конечно, можно использовать традиционные радиаторы, но их КПД намного ниже.

Конечно, солнечные батареи тоже можно использовать для отопления, но в этом случае нужно будет договориться, что для нагрева воды в котле с помощью ТЭНов потребуется львиная доля энергии, вырабатываемой батареями.Несложные расчеты показывают, что котлу нужно около 4 часов, чтобы нагреть 100 литров воды до 70-80 ⁰С. За это время водогрейный котел с нагревателями мощностью 2 кВт будет потреблять около 8 кВт. Если солнечные батареи общей мощностью могут вырабатывать до 5 кВт в час, то проблем с энергоснабжением в доме не будет. Но если солнечные панели имеют площадь менее 10 кв. Метров, то такие мощности не подходят для полноценного обеспечения электроэнергией.

Использование вакуумного коллектора для отопления дома оправдано, когда это полноценный жилой дом.Схема работы такой солнечной системы обеспечивает теплом весь дом круглый год.

И все же работает!

Ведь солнечные панели, собранные энтузиастами своими руками, — вполне реальные источники энергии. А если в схеме используются 12-вольтовые аккумуляторы с током не менее 800 А / ч, оборудование для преобразования напряжения с низкого на высокое — инверторы, а также регуляторы напряжения 24 В с рабочим током до 50 Ампер. а простой «источник бесперебойного питания» с током до 150 Ампер, вы получите очень приличную электростанцию, работающую на солнечном свете, способную удовлетворить потребности жителей частного дома в электроэнергии.Естественно, при определенных погодных условиях.


Однажды услышав по телевидению о солнечных батареях, которые способны преобразовывать энергию солнца в электрическую, автор загорелся идеей их использования. Для начала он постарался узнать как можно больше информации о солнечных панелях, инверторах, элементах и ​​других их составляющих. К сожалению, хорошие солнечные панели довольно дороги, и автор не мог просто пойти и купить заводскую панель для практического использования дома.Однако среди множества статей в Интернете автор нашел несколько, посвященных самостоятельной сборке солнечных батарей в домашних условиях.

Материалы и инструменты, которые автор использовал для создания своей солнечной панели:
1) оконные стекла 86 x 66 см
2) алюминиевые уголки
3) паяльник с расходными материалами
4) комплект солнечных элементов
5) двойные лента
6) инвертор
7) аккумуляторы

Рассмотрим подробнее этапы сборки солнечной батареи.

Перед созданием своей первой солнечной панели автор довольно долго готовился, изучая статьи по сборке панелей, информацию о различных типах элементов, способах герметизации и материалах, необходимых для создания панелей для начинающих. Одно из важнейших знаний, полученных автором в этих статьях, — это опыт чужих ошибок. Например, он довольно подробно изучил основные ошибки при герметизации панели, а также понял, как лучше работать с пластинами солнечных элементов, чтобы не повредить их.

После теоретической подготовки автор приступил к практическим занятиям. Поскольку бюджет на изготовление солнечной панели был невелик, автор решил собирать ее в основном из подручных материалов. Найдя неплохой магазин пластиковых окон, автор заказал там два стакана размером 86 х 66 см. Также в одном из магазинов были приобретены алюминиевые уголки, которые составят каркас солнечной панели. Автор решил заказать солнечные элементы в интернет-магазине, так как там они были намного дешевле.

Когда все основные материалы были собраны и элементы были получены по почте, автор приступил к сборке своей первой солнечной панели.
Для начала было решено соединить все элементы металлической лентой и паяльником. Поскольку автор ознакомился с основными ошибками при пайке солнечных элементов, этот процесс прошел без сбоев. В работе автор использовал небольшое количество канифоли, а давление при пайке было небольшим, к тому же перед началом работы все элементы были разложены на плоской стеклянной поверхности, поэтому весь процесс пайки элементов не был сложным. .На то, чтобы спаять 36 пластин солнечных элементов, у автора ушло около полутора часов, плюс некоторое время ушло на лужение проводов. Основными принципами автор назвал необходимость паяльника на 40 Вт, так как пластины при приближении к паяльнику отдают тепло, а канифоли для пайки нужно совсем немного, иначе олово может не прилипать к пластине, она для по этой причине автору пришлось залудить все провода полностью.


Для закрепления пластин на стекле в ровном положении рядами автор использовал двусторонний скотч.Этим же скотчем автор полностью закрепил окантовку стекла, на которую затем была наклеена полимерная пленка.

Ниже фото со всеми видами скотча, которые автор использовал для создания этой солнечной панели:


Также автору понадобился скотч для заклеивания солнечной панели. очень важно герметизировать элементы, так как при попадании влаги на контакты они окислятся и вам придется их перепаять. Поэтому на собранную панель была наклеена полиэтиленовая пленка, которую автор закрепил тем же двусторонним скотчем.Главное в этом процессе — не забыть о запасе кромок и аккуратности при создании пропилов для проводов. После успешного нанесения пленки автор применил силиконовый герметик.

Далее стекло нужно было поместить в рамку, чтобы защитить его от сколов и просто повысить надежность конструкции солнечной батареи. Рамку для стекла автор предпочел делать из пластика, так как от домашнего ремонта у него остались остатки пластика, хотя можно использовать металлические уголки или деревянные бруски.В общем, все зависит от того, какие средства и материалы у вас есть.

Каркас приклеен стандартным утюгом на ровную поверхность под углом 45 градусов.

Затем внутрь такой самодельной рамы установили стекло и еще раз заклеили края силиконовым герметиком. Лишняя пленка была обрезана для лучшего эстетического вида.


В итоге мы получили такую ​​солнечную панель из подручных материалов:


Таким же способом была собрана еще одна солнечная панель, так как элементы были закуплены с поставкой.
Тогда автор решил приступить к испытаниям собранных панелей.

Первая панель имела напряжение 21 В и ток короткого замыкания 3,4 А. Заряд аккумулятора составлял 40 Ач. 2,1 А. Во время тестов было довольно пасмурно и проверить максимальную мощность панелей не удалось.

В результате при одинаковых погодных условиях собранная система из двух солнечных панелей вырабатывала ток короткого замыкания 7 ампер и напряжение около 20 В.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*