Как сделать солнечную батарею своими руками в домашних условиях: Как сделать солнечную батарею своими руками в домашних условиях: пошаговая инструкция, материалы

Как самому сделать солнечную батарею: фото изготовления

Как сделать солнечную батарею в домашних условиях, фото пошагового изготовления солнечной панели.

Сделать солнечную батарею можно самостоятельно, и обойдётся она Вам дешевле, чем купить уже готовую.

Обычно солнечная батарея используется для зарядки аккумуляторов на 12 V, чтобы обеспечить полноценную зарядку понадобится собрать солнечную панель, которая будет вырабатывать без нагрузки в солнечную погоду около 17 — 18V.

Как самому сделать солнечную батарею.

При умении обращаться с паяльником, сделать солнечную панель не составит особого труда. Всё что нужно так это приобрести основной компонент солнечные элементы, купить их можно в интернет магазинах.

Солнечные элементы продаются комплектами, наиболее часто можно встретить комплекты из 36 и 72 (+ 2 запасных) элементов размером 152 х 76 мм. Нужно замерить мультиметром одну панельку и определить точные её характеристики, сколько она выдаёт на солнце, затем уже рассчитать, сколько панелек расположить и подключить последовательно в ряду.

Например, одна панелька выдает 4,5 V, чтобы получить 18V нам понадобится 4 панельки в ряду. Количеством рядов можно добиться нужной мощности, которую будет выдавать панель. Панель из 36 элементов будет выдавать около 50 Вт и 3,5 А.

В набор с солнечными элементами также входит – карандаш с флюсом, ленточный провод (токопроводящая шина), соединительный провод.

В зависимости от того сколько солнечных элементов будет размещено, нужно рассчитать размер будущей панели.

Для изготовления корпуса батареи можно использовать алюминиевый уголок 25 х 25 или подобный, и деревянные рейки.

Прозрачную верхнюю крышку можно изготовить из стекла или оргстекла высокой прозрачности. Заднюю стенку можно изготовить из фанеры.

Также ещё нам понадобится:

• Диод Шотки.
• Клеммы.
• Медные провода.
• Скотч прозрачный.
• Силиконовый герметик.
• Акриловый лак.
• Саморезы.

 

Изготовление солнечной панели в домашних условиях.

Раскладываем на стекле солнечные элементы токосьёмными дорожками к верху, временно фиксируем их с помощью скотча к стеклу. Нарезаем ленточный провод на размер чуть больше ширины пластин.

Покрываем флюсом места пайки и припаиваем провода к пластинам. На лицевой стороне панелек размещены токоведущие дорожки плюс, на обратной стороне минус.

В ряду пластины соединяем последовательно, сами ряды уже параллельно, крайние панельки выводим на общую шину.

Припаиваем выводы, на выходе на плюсовой вывод припаиваем последовательно диод Шотки, чтобы избежать разряда аккумулятора в ночное время, когда солнечная панель стаёт сама потребителем энергии.

Подготавливаем алюминиевую раму, на внутреннюю часть рамы клеим резиновый уплотнитель. В раму вставляем стекло с панелями.

Чтобы стекло на солнце не лопнуло при расширении, следует заранее предусмотреть зазор между стеклом и рамой по периметру около 5 мм. Чтобы под стекло не попадала вода во время дождя, места стыковки стекла и рамы обрабатываем герметиком. Края панелек клеим к стеклу также герметиком, всю тыльную сторону вскрываем акриловым лаком.

По желанию можно изготовить заднюю крышку для панели. С помощью саморезов крепим к алюминиевой раме деревянную рамку, стыки также уплотняем герметиком. Вставляем заднюю крышку из фанеры или куска пластика и прикручиваем её к деревянной рамке саморезами.

Как видите солнечную батарею можно изготовить своими руками в домашних условиях.

Также прочитайте статьи о том, как подключить солнечную панель и правильно установить.

Солнечная батарея своими руками, видео изготовления

Главная » Электрика » Электрооборудование » Автономное электричество

Автономное электричество

Автор Realist На чтение 3 мин Просмотров 9 Опубликовано 02.02.2023

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.

Содержание

1. Схема солнечной батареи своими руками
2. Изготовление солнечной батареи своими руками
3. Солнечная панель своими руками в домашних условиях полный процесс производства
4. [Natalex] Полный процесс изготовления солнечной панели своими руками…
5. Постройка Солнечной Батареи своими руками новая версия

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

Самодельные банки из-под газировки Солнечные тепловые панели

Вы склонны возиться с проектами на заднем дворе? Вам это интересно? Вот забавный проект по созданию солнечных батарей своими руками (с банками из-под газировки), который может прийтись вам по душе.

Установка солнечной фотоэлектрической системы — самый простой и эффективный способ получения солнечной электроэнергии. Но если вам нравится создавать что-то с нуля, вам может понравиться этот практический подход к выработке тепла с помощью самодельной солнечной тепловой панели.

Люди отапливают свой небольшой домашний офис или мастерскую с помощью этих самодельных панелей из банок из-под газировки. Используя алюминиевые банки из-под газировки и пива, можно активно перерабатывать и создавать панели, способные нагревать воздух. Вот как это делается.

Сборка домашних солнечных тепловых панелей своими руками

Верх каждой банки отрезается консервным ножом или кольцевой пилой. Затем на противоположном конце каждой очищенной, высушенной банки вырезается звезда. Это создает прерывистый поток воздуха через банки, который собирает больше тепла внутри теплой стенки банок.

Создайте эту стену, склеив банки, поставленные одна на другую. Вам понадобится силиконовый клей, устойчивый к температуре не менее 200°C/400°F.

Покрасьте и установите горячую стену из банок для солнечных батарей

Затем сделайте деревянную или металлическую раму, чтобы удерживать самодельные солнечные панели (банки из-под газировки). Задняя сторона вашей панели DIY может быть деревянной или металлической. Покрасьте раму, заднюю панель и банки в черный цвет. Это помогает им лучше поглощать и проводить тепло.

Вам понадобится большой лист стекла для фасада. Приклейте стеклянную крышку к раме и соедините ее с воздухозаборником и выхлопной трубой, заполнив все зазоры по краям липкой лентой или термостойким силиконом.

Вытяжной вентилятор будет вытягивать холодный воздух из комнаты, который нагнетается в солнечную панель, где он нагревается в маленькой черной теплице. Теплый воздух закачивается обратно в помещение через второй насос.

Прикрепите крючки или петли к задней части солнечной панели. Таким образом, его будет легче прикрепить к южной стене или крыше, и вы сможете отрегулировать максимальное количество солнечного света.

Плюсы и минусы использования панелей для бутылок на солнечной энергии для дома

Плюсы:

• Вы можете получать чистую тепловую энергию из оставшихся банок из-под газировки!
• Если вам нравится создавать что-то своими руками, это хороший выход для вашей любви к мастерству.
• Вы можете обогреть небольшое помещение за счет нескольких расходных материалов из хозяйственного магазина (плюс банки, которые вы все равно выбросите в мусорный бак).
• Это забавный проект с практическим применением.

ПРОТИВ:

• Они производят только небольшое количество тепла, а не электричества
• Нет простого способа подключить их к аккумулятору или накопить тепловую энергию
• Вы должны использовать тепловую энергию, которую вы производите, сразу же
• Это требует времени, и вы должны быть осторожны, чтобы не порезаться инструментами и острым металлом разрезанных банок
• Скорее всего, будет некрасиво

В общем, фотоэлектрические солнечные панели — это самый простой и экономичный способ сбора солнечной энергии.

Читать о различия между солнечными тепловыми и фотогальваническими солнечными батареями здесь. Но этот проект отличается тем, что это относительно простой проект «сделай сам», который можно сделать для развлечения и обогрева небольшого помещения.

Прочтите этот пост для получения дополнительных пошаговых инструкций .

Дайте нам знать, если вы решите попробовать, и расскажите, как это работает, в комментариях ниже!

Как сделать солнечные батареи более эффективными? – Ученый-практик

В своей докторской диссертации бразильская ученая Наташа Гругински изучала, как заставить солнечные панели производить больше электроэнергии и дольше служить.

«В старших классах я понятия не имел, чем хочу заниматься». Тот, кто смотрит на успешную карьеру Наташи Гругинской, не может представить, что у нее, как и у многих из нас, в подростковом возрасте тоже было много сомнений относительно будущей профессии. Уроженец Порту-Алегри, Бразилия, отец поощрял ее учиться и интересоваться миром с самого детства.

Итак, с раннего возраста она уже подумывала о том, чтобы пойти в академию. Она просто не знала, в какой сфере. «Я думал об изучении многих различных степеней: архитектуры, химии, диетологии». Но именно ее способности и склонность к области математики и технологий заставили ее выбрать энергетику.

Во время учебы в бакалавриате она влюбилась в исследования и инновации, внедренные в некоторые дисциплины. К окончанию колледжа она не видела себя ни в чем другом, кроме как в роли ученого. Поэтому после выпуска решение поступить в магистратуру пришло само собой. Затем она выбрала степень магистра в области материаловедения в своем родном городе. И для своей докторской диссертации она решила применить эти знания в другой области интересов: возобновляемых источниках энергии.

Различные виды возобновляемой энергии. Источник: iStock.

Возобновляемые источники энергии – это те, которые поступают из неограниченных природных источников, то есть постоянно пополняются. К ним относятся солнце, дождь, ветер и приливы. В своей докторской диссертации Наташа сосредоточилась на совершенствовании устройства, которое улавливает солнечную энергию и преобразует ее в электрическую энергию, так называемых солнечных панелей. Хотя они уже существуют на рынке, эти панели не совсем эффективны в выработке электроэнергии. Более того, их эффективность в выработке энергии со временем снижается, и их производство может быть очень дорогим.

Итак, в ее кандидатской диссертации. На факультете прикладных материаловедения в Университете Радбауд в Неймегене, Нидерланды, Наташа изучала, как заставить солнечные панели производить больше электроэнергии. Эти панели состоят из блоков, называемых солнечными батареями. В своем исследовании Наташа и ее коллеги внесли в эти клетки несколько изменений, чтобы проверить, могут ли они стать более эффективными. «Немного изменяя структуру этих клеток, они генерируют разное количество энергии. Анализируя эту взаимосвязь, мы пытались выяснить, какая конфигурация была наиболее эффективной», — объясняет Наташа.

Источник: Платформа приложений Solar Resource. Солнечные элементы

изготовлены из полупроводникового материала, способного поглощать энергию солнечного света. Давайте думать о солнечном свете как о луче, состоящем из крошечных частиц, фотонов. С другой стороны, мы можем думать о солнечных элементах как о сети, сделанной из того же материала. Химические связи между этими материалами — это то, что удерживает сеть соединенной. Когда один из этих фотонов сталкивается с сетью с достаточной энергией, он может вытеснить электрон из химической связи в сети. Это похоже на то, как когда один шарик ударяется о другой, когда мяч, по которому ударили, занимает примерно то же место, что и мяч, который был смещен. Но что тогда происходит с смещенным электроном, где он оказывается? Из-за структуры солнечного элемента, который также имеет электрическое поле, этот смещенный электрон притягивается к металлической части элемента. Поскольку металл является проводящим материалом, т. е. может проводить энергию, этот электрон и многие другие, которые были вытеснены, теперь переносятся в электрическую цепь через металл, генерируя электрический ток.

Источник: Управление энергетической информации США

Полупроводниковый материал, присутствующий в солнечных элементах, может состоять из различных химических элементов. Наиболее распространенным, используемым в жилых солнечных панелях, является кремний. Этот материал, широко распространенный на Земле, относительно дешев и поэтому чаще всего используется в повседневных приложениях. Однако этот тип материала не является энергосберегающим. Другим материалом, более дорогим, но и более эффективным, чем кремний, является арсенид галлия (GaAs). Такой материал в основном используется в космических приложениях, таких как спутники и зонды. «Эти спутники очень важны для нашей связи, чтобы передавать радиоволны, сигнал GPS и даже интернет», — объясняет Наташа. Кроме того, он применялся к автомобилям, дронам и псевдоспутникам.

Несмотря на то, что это более эффективно, преобразование солнечной энергии в электричество не на 100% с элементами GaAs. «Рекордная эффективность солнечных элементов GaAs составляет 29,1%. Если средняя мощность, исходящая от солнца, составляет 1000 Вт/кв. м, солнечная пластина площадью 1 кв. м будет эквивалентна генератору мощностью 291 Вт. Когда мы смотрим на наш счет за электроэнергию, мы видим потребление в «кВтч», то есть мы можем сравнить эту мощность генератора, умноженную на количество часов солнечного света, чтобы узнать, сколько нам потребуется для выработки достаточного количества энергии для нашего дома. Если бы у нас было 8 часов солнца на этих панелях, за один день у нас была бы генерация 2,3 кВтч. Для сравнения, в моем доме мы потребляем около 3,5 кВтч в день», — поясняет Наташа.

Таким образом, чтобы стать более энергоэффективными, необходимы исследования, направленные на улучшение этих солнечных элементов. «Улучшение выходной мощности солнечных элементов гарантирует, что они станут более надежными и устойчивыми в приложениях. Это также снижает конечную стоимость и увеличивает автономность технологий, работающих на них. А также быть возобновляемым источником энергии», — объясняет Наташа. Кроме того, «высокоэффективное производство солнечной энергии может также способствовать развитию других технологий, таких как автономные дроны, автомобили на солнечных батареях, электроника, которую можно заряжать вне сети, среди прочего», — добавляет ученый.

Наташа за работой. Одежда служит для обеспечения максимально чистой среды для работы с солнечными батареями.

Поэтому в своей докторской диссертации Наташа изучала, как конструкция солнечных элементов, состоящих из GaAs, влияет на выработку энергии и долговечность, особенно в космической среде, где эти элементы используются чаще всего. «Я изготовил множество солнечных элементов, варьируя некоторые аспекты их конструкции, и проанализировал результаты. Я использовал теоретические модели, чтобы попытаться понять поведение света и электронов внутри клеток. Кроме того, я смоделировал условия космической среды, такие как высокие температуры, протонная и электронная бомбардировка. И оценили, как это повлияло на срок службы этих устройств».

Одним из аспектов конструкции солнечной батареи, которую оценила Наташа, был вес. Как вы понимаете, требуется довольно много энергии, чтобы вывести объект в космос. На практике это означает большие деньги. Следовательно, вес солнечных элементов и, следовательно, солнечных панелей является ограничивающим фактором. Один из способов, который может уменьшить как вес, так и стоимость, состоит в том, чтобы ввести зеркало в солнечный элемент. Это используется для концентрации солнечных лучей. Это приводит к тому, что необходима меньшая площадь и, следовательно, меньший вес и более низкая стоимость. Другой способ, конечно, просто использовать более легкий материал. В случае с Наташей для производства клеток она использовала материал, называемый тонкими пленками.

Наташа в Университете Радбауд, где она защитила докторскую диссертацию.

Применяя эти модификации, она и ее коллеги оценили, как эти экспериментальные солнечные элементы реагировали на окружающую среду, имитирующую космос, особенно в отношении энергоэффективности и долговечности. В результате этих анализов Наташа и ее коллеги опубликовали несколько статей, в которых они оценили различные аспекты солнечных элементов. Среди этих работ, в одной, опубликованной в этом году, исследователи исследовали, как облучение протонами, исходящими из «фиктивного» космоса, влияет на работу солнечных элементов. Основываясь на результатах, исследователи смогли сделать вывод, что использование тонких пленок делает солнечные элементы также тоньше. На практике это делает их более устойчивыми к радиационному повреждению. В других работах они оценили, как электронное облучение и температура влияют на эти экспериментальные солнечные элементы. Кроме того, были протестированы дополнительные технические аспекты и изменения в конструкции ячейки.

Наташа делает тесты с солнечными батареями.

И эти исследования продолжаются в полном режиме. Сегодня Наташа по-прежнему работает в той же лаборатории, но уже постдоком. На вопрос, что побуждает ее продолжать быть ученым, она не колеблется: «Прогресс.