Как сделать солнечную панель своими руками: Солнечная батарея своими руками — 66 фото инструкции по постройке мощной установки

Содержание

Как сделать солнечную панель, батарею своими руками

В этом разделе собран опыт разных людей по изготовлению солнечных панелей в домашних условиях. Различные подходы, конструкции и методы изготовления. Пробы и ошибки, выводы и мнения. Так-же со временем будет добавляться и другая информация по теме. Например о контроллерах, схемах и способах подключения и зарядки аккумуляторов, различные способы организации и оптимизации энергопотребления и прочего что может быть полезным в вопросах использования энергии солнца. >

Переносная легкая солнечная батарея на акриловом стекле

Вот еще один интересный опыт изготовления солнечной батареи состоящей из 7-ми частей. Батарея задумывалась как складная, переносная солнечная панель. В основе акриловое стекло размерами 40*40см, оно легкое и прочное, а элементы закатаны в пленку, которая применяется для наружной рекламы. >

Самодельная панелька на оргстекле

Элементы в этой солнечной панели помешены между двух листов оргстекла. Тыльная 4мм, и лицевой лист 2мм. Сборка панели происходила с помощью монтажной ленты, элементы внутри держатся на маленьких кусочках этой ленты, оргстекло между собой тоже склеено по периметру двухсторонней лентой. >

Герметизация элементов обычным силиконовым герметиком

Небольшой фото отчет о изготовлении солнечной панели и герметизации элементов с помощью обычного дешевого силиконового герметика. Панель сделана несколько более высоким напряжением чем обычно, вместо 36 элементов в панели четыре ряда по 12 элементов что в сумме 48 элементов. >

Самодельная солнечная батарея залитая эпоксидной смолой

Самодельная солнечная панель (точнее 3шт.) из фото электрических модулей 125*125*150, купленных на предприятии ОАО «ПХМЗ». Особенность этой солнечной панели в том что элементы залиты обыкновенной эпоксидной смолой. Конструкция на которой закреплены панели переносная, и может поворачиваться на все 360 градусов, правда тяжелая получилась, но зато достаточно надежная. >

Вторая часть, изготовление новой панели

Вторая панель делалась на большом стекле где разместилось сразу два набора для солнечных элементов. Элементы крепились к стеклу так-же с помощью скотча. Готовое стекло с рас-паянными элементами было вставлено в деревянный короб, но предварительно на короб была расправлена пленка и стекло вставилось вместе с ней, это чтобы тыльную сторону защитить от влаги. >

Часть 3, проводка по дому и модернизация системы

Теперь когда стало ясно что система работает, она кстати теперь из 7-ми панелей, дело дошло до внутренней проводки по дому. Для аккумуляторов была сделана полка под потолком чтобы сократить длину провода от панелей, и сам провод был утолщен чтобы сократить потери.

САМОДЕЛЬНАЯ походная СОЛНЕЧНАЯ ПАНЕЛЬ своими руками на портале Сделай сам

Самодельная походная солнечная панель из старых фонарей.

Всем привет,рыбакам,охотникам ,туристам.

Сегодня буду делать мини-походную солнечную электростанцию и заодно перерабатывать старые не нужные фонари.

Покупал их в далекие 5-6 лет назад,когда еще до моей деревни не добрались такие блага цивилизации как Алиэкспресс и Ютуб),

Свое они отпахали и очень неплохо.

Пока далеко не уехали-для умников и дыванных экспертов сделаю поправочку-ЭТО НЕ ИНСТРУКЦИЯ ПО СБОРКЕ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ-а всего лишь демонстрация моей идеи и того что из всего этого бардака получилось-АВТОР НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ за тех кто повторяет и портит свою технику.

Сами элементы за это время свое КПД не потеряли.Вот и возьмем их за основу.

Все вытащил и подготовил для работы.

Теперь перейдем к основе-на которой они будут крепится.

В моем случае это обложка от планшета-абсолютно новая-купленная с бешеной скидкой-за сколько…?А в ролике  это озвученно)).

Для дальнейшей работы прилось ее немного разрезать и сделать по середине вставку.

Далее прикрепил на нее сами панели-при этом оставив тепловые зазоры между корпусом и стекляшками-солнышко у нас южное-жаркое,летом и полтиник может быть,так что думаю лишним не будет.Кстати в оригинальных корпусах товарищи из поднебесной так и сделали,продумали-молодечики.

Как видно на фото-сделал сразу и монтаж проводов ,ну а все кишочки спрятал также вставкой из кожи.

Снизу на створках сделал упоры под ножки-ими будут работать тюбики от исп.лекарств).Как это работает видно на видео.

После укладки ,все акукуратно обклеил и защитил края панелей.

Для удобного использования сразу приклеил фиксатор на липучке.

И так друзья выдвигаюсь на дачу-для так сказать полевых тестов-все по чесноку).

 

Вот такая ребят получилась красота из старья-хламья.

Вытаскиваю из потайного кармашка упора-а им работает старая селфипалка,две подставки-это для того что бы панель не бросать на землю,да и в лежачем положении сейчас с нее зимой толку будет мало.

Ну и теперь устанавливаем панель под нужным к солнцу углом-для нашей конструкции это не проблема).

И так ребятки делаю первый замер-напомню это было 2 Декабря и даже не в обед,т.е солнце не на пике.Удалось зафиксировать от 260-320 мА.Номинал этих панелей 200мА каждой-т.е максималка 800мА вроде бы как.Честно говоря расчитывал на меньшее.Ведь изначально эту панель делал для запитки своего котла для обогрева палатки.На этом сайте в моем длоге есть статейка понему-кому интересно можно глянуть.

Подключаю эти панели по двум схемам-подробнее в ролике.Подсчитал затраты-скажу сразу-выло мне это добро в копейки-самое дорогое это выпрямитель…ну в общем в видео вся калькуляция подробней).

Вот такая друзья получилась интересная и полезная штукень для похода.

Пишите что думаете по этому поводу,комментируйте-здоровый юмор и сарказм приветствуется))-ну а я пока прощаюсь всем пока.РУКАСТЫЙ САМОДЕЛКИН

ЗАПРЕЩАЕТСЯ ЛЮБОЕ КОПИРОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ фото и видео материала-в любом виде.По этим вопросам писать автору.

 

 

 

 

 

 

 

 

Дешёвая энергия: солнечная батарея своими руками

Схема подключения

Энергия, которая вырабатывается солнечными батареями, не имеет технической возможности напрямую использоваться для работы каких-либо электрических приборов. Для выделения необходимого для работы напряжения используют своеобразные инверторы, расположенные между панелью и основной сетью потребления.

При этом нужно знать три основных типа подключения солнечных панелей.

Автономное подключение. Этот вариант чаще других применяется в тех территориальных зонах, где отсутствует какая-либо централизованная сеть электроснабжения. В этом случае конструкцию формируют аккумуляторные высокомощные батареи. Принцип их работы состоит в накапливании внутри себя энергии в светлое время. Когда наступает время недостаточного освещения, накопленные потоки и перенаправляются в сеть.

  • Резервное подключение. Этот способ оптимален в местах, где проведено централизованное электроснабжение через сеть переменного тока. Создание резервной системы получения энергии в данном случае используется как запасной вариант, потребность в котором может возникнуть в случае аварийных ситуаций. Перебои с электроснабжением – это далеко не редкость для дачи и в загородных хозяйствах и территориях, поэтому многие домовладельцы создают дополнительные возможности получения тепла и света.
  • Последовательное подключение к сети. Чтобы подключить систему к электросети, этот метод предполагает формирование избыточной солнечной энергии и ее дальнейшего поступления в сеть для окончательной продажи.

Из чего делают?

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

Все пластины должны рассматриваться как обособленные генерирующие модули

Важно понимать, что оптимальная эффективность достигается при условии постоянного направления на солнце, и что придется позаботиться о накоплении энергии. Хрупкая батарея должна быть надежно защищена от любых загрязнений, от попадания снега

Если это все же происходит, посторонние включения следует убирать максимально быстро. Первым шагом при работе становится подготовка рамы.

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

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

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

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

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

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

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

Как расположить для улучшения КПД

Так как КПД зависит в первую очередь от света, при выборе места под ваше устройство необходимо пользоваться следующим принципом: установку стоит проводить как можно выше. Именно поэтому устройства располагают чаще всего на крыше здания. Однако иногда бывает так, что дом при строительстве не рассчитан на больший вес, а данный способ получения электричества требует более крепких перекрытий. Тогда следует выбирать место на земле, которое в течение дня постоянно освещено.

Как расположить солнечную батарею

Что же касается угла падения лучей, то установку лучше ставить так, чтоб они падали перпендикулярно. В современных заводских установках владелец может корректировать угол наклона платформы. Сделать же это в самодельных вариантах не просто.

Угол наклона определяется как географическим месторасположением участка, так и уровнем солнцестояния на местности.

Идеи из подручных материалов

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

Солнечная батарея из фольги

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

Как сделать солнечную батарею из фольги?

Нам понадобится:

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

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

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

Далее «крокодильчики» прицепляются к панели, провод от ненагретой фольги — к плюсу, от нагретой — к минусу, соль растворяют в воде и выливают раствор в бутылку. Батарея готова.

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

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

Солнечная батарея из транзисторов

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

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

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

Солнечная батарея из диодов

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

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

Солнечная батарея из пивных банок

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

Корпус сделаем из фанеры, на которую поместим поликарбонат или оргстекло, на задней поверхности фанеры зафиксируем пенопласт или стекловату для изоляции. Фотоэлементами нам послужат алюминиевые банки

Важно выбрать именно банки из алюминия, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо и обладает лучшим теплообменом

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

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

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

Инструкция по изготовлению

Процесс изготовления солнечной батареи состоит из нескольких этапов:

  1. Подготовка фотоэлементов и пайка проводников.
  2. Создание корпуса.
  3. Сборка элементов и герметизация.

Подготовка фотоэлементов и пайка проводников

На столе собирается набор фотоячеек. Допустим, производитель указывает на мощность 4 Вт и напряжение 0,5 вольт. В таком случае нужно использовать 36 фотоэлементов, чтобы создать солнечную батарею на 18 Вт.

С помощью паяльника, мощность которого составляет 25 Вт, наносятся контуры, образуя припаянные проводки из олова.

Качество пайки является главным требованием для эффективной работы солнечной батареи

Затем все ячейки соединяются между собой в соответствии с электрической схемой. При подключении солнечной панели можно воспользоваться одним из двух способов: параллельным или последовательным соединением. В первом случае плюсовые клеммы соединяются с плюсовыми, минусовые с минусовыми. Затем клеммы с разным зарядом выводятся к аккумулятору. Последовательное подключение предусматривает соединение противоположных зарядов путём поочерёдного скрепления ячеек между собой. После этого оставшиеся концы выводятся к аккумуляторной батарее.

Когда спайка будет завершена, нужно вынести ячейки на солнце, чтобы проверить их работоспособность. Если функциональность в норме, можно начинать сборку корпуса.

Проверка устройства выполняется на солнечной стороне

Как собрать корпус

Подготовить уголки из алюминия с невысокими бортиками.
Для метизов предварительно выполняются отверстия.
Затем на внутреннюю часть алюминиевого уголка наносится силиконовый герметик (желательно сделать два слоя). От того, насколько качественно он будет нанесён, зависит герметичность, а также длительность службы солнечной батареи
Важно обратить внимание на отсутствие незаполненных мест.
После этого в раму помещается прозрачный лист поликарбоната и плотно фиксируется.
Когда герметик высохнет, крепятся метизы с шурупами, что обеспечит более надёжное крепление.. Учитывая хрупкость конструкции, рекомендуется сначала создать каркас, а затем только устанавливать фотоэлементы. Учитывая хрупкость конструкции, рекомендуется сначала создать каркас, а затем только устанавливать фотоэлементы

Учитывая хрупкость конструкции, рекомендуется сначала создать каркас, а затем только устанавливать фотоэлементы

Сборка элементов и герметизация

  • Очистите прозрачный материал от загрязнений.
  • Разместите фотоэлементы на внутренней стороне листа из поликарбоната на расстоянии 5 мм между ячейками. Чтобы не ошибиться, предварительно сделайте разметку.
  • На каждый фотоэлемент нанесите монтажный силикон.

Чтобы продлить срок службы солнечной батареи, рекомендуется нанести на её элементы монтажный силикон и закрыть задней панелью

После этого прикрепляется задняя панель. После застывания силикона нужно герметизировать всю конструкцию.

Герметизация конструкции обеспечит плотное прилегание панелей друг к другу

Солнечные батареи: терминология

В тематике «солнечной энергетики» достаточно много нюансов и путаницы. Часто новичкам разобраться во всех незнакомых терминах поначалу бывает трудно. Но без этого заниматься гелиоэнергетикой, приобретая себе оборудование для генерации “солнечного” тока, неразумно.

По незнанию можно не только выбрать неподходящую панель, но и попросту сжечь ее при подключении либо извлечь из нее слишком незначительный объем энергии.

Вначале следует разобраться в существующих разновидностях оборудования для гелиоэнергетики. Солнечные батареи и солнечные коллекторы – это два принципиально разных устройства. Оба они преобразуют энергию лучей солнца.

Однако в первом случае на выходе потребитель получает энергию электрическую, а во втором тепловую в виде нагретого теплоносителя, т.е. солнечные панели используют для отопления дома.

Максимум отдачи от солнечной панели можно будет получить, только зная, как она работает, из каких компонентов и узлов состоит и как все это правильно подключается

Второй нюанс – это понятие самого термина «солнечная батарея». Обычно под словом «батарея» понимается некое аккумулирующее электроэнергию устройство. Либо на ум приходит банальный отопительный радиатор. Однако в случае с гелиобатареями ситуация кардинально иная. Они ничего в себе не накапливают.

Солнечной панелью генерируется постоянный электроток. Чтобы преобразовать его в переменный (используемый в быту), в схеме должен присутствовать инвертор

Солнечные батареи предназначены исключительно для генерации электрического тока. Он, в свою очередь, накапливается для снабжения дома электричеством ночью, когда солнце опускается за горизонт, уже в присутствующих дополнительно в схеме энергообеспечения объекта аккумуляторах.

Батарея здесь подразумевается в контексте некой совокупности однотипных компонентов, собранных в нечто единое целое. Фактически это просто панель из нескольких одинаковых фотоэлементов.

Эффективность батарей гелиосистемы

Один фотоэлемент даже в полдень при ясной погоде выдает совсем немного электроэнергии, достаточной разве что для работы светодиодного фонарика.

Чтобы повысить выходную мощность, несколько ФЭП объединяют по параллельной схеме для увеличения постоянного напряжения и по последовательной для повышения силы тока.

Эффективность солнечных панелей зависит от:

  • температуры воздуха и самой батареи;
  • правильности подбора сопротивления нагрузки;
  • угла падения солнечных лучей;
  • наличия/отсутствия антибликового покрытия;
  • мощности светового потока.

Чем ниже температура на улице, тем эффективней работают фотоэлементы и гелиобатарея в целом. Здесь все просто. А вот с расчетом нагрузки ситуация сложнее. Ее следует подбирать исходя из выдаваемого панелью тока. Но его величина меняется в зависимости от погодных факторов.

Гелиопанели выпускаются с расчетом на выходное напряжение, кратное 12 В – если на аккумулятор надо подать 24 В, то две панели к нему придется подсоединить параллельно

Постоянно отслеживать параметры солнечной батареи и вручную корректировать ее работу проблематично. Для этого лучше воспользоваться контроллером управления, который в автоматическом режиме сам подстраивает настройки гелиопанели, чтобы добиться от нее максимальной производительности и оптимальных режимов работы.

Идеальный угол падения лучей солнца на гелиобатарею – прямой. Однако при отклонении в пределах 30-ти градусов от перпендикуляра эффективность панели падает всего в районе 5%. Но при дальнейшем увеличении этого угла все большая доля солнечного излучения будет отражаться, уменьшая тем самым КПД ФЭП.

Если от батареи требуется, чтобы она максимум энергии выдавала летом, то ее следует сориентировать перпендикулярно к среднему положению Солнца, которое оно занимает в дни равноденствия по весне и осени.

Для московского региона – это приблизительно 40–45 градусов к горизонту. Если максимум нужен зимой, то панель надо ставить в более вертикальном положении.

И еще один момент – пыль и грязь сильно снижают производительность фотоэлементов. Фотоны сквозь такую “грязную” преграду просто не доходят до них, а значит и преобразовывать в электроэнергию нечего. Панели необходимо регулярно мыть либо ставить так, чтобы пыль смывалась дождем самостоятельно.

Некоторые солнечные батареи имеют встроенные линзы для концентрирования излучения на ФЭП. При ясной погоде это приводит к повышению КПД. Однако при сильной облачности эти линзы приносят только вред.

Если обычная панель в такой ситуации будет продолжать генерировать ток пусть и в меньших объемах, то линзовая модель работать прекратит практически полностью.

Солнце батарею из фотоэлементов в идеале должно освещать равномерно. Если один из ее участков оказывается затемненным, то неосвещенные ФЭП превращаются в паразитную нагрузку. Они не только в подобной ситуации не генерируют энергию, но еще и забирают ее у работающих элементов.

Панели устанавливать надо так, чтобы на пути солнечных лучей не оказалось деревьев, зданий и иных преград.

На какую мощность солнечных батарей можно рассчитывать

Задумываясь о строительстве собственной солнечной электростанции, каждый мечтает о том, чтобы полностью отказаться от проводного электричества. Для того чтобы проанализировать реальность этой затеи, сделаем небольшие расчёты.

Узнать суточное потребление электроэнергии несложно. Для этого достаточно заглянуть в присланный энергосбывающей организацией счёт и разделить количество указанных там киловатт на число дней в месяце. К примеру, если вам предлагают оплатить 330 кВт×час, то это значит, что суточное потребление составляет 330/30=11 кВт×час.

График зависимости мощности солнечной батареи в зависимости от освещённости

В расчётах следует обязательно учитывать тот факт, что солнечная панель будет вырабатывать электричество только в светлое время суток, причём до 70% генерации осуществляется в период с 9 до 16 часов. Кроме того, эффективность работы устройства напрямую зависит от угла падения солнечных лучей и состояния атмосферы.

Небольшая облачность или дымка снизят эффективность токоотдачи гелиоустановки в 2–3 раза, тогда как затянутое сплошными облаками небо спровоцирует падение производительности в 15–20 раз. В идеальных условиях для генерации 11 кВт×час энергии было бы достаточно солнечной батареи мощностью 11/7 = 1.6 кВт. Учитывая влияние природных факторов, этот параметр следует увеличить примерно на 40–50%.

Кроме того, есть ещё один фактор, заставляющий увеличить площадь используемых фотоэлементов. Во-первых, не следует забывать о том, что ночью батарея работать не будет, а значит, понадобятся мощные аккумуляторы. Во-вторых, для питания бытовых приборов нужен ток напряжением 220 В, поэтому понадобится мощный преобразователь напряжения (инвертор). Специалисты утверждают, что потери на накопление и трансформацию электроэнергии забирают до 20–30% от её общего количества. Поэтому реальная мощность солнечной батареи должна быть увеличена на 60–80% от расчётной величины. Принимая значение неэффективности в 70%, получаем номинальную мощность нашей гелиопанели, равную 1.6 + (1.6×0.7) =2.7 кВт.

Использование сборок из высокотоковых литиевых аккумуляторов является одним из наиболее изящных, но отнюдь не самым дешёвым способом хранения солнечной электроэнергии

Для хранения электроэнергии понадобятся низковольтные аккумуляторы, рассчитанные на напряжение 12, 24 или 48 В. Их ёмкость должна быть рассчитана на суточное потребление энергии плюс потери на трансформацию и преобразование. В нашем случае понадобится массив батарей, рассчитанных на хранение 11 + (11×0.3) = 14.3 кВт×час энергии. Если использовать обычные 12-вольтовые автомобильные аккумуляторы, то понадобится сборка на 14300 Вт×ч / 12 В = 1200 А×ч, то есть шесть аккумуляторов, рассчитанных на 200 ампер-часов каждый.

Принцип работы солнечной электростанции

Чтобы иметь
возможность смастерить солнечные батареи для дома своими руками, нужно
разобраться в том, как они работают. Если вы будете хорошо понимать, для чего
нужна каждая из деталей, сможете разобраться в принципах работы и устройстве
системы, степени ее сложности, то создание панелей для генерации солнечной
энергии станет довольно понятной и простой задачей для вас.

Солнечная
энергетическая станция делится на три основные составные части:

Солнечная батарея. Задачей этого, состоящего из нескольких
элементов блока является разделение энергии солнечного света на две группы
электронов: с положительным зарядом и с отрицательным. Получается
собственно электрический ток. Минус солнечных батарей в том, что они не
могут вырабатывать большое количество электроэнергии. Мощного напряжения
они не дадут, в среднем один элемент, работающий от солнца, производит
около 0.5 вольт. Для преобразования энергии солнца в привычные 220 вольт
потребуется батарея огромных размеров. Но вырабатывать напряжение до 18
вольт такая электростанция вполне способна. А этого будет достаточно для
того, чтобы подзарядить аккумулятор на 12 вольт в составе солнечного устройства.
Аккумуляторные батареи. Солнечные батареи предполагают
использование нескольких таких устройств, некоторые содержат более десяти.
Одна 12-вольтовая батарея не справится с задачей оснащения электричеством
всего дома. Конечно, все будет зависеть от количества необходимой энергии
для всех приборов, ее потребляющих. В процессе эксплуатации вы можете
увеличивать мощность своей станции, увеличивая количество аккумулирующих
устройств. Но, естественно, при этом необходимо будет добавлять и
дополнительные солнечные элементы.
Устройство, которое будет видоизменять ток с низким
напряжением в энергию с высоким напряжением. Оно называется инвертор.
Инвертор вы можете купить в магазине готовым, он стоит недорого

При
покупке вам нужно обратить внимание на выдаваемую им мощность. Она должна
составлять не менее 4 киловатт.

Аккумуляторы
и инвертор вы приобретете готовыми, они стоят не так уж дорого, а сами панели
легко изготовить самим, если, конечно, у вас есть на это желание и время.

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.

Все о сборке солнечных элементов

Когда закончено с каркасом, начинают собирать фотоэлементы. Новичкам целесообразно начать с создания небольшой батареи, оставив часть панелей на замену в случае повреждения во время пайки. Из этих деталей составляют 4 ряда (по 12 элементов в каждом).

Максимальная суммарная мощность должна получиться порядка 85 Ватт:

  • если для батареи используется много элементов, в самом начале их нужно отсортировать по количеству вырабатываемых вольтов. В противном случае, элемент с наименьшим числом вольтов, будет являться сопротивлением;
  • на каркас элементы укладывают обратной стороной, т.е. вниз лицевой поверхностью. Далее готовят паяльник, флюс, спирт, ватные палочки;
  • после этого переходят к пайке. Процесс пайки проводится аккуратно, поскольку при сильном усилии элементы можно повредить. соединительные проводники одного элемента размещают таким образом, чтобы они на обратной стороне другого элемента пересекали места пайки;
  • на следующем этапе переходят к напайке на солнечные элементы двухмиллиметровой шины — процесс несложный, но достаточно рутинный. Размер шины определяется исходя из ширины двух элементов и расстояния между ними (0,5-1 см). Все остальные шины вымеряются по длине первой.
  • Теперь, смочив в спирте ватную палочку, обезжиривают места, где будет припаиваться шина. Затем по этим местам проводят карандашом, чего не требуется для шины, которая уже является луженой. Затем паяльном аккуратно припаивают шину. Добавлять припой не нужно – его на шине достаточно для качественной пайки.
  • Главное, чтобы не было никаких выступов, которые при укладке на стекло могут приводить к повреждениям элементов. Места пайки вновь протирают ватной палочкой, смоченной спиртом, чтобы убрать остатки припоя. Таким образом паяют все элементы;
  • когда припаяны все шины, паяем обратную сторону панелей: обезжиривают место будущей пайки, наносят флюс, паяют, удаляют остатки припоя. Чтобы соединение было последовательным, первая шина (на первом элементе первой ленты) должна выходить из-под него, на второй – находиться сверху, на третьем – вновь выходить снизу и т.д.;
  • когда припаяны все элементы (собраны в ленты), переходят к обезжириванию стекла, на которое затем укладывают их, не забывая оставлять между рядами расстояние от 0,5 до 1 см;
  • когда все фотоэлементы спаяны, наступает очередь их приклейке к каркасу, для чего на обратную сторону каждого из элементов наносят по капле герметика силиконового, который обеспечит надежное приклеивание. Прикрепив элементы на стекло, проверяют ток, а также перегревающиеся панели. Если таковые имеются их лучше заменить;
  • после окончания работы, в обязательном порядке их требуется обмотать обмоткой для кабеля, изготовленной из меди, которая соединит их между собой. Клеить ее можно тем же герметиком;
  • осталось немного до окончания работ – герметизировать элементы, для чего их покрывают силиконом. Достаточно двух баллончиком по 300 миллилитров. Трудность у многих возникает с равномерным его распределением, поскольку силикон достаточно густой. После нанесения его пройти должно не менее 8 часов;
  • солнечную панель перед герметизацией рекомендуют протестировать, чтобы убедиться, что пайка произведена качественно. Если финансовые возможности позволяют, вместо дешевого герметика использовать можно компаунды. Вначале фиксируя по краям систему, затем – в середине. Заливают пространство между «лентами» фотоэлементов. Добавив в герметик акриловый лак, смесью покрывают тыльную сторону.
  • Подойдет и пленка 751, предназначенная для приклейки аппликаций к машинам- реклам). Нужно пленку положить ровно, т.к. в дальнейшем изменить ничего не получится. В случае, если она легла не ровно, отрывать пленку не следует, т.к. сломаются фотоэлементы. Очень аккуратно, постепенно снимая слой с пленки, ее расправляют от середины к краям, слегка прижимая;
  • к каркасу пластины крепятся шурупами, находящимися на рейках.

Такая конструкция в солнечную погоду сможет выдавать в час 70-85 ватт.

Заливка силиконом

На этом можно считать законченной сборку в домашних условиях солнечной батареи. С появлением ее в доме, вы получаете экологически чистую энергию, чем снижаете потребление энергии от традиционных источников, оказывающих отрицательное действие на окружающую среду и наносящих вред здоровью.

Видео: Как сделать солнечную батарею в домашних условиях

Как сделать солнечную батарею — МозгоЧины

 
Доброго дня, мозгоэкспериментаторы! В наше время энергии и информации актуальна тема альтернативных источников энергии, и моя мозгоинформация о создании своими руками солнечного модуля будет вам интересна.

«Солнечная» поделка из этого мастер-класса не претендует на статус профессиональной, но она работает! Работает про принципу преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью фотоэлектрического эффекта. То есть эта самоделка является устройством, электрические характеристики которого, такие как ток, напряжение или сопротивление, изменяются при воздействии на него света – по материалам википедии.

 

 

Шаг 1: Материалы

В основном все материалы для этого мозгоуководства легкодоступны, но некоторые возможно придется приобрести через интернет.

• диоксид титана (белый порошок, часто используемый в косметике)
• 2 канцелярских зажима (для скрепления пластин)
• ацетон или спирт
• стеклянные пластины одна из сторон которых покрыта оксидом олова (SnO2) для токопроводимости
• графитовый порошок или грифель от карандаша
• шприц (не обязательно, но удобно)
• мультиметр
• ватные диски
• клеммы «крокодил»
• алюминиевая пластина (или что-то прочное, но не пористое)
• 2 неглубоких блюдца
• ложка
• деминерализированная вода
• сок ягод: малины, черники или ежевики (!!!!обязательно свежевыжатый!!!!)
• раствор йода
• плитка или варочная панель

 

 

Шаг 2: Очистка пластин

 

Когда все необходимое приобретено, начинаем создание солнечной мозгоподелки!

Для начала находим чистую и свободную рабочую поверхность для своего процесса, а далее берем в руки ацетон и смачиваем им ватные диски, которыми затем протираем обе стороны пластин. Очищенные пластины кладем на ватные диски и достаем мультиметр для определения токопроводящей стороны. К краям пластины прикладываем щупы мультиметра, который выставлен в режим проверки короткого замыкания, и определяем искомую токопроводящую сторону: есть короткое замыкание — сторона с покрытием, нет – переворачиваем пластину, и определяем на КЗ. Одну пластину кладем токопроводящим слоем вверх, вторую вниз.

 

 

Шаг 3: Диоксид титана

 

Откладываем вторую пластину, с токопроводящим слоем вниз, в сторону, она понадобится лишь в конце мозгопроцесса.

Первую пластину, с токопроводящим слоем сверху, нужно покрыть слоем диоксида титана. Для этого на одно блюдце наливаем немного деминерализированной воды, и постоянно помешивания добавляем порошок двуокиси титана. Тщательно перемешиваем смесь для полного удаления комков порошка, и в итоге должна получится однородная сметанообразная масса.

Ложкой аккуратно переносим диоксидную массу на пластинку и распределяем ее по всей поверхности. Мы должны получить равномерный слой диоксида на пластинке, и чтобы этого добиться я на стол положил две стопки из двух стеклянных пластинок, которые не используются в данной поделке, между ними положил пластинку со слоем диоксида, а затем полоской алюминия распределил диоксид, используя стопки стекла как опоры.

После распределения слоя диоксида его нужно запечь. Поэтому пластинку с диоксидом титана кладем на плитку или варочную панель и прогреваем на низких температурах, таких чтобы стекло не треснуло. После запекания оставляем пластину с диоксидом на несколько часов для отвердевания состава.

 

 

Шаг 4: Сок и графит

 

После того как состав затвердел, всего лишь 15 минут отделяет нас от полноценного солнечного модуля. Но пока, выжимаем сок в емкость и помещаем в нее пластину с диоксидом, обязательно чтобы сок полностью покрывал пластинку, выдерживаем около 10 минут.

Состав «сок – двуокись титана» это то, что и создает электрический ток. Когда свет воздействует на сок, в нем образуются «отрицательные» электроны и «положительные» дыры, которые затем при объединении станут нейтральными. Но вместо этого диоксид титана переносит электроны к клемме, а затем в электроцепь.

Сейчас берем пластину, которую отложили в начале, ту, что с проводящим слоем вниз. Переворачиваем ее и ацетоном или спиртом снова очищаем токопроводящий слой. Затем распределяем по токопроводящему слою пластины графитовый порошок (раскрошенный грифель мозгокарандаша).

Из сока вынимаем пластину с диоксидом, аккуратно промываем ее деминерализованной водой. Но не промачивайте ее ватным диском, как это сделал я, чтобы не разрушить слой диоксида!!!!

 

 

Шаг 5: Сборка модуля

 

Настала финальная стадия – совмещение пластин! Просто берем пластины и прикладываем друг к другу, слой диоксида к слою графита, но немного сдвигаем их, оставляя свободные концы около половины сантиметра для крепление клемм-крокодилов. Полученную конструкцию скрепляем по бокам двумя канцелярскими зажимами.

Для лучшей проводимости между пластинами можно снять один из зажимов и по бокам пластин капнуть несколько капель раствора йода, а затем снова установить второй зажим. Излишки йода можно промокнуть ватным диском.

 

 

Поздравляю, солнечный модуль готов!  Теперь можно приступить к тестированию, то есть направить на поделку свет и проверить мультиметром напряжение на клеммах. Мой солнечный модуль выдает около 25 милливольт под воздействием солнечного света ( который симулируется лампой ). Немного, но при объединении нескольких модулей в одну батарейку можно получить желаемое напряжение!
Успехов в творчестве и удачных самоделок!

 

( Специально для МозгоЧинов #DIY-solar-cell-from-scratch

инструкций по самостоятельной сборке. Солнечная батарея своими руками Изготовление солнечных батарей своими руками

Человечество стремится перейти на альтернативные источники электроснабжения, которые помогут сохранить чистоту окружающей среды и снизить затраты на выработку энергии. Производство представляет собой современный промышленный метод. включает в себя приемники солнечного света, батареи, устройства управления, инверторы и другие устройства, предназначенные для определенных функций.

Солнечная батарея – основной элемент, с которого начинается накопление лучей.В современном мире существует множество подводных камней для потребителя при выборе панели, так как промышленность предлагает большое количество товаров, объединенных под одним названием.

Кремниевые солнечные элементы

Эти продукты пользуются популярностью у современных потребителей. Их производство основано на кремнии. Запасы его в недрах широко распространены, добыча относительно недорогая. Кремниевые элементы выгодно отличаются по уровню производительности от других солнечных элементов.

Типы элементов

Производство кремния бывает следующих видов:

  • монокристаллический;
  • поликристаллический;
  • аморфный.

Вышеупомянутые формы приборов отличаются расположением атомов кремния в кристалле. Основное отличие элементов заключается в разной скорости преобразования световой энергии, которая у первых двух типов находится примерно на одном уровне и превышает значения для приборов из аморфного кремния.

Сегодня промышленность предлагает несколько моделей ловушек солнечного света. Их отличие заключается в том, какое оборудование используется для производства солнечных панелей.Играет роль технология изготовления и тип исходного материала.

Монокристаллический тип

Эти элементы состоят из силиконовых ячеек, которые удерживаются вместе. По методу ученого Чохральского получают абсолютно чистый кремний, из которого делают монокристаллы. Следующий процесс – резка затвердевшего и затвердевшего полуфабриката на пластины толщиной от 250 до 300 мкм. Тонкие слои насыщаются металлической сеткой электродов.Несмотря на дороговизну производства, такие элементы получили широкое применение благодаря высокому коэффициенту конверсии (17-22%).

Производство поликристаллических элементов

Солнечная батарея из поликристаллов состоит в том, что расплавленную кремниевую массу постепенно охлаждают. Производство не требует дорогостоящего оборудования, поэтому затраты на получение кремния снижаются. Поликристаллические солнечные аккумуляторы имеют более низкий КПД (11-18%), в отличие от монокристаллических. Это связано с тем, что в процессе охлаждения масса кремния насыщается мельчайшими зернистыми пузырьками, что приводит к дополнительному преломлению лучей.

Элементы из аморфного кремния

Изделия относятся к особому типу, так как их принадлежность к кремниевому типу исходит из названия используемого материала, а производство солнечных элементов осуществляется по технологии пленочных устройств. Кристалл в процессе изготовления уступает кремнию водороду или силону, тонкий слой которого покрывает подложку. Аккумуляторы имеют самое низкое значение КПД, всего до 6%. Элементы, несмотря на существенный недостаток, имеют ряд неоспоримых достоинств, дающих им право стоять в одном ряду с вышеперечисленными типами:

  • показатель поглощения оптики в два десятка раз выше, чем у монокристаллических и поликристаллических накопителей;
  • имеет минимальную толщину слоя всего 1 микрон;
  • пасмурная погода не влияет на работу преобразователя света, в отличие от других видов;
  • благодаря высокой прочности на изгиб легко используется в труднодоступных местах.

Описанные выше три типа солнечных преобразователей дополняются гибридными изделиями, изготовленными из материалов с двойными свойствами. Такие характеристики достигаются при включении в состав аморфного кремния микроэлементов или наночастиц. Полученный материал аналогичен поликристаллическому кремнию, но выгодно отличается от него новыми техническими параметрами.

Сырье для производства солнечных батарей пленочного типа CdTe

Выбор материала продиктован необходимостью снижения производственных затрат и улучшения технических показателей в эксплуатации.Наиболее часто используется светопоглощающий теллурид кадмия. В 70-х годах прошлого века CdTe считался главным претендентом на космическое применение; в современной промышленности она нашла широкое применение в энергии солнечного света.

Этот материал относится к категории кумулятивных ядов, поэтому споры о его вредности не утихают. Исследования ученых установили, что уровень вредных веществ, попадающих в атмосферу, является приемлемым и не наносит вреда окружающей среде.Уровень КПД всего 11%, но стоимость преобразованной электроэнергии от таких элементов на 20-30% ниже, чем от кремниевых устройств.

Селен, медь и индий для хранения лучей

Медь, селен и индий используются в качестве полупроводников в устройстве; иногда допускается замена последнего галлием. Это связано с высоким спросом на индий для производства мониторов плоского типа. Поэтому был выбран такой вариант замены, так как материалы имеют схожие свойства.А вот для показателя КПД замена играет существенную роль, производство солнечной батареи без галлия увеличивает КПД устройства на 14%.

Солнечные ловушки на полимерной основе

Эти элементы относятся к молодым технологиям, так как недавно появились на рынке. Органические полупроводники поглощают свет и преобразуют его в электрическую энергию. Для производства используют фуллерены углеродной группы, полифенилен, фталоцианин меди и др. В результате получают тонкие (100 нм) и гибкие пленки, дающие в эксплуатации КПД 5-7%.Масштабы небольшие, но производство гибких солнечных элементов имеет ряд положительных моментов:

  • на изготовление не тратятся большие средства;
  • возможность установки гибких батарей в местах изгибов, где эластичность имеет первостепенное значение;
  • сравнительная простота и доступность монтажа;
  • гибкие батареи не вредны для окружающей среды.

Химическое травление в процессе производства

Самый дорогой солнечный элемент представляет собой поликристаллическую или монокристаллическую кремниевую пластину.Для наиболее рационального вырезаются псевдоквадратные фигуры, такая же форма позволяет плотно подогнать пластины в будущем модуле. После процесса резки на поверхности остаются микроскопические слои поврежденной поверхности, которые удаляются с помощью травления и текстурирования с целью улучшения приема падающих лучей.

Обработанная подобным образом поверхность представляет собой хаотично расположенные микропирамиды, отражаясь от края которых, свет попадает на боковые поверхности других выступов.Ослабление текстуры снижает отражательную способность материала примерно на 25%. В процессе травления применяют серию кислотных и щелочных обработок, но сильно уменьшать толщину слоя недопустимо, так как пластина не выдерживает следующих обработок.

Полупроводники в солнечных элементах

Технология солнечных элементов предполагает, что основной концепцией твердотельной электроники является p-n-переход. Если в одной пластине совместить электронную проводимость n-типа и дырочную p-типа, то в месте их соприкосновения возникает p-n-переход.Основным физическим свойством этого определения является способность служить преградой и пропускать электричество в одном направлении. Именно этот эффект позволяет наладить полноценную работу солнечных батарей.

В результате диффузии фосфора на торцах пластины образуется слой n-типа, который залегает у поверхности элемента на глубине всего 0,5 мкм. Производство солнечного элемента предусматривает неглубокое проникновение носителей противоположных знаков, возникающих под действием света.Их путь в зону влияния p-n-перехода должен быть коротким, иначе они могут погасить друг друга при встрече, не выработав при этом никакого количества электроэнергии.

Плазмохимическое травление

В конструкции солнечной батареи предусмотрена лицевая поверхность с установленной решеткой для токосъема и тыльная сторона, представляющая собой сплошной контакт. Во время явления диффузии между двумя плоскостями возникает короткое замыкание, которое передается на конец.

Для устранения КЗ используется оборудование для солнечных батарей, позволяющее это делать плазмохимическим, химическим травлением или механическим, лазерным методами.Часто применяют метод плазмохимического воздействия. Травление проводится одновременно для стопки кремниевых пластин, уложенных друг на друга. Исход процесса зависит от продолжительности обработки, состава продукта, размера квадратов материала, направления ионного потока струй и других факторов.

Нанесение антибликового покрытия

За счет нанесения текстуры на поверхность элемента отражение снижается до 11%. Это означает, что десятая часть лучей просто отражается от поверхности и не принимает участия в образовании электричества.Для уменьшения таких потерь на лицевую сторону элемента наносится покрытие с глубоким проникновением световых импульсов, не отражающее их обратно. Ученые с учетом законов оптики определяют состав и толщину слоя, поэтому производство и установка солнечных элементов с таким покрытием снижает отражение до 2%.

Контактная металлизация с лицевой стороны

Поверхность элемента предназначена для поглощения наибольшего количества излучения; именно это требование определяет размерные и технические характеристики применяемой металлической сетки.При выборе оформления фасада инженеры решают две противоположные задачи. Уменьшение оптических потерь происходит при более тонких линиях и их удалении друг от друга. Производство солнечной батареи с увеличенным размером сетки приводит к тому, что часть зарядов не успевает дойти до контакта и теряется.

Поэтому ученые стандартизировали значение расстояния и толщины линии для каждого металла. Слишком тонкие полосы открывают пространство на поверхности элемента для поглощения лучей, но не проводят сильный ток.Современные методы нанесения металлизации – трафаретная печать. В качестве материала наиболее оправдана серебросодержащая паста. За счет его применения КПД элемента повышается на 15-17%.

Металлизация задней части устройства

Металл наносится на заднюю часть устройства двумя способами, каждый из которых выполняет свою работу. Алюминий напыляется сплошным тонким слоем по всей поверхности, кроме отдельных отверстий, и отверстия заполняются серебросодержащей пастой, играющей контактную роль.Сплошной алюминиевый слой служит своего рода зеркальным устройством с обратной стороны для свободных зарядов, которые могут потеряться в оборванных кристаллических связях решетки. С таким покрытием солнечные батареи работают на 2% больше по мощности. Отзывы потребителей говорят о том, что такие предметы более долговечны и меньше зависят от пасмурной погоды.

Изготовление солнечных батарей своими руками

Не каждый может заказать и установить дома источники питания от солнца, так как их стоимость на сегодняшний день достаточно высока. Поэтому многие умельцы и умельцы осваивают производство солнечных батарей в домашних условиях.

Приобрести наборы фотоэлементов для самостоятельной сборки можно в Интернете на различных сайтах. Их стоимость зависит от количества используемых пластин и мощности. Например, маломощные комплекты, от 63 до 76 Вт с 36 пластинами, стоят 2350-2560 руб. соответственно. Здесь закупаются рабочие элементы, которые по какой-либо причине были забракованы с производственных линий.

При выборе типа фотоэлектрического преобразователя учитывают тот факт, что поликристаллические элементы более устойчивы к пасмурной погоде и работают более эффективно, чем монокристаллические, но имеют меньший срок службы.Монокристаллические имеют более высокую эффективность в солнечную погоду, и прослужат они значительно дольше.

Для организации производства солнечных панелей в домашних условиях необходимо рассчитать суммарную нагрузку всех устройств, которые будут питаться от будущего преобразователя, и определить мощность устройства. Отсюда следует количество фотоэлементов с учетом угла наклона панели. Некоторые умельцы предусматривают возможность изменения положения накопительной плоскости в зависимости от высоты солнцестояния, а зимой — от толщины выпавшего снега.

Для изготовления корпуса используются различные материалы. Чаще всего используют алюминиевые или нержавеющие уголки, применяют фанеру, ДСП и т. д. Прозрачная часть выполняется из органического или обычного стекла. В продаже есть фотоэлементы с уже припаянными проводниками, предпочтительнее покупать такие, так как упрощается задача сборки. Пластины не укладываются одна на другую — нижние могут дать микротрещины. Припой и флюс наносятся заранее. Паять элементы удобнее, располагая их сразу на рабочей стороне.В конце крайние пластины привариваются к шинам (более широким жилам), после чего выводятся «минус» и «плюс».

После проделанной работы панель тестируется и опломбируется. Иностранные умельцы используют для этого составы, но для наших мастеров они достаточно дороги. Самодельные преобразователи герметизируются силиконом, а тыльная сторона покрывается лаком на акриловой основе.

В заключение следует сказать, что отзывы мастеров, которые сделали, всегда положительные. Однажды потратив деньги на изготовление и установку преобразователя, семья очень быстро их расплачивается и начинает экономить, используя бесплатную энергию.

Сегодня сложно представить загородный дом или даже небольшой коттедж без электричества. Но даже если ваш дом подключен к централизованной электросети, вы можете попытаться снизить затраты на электроэнергию — и тогда однажды вы начнете думать о том, как сделать солнечные батареи. Также можно приобрести готовый солнечный коллектор, но он будет стоить намного дороже самодельного, а сделать его своими руками достаточно просто.

Самодельный аккумулятор

Подсчитано, что в солнечный день один квадратный метр солнечной панели вырабатывает около 120 Вт электроэнергии.Соответственно, десятиметровая панель вырабатывает около киловатта. В доме с семьей из 3-4 человек ежемесячно расходуется 300-350 кВт электроэнергии. Поэтому, если основным источником энергии станет солнечная батарея, общая площадь солнечной ловушки должна быть не менее 20 квадратных метров.

Что такое солнечный коллектор и как он работает

По своей конструкции солнечный коллектор представляет собой просто контейнер, в котором закреплено множество мелких, очень хрупких пластин — солнечных элементов. Электричество, которое они производят, перезаряжает батарею, которая является источником энергии.

Фотопластинки

Фотопластинки бывают разных размеров и форм, но:

  • независимо от формы и размера элементы одного типа генерируют одинаковое напряжение;
  • элементов большей площади генерируют больший ток;
  • мощность коллектора рассчитывается по формуле «напряжение, умноженное на генерируемый ток».

Таким образом, батарея из больших солнечных элементов при том же напряжении будет выдавать большую мощность тока, чем собранная из маленьких, но она будет тяжелее и громоздче.Батарея мелких ячеек позволяет собрать коллектор зажигалки. Но чтобы получить требуемую мощность, его площадь должна быть больше.

Не используйте элементы разных размеров в одной солнечной панели. Максимальный ток, который вы получаете от него, ограничен током наименьшей ячейки. В то же время более крупные сегменты не будут работать на полную мощность.

Материалы и инструменты

Чтобы собрать дома солнечную батарею, в первую очередь потребуются фотопластинки. В набор «Солнечные элементы» (из 36 и 72 элементов), помимо самих пластин, входит все необходимое для сборки — проводники, шины, диоды Шоттки и паяльник с кислотой.Все эти компоненты можно приобрести отдельно.

Мощность такой батареи 60 Вт; напряжение — 18 вольт. Энергии заряжаемого от него аккумулятора хватает на несколько часов работы светильников, телевизора, зарядку для телефона и т. д. Чтобы снизить энергопотребление, установите в доме не обычные, а экономичные люминесцентные лампы.

В интернет-магазинах можно найти так называемые «модули типа В». Такие панели, забракованные в промышленном производстве, сохраняют все свои свойства, но намного дешевле.Предпочтительно покупать пластины с уже припаянными жилами – именно пайка проводов занимает больше всего времени.

Общий порядок работ

По сути, корпус для солнечного коллектора представляет собой просто коробку с низкими бортиками, которые не будут затенять фотопластинки, когда лучи падают под углом. Его можно сделать на основе каркаса из алюминиевого профиля (дно — лист поликарбоната, оргстекла и т. д.), а можно из обычной 10-мм фанеры и деревянных брусков.

Деревянный каркас солнечного коллектора

  1. По периметру фанерного листа приклейте и дополнительно прикрутите бруски сечением 2 см. Пластины удобнее монтировать не в один ряд, а группами по 18 штук. Для этого посередине прибивается разделительная рейка. Коробка внутри и снаружи окрашена водостойкой краской.
  2. Используйте сверло диаметром 6 мм, чтобы просверлить вентиляционные отверстия в нижней части корпуса и в распорной планке.Через одно из отверстий в разделительной рейке, соединяющей части батареи, будет проходить провод, его можно сделать с учетом толщины провода.
  3. «Мозаика» из фрагментов-ячеек собирается на подложку из любого тонкого, жесткого и непроводящего материала (например, ДСП) и закрепляется в корпусе. Видео по правильной сборке можно найти на некоторых специализированных сайтах. Перед сборкой подложка также окрашивается с двух сторон.
  4. Общий пучок проводов выводится из аккумулятора через отверстие в днище ближе к его верху.Чтобы они не выпадали из корпуса, провода лучше связать в узел и закрепить герметиком. После высыхания можно прикрепить верхнюю защитную панель. Если накрыть и изолировать аккумулятор до высыхания силикона, то на внутренней поверхности защитного экрана от его паров образуется пленка, снижающая прозрачность экрана.
  5. Лицевая сторона готового коллектора покрыта оргстеклом или другим прочным прозрачным материалом. На каждую часть каркаса нужен отдельный лист.Они крепятся саморезами и изолируются по периметру силиконовым герметиком.

Подложка (перфорированный лист ДСП)

Как удалить воск с фотопластинок?

Поскольку фотоэлементы очень хрупкие, некоторые продавцы натирают их перед отправкой, чтобы защитить от ударов. Перед началом работы с такими панелями их необходимо очистить. Делается это с помощью горячей воды и мыльных ванночек.

Поместите фотоэлементы в холодную воду и медленно нагревайте их, не доводя до кипения — при кипячении они будут ударяться друг о друга.Высокие температуры также могут повредить контакты. Разделять фотопластинки удобно пластиковыми (не металлическими) щипцами и шпателем.

Отделенные пластины переносят во вторую емкость с мыльным раствором, где тщательно очищают от остатков воска. После этого их промывают в чистой теплой воде и раскладывают на полотенце для просушки. Особую осторожность нужно соблюдать с пластинами, к которым уже припаяны жилы: при разделении проводки они могут порваться.

Установка фотоэлементов

Монтаж начинают с нанесения «сетки» на монтажную поверхность и на подложку.На углы каждой размеченной ячейки монтажной поверхности приклейте небольшие пластиковые крестики, которые используются для укладки плитки. Тогда плиты не будут двигаться при установке.

Выложите элементы тыльной стороной вверх на расстоянии 3-5 миллиметров друг от друга. необходимо соединить фотопластинки в каждой группе по 18 штук последовательно. После этого для получения заданного напряжения группы также соединяют последовательно. Если соединить пластины и их группы параллельно, то ток будет выше, а мощность ниже, чем при последовательном соединении.

Фотоэлементы на подложке

Для пайки используется маломощный паяльник и канифольный припой. Место пайки перед пайкой смазывают флюсовым карандашом. Фотопластинки очень тонкие и хрупкие, поэтому паяльником давить нельзя.

Одна группа спаяна «цепочками» из 6 элементов. Так как они соединены последовательно, среднюю цепь нужно аккуратно повернуть на 180 градусов по отношению к двум другим. Если вы решили соединить цепи между собой специальной шиной (широким плоским проводом), то средний ряд поворачивать не нужно.

Схема сборки солнечных элементов (шлейфовое соединение)

Зачем нужны диоды Шоттки?

Как уже было сказано, комплекты, продаваемые компанией Solar, помимо самих фотоэлементов и материалов для пайки, включают в себя так называемые диоды Шоттки (шунтирующие диоды). Что это такое и нужно ли их ставить? Говоря простым языком, эти диоды предотвращают разряд батареи ночью и в пасмурную погоду.

Предполагается, что такой диод желательно припаять к каждой ячейке, но на практике он ставится на всю батарею («минус» диода припаивается к «плюсу» батареи). Наиболее оптимально установить по диоду Шоттки на каждую половинку описанной выше батареи. Тогда если одна его часть окажется в тени, то вторая продолжит работу. Шунтирующие диоды лучше устанавливать внутри, а не снаружи аккумуляторов — они эффективнее работают при более высоких температурах.

Склеивание панелей

Теперь можно приклеить цепочки из пластин к основе. Нанесите каплю силиконового герметика на центр каждой из шести полосок в цепочках. Переверните цепочку лицевой стороной вверх и поместите ее на маркировку.Осторожно нажмите вниз, чтобы «поймать» герметик. Цепочка очень гибкая, поэтому, чтобы не сломать тонкие проволочки, лучше переворачивать ее вместе.

Будьте осторожны с герметиком! Капля герметика в центре полосы прочно приклеит ее к основанию. Но если вы нанесете клей на всю пластину, она со временем сломается. Это связано с тем, что при нагревании и охлаждении основание и пластины расширяются и сжимаются по-разному.

Еще один способ приклеить получившуюся панель к подложке — использовать двухсторонний мягкий полимерный монтажный скотч, например Rollfix.Он подходит для использования на открытом воздухе. Отрежьте от ленты небольшие кусочки, которые (так же, как и герметик) расположите в центрах пластин.

Защитное стекло

Чем прозрачнее защитный материал солнечной батареи, тем лучше. Можно использовать обычное толстое оконное стекло, а можно взять часть стандартного стеклопакета для корпуса солнечной батареи. Но стекло может разбиться во время града, а поменять защитную панель на коллекторе достаточно сложно.

Лучшим материалом для защитного экрана является оргстекло или оргстекло.Можно закрепить лист силиконовым герметиком, а можно использовать тот же монтажный скотч Rollfix. Стекольщики используют хитрый способ склеивания стекла, который позволяет склеить его быстро и ровно.

Нанесите монтажную ленту по периметру коробки, но только снимите край защиты с верхнего слоя клея. Теперь приложите лист стекла, оргстекла или оргстекла, слегка приподнимите его и вытяните всю защитную пленку «за хвост». Лист встанет на место. Теперь осталось заизолировать стыки герметиком, и батарея готова.

Экология потребления. Lifehack: Независимость от энергии и роста цен на нее, хоть тепловую, хоть электрическую. На помощь придут солнечные батареи и самодельные ветряки — один из видов альтернативных источников электроэнергии

Что для вас значит быть фермером? Для меня это независимость. Независимость от разного рода санкций, вводимых разными странами. Независимость от роста цен на продукты, так как на своей ферме можно выращивать все.И, конечно же, это независимость от энергии и роста цен на нее, будь она хоть тепловой или электрической. В одной из своих статей я писал о том, как построить биогазовую установку своими руками, но она подходит тем фермерам, которые занимаются разведением скота, а что делать тем фермерам, которые занимаются овощеводством или растениеводством?

На помощь придут солнечные батареи и самодельные ветряки — некоторые из видов альтернативных источников электроэнергии. На мой взгляд, все должно сочетаться.Ветряная турбина будет заряжать батареи, когда есть ветер, но нет солнечного света, а солнечная панель – наоборот.

Как работают солнечные панели:

Чтобы понять, как собрать солнечные батареи своими руками, нужно понять, как они работают. Это позволит выбрать подходящий материал при покупке. Я считаю, что вам нужно знать следующее:

  • Солнечные панели работают с помощью фотоэлементов, которые бывают монокристаллическими и поликристаллическими.Солнечные элементы часто называют солнечными батареями.
  • Собрать солнечные батареи своими руками вряд ли получится, поэтому покупать их придется в любом случае. Искал их в России, но к сожалению сейчас все делается в Китае.

Видео ниже представляет собой отрывок из научной программы о солнечных батареях, в нем рассказывается немного об истории и о том, как работают солнечные батареи. В конце статьи будет подробное видео о том, как собрать солнечную панель своими руками.

После того, как вы узнали о принципе работы солнечной батареи из видео, можно подвести некоторые итоги:

  1. Монокристаллические фотоэлементы имеют КПД около 13%, но более выгодны только при достаточном количестве солнечных дней.
  2. В России думаю не выгодно ставить эти панели, поэтому есть поликристаллические солнечные батареи, их КПД около 7%, но они лучше работают при облачности и малом количестве солнечного дня.
  3. Сейчас есть технологии, позволяющие сделать фотоэлемент с КПД более 40%.
  4. Приблизительно один фотоэлемент будет производить 2,7 Вт.
  5. Цена на поликристаллические и монокристаллические солнечные элементы в основном одинакова, она также одинакова на солнечные панели.

Вам нужно понять, какая мощность вам нужна и исходя из этого рассчитать необходимое количество солнечных панелей, но об этом мы поговорим в следующих статьях.Важно знать, что солнечные батареи можно использовать напрямую, поэтому если вам нужно вскипятить воду в чайнике мощностью 2 кВт, то для этого потребуется 20 панелей по 100 Вт. Но если использовать аккумуляторные батареи, то можно обойтись 3-5 батареями, которые будут заряжать аккумулятор после того, как чайник вскипятит воду.

Хочу отметить, что аккумуляторы зачастую стоят столько же, сколько и сами панели. Если для освещения использовать солнечные батареи, то можно обойтись панелью на 200 Вт и поставить в доме энергосберегающие лампочки.

Собираем солнечные батареи своими руками

Перед сборкой солнечных панелей своими руками вам потребуется сделать каркас для батареи. В качестве защитного слоя и прозрачной поверхности в раме используется оргстекло; можно использовать и обычное стекло, но оно не так надежно. Для корпуса используются алюминиевые уголки.

ВАЖНО обратить внимание на впайку солнечных элементов в схему, от этого зависит насколько хорошо будет работать солнечная панель.Фотоэлементы идут с припаянными проводами, что облегчит задачу, но паять в любом случае придется. Предварительно нанесен флюс и припой.

Как собрать солнечную панель своими руками смотрите в видео ниже.

Небольшая экономия о солнечных панелях и рентабельность сборки своими руками

Поискав в интернете фотогальванические элементы для сборки солнечных панелей, чтобы купить их в России, я нашел их по 3200 рублей за 38 штук, думаю это не выгодно, так как сейчас есть панели по 4500 рублей, разница в 1300 уменьшит ваше время и усилия.

Но если поискать китайские солнечные батареи, то можно найти по 4500 рублей за 100 штук. Из 100 штук уже можно собрать две панели по 100 Вт. В этом случае выгодность покупки фотоэлементов очевидна. Хочу обратить ваше внимание, что в видео ниже идет сборка фотоэлементов, размер которых 125*63. В интернете нашел китайские солнечные элементы 156*156 с их помощью можно собрать 4 солнечных панели 100 ватт.

Как и обещал, видео о том, как собрать солнечную панель своими руками.Очень подробно показан принцип пайки и герметизации. ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал Econet.ru, который позволяет смотреть онлайн, скачать с YouTube бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека. Любовь к другим и к себе, как ощущение высоких вибраций важный фактор исцеления — сайт

П.С. И помните, всего лишь изменив свое потребление — вместе мы изменим мир! © эконет

Присоединяйтесь к нам по телефону

Спрос на альтернативные источники энергии растет с каждым днем.Умельцы активно осваивают способы изготовления солнечной батареи своими руками.

Подготовительный этап: что нужно знать о солнечных панелях

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

В большинстве случаев солнечные панели не могут заменить полноценную электростанцию ​​и обеспечить рабочее напряжение 220 В для работы мощных электроприборов.Ограничения возникают из-за их высокой стоимости и большого свободного места для установки.

Часто используются как дополнительный источник энергии и для неэлектрифицированных дач.

Эффективность солнечных батарей зависит от погодных условий, интенсивности потока солнечного света, угла падения светового потока.

Малое количество ясных дней в конкретном регионе, сильная затененность земельного участка могут быть причиной экономической нерентабельности новой установки: срок окупаемости будет больше срока службы (до 30 лет ).

Место для установки солнечной батареи для вашего дома должно быть хорошо освещено, желательно расположено выше уровня земли (на крыше), а сама конструкция должна иметь возможность корректировать положение в пространстве, чтобы солнечные лучи падали перпендикулярно на поверхность фотоэлементов.

Как самостоятельно сконструировать солнечную панель

Для сборки солнечной панели вам понадобится:

  • Сделать каркас — каркас из алюминиевых уголков или деревянных реек.Вы можете выбрать любую форму корпуса, а соответственно и форму солнечной батареи. Необходимо подготовить подложку из ДВП и защитное стекло по размерам.
  • Паять солнечные элементы. Самый ответственный этап: от качественной пайки зависит конечная работоспособность аккумулятора. 3. Поместите пластину в раму и заклейте – завершающий этап работы.

Основную часть солнечной батареи составляют фотогальванические элементы, преобразующие энергию дневного света в электрическую.

Промышленность выпускает 3 вида пластин: монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные (аморфные). Только первые 2 доступны по цене и приобретаются в качестве заготовок для будущих домашних экспериментов.

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

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

Имеет смысл покупать уцененные фотоэлементы второго сорта — они не подходят для промышленных целей, а имеющиеся дефекты не ухудшают качество самоделки.

Купленные фотоэлементы необходимо спаять. Отдельный элемент дает напряжение 0,5В, обычно домашние мастера ориентируются на номинальное напряжение готового изделия 18В. , последовательное соединение увеличивает напряжение.

На рабочем столе должны быть паяльник, флюс и припой. Оловянная проволока, бескислотный флюс, оставляющий минимум жирных следов.

Кремниевые пластины размещаются на защитном стекле, оставляя зазор 5 мм: при нагреве фотоэлементы расширяются. При пайке важно соблюдать полярность — дорожки с минусовым знаком и плюсом отличить несложно.

Внимание!

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

Дополнительно следует впаять диод Шоттки 31DQ03 или аналогичный для предотвращения саморазряда аккумулятора в неактивном состоянии.

Сердечник солнечной батареи готов, осталось поместить его в подготовленный корпус. После этого в центр каждого отдельного фотоэлемента наносится по одной капле термостойкого герметика (если капель несколько, то при расширении от нагрева пластина может лопнуть) и аккуратно накрывается подложкой, затем крышкой.

Стыки надо заделать силиконом, и готово изделие, которое может стать альтернативой промышленным фотоэлементам

Фото солнечных батарей из самодельных радиодеталей удивляют своей оригинальностью, хотя технические характеристики не очень впечатляют.

Внимание!

Для производства электроэнергии в домашних условиях могут использоваться самые разные материалы:

  • Транзисторы типа КТ или П, внутри которых расположен полупроводниковый кремниевый элемент.С них срезана металлическая крышка, а вскрытая пластина способна выполнять функции фотоэлемента, ее напряжение 0,35 В.
  • Диоды Д223Б. Их преимущества перед другими – напряжение 0,35 В при компактных размерах, удобный корпус, легкая очистка ацетоном от ненужной краски для последующей работы.
  • Медная фольга.

Для приобретения свойств преобразования солнечной энергии в электрическую необходимо провести специальную обработку:

  • Обезжирить.
  • Отшлифуйте наждачной бумагой, чтобы удалить защитную оксидную пленку и возможную коррозию. Прокалить на газовой горелке до образования оксида меди — пластина меняет цвет на черный и нагревается после этого полчаса.
  • После медленного охлаждения заготовку осторожно промывают под проточной водой для удаления черной пленки.

Искомый полупроводник представляет собой пластину с тонким слоем оксида меди. В отличие от первых двух вариантов, здесь для дальнейшей работы не нужны паяльные работы.

Требуется поместить в солевой раствор 2 куска фольги одинакового размера, но разных по свойствам — обработанный и исходный вариант.

Не должны соприкасаться, зажать их «крокодилами» с проводами. Положительный полюс — к чистой меди, отрицательный — к оксиду. Раствор соли в прозрачной емкости не доходит до верхней части пластин на 2-3 см.

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

Внимание!

Солнечная батарея своими руками фото

Люди давно задумались о том, как получить электрическую энергию от солнца. Тогда возникает вопрос: «Как сделать солнечный коллектор?» Ведь если в вашем доме полно электроприборов, это очень экономно. Особенно летом, когда солнце светит весь день.Вы можете сделать свою солнечную панель, и это не займет много денег — это будет стоить 300-400 долларов. Взамен получите постоянный источник электроэнергии. Вам больше не придется беспокоиться о том, что вас выключат, и вы не сможете пользоваться электроприборами. Итак, для того, чтобы разобраться, как сделать солнечную батарею, нужно понять, как она работает. Тем более, если придется монтировать дома солнечную батарею.

По сути, солнечная батарея производит электрическую энергию из энергии, получаемой от солнца, благодаря специальным фотоэлектрическим преобразователям.

Вся суть работы основана на фотоэффекте. Свет от солнца попадает на фотоэлементы, тем самым выбивая незанятые электроны с последних орбит каждого из атомов, находящихся на кремниевой пластине. Затем этот свет становится переменным током, который может электрифицировать дом.

Принцип самодельной солнечной батареи

Итак, как сделать солнечную батарею самостоятельно? Для изготовления солнечной системы своими руками вам понадобится:

  • Алюминиевая или деревянная рама
  • Подложка из ДВП
  • Обычное стекло или оргстекло
  • Диоды и проводники
  • Фотоэлементы

Только одна самодельная солнечная батарея будет иметь около 36 ячеек, и каждой потребуется напряжение 0.5 вольт. Получается 18 вольт на солнечную панель.

Кстати из-за хрупкости панели с ними нужно обращаться максимально бережно и по этой же причине желательно купить еще несколько штук, чтобы были запасные домики в случае чего.

Преимущество самостоятельной сборки солнечной батареи в том, что можно сделать базу, а затем добавить к ней мощность, докупив дополнительные элементы.

Большие батареи бесполезны, так как будут сложности с их установкой, выбором угла наклона.Более того, они чаще всего подхватывают ветер, а это крайне небезопасно.

И кстати, имейте в виду, что 220 вольт от солнца обеспечить нельзя, потому что для этого потребуется огромный аккумулятор. Одна пластина сможет отдать ток, напряжение которого будет 0,5 В. Идеальный вариант, если солнечный коллектор имеет напряжение 18 вольт, но для этого потребуется рассчитать количество фотоэлементов. Сделать солнечные батареи не просто, но и не сложно. В данном случае нас интересует плоский солнечный коллектор.

Сборка рамы

Теперь приступим к решению вопроса: «Как собрать солнечную батарею собственного производства?»

Первое, что делают при изготовлении самодельных солнечных батарей – создают своеобразную защитную оболочку – корпус. Его можно сделать с помощью алюминиевых уголков или деревянных брусков. Если используется металлическая основа, то одну из полок нужно будет спилить напильником под углом 45 градусов, при этом вторая полка будет отражаться под таким же углом.Отрезанные части каркаса нужно будет скрутить, используя квадраты, изготовленные из того же материала. Когда рамка готова, на нее с помощью силикона необходимо приклеить специальное защитное стекло.

Делаем пайку пластин

Первое, что нужно знать в этом случае, это то, что напряжение повышается при последовательном соединении, а ток, соответственно, при параллельном.

Силиконовые пластины нужно будет разложить на стекле так, чтобы между ними оставалось небольшое расстояние — около 5 мм с каждой стороны.Это необходимо для предотвращения расширения компонентов при тепловом нагреве, так как радиатора нет. Преобразователи имеют две дорожки — это, соответственно, плюс и минус. Детали придется последовательно соединять в одну цепочку. Проводники от последних радиодеталей нужно будет вывести на общую шину.

Для предотвращения саморазряда аккумулятора ночью желательно установить на средний контакт диод Шоттки 31DQ0.

Когда все элементы будут припаяны, проверьте мультиметром показатель напряжения, которое будет на выходе.Оно должно быть не менее 18-19 вольт.

Диодная солнечная батарея

Изготовление солнечных батарей в домашних условиях не ограничивается одним методом. Получить энергию от солнца можно с помощью диодов Д223Б. Они хороши благодаря высокому напряжению и стеклянному корпусу.

Как сделать:

  1. Все радиодетали нужно сложить в специальный контейнер и залить ацетоном, примерно на несколько часов.
  2. Затем найдите неметаллическую пластину и разметьте ее для будущих компонентов, которые будут составлять блок питания.
  3. С помощью мультиметра найти плюс на каждом диоде и слегка его отогнуть. Важно, чтобы диоды были припаяны в вертикальном положении, чтобы можно было получить гораздо более высокое напряжение генерации.

Итак, в три шага вы сможете сделать солнечный коллектор своими руками.

Фольгированная солнечная панель

Как делается солнечная батарея из диодов теперь понятно. Еще один хороший способ – сделать батарейку из фольги. Но его мощность будет ниже, чем у предыдущих способов.

Инструкции:

  1. Вам понадобится 45 квадратных метров медной фольги. см. Его необходимо обезжирить.
  2. Используйте наждачную бумагу для удаления оксидной пленки.
  3. Теперь нужно надеть фольгу на горелку, мощность которой должна быть не более 1,1 кВт. Разогревайте, пока не начнут появляться красновато-оранжевые пятна.
  4. После этого нужно прогревать еще полчаса, чтобы образовалась оксидная пленка нужной толщины.
  5. Затем жарку нужно остановить и дать листу остыть вместе с плитой.
  6. Удалить остатки проточной водой, но не сгибать лист
  7. У пластиковой бутылки объемом 2–2,5 л перережьте горлышко и положите туда два куска фольги. Им не нужно подключаться. Фиксируются специальной клипсой типа «Крокодил».
  8. На обрабатываемый кусок пойдет минус, а на другой плюс.
  9. Теперь нужно залить туда раствор соли. Его уровень должен быть немного ниже верхнего края электродов – примерно на 2,5 см. Его готовят из 2–4 столовых ложек соли.

Самодельная солнечная панель — отличное решение. И как видите, способов его изготовления множество: солнечная батарея из транзисторов, солнечный коллектор из алюминиевых банок, из фольги, из диодов. И это еще не все. Собирать не сложно, если понимать, как это работает. Она, конечно, не сможет запитать целый дом или дачу, но как дополнительный аккумулятор для зарядки телефона или другой мелкой техники вполне сгодится. Делая солнечную панель в домашних условиях, будьте очень внимательны и строго следуйте всем инструкциям.

снимите розовые очки и учитесь на чужих ошибках Как собрать систему на солнечной энергии

Современные реалии таковы, что альтернативные источники питания – удовольствие отнюдь не дешевое. Далеко не у всех есть возможность заказать установку солнечных батарей у поставщика, поэтому солнечные панели своими руками становятся популярными.

Солнечные панели сделать несложно. Для этого вам понадобятся: элементы для солнечной батареи, флюс (подойдет карандаш, который легко наносится, но вполне нормально использовать канифоль), спирт, паяльник на 40 ватт, ватные палочки, широкая покрышка (до 2 метров) и узкая покрышка (1.6 мм). Узкая шина представляет собой луженую проволоку (медная полоса, покрытая оловом). Когда светит солнце, температура солнечного элемента сильно возрастает, вызывая расширение, ночью происходит обратный процесс – сужение. Можно, конечно, взять покрышку пошире — 2 мм, но практика показывает, что оптимальная ширина все же 1,6 мм.

Первый шаг — рассортировать солнечные элементы. Каждый из них выдает 0,26-0,35 вольта. Их нужно рассортировать, чтобы выбрать примерно одинаковые по номиналу.Их количество должно быть 36. Если в аккумуляторе есть хотя бы один элемент с низким номиналом, то это будет сопротивление, что нежелательно.

Нарезаем покрышку (должно быть 72 полосы), определяя ее длину по ширине двух элементов, расположенных на расстоянии пяти-десяти миллиметров друг от друга.

Видео: Полный процесс изготовления солнечной панели своими руками

Видео: Самодельная солнечная батарея из двух стаканов своими руками

Видео: Сборка панели солнечных батарей своими руками

Видео: Сборка солнечной батареи своими руками

Места будущей пайки на элементах протираем спиртом, чтобы обезжирить.Для начала достаточно взять три элемента. Затем рисуем по ним карандашом (шину обезжиривать не нужно, т.к. она залуденная). Припаиваем шину, которая легко ложится, поэтому прилагать к ней сильные усилия не нужно. Установив паяльник на одно место, дождитесь, пока покрышка начнет плавиться и после этого медленно проведите паяльником по всей покрышке.

Фото: Пайка солнечной батареи своими руками

Затем спиртом и ватным тампоном аккуратно удалите остатки флюса.Таким образом подготавливаются все остальные элементы. Теперь можно паять с обратной стороны, также протирая спиртом и нанося флюс, уже соединяя элементы в панельку (ячейки 9х4).

Обязательно удалите лишний флюс. Обратная сторона будет иметь положительный потенциал в любой точке.

Теперь дизайн нужно перенести на лицевую поверхность — в нашем случае это литой акрил от Altuglas толщиной 5 мм. Можно, конечно, припаять фотоэлементы прямо с лицевой стороны (так будет даже удобнее).

Ленты с солнечными батареями уложены таким образом, что на первой ленте первая шина идет снизу, вторая сверху. На втором — в обратном порядке: первый сверху, второй снизу и т. д. Это обеспечит последовательное соединение.

Припаиваем эти выводы узкой шины к широкой, удалив остатки кусачками. Перед прокаткой пленки необходимо снять мерки, чтобы убедиться, что все сделано правильно.

Также нужно проверить, нет ли сильно горячих панелей (вручную). Если есть, заменяем. Если нет, то наматываем пленку 751 oracal, которая предназначена для оклейки аппликаций на автомобили. Его гарантийный срок составляет семь лет. Но, по опыту, этот период гораздо дольше. Делаем это очень аккуратно, чтобы не было перекосов, т.к. отклеить его уже невозможно. В крайнем случае, если это произошло, пленку необходимо аккуратно разрезать и приклеить. Не прижимайте пленку к элементам.От центра ровняется к краям, прижимая только в местах, где нет элементов. Не стоит обращать внимание на мелкие пузырьки — они уйдут при раскатывании. Отделите пленку от основы на сантиметр, не больше. Снова проверяем параметры (вольты и ток короткого замыкания). Ток в четыре ампера говорит о том, что у нас все правильно.

Осталось разместить конструкцию в рамке.

Рамка для солнечной батареи

Оргстекло

годится в качестве прозрачного слоя, но со временем оно коробится и желтеет, что влияет на работоспособность аккумулятора.Можно использовать обычное стекло, которое позволяет уменьшить нагрев солнечных батарей, за счет того, что оно не пропускает инфракрасный спектр. Наконец, есть акриловое стекло, которое со временем не теряет прозрачности и не коробится.

В качестве корпуса чаще всего используют алюминиевые уголки

, ДСП, фанеру и другие материалы.

Последний шаг — запечатывание

Компаунды используются для герметизации (преимущественно за рубежом). Но стоят они прилично, поэтому наши мастера используют либо силиконовый герметик, либо защитную пленку (как описано выше), либо смешанный с герметиками акриловый лак.

Пайка фотоэлементов

В продаже можно найти фотоэлементы с припаянными проводниками, но чаще приходится делать самому. Что вы должны знать? Во-первых, с фотоэлементами нужно работать очень осторожно — они хрупкие и дорогие.

Где купить фотоэлементы?

Проще всего набрать запрос в браузере — результатов появится достаточно, в том числе и частные предприниматели, которые предлагают элементы, необходимые для создания солнечной батареи.Правда, стоят они довольно дорого — на Ebay можно найти гораздо дешевле. Можно, конечно, покупать вещи, забракованные в производстве по разным причинам: они будут стоить гораздо дешевле, но есть риск, что они окажутся непригодными для использования мастерами. Кроме того, доставка может стоить до тридцати долларов.

Какие фотоэлементы выбрать

Как правило, встречаются монокристаллические и поликристаллические фотоэлектрические преобразователи. Первые имеют больший срок службы – до тридцати лет, но чувствительны к погодным изменениям.Последние, наоборот, не слишком снижают мощность в пасмурных условиях, но имеют меньший срок службы. Кроме того, по сравнению с монокристаллами с КПД 13%, у них он составляет от семи до девяти процентов.

Для более эффективного использования солнечной батареи необходимо предусмотреть изменение угла наклона.

Выход

Сделать солнечную панель своими руками оказалось не так уж и сложно. И намного дешевле, чем заказывать его у поставщика!

Солнечные батареи — это источник энергии, который можно использовать для выработки электроэнергии или тепла для малоэтажного дома.Вот только солнечные батареи имеют высокую стоимость и недоступны большинству жителей нашей страны. Ты согласен?

Другое дело, когда своими руками изготавливается солнечная батарея — затраты значительно снижаются, а работает такая конструкция не хуже панели промышленного производства. Поэтому, если вы всерьез задумались о приобретении альтернативного источника электроэнергии, попробуйте сделать его самостоятельно – это не очень сложно.

В статье речь пойдет о производстве солнечных батарей.Мы расскажем, какие материалы и инструменты для этого потребуются. А ниже вы найдете пошаговые инструкции с иллюстрациями, наглядно демонстрирующими ход работы.

Энергия солнца может быть преобразована в тепловую энергию, когда энергоносителем является жидкий теплоноситель, или в электрическую энергию, накапливаемую в батареях. Аккумулятор представляет собой генератор, работающий на принципе фотоэффекта.

Преобразование солнечной энергии в электрическую происходит после того, как солнечные лучи попадают на пластины фотоэлементов, которые являются основной частью батареи.

В то же время кванты света «сбрасывают» свои электроны с крайних орбит. Эти свободные электроны дают электрический ток, который проходит через контроллер и накапливается в аккумуляторе, а оттуда поступает к потребителям энергии.

Галерея изображений

Материалы для создания солнечной пластины

Приступая к сборке солнечной батареи, необходимо запастись следующими материалами:

  • силикатные пластины-фотоэлементы;
  • листы ДСП, уголки и рейки алюминиевые;
  • твердый пенопласт 1.толщиной 5-2,5 см;
  • прозрачный элемент, служащий основой для кремниевых пластин;
  • Шурупы
  • , саморезы;
  • силиконовый герметик для наружных работ;
  • электрические провода, диоды, клеммы.

Количество необходимых материалов зависит от размера вашей батареи, которая чаще всего ограничена количеством доступных солнечных элементов. Из инструментов вам понадобятся: отвертка или набор отверток, ножовка по металлу и дереву, паяльник.Для проверки готового аккумулятора понадобится тестер амперметра.

Теперь рассмотрим наиболее важные материалы более подробно.

Кремниевые пластины или солнечные элементы

Фотоэлементы для батарей бывают трех типов:

  • поликристаллические;
  • монокристаллический;
  • аморфный.

Пластины поликристаллические характеризуются низким КПД. Величина полезного действия составляет около 10 – 12%, но со временем эта цифра не уменьшается. Срок службы поликристаллов 10 лет.

Солнечная батарея собирается из модулей, которые в свою очередь состоят из фотоэлектрических преобразователей. Аккумуляторы с жесткими кремниевыми фотоэлементами представляют собой своего рода сэндвич с последовательными слоями, закрепленными в алюминиевом профиле.

Монокристаллические солнечные элементы имеют более высокий КПД — 13-25% и длительный срок работы более 25 лет. Однако со временем эффективность монокристаллов снижается.

Монокристаллические преобразователи получают путем распиливания искусственно выращенных кристаллов, чем объясняются самые высокие фотопроводимость и производительность.

Пленочные фотопреобразователи получают нанесением тонкого слоя аморфного кремния на гибкую полимерную поверхность.

Гибкие батареи из аморфного кремния являются современными. Их фотоэлектрический преобразователь напыляется или приваривается к полимерной основе. КПД в районе 5 – 6%, но пленочные системы крайне просты в монтаже.

Пленочные системы с аморфными фотопреобразователями появились относительно недавно. Это предельно простой и максимально дешевый, но теряющий потребительские качества быстрее конкурентов.

Не рекомендуется использовать фотоэлементы разных размеров. В этом случае максимальный ток, вырабатываемый батареями, будет ограничен током наименьшей ячейки. Это означает, что большие пластины не будут работать на полную мощность.

При покупке солнечных элементов уточняйте у продавца способ доставки, большинство продавцов используют метод вощения, чтобы хрупкие элементы не сломались.

Чаще всего для самодельных аккумуляторов используются моно- и поликристаллические фотоэлементы размером 3х6 дюймов, которые можно заказать в интернет-магазинах типа E-by.

Стоимость фотоэлементов довольно высока, но во многих магазинах продаются так называемые элементы группы Б. Изделия, отнесенные к этой группе, бракованные, но годные к использованию, и их стоимость на 40-60% ниже, чем у стандартных пластин .

Большинство розничных интернет-магазинов продают фотоэлементы в упаковках по 36 или 72 преобразователя фотоэлектрических пластин. Шины необходимы для соединения отдельных модулей в аккумулятор, клеммы понадобятся для подключения к системе.

Фотогалерея

Солнечная батарея может использоваться как резервный источник энергии на случай частого отключения централизованного электроснабжения.Для автоматического переключения необходимо предусмотреть систему бесперебойного питания.

Такая система удобна тем, что при использовании традиционного источника электроэнергии зарядка осуществляется одновременно. Оборудование, обслуживающее солнечную батарею, находится внутри дома, поэтому для него необходимо предусмотреть специальное помещение.

Человечество в целях заботы об окружающей среде и экономии денег стало использовать альтернативные источники энергии, к которым, в частности, относятся солнечные батареи.Покупка такого удовольствия обойдется довольно дорого, а сделать это устройство своими руками совсем несложно. Поэтому вам не помешает научиться делать солнечную батарею самостоятельно. Об этом пойдет речь в нашей статье.

Солнечные панели — это устройства, вырабатывающие электроэнергию с помощью фотогальванических элементов.

Прежде чем рассказать о том, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо разобраться в устройстве и принципах его работы. Солнечная батарея включает в себя фотоэлементы, соединенные последовательно и параллельно, аккумулятор, накапливающий электроэнергию, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный, и контроллер, контролирующий зарядку и разрядку аккумулятора.

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

Каждый фотоэлемент представляет собой отдельную ячейку, вырабатывающую электричество. Ячейки связаны друг с другом и образуют единое поле, площадь которого определяет мощность батареи. То есть чем больше солнечных батарей, тем больше электроэнергии вырабатывается.

Для того, чтобы сделать солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо понимать суть такого явления, как фотоэффект.Фотоэлемент представляет собой кремниевую пластину, при попадании на которую света выбивается электрон с последнего энергетического уровня атомов кремния. Движение потока таких электронов порождает постоянный ток, который впоследствии преобразуется в переменный ток. Это явление фотоэлектрического эффекта.

Преимущества

Солнечные панели имеют следующие преимущества:

  • безвредность для окружающей среды;
  • прочность;
  • бесшумная работа;
  • простота изготовления и монтажа;
  • независимость электроснабжения от распределительной сети;
  • неподвижность частей аппарата;
  • незначительные финансовые затраты;
  • легкий вес;
  • работа без механических преобразователей.

Сорта

Солнечные панели делятся на следующие виды.

Кремний

Кремний

— самый популярный материал для аккумуляторов.

Кремниевые батареи также делятся на:

  1. Монокристаллический: в этих батареях используется очень чистый кремний.
  2. Поликристаллический (дешевле, чем монокристаллический): Поликристаллы получают путем постепенного охлаждения кремния.

Пленка

Такие батареи делятся на следующие типы:

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

Солнечные батареи из полимеров стали изготавливать относительно недавно, обычно для этого используют фуреллены, полифенилен и т.п. Полимерные пленки очень тонкие, около 100 нм. Несмотря на КПД 5%, полимерные аккумуляторы имеют свои преимущества: дешевый материал, экологичность, эластичность.

аморфный

КПД аморфных аккумуляторов 5%.Такие панели изготовлены из силана (кремний-водород) по принципу пленочных аккумуляторов, поэтому их можно отнести и к кремниевым, и к пленочным аккумуляторам. Аморфные батареи эластичны, вырабатывают электроэнергию даже в плохую погоду, лучше других панелей поглощают свет.

материалы

Для изготовления солнечной батареи вам потребуются следующие материалы:

  • фотоэлементы;
  • уголки алюминиевые
  • ;
  • диоды Шоттки;
  • силиконовые герметики
  • ;
  • проводников;
  • крепежные винты и крепеж;
  • лист поликарбоната/оргстекло
  • ;
  • паяльное оборудование.

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

Выбор фотоэлементов

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

КПД первых 13%, но такие фотоэлементы малоэффективны в непогоду, внешне представляют собой ярко-синие квадратики. Поликристаллические солнечные элементы способны вырабатывать электроэнергию даже в плохую погоду, хотя их КПД составляет всего 9%, на вид они темнее монокристаллических и обрезаны по краям.Аморфные фотоэлементы изготовлены из гибкого кремния, их КПД составляет 10%, их работоспособность не зависит от погодных условий, но производство таких элементов слишком дорого, поэтому они используются редко.

Если вы планируете использовать электроэнергию, вырабатываемую фотогальваническими элементами на даче, то советуем вам 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 различаться — это может вызвать проблемы со сборкой аккумулятора и его функционированием.Следует помнить, что количество энергии, вырабатываемой клеткой, прямо пропорционально ее размерам, т. е. чем больше фотоэлемент, тем больше электричества он производит; напряжение элемента зависит от его типа, а не от размера.

Количество производимого тока определяется размерами наименьшего фотоэлемента, поэтому следует покупать фотоэлементы одинакового размера. Конечно, не стоит покупать дешевые продукты, ведь это означает, что они не прошли проверку. Также не стоит покупать фотоэлементы, покрытые воском (многие производители покрывают фотоэлементы воском для сохранения продукции при транспортировке): снятие его может привести к повреждению фотоэлемента.

Расчеты и проект

Построить солнечную панель своими руками задача несложная, главное подойти к ее выполнению ответственно. Чтобы сделать солнечную панель своими руками, следует рассчитать суточное потребление электроэнергии, затем узнать среднесуточное солнечное время в вашем районе и рассчитать требуемую мощность. Таким образом, станет понятно, сколько ячеек и какого размера необходимо приобрести. Ведь, как было сказано выше, ток, вырабатываемый ячейкой, зависит от ее размеров.

Зная необходимый размер ячеек и их количество, необходимо рассчитать габариты и вес панели, после чего необходимо выяснить, выдержит ли крыша или другое место, где планируется установить солнечную батарею предполагаемый дизайн.

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

Этапы работы

Рама

Прежде чем приступить к изготовлению солнечной батареи своими руками, необходимо построить для нее каркас.Защищает аккумулятор от повреждений, влаги и пыли.

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

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

Элементы для пайки

Фотоэлементы раскладываются на лицевой боковой прозрачной поверхности так, чтобы расстояние между ними со всех сторон составляло 5 мм: таким образом учитывается возможное расширение фотоэлементов при повышении температуры.

Стационарные преобразователи, имеющие два полюса: положительный и отрицательный. Если нужно увеличить напряжение, соедините элементы последовательно, если ток — параллельно.

Во избежание разряда аккумулятора в ночное время в единую цепь, состоящую из всех необходимых частей, включают диод Шоттки, соединяя его с плюсовым проводником. Затем все элементы спаиваются между собой.

Сборка

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

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

Идеи из подручных материалов

Солнечную батарею можно сделать своими руками 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, для уменьшения перегрева панелей их размещают на фольге.

Как сделать солнечную панель из фольги?

Нам понадобится:

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

После очистки медного листа и мытья рук, отрезаем кусок фольги, кладем его на горячую электрическую плиту, нагреваем в течение получаса, наблюдая за почернением, затем снимаем фольгу с плиты, даем остыть и посмотрите, как кусочки отклеиваются от листа.После нагревания оксидная пленка исчезает, поэтому черный оксид можно аккуратно удалить водой.

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

Фольга также может использоваться для обогрева. Для этого его нужно натянуть на раму, к которой потом нужно подсоединить шланги, подсоединенные, например, к лейке.

Вот мы и научились делать солнечную панель для дома из фольги.

У многих дома завалялись старые транзисторы, но не все знают, что они вполне годятся для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. В данном случае фотоэлемент представляет собой полупроводниковую пластину, расположенную внутри транзистора. Как сделать солнечную батарею из транзисторов своими руками? Для начала нужно вскрыть транзистор, для чего достаточно срезать крышку, чтобы мы могли видеть пластину: она небольших размеров, чем и объясняется низкий КПД фотоэлементов из транзисторов.

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

Тестируемые транзисторы помещаем внутрь корпуса, например листового пластика и спать. Вы можете сделать такую ​​солнечную батарею своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и маломощных радиоприемников.

Старые диоды также подходят для сборки аккумуляторов. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совсем не сложно. Нужно вскрыть диод, оголив кристалл, являющийся фотоэлементом, затем прогреть диод 20 секунд на газовой плите, а когда припой расплавится, снять кристалл. Осталось припаять вытащенные кристаллы к корпусу.

Мощность таких аккумуляторов невелика, но ее достаточно для питания небольших светодиодов.

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

Корпус будем делать из фанеры, на которую уложим поликарбонат или оргстекло, на тыльной поверхности фанеры закрепим пенопласт или стекловату для утепления. Алюминиевые банки будут служить фотоэлементами. Важно выбирать именно алюминиевые банки, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо, и обладает лучшей теплоотдачей.

Далее в нижней части банок проделываются отверстия, крышка отрезается, а ненужные элементы подгибаются для обеспечения лучшей циркуляции воздуха.Затем нужно очистить банки от жира и грязи специальными средствами, не содержащими кислоты. Далее нужно герметично скрепить банки между собой: силиконовым гелем, выдерживающим высокие температуры, или паяльником. Обязательно хорошо просушите склеенные банки в стационарном положении.

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

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

Видео

Как сделать солнечные панели своими руками — видеоурок.

Солнечные батареи долгое время были либо громоздкими панелями спутников и космических станций, либо маломощными фотоэлементами в карманных калькуляторах. Это было связано с примитивностью первых монокристаллических кремниевых фотоэлементов: они не только имели низкий КПД (не более 25% в теории, на практике — около 7%), но и заметно теряли КПД при изменении угла падения свет отклонился от 90˚.Учитывая, что в Европе в пасмурную погоду удельная мощность солнечного излучения может опускаться ниже 100 Вт/м 2 , для получения сколько-нибудь значительной мощности требовались слишком большие площади солнечных панелей. Поэтому первые солнечные электростанции строились только в условиях максимального светового потока и ясной погоды, то есть в пустынях вблизи экватора.

Существенный прорыв в создании солнечных элементов вернул интерес к солнечной энергетике: например, самые дешевые и доступные поликристаллические кремниевые элементы, хотя и имеют меньший КПД, чем монокристаллические, менее чувствительны к условиям эксплуатации.Солнечная панель на основе поликристаллических пластин будет выдавать достаточно стабильное напряжение в условиях переменной облачности . Более современные фотоэлементы на основе арсенида галлия имеют КПД до 40%, но слишком дороги для изготовления солнечной батареи своими руками.

Видео рассказ об идее построения солнечной батареи и ее реализации

Стоит ли делать?

Во многих случаях солнечная батарея будет очень кстати : например, владелец частного дома или коттеджа, находящегося вдали от электросети, может даже поддерживать свой телефон заряженным от компактной панели, подключать маломощные потребители вроде автомобильных холодильников.

Для этого выпускаются и реализуются готовые компакт-панели, выполненные в виде быстросворачиваемых сборок на основе синтетической ткани. В средней полосе России такая панель размером примерно 30х40 см может обеспечить мощность в пределах 5 Вт при напряжении 12 В.

Аккумулятор большего размера может обеспечить до 100 Вт электрической мощности. Казалось бы, это не так уж и много, но стоит помнить принцип работы малых: в них вся нагрузка питается через импульсный преобразователь от батареи аккумуляторов, которые заряжаются от маломощного ветряка.Таким образом, появляется возможность использовать более мощные потребители.

Использование аналогичного принципа при строительстве домашней солнечной электростанции делает ее более выгодной, чем ветряк: летом большую часть дня светит солнце, в отличие от непостоянного и часто отсутствующего ветра. По этой причине батареи смогут набирать заряд в течение дня намного быстрее, а саму солнечную панель гораздо проще установить, чем требовать высокую мачту.

Солнечную батарею также имеет смысл использовать исключительно как аварийный источник питания.Например, если газовый котел отопления с циркуляционными насосами, то при отключении электропитания можно питать их от аккумуляторов через импульсный преобразователь (инвертор), которые поддерживаются заряженными от солнечной батареи, сохраняя работоспособность системы отопления. .

Телесюжет на тему

Наверное, нет такого человека, который не хотел бы стать более самостоятельным. Возможность полностью распоряжаться собственным временем, путешествовать, не зная границ и расстояний, не думать о жилищных и финансовых проблемах – вот что дает ощущение настоящей свободы.Сегодня мы поговорим о том, как с помощью солнечного излучения избавить себя от бремени энергозависимости. Как вы уже догадались, речь идет о солнечных батареях. А если быть точнее, о том, можно ли построить настоящую солнечную электростанцию ​​своими руками.

История создания и перспективы использования

Идея преобразования энергии Солнца в электричество вынашивалась человечеством давно. Первыми появились солнечные тепловые установки, в которых пар, перегретый концентрированным солнечным светом, вращал генераторные турбины.Прямое преобразование стало возможным только в середине 19 века, после того как француз Александр Эдмонд Баккарель открыл фотоэффект. Попытки создать действующий солнечный элемент на основе этого явления увенчались успехом лишь спустя полвека, в лаборатории выдающегося русского ученого Александра Столетова. Полностью механизм фотоэффекта удалось описать еще позже — этим человечество обязано Альберту Эйнштейну. Кстати, именно за эту работу он получил Нобелевскую премию.

Баккарель, Столетов и Эйнштейн — вот ученые, положившие начало современной солнечной энергетике

О создании первого солнечного элемента на основе кристаллического кремния миру было объявлено сотрудниками Bell Laboratories еще в апреле 1954 года. Эта дата , по сути, является отправной точкой технологии, которая вскоре сможет стать полноценной заменой углеводородному топливу.

Поскольку ток одного фотоэлемента составляет миллиампер, для получения достаточной мощности их приходится соединять в модульные конструкции.Защищенные от внешних воздействий массивы солнечных фотоэлементов представляют собой солнечную батарею (из-за плоской формы устройство часто называют солнечной панелью).

Преобразование солнечной радиации в электроэнергию имеет большие перспективы, ведь на каждый квадратный метр земной поверхности в сутки поступает в среднем 4,2 кВтч энергии, а это экономия почти одного барреля нефти в год. Первоначально использовавшаяся только для космической отрасли, технология уже в 80-х годах прошлого века стала настолько обыденной, что фотоэлементы стали использоваться в бытовых целях — в качестве источника питания для калькуляторов, фотоаппаратов, ламп и т. д.В то же время были созданы и «серьезные» солнечные электроустановки. Закрепленные на крышах домов, они позволили полностью отказаться от проводного электричества. Сегодня можно наблюдать зарождение электростанций, представляющих собой многокилометровые поля кремниевых панелей. Вырабатываемая ими мощность позволяет питать целые города, поэтому можно с уверенностью сказать, что будущее за солнечной энергетикой.

Современные солнечные электростанции представляют собой многокилометровые поля фотоэлектрических элементов, способных обеспечить электроэнергией десятки тысяч домов.

Солнечная батарея: как это работает

После того, как Эйнштейн описал фотоэффект, миру открылась вся простота такого, казалось бы, сложного физического явления. В его основе лежит вещество, отдельные атомы которого находятся в нестабильном состоянии. При «бомбардировке» фотонами света электроны выбиваются со своих орбит — это и есть источники тока.

Почти полвека фотоэффект не имел практического применения по одной простой причине — не было технологии получения материалов с нестабильной атомной структурой.Перспективы дальнейших исследований появились только с открытием полупроводников. Атомы этих материалов либо имеют избыток электронов (n-проводимость), либо испытывают их недостаток (p-проводимость). При использовании двухслойной структуры со слоем n-типа (катод) и слоем p-типа (анод) «бомбардировка» фотонами света выбивает электроны из атомов n-слоя. Покинув свои места, они устремляются на свободные орбиты атомов p-слоя и затем возвращаются на исходные позиции через подключенную нагрузку.Наверное, каждый из вас знает, что движение электронов в замкнутой цепи представляет собой электрический ток. Просто электроны можно заставить двигаться не благодаря магнитному полю, как в электрических генераторах, а за счет потока частиц солнечного излучения.

Солнечная панель работает благодаря фотоэффекту, открытому в начале 19 века.

Поскольку мощности одного фотоэлектрического модуля недостаточно для питания электронных устройств, для получения необходимого напряжения используется последовательное соединение многих ячеек.Что касается силы тока, то ее повышают параллельным соединением определенного количества таких сборок.

Генерация электроэнергии в полупроводниках напрямую зависит от количества солнечной энергии, поэтому фотоэлементы не только устанавливают на открытом воздухе, но и стараются ориентировать свою поверхность перпендикулярно падающим лучам. А чтобы защитить клетки от механических повреждений и атмосферных воздействий, их монтируют на жесткое основание и сверху защищают стеклом.

Классификация и особенности современных солнечных элементов

Первый солнечный элемент был изготовлен на основе селена (Se), но низкий КПД (менее 1%), быстрое старение и высокая химическая активность селеновых солнечных элементов вынудили нас искать другие, более дешевые и эффективные материалы. И были обнаружены в лице кристаллического кремния (Si). Поскольку этот элемент таблицы Менделеева является диэлектриком, его проводимость обеспечивалась включениями из различных редкоземельных металлов.В зависимости от технологии изготовления кремниевые фотоэлементы бывают нескольких видов:

  • монокристаллические;
  • поликристаллический;
  • из аморфного Si.

Первые изготавливаются путем срезания тончайших слоев со слитков кремния высшей степени очистки. Внешне фотоэлементы монокристаллического типа выглядят как простые пластины из темно-синего стекла с ярко выраженной электродной сеткой. Их КПД достигает 19%, а срок службы до 50 лет.И хотя производительность панелей, изготовленных на основе монокристаллов, постепенно снижается, есть данные, что батареи, изготовленные более 40 лет назад, до сих пор остаются работоспособными, выдавая до 80% своей первоначальной мощности.

Монокристаллические солнечные элементы имеют однородный темный цвет и срезанные углы — эти особенности не позволяют их спутать с другими солнечными элементами

При производстве поликристаллических солнечных элементов используется менее чистый, но более дешевый кремний.Упрощение технологии сказывается на внешнем виде пластин – они имеют не однородный оттенок, а более светлый рисунок, образующий границы множества кристаллов. КПД таких солнечных элементов несколько ниже, чем у монокристаллических — не более 15%, а срок службы до 25 лет. Надо сказать, что снижение основных показателей эффективности совершенно не сказалось на популярности поликристаллических солнечных элементов. Они выигрывают за счет более низкой цены и не такой сильной зависимости от внешних загрязнений, малой облачности и ориентации на Солнце.

Поликристаллические солнечные элементы имеют более светлый голубой оттенок и неравномерный рисунок — следствие того, что их структура состоит из множества кристаллов

Для солнечных элементов из аморфного Si используется не кристаллическая структура, а очень тонкая слой кремния, который наносится на стекло или полимер. Хотя этот способ производства является самым дешевым, такие панели имеют самый короткий срок эксплуатации, причиной чего является выгорание и деградация аморфного слоя на солнце.Этот тип фотоэлементов тоже не радует своей производительностью — их КПД не превышает 9% и значительно снижается в процессе эксплуатации. Использование солнечных панелей из аморфного кремния оправдано в условиях пустыни – высокая солнечная активность нивелирует падение производительности, а огромные просторы позволяют размещать солнечные электростанции любых размеров.

Возможность напыления кремниевой структуры на любую поверхность позволяет создавать гибкие солнечные панели

Дальнейшее развитие технологии производства фотоэлементов обусловлено необходимостью удешевления и повышения производительности.Пленочные фотоэлементы на сегодняшний день имеют максимальную производительность и долговечность:

  • на основе теллурида кадмия;
  • из тонких полимеров;
  • с использованием селенида индия и меди.

Пока рано говорить о возможности использования тонкопленочных фотоэлементов в самодельных устройствах. Сегодня их выпуском занимается лишь несколько наиболее технологически «продвинутых» компаний, поэтому чаще всего гибкие фотоэлементы можно увидеть в составе готовых солнечных панелей.

Какие фотоэлементы лучше всего подходят для солнечной батареи и где их найти

Самодельные солнечные батареи всегда будут на шаг позади своих заводских аналогов, и по нескольким причинам. Во-первых, фотоэлементы известных производителей проходят тщательный отбор, отсеивая элементы с нестабильными или заниженными параметрами. Во-вторых, при изготовлении солнечных батарей используется специальное стекло с повышенной светопропускной способностью и пониженной отражательной способностью – найти такое в продаже практически невозможно.И в-третьих, прежде чем приступить к серийному производству, все параметры промышленных образцов проверяются с помощью математических моделей. В результате выясняется влияние нагрева элемента на КПД батареи, совершенствуется система отвода тепла, находится оптимальное сечение соединительных шин, изучаются способы снижения скорости деградации фотоэлементов и т.д. решать такие задачи без оборудованной лаборатории и соответствующей квалификации.

Низкая стоимость самодельных солнечных панелей позволяет построить завод, позволяющий полностью отказаться от услуг энергетических компаний

Тем не менее, солнечные панели, сделанные своими руками, показывают хорошие результаты в работе и не так сильно отстают от промышленных аналогов.Что касается цены, то здесь мы имеем выигрыш более чем в два раза, то есть при той же стоимости самоделки будут давать в два раза больше электроэнергии.

Учитывая все вышеизложенное, вырисовывается картина, какие солнечные батареи подходят для наших условий. Пленочные исчезают из-за отсутствия реализации, а аморфные — из-за малого срока службы и низкой эффективности. Ячейки кристаллического кремния остаются. Надо сказать, что в первых самоделках лучше использовать более дешевые «поликристаллы». И только обкатав технологию и «набив руку», следует переходить на монокристаллические ячейки.

Дешевые некачественные фотоэлементы подходят для обкатки технологий — как и качественные устройства, их можно купить на зарубежных торговых площадках

Что касается вопроса, где взять недорогие солнечные элементы, то их можно найти на зарубежных торговых площадках таких как Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon и т.д. Там они продаются как в виде отдельных фотоэлементов различных размеров и производительности, так и готовых наборов для сборки солнечных батарей любой мощности.

Продавцы нередко предлагают солнечные элементы так называемого класса «В», представляющие собой поврежденные моно- или поликристаллические солнечные элементы.Небольшие сколы, трещины или отсутствие углов практически не влияют на работоспособность ячеек, но позволяет приобрести их по гораздо меньшей стоимости. Именно по этой причине их лучше всего использовать в самодельных устройствах солнечной энергетики.

Можно ли заменить фотоэлектрические пластины на что-то другое

Редко у домашнего мастера нет заветной коробки со старыми радиодеталями. А вот диоды и транзисторы из старых приемников и телевизоров — это все те же полупроводники с p-n переходами, которые при освещении солнечными лучами генерируют ток.Используя эти свойства и соединив несколько полупроводниковых приборов, можно сделать настоящую солнечную батарею.

Для изготовления маломощной солнечной батареи можно использовать старую элементную базу полупроводниковых приборов

Внимательный читатель сразу спросит, в чем подвох. Зачем платить за моно- или поликристаллические элементы заводского изготовления, если можно использовать то, что лежит буквально под ногами. Как всегда, дьявол кроется в деталях. Дело в том, что самые мощные германиевые транзисторы позволяют получить напряжение не более 0.2 В на ярком солнце при силе тока, измеряемой в микроамперах. Для того, чтобы добиться параметров, которые выдает плоский кремниевый фотоэлемент, потребуется несколько десятков, а то и сотен полупроводников. Аккумулятор из старых радиодеталей годится только для зарядки светодиодного походного фонаря или небольшого аккумулятора. мобильный телефон. Для реализации более крупных проектов покупные солнечные батареи незаменимы.

Сколько солнечной энергии можно ожидать

Думая о строительстве собственной солнечной электростанции, каждый мечтает полностью отказаться от проводного электричества.Чтобы проанализировать реальность этой затеи, проведем небольшие расчеты.

Узнать ежедневное потребление электроэнергии очень просто. Для этого достаточно посмотреть счет, присланный энергосбытовой организацией, и разделить указанное там количество киловатт на количество дней в месяце. Например, если вам предлагают заплатить 330 кВтч, то это означает, что дневное потребление 330/30=11 кВтч.

График зависимости мощности солнечной батареи от освещенности

При расчетах необходимо учитывать тот факт, что солнечная панель будет вырабатывать электроэнергию только в светлое время суток, и до 70% генерация осуществляется с 9 до 16 часов.Кроме того, эффективность устройства напрямую зависит от угла падения солнечных лучей и состояния атмосферы.

Незначительная облачность или мгла снизят эффективность выдачи тока солнечной установки в 2-3 раза, а затянутое сплошными облаками небо спровоцирует падение производительности в 15-20 раз. В идеальных условиях солнечной панели мощностью 11/7 = 1,6 кВт было бы достаточно для выработки 11 кВтч энергии. С учетом влияния природных факторов этот параметр следует увеличить примерно на 40–50 %.

Кроме того, есть еще один фактор, обуславливающий необходимость увеличения площади используемых фотоэлементов. Во-первых, не следует забывать, что ночью аккумулятор работать не будет, а значит, понадобятся мощные аккумуляторы. Во-вторых, для питания бытовых приборов нужен ток 220 В, поэтому нужен мощный преобразователь напряжения (инвертор). Специалисты утверждают, что потери на накопление и преобразование электроэнергии составляют до 20-30% от ее общего количества. Поэтому реальную мощность солнечной батареи следует увеличить на 60–80 % от расчетной.Принимая значение неэффективности 70%, мы получаем номинальную мощность нашей солнечной панели, равную 1,6 + (1,6×0,7) = 2,7 кВт.

Использование сильноточных литиевых батарей — один из самых элегантных, но далеко не самый дешевый способ хранения солнечной электроэнергии.

Для хранения электроэнергии потребуются низковольтные аккумуляторы, рассчитанные на 12, 24 или 48 В. Их емкость должна быть рассчитана на суточное потребление энергии плюс потери на преобразование и преобразование. В нашем случае нужен массив аккумуляторов, рассчитанный на хранение 11+(11×0.3) = 14,3 кВтч энергии. Если вы используете обычные автомобильные аккумуляторы на 12В, вам понадобится сборка 14300 Втч / 12В = 1200 Ач, то есть шесть аккумуляторов по 200 Ач каждый.

Как видите, даже для обеспечения электроэнергией бытовых нужд среднестатистической семьи необходима серьезная солнечная электроустановка. Что же касается использования самодельных солнечных батарей для отопления, то на данном этапе такая затея даже не выйдет на пределы самоокупаемости, не говоря уже о том, что можно было бы что-то сэкономить.

Расчет размера батареи

Размер батареи зависит от требуемой мощности и размеров источников тока. При выборе последнего вы обязательно обратите внимание на предлагаемое разнообразие фотоэлементов. Для использования в самодельных устройствах удобнее всего выбирать солнечные батареи средних размеров. Например, поликристаллические панели размером 3 x 6 дюймов, рассчитанные на выходное напряжение 0,5 В и ток до 3 А.

При изготовлении солнечной батареи их будут соединять последовательно блоками по 30 штук, что позволит получить необходимое для заряда автомобильного аккумулятора напряжение 13–14 В (с учетом потерь).Максимальная мощность одного такого блока составляет 15 В × 3 А = 45 Вт. Исходя из этого значения, не составит труда рассчитать, сколько элементов потребуется для построения солнечной панели заданной мощности и определить ее размеры. Например, чтобы построить солнечный электроколлектор мощностью 180 Вт, потребуется 120 фотоэлементов общей площадью 2160 квадратных метров. дюймов (1,4 кв. м).

Сборка самодельной солнечной батареи

Прежде чем приступить к изготовлению солнечной батареи, необходимо решить вопросы ее размещения, рассчитать размеры и подготовить необходимые материалы и инструмент.

Важен правильный выбор места установки

Поскольку солнечная панель будет изготавливаться вручную, ее соотношение сторон может быть любым. Это очень удобно, так как самодельное устройство может более удачно вписаться в экстерьер крыши или дизайн. пригородная зона. По этой же причине выбирать место для монтажа батареи следует еще до начала проектных мероприятий, не забывая учитывать несколько факторов:

  • открытость места солнечному свету в светлое время суток;
  • отсутствие затеняющих зданий и высоких деревьев;
  • минимальное расстояние до помещения, в котором установлены накопительные емкости и преобразователи.

Конечно, аккумулятор на крыше выглядит более органично, но размещение устройства на земле имеет больше преимуществ. В этом случае исключается возможность повреждения кровельных материалов при установке несущего каркаса, снижается трудоемкость монтажа устройства и появляется возможность своевременно изменять «угол атаки солнечных лучей». И самое главное, при нижнем размещении поддерживать чистоту поверхности солнечной панели будет намного проще. А это гарантия того, что установка будет работать на полную мощность.

Установка солнечной панели на крыше обусловлена ​​скорее нехваткой места, чем необходимостью или простотой использования.

Что понадобится в процессе работы

Приступая к изготовлению самодельной солнечной батареи, следует запастись:

  • фотоэлементами;
  • многопроволочный медный провод или специальные шины для соединения солнечных батарей;
  • припой;
  • Диоды Шоттки, рассчитанные на токовый выход одного фотоэлемента;
  • высококачественное антибликовое стекло или оргстекло;
  • рейки и фанера для изготовления каркаса;
  • силиконовый герметик; фурнитура
  • ;
  • Краско-защитный состав для обработки деревянных поверхностей.

В работе вам понадобится самый простой инструмент, который всегда есть под рукой у домашнего хозяина — паяльник, стеклорез, пила, отвертка, малярная кисть и др.

Инструкция по изготовлению

Для изготовления первой солнечной батареи лучше всего использовать фотоэлементы с уже припаянными выводами – в этом случае снижается риск повреждения элементов при сборке. Однако, если вы умеете обращаться с паяльником, вы можете сэкономить немного денег, купив солнечные элементы с беспаечными контактами.Для сборки панели, которую мы рассматривали в примерах выше, вам понадобится 120 плит. При соотношении сторон примерно 1:1 потребуется 15 рядов фотоэлементов, по 8 в каждом. В этом случае мы можем соединить каждые два «столбика» последовательно, а четыре таких блока соединить параллельно. Таким образом можно избежать спутывания проводов и получить гладкую, красивую установку.

Схема электрических соединений домашней солнечной электростанции

Каркас

Сборку солнечной панели всегда следует начинать с изготовления корпуса.Для этого нам понадобятся алюминиевые уголки или деревянные рейки высотой не более 25 мм — в этом случае они не будут отбрасывать тень на внешние ряды фотоэлементов. Исходя из наших кремниевых ячеек размером 3×6 дюймов (7,62×15,24 см), размер кадра должен быть не менее 125×125 см. тот же раздел.

Обратная сторона корпуса должна быть зашита фанерой или плитой ОСП, а в нижнем торце каркаса просверлены вентиляционные отверстия. Соединение внутренней полости панели с атмосферой понадобится для выравнивания влажности – иначе не избежать запотевания стекол.

Для изготовления корпуса солнечной панели наиболее подходящие простые материалы — деревянные рейки и фанера

По внешнему размеру каркаса вырезается панель из оргстекла или качественного стекла с высокой степенью прозрачности. В крайнем случае можно использовать оконное стекло толщиной до 4 мм. Для его крепления готовят угловые кронштейны, в которых выполняются сверления для крепления к раме. При использовании оргстекла можно сделать отверстия прямо в прозрачной панели — это упростит сборку.

Для защиты деревянного корпуса солнечной батареи от влаги и грибка он пропитан антибактериальным составом и окрашен масляной краской.

Для удобства сборки электрической части из ДВП или другого диэлектрического материала вырезается подложка по внутренним размерным рамкам. В будущем на него будут установлены фотоэлементы.

Пластина для пайки

Перед тем, как приступить к пайке, следует «прикинуть» укладку фотоэлементов. В нашем случае нам потребуется 4 массива ячеек по 30 пластин в каждом, и они будут располагаться в корпусе пятнадцатью рядами.С такой длинной цепочкой будет неудобно работать, а также возрастает риск повреждения хрупких стеклянных пластин. Рационально будет соединить по 5 деталей, а окончательную сборку выполнить после монтажа фотоэлементов на подложку.

Для удобства фотоэлементы могут монтироваться на непроводящую подложку из текстолита, оргстекла или ДВП

После подключения каждой цепи следует проверить ее работоспособность. Для этого каждую сборку помещают под настольную лампу.Записывая значения тока и напряжения, можно не только контролировать работоспособность модулей, но и сравнивать их параметры.

Для пайки используем маломощный паяльник (максимум 40 Вт) и хороший легкоплавкий припой. Наносим его в небольшом количестве на выходные части пластин, после чего, соблюдая полярность подключения, соединяем детали между собой.

При пайке фотоэлементов следует соблюдать максимальную осторожность, так как эти детали отличаются повышенной хрупкостью.

Собрав отдельные цепочки, разворачиваем их тыльной стороной к подложке и с помощью силиконового герметика приклеиваем к поверхности. Каждый 15-вольтовый блок фотоэлементов снабжаем диодом Шоттки. Это устройство позволяет току течь только в одном направлении, поэтому оно не позволяет разряжать батареи при низком напряжении солнечной панели.

Окончательное соединение отдельных цепочек фотоэлементов выполняется в соответствии с приведенной выше схемой подключения. Для этих целей можно использовать специальную шину или многожильный медный провод.

Навесные элементы солнечной батареи следует закрепить горячим клеем или саморезами

Сборка панелей

Подложки с расположенными на них фотоэлементами помещаются в корпус и фиксируются саморезами. Если рама была усилена поперечиной, то в ней выполняется несколько отверстий для монтажа проводов. Выведенный наружу кабель надежно закрепляется на раме и припаивается к клеммам сборки. Чтобы не путаться с полярностью, лучше всего использовать двухцветные провода, соединяя красный вывод с «плюсом» аккумулятора, а синий — с его «минусом».По верхнему контуру рамы наносится сплошной слой силиконового герметика, поверх которого укладывается стекло. После окончательной фиксации сборка солнечной батареи считается завершенной.

После установки защитного стекла на герметик панель можно транспортировать к месту установки

Монтаж и подключение солнечной батареи к потребителям

По ряду причин самодельная солнечная панель является достаточно хрупким устройством, и поэтому требует обустройства надежного несущего каркаса.Идеальным вариантом будет конструкция, которая позволит ориентировать источник бесплатного электричества в обеих плоскостях, однако сложность такой системы чаще всего является весомым аргументом в пользу простой наклонной системы. Представляет собой подвижную рамку, которую можно установить под любым углом к ​​светильнику. Один из вариантов каркаса, сбитого из деревянного бруса, представлен ниже. Для его изготовления можно использовать металлические уголки, трубы, покрышки и т.п. – все, что есть под рукой.

Чертеж каркаса солнечной панели

Для подключения солнечной панели к батареям необходим контроллер заряда.Это устройство будет следить за степенью заряда и разряда аккумуляторов, контролировать выходной ток и переключаться на питание от сети в случае значительного падения напряжения. Устройство нужной мощности и необходимого функционала можно купить в тех же торговых точках, где продаются фотоэлементы. Что касается питания бытовых потребителей, то здесь потребуется преобразование низковольтного напряжения в 220 В. С этим успешно справляется еще одно устройство – инвертор. Надо сказать, что отечественная промышленность выпускает надежные устройства с хорошими ТТХ, поэтому преобразователь можно купить на месте – в этом случае бонусом будет «настоящая» гарантия.

Одной солнечной батареи будет недостаточно для полноценного электроснабжения дома — понадобятся еще аккумуляторы, контроллер заряда и инвертор

В продаже можно найти инверторы одной мощности, отличающиеся по цене в разы . Такой разброс объясняется «чистотой» выходного напряжения, что является необходимым условием питания отдельных электрических устройств. Преобразователи с так называемой чистой синусоидой имеют сложную конструкцию и, как следствие, более высокую стоимость.

Видео: изготовление солнечной панели своими руками

Строительство домашней солнечной электростанции — задача нетривиальная и требующая как финансовых, так и временных затрат, а также минимальных знаний основ электротехники. Приступая к сборке солнечной панели, следует соблюдать максимальную внимательность и аккуратность – только в этом случае можно рассчитывать на успешное решение вопроса. Напоследок хотелось бы напомнить, что загрязнение стекла – один из факторов снижения производительности.Не забывайте вовремя очищать поверхность солнечной панели, иначе она не сможет работать на полную мощность.

Создание солнечных батарей в классе

Исследователи ANSER готовят новое поколение к более устойчивому будущему

Возобновляемые источники энергии продемонстрировали самые высокие темпы роста среди всех источников топлива в 2017 году, покрыв четверть роста мирового спроса на энергию в прошлом году, по данным Международного энергетического агентства. Принимая во внимание этот быстро меняющийся глобальный энергетический ландшафт, члены Аргоннско-северо-западного центра исследований солнечной энергии (ANSER) разработали программу экспериментального обучения и стартап-компанию, чтобы научить молодое поколение переходу к более устойчивому будущему.Исследователи создали практические обучающие наборы, которые позволяют учащимся средних и старших классов собирать солнечные элементы и батареи из обычных предметов домашнего обихода.

«Мы считаем важным вовлекать учащихся в области STEM [науки, технологии, инженерии и математики] в раннем возрасте», — говорит Дик Ко, профессор химии в Северо-Западном университете и директор по операциям и информационно-разъяснительной работе Центра ANSER. «Кто не хотел бы сделать солнечную батарею своими руками и испытать волшебство превращения солнечного света в электричество?»

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

Комплекты солнечных элементов позволяют учащимся использовать повседневные ингредиенты, такие как сок ежевики, для изготовления функциональных солнечных батарей. Солнечный свет активирует фиолетовое вещество внутри сока ежевики, высвобождая электроны, которые вытекают из солнечной панели, вырабатывая электроэнергию.

Другие наборы, посвященные аккумуляторным технологиям, позволяют учащимся использовать химическую энергию, хранящуюся в выбранных продуктах питания и других предметах домашнего обихода, для производства электроэнергии. Учащиеся узнают о механической сборке, кислотности пищи, кислотных батареях и хранении энергии.

Самир Патвардхан, бывший научный сотрудник Центра ANSER, и компания решили разработать комплекты после многих лет проведения образовательных семинаров для тысяч студентов и сотен учителей. Во время этих мероприятий они начали замечать пробелы в доступных типах программ. Они также заметили, что даже высоко мотивированные учителя сталкивались с материально-техническими и бюджетными барьерами при проведении подобных занятий в своих классах средних и старших классов.

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

«Мы узнали, что доступные по цене практические занятия по науке о солнечной энергии почти отсутствуют в школьных программах и что существует острая потребность в обучении на основе запросов в соответствии с научными стандартами следующего поколения, которые в настоящее время внедряются в школах по всему миру. США», — говорит Патвардхан. Научные стандарты нового поколения (NGSS) — это руководящие принципы, принятые 19 штатами, в том числе родным штатом Северо-Западного штата Иллинойс, и округом Колумбия с целью создания общих стандартов для обучения и повышения интереса к науке среди учащихся.

«Наши усилия по распространению исследований, проведенных в Центре ANSER, среди широкой аудитории и вдохновению следующего поколения естественным образом привели нас к развитию этих практических занятий. За этим последовало производство этих учебных комплектов в рамках дочерней компании PC Technologies LLC. Наши наборы и учебные программы уже поступили в классы в Северной Америке, Европе, Азии, на Ближнем Востоке и в Африке», — говорит Патвардхан.

Хотя самодельные сенсибилизированные красителем солнечные элементы не новы, Патвардхан и Ко основали компанию PC Technologies, чтобы решить ряд проблем, с которыми сталкиваются учителя и энтузиасты, включая высокую стоимость и сложность заказа и хранения расходных материалов.Учебные наборы от PC Technologies полностью автономны, что упрощает и удешевляет проведение экспериментов учителями в своих классах.

Выше : Самир Патвардхан ведет демонстрацию солнечных комплектов на общественном мероприятии в Чикаго.

«С солнечными комплектами учащиеся с нетерпением ждут, когда солнечный свет питает светодиодную лампу. А с комплектом батарей они поражены, увидев, как лампочка светится в течение нескольких дней, например, от кусочков картофеля.Это создает элемент удивления и удивления, который порождает любопытство в областях STEM», — говорит Патвардхан.

Миссия Центра ANSER состоит в том, чтобы революционизировать человеческое понимание молекул, материалов и методов, необходимых для создания значительно более эффективных технологий солнечного топлива и производства электроэнергии. Для Co комплекты являются естественным продолжением этой миссии.

«Центр ANSER по-прежнему стремится создавать и обучать технически отличных сотрудников, способных решать проблемы, связанные с энергетикой.Благодаря глобальному охвату наших научных комплектов мы вдохновляем рабочую силу и потребителей солнечной энергии далеко в будущее», — говорит он.

***

Аргоннско-северо-западный исследовательский центр солнечной энергии (ANSER) является стратегическим исследовательским центром Северо-западного института устойчивого развития и энергетики (ISEN).

Преимущества солнечных панелей для школ

Объединенный школьный округ Пало-Альто установил солнечную парковку, которая обеспечит длительную экономию средств и сокращение выбросов для школьного округа.

Что такое солнечная энергия для школ?

К настоящему времени вы, вероятно, слышали о преимуществах солнечной энергии — снижении затрат на электроэнергию, возможности более эффективного достижения целей устойчивого развития, надежном резервном питании и многом другом.

И по мере того, как все больше корпораций объявляют о крупных инвестициях в солнечную энергию, более 7000 передовых школ K-12 по всей стране в последние годы также инвестируют в солнечную энергию — и они видят, что это окупается в большой путь.

От городских школ до сельских школьных округов солнечные панели для школьных зданий обеспечивают более 5 миллионов школьников K-12 по всей стране:

  • Более широкий доступ к возможностям практического обучения
  • Инвестиции в учебную программу или дополнительных учителей за счет энергосбережения
  • Более здоровая окружающая среда и более чистый воздух за счет сокращения выбросов парниковых газов и загрязнения воздуха

Продолжайте читать, чтобы узнать больше о том, почему солнечные батареи для школ могут быть правильным выбором для вашей школы или школьного округа.Мы расскажем вам о школьных, студенческих и общественных льготах, вариантах финансирования и о том, как преодолеть потенциальные проблемы.

Как солнечная энергия экономит деньги округа?

Объединенный школьный округ Питтсбурга разработал план по сокращению счетов за электроэнергию на целых 90% за счет установки более 13 000 солнечных панелей.

Если ваши школы работают так же, как и большинство школьных округов, расходы на электроэнергию, вероятно, являются одной из ваших самых больших статей расходов.

Переход на солнечную энергию может помочь сократить и стабилизировать потребление энергии, что значительно снизит затраты на электроэнергию.

С такой экономией вы можете помочь сохранить преподавательский состав, инвестировать в новые академические программы или учебные планы, покупать или обновлять технологии или внедрять новые внеклассные программы.

Многие школьные округа, инвестирующие в солнечную энергию для школ, сразу же планируют установить солнечные панели в зданиях с самым высоким энергопотреблением: в средних школах.

Но более внимательное изучение энергопотребления в вашем округе покажет, что другая стратегия может оказаться более выгодной.Если вы хотите добиться максимального прогресса в снижении затрат, рассмотрите возможность объединения солнечной энергии сразу во многих районных объектах.

И если вы хотите увеличить эти сбережения, взгляните на следующие три области:

  • Энергоэффективность существующих зданий (например, освещение, ОВКВ, вилочная нагрузка и т. д.) — Анализ энергоэффективности должен проводиться не реже одного раза в пять лет и/или по мере изменения использования вашего участка или эксплуатации здания.
  • Стратегии реагирования на спрос — используйте самые низкие ставки, возможные для вашей местной коммунальной службы, помогая вашему сообществу избежать веерных отключений и отключений электроэнергии, когда спрос на сеть высок.
  • Электрификация автобусных парков и зарядка электромобилей для сотрудников и учащихся. Многие государственные и местные органы власти спонсируют крупные инициативы, чтобы помочь заменить стареющие школьные автобусы на электрические автобусы, что не только улучшает качество воздуха, но и помогает сократить потребление топлива на 90 % и расходы на содержание автобусного парка.

При ограниченном бюджете каждая копейка на счету. Вот почему солнечная энергия для школ является очевидной мерой экономии.

Как Солнечная энергия в моей школе приносит пользу моему сообществу?

Школы являются неотъемлемой частью любого местного сообщества, и их успех во многом зависит от семей и членов сообщества, которые добровольно отдают свое время, таланты и ресурсы в поддержку студентов и преподавателей.

Но эта поддержка не односторонняя — школы также приносят существенную пользу своему местному сообществу за счет экономического развития и развития сообщества. Солнечная энергия для школ — это еще один способ, с помощью которого школы и школьные округа предлагают преимущества, выходящие далеко за пределы школьных стен.

Вот несколько примеров того, как солнечные панели для школ могут принести пользу местному сообществу:

  • Аварийные убежища — в районах, подверженных суровым погодным условиям, школы уже давно являются очевидным выбором для аварийных убежищ.Небольшие фотогальванические (PV) системы и аккумуляторы могут генерировать достаточно энергии, чтобы поддерживать подачу электричества даже в случае прерывания сети в результате стихийного бедствия, обеспечивая ваше сообщество важным и надежным электричеством, которое можно использовать для освещения, розеток для зарядки и связи.
  • Здоровье и качество воздуха. Солнечная энергия является очевидным выбором для экологически чистой энергии, поскольку она не загрязняет воздух, не загрязняет воду и не создает парниковых газов. Установка солнечных батарей может значительно сократить углеродный след вашей школы и улучшить качество воздуха в вашем сообществе, что в конечном итоге поможет уменьшить смог, кислотные дожди и другие вредные выбросы для ваших учеников и членов сообщества.
  • Сбор средств. Когда вы устанавливаете навесы для автомобилей с солнечными батареями в своей школе или задаете тень солнечными батареями для столовых или игровых площадок на открытом воздухе, это очень наглядное напоминание вашему сообществу о том, что вы заботитесь о своих учениках и окружающей среде. Многим школам проще собирать средства, если на них наглядные напоминания об устойчивости и финансовой ответственности.

 

Как Солнечная энергия в школах помогает учащимся?

Solar для школ предоставляет безграничные возможности для инновационного академического обучения.Конечно, создать проект солнечной системы для школы было бы здорово, но как насчет преимуществ фактического изучения преимуществ солнечной энергии в режиме реального времени?

Солнечная энергия для школ от детского сада до выпускного класса предоставляет учащимся всех возрастов образовательную возможность, которая помогает им узнать о реальных проблемах с энергетикой. Этот основанный на проектах и ​​практический опыт может помочь им в дальнейшем обучении STEM.

Установка солнечных батарей в школах не только открывает двери для критического мышления и дискуссий о возобновляемых источниках энергии, энергоэффективности и выработке электроэнергии, но также служит домашней лабораторией возобновляемых источников энергии для учащихся.

А поскольку сектор экологически чистой энергии продолжает быстро расти, школы с солнечной энергетикой могут расширить профессиональное и техническое образование и лучше подготовить старшеклассников к востребованным профессиям после окончания учебы.

Однако преимущества для студентов носят не только академический характер. Программа Solar для школ также предлагает учащимся уникальную возможность узнать, как они могут изменить мир вокруг себя.

Все больше членов сообщества и родителей обеспокоены изменением климата и требуют от корпораций, государственных учреждений и других организаций приверженности делу защиты окружающей среды.

Включение солнечных панелей в вашу учебную программу помогает решить эти проблемы, взяв на себя ведущую роль в сообществе в отношении рационального использования и сохранения окружающей среды.

 

Как школы финансируют солнечную энергию (и почему)?

Визуализация солнечного навеса для автомобиля города Анахайм

К настоящему времени вы, вероятно, спрашиваете себя: «Сколько будут стоить солнечные панели для школы?»

А вот и хорошие новости: в последние годы стоимость установки солнечных батарей в школах резко снизилась.

Поскольку затраты продолжают снижаться, у школ теперь есть более гибкие варианты финансирования, которые минимизируют первоначальные затраты, а также текущие операции и техническое обслуживание.

Наиболее популярные способы установки солнечных батарей в школах включают:

  • Меры по облигациям и поощрения: Чтобы перевести затраты на электроэнергию с операционных расходов или бюджета общего фонда на капитальные расходы, многие школьные округа используют меры по облигациям или другие программы налоговой справедливости для поддержки капитальных улучшений, таких как производство солнечной энергии.Гранты и другие стимулы государственного финансирования постоянно меняются. Обратитесь к своему поставщику, чтобы убедиться, что вы максимально используете федеральные, государственные и местные поощрения.
  • Соглашения о покупке электроэнергии (PPA): Это основной способ, с помощью которого школы финансируют свои солнечные установки. По соглашению PPA третья сторона финансирует, строит, владеет и обслуживает систему. Округа и школы, как правило, платят за электроэнергию по более низкой ставке и могут видеть немедленную экономию энергии, которая со временем увеличивается.
  • Прямое владение: Это вариант для школ и школьных округов в штатах, где владение третьими лицами не разрешено. Гранты на солнечную энергию для школ, а также пожертвования, облигации или наличные деньги являются дополнительными способами, которыми школьная система оплачивает проекты через прямое владение. Согласно отчету Solar Foundation за 2020 год, 88% солнечных проектов мощностью менее 15 кВт были оплачены за счет грантов и пожертвований. Для систем мощностью более 50 кВт прямое владение через денежные средства, кредиты и облигации является вторым по значимости источником финансирования.

Принимая во внимание сообщения муниципалитетов и предприятий, все большее число школьных округов также находят способы уменьшить свой углеродный след без установки солнечных батарей на территории кампуса. Это можно сделать через:

  • Сертификаты возобновляемой энергии (REC): Школьный округ может приобрести 1 мегаватт-час энергии, выработанной из возобновляемых источников, или REC, непосредственно у разработчика возобновляемой энергии или у продавца REC.
  • Community Solar: Разработчик строит солнечную батарею и поставляет электроэнергию коммунальным предприятиям.Затем школьный округ может подписаться на часть объекта и получать кредиты на счет в зависимости от производства через коммунальное предприятие. Коммунальное предприятие платит застройщику за электроэнергию, произведенную объектом.
  • Virtual PPA: Эта финансовая транзакция гарантирует, что вы покупаете возобновляемые электроны, даже если физически вы не используете это электричество в своих школах. (Электричество может генерироваться крупномасштабной ветровой и солнечной генерацией за сотни миль.) Наряду с гарантией того, что у вас есть возможность покупать экологически чистую энергию, это дает вам средства для увеличения инвестиций на оптовых рынках и сохранения REC.
  • Сдача земли в аренду: Поскольку площади в городских районах часто не хватает, школьные округа находят творческие способы использования неиспользуемых площадей. Например, город Анахайм арендовал парковочные места и открытые пространства в девяти школах пяти школьных округов, чтобы они стали домом для нового поколения солнечной энергии, которое обслуживает жителей их сообщества с соответствующим доходом.

 

Как солнечная энергия обеспечивает дополнительную экономию средств и отказоустойчивость?

Объединенный школьный округ Плезантона установил навесы для автомобилей с солнечными батареями, а также систему накопления энергии на батареях. Ожидается, что объединенный проект сэкономит округу более 2,2 миллиона долларов за 25-летний срок действия PPA.

Если 2020 год чему-то и научил школы, так это важности быть готовым к неожиданностям. Независимо от того, находятся ли ваши ученики в классе или ваши школы регулярно служат убежищем и аварийным убежищем, вам необходимо надежное школьное резервное питание для ваших объектов и дополнительные способы помочь вашему сообществу, такие как изменение или снижение нагрузки, чтобы избежать отключений электроэнергии.

Солнечные панели сами по себе не могут обеспечить такое переключение нагрузки или резервное электроснабжение. Вот несколько способов, которыми вы можете использовать солнечную энергию для снижения затрат, а затем повысить энергоемкость школ:

  • Солнечная батарея +Хранилище: Эта опция включает в себя систему накопления энергии на батареях (BESS). В дневное время ваша солнечная система накапливает избыточную энергию, которую она вырабатывает, в батареях. Эта энергия позже сбрасывается, когда цена за кВтч высока или чтобы избежать пиковых расходов.
  • Солнечная энергия + микросеть: Этот вариант основывается на возможностях солнечной и других систем генерации и хранения энергии от аккумуляторов. Дополнительное программное обеспечение, оборудование и технологии используются, чтобы помочь вам «островиться» от сети и обеспечить необходимое резервное питание во время отключения.

При рассмотрении вопроса об энергоустойчивости оцените, что произошло и что ожидается в вашем сообществе.

Были ли у вас постоянные отключения электроэнергии во время жары? Приходилось ли вам приостанавливать занятия в классе из-за отключения электроэнергии, вызванного ураганом, снежной бурей или другим сильным погодным явлением? Повлияли ли на вас отключения электроэнергии в целях общественной безопасности (PSPS) или другие отключения электроэнергии, инициированные коммунальными службами?

Соединение ваших солнечных панелей с системой накопления энергии, средствами управления микросетью, программным обеспечением и оборудованием может дать вам надежное резервное питание, которое вам нужно и которое ваше сообщество и семьи ожидают от вас.

Как я могу принести Солнечную энергию в свою школу?

Неудивительно, что за последнее десятилетие количество школ, использующих солнечную энергию, значительно увеличилось.

Экономия энергии, расширение возможностей академической и профессиональной подготовки, более широкие возможности финансирования, снижение выбросов для борьбы с изменением климата и загрязнением воздуха, а также надежное резервное питание делают солнечные панели беспроигрышным вариантом почти для каждой школы или школьного округа.

Если вы готовы начать процесс установки, обратите внимание на несколько моментов:

  • Местоположение: Солнечные панели необходимо размещать в местах, куда попадают прямые солнечные лучи.Сможете ли вы разместить солнечные батареи на крыше здания или большом участке земли рядом с беспрепятственным обзором в течение дня? Автостоянки могут быть идеальными солнечными местами для солнечных парковок.
  • Финансовые и нормативные требования: Понимаете ли вы местные и государственные правила, строительные нормы и стимулы для такого проекта? Какая модель финансирования/собственности лучше всего подойдет для вашего округа?
  • Сообщество, персонал и поддержка родителей/учащихся: Кого вы определили как наиболее важные заинтересованные стороны и сообщили ли вы им о своих планах? Взаимодействие с общественностью является ключом к продвижению любого проекта строительства школы.Вовлечение людей в вашем сообществе и школе в начале проекта может помочь вам набрать обороты и выявить любые проблемы в самом начале. Если когда-либо и бывает время, когда поговорка «лучше узнать раньше, чем позже» верна, это происходит перед началом проекта по солнечной энергии, хранению энергии и/или микросети в школе.

Готовы установить солнечные батареи в своей школе или школьном округе?

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как такие школы, как ваша, нашли правильные варианты финансирования, определили максимальную отдачу от своих инвестиций и ускорили переход своих школ на чистую, устойчивую энергию.

Как работает солнечная панель? Занятия, которые рассказывают детям о Солнечной системе

Солнечные батареи появляются на крышах в вашем районе, и ваши начинающие защитники окружающей среды могут спросить вас: «Как работает солнечная панель?» Солнечная энергия — сложная концепция для объяснения, но для этого не нужно иметь степень по физике. С помощью нескольких простых виды деятельности вы можете помочь своим детям понять и повеселиться, пока вы занимаетесь этим.

Открытие солнечной энергии

Прежде чем вы сможете понять, как работают солнечные батареи, вам нужно немного узнать о самом солнце.Лучший способ рассказать детям о солнце и его энергии является узнав больше о нашей Солнечной системе и о том, что означает энергия. Начните свой поиск в местной библиотеке, где вы сможете найти книги для всех уровней чтения, чтобы рассказать детям о Солнечной системе.

Еще один полезный ресурс, который всегда у вас под рукой, — это Интернет. Веб-сайт Управления энергетической информации США Energy Kids — хорошее место для начала. Помимо того, что он помогает определить, что такое энергия, он также дает вам задания и игры для проверки.План урока Solar Classroom – это место, где можно посмотреть видеоролики о четвертый класс класс, который питал свою комнату солнечной энергией.

Использование силы Солнца

Лучший способ ответить на большой вопрос, например, как работает солнечная батарея, — это изучить его на практике. Вот несколько простых экспериментов, которые помогут детям разрушить солнечную энергию.

Тающий лед

Это эксперимент для детей, который понятен даже младшим.Все, что вам нужно, это два кубика льда. Разместите кубики на заднем дворе в солнечный, но не слишком жаркий день. Поместите один куб прямо на солнце, а другой в полную тень. Предложите ребенку угадать, какой кубик растает быстрее. Поскольку тот, что на солнце, сначала превращается в лужу, объясните, что тепловая энергия солнца заставила его таять быстрее.

Солнечный ночник

Это отличный проект для детей, которые любят разбирать вещи, чтобы посмотреть, как они работают.Используя мини-солнечные батареи от дворовых фонарей, вы будете использовать солнечную энергию для создания ночника.

Вам нужно:

  • Садовый фонарь на солнечных батареях
  • Кувшин каменщика
  • Клей

Измерьте верхнюю часть банки, чтобы убедиться, что фонарь подойдет, так как дворовые фонари бывают разных размеров. Аккуратно открутите солнечный свет от остальной части кола. Переверните солнечный пакет и загляните под него, чтобы увидеть маленькие солнечные элементы внутри. Это даст детям представление о том, что происходит внутри гигантских солнечных батарей.Нанесите немного клея на край банки и прикрепите солнечный свет сверху. Затем вы можете поставить банку на улицу на солнце на день, чтобы зарядить ее. Принесите его в помещение перед сном, чтобы увидеть, как он освещает ваш дом.

Проект солнечной печи

Этот проект иллюстрирует, как вы можете использовать энергию, создаваемую солнцем, а затем использовать ее — в данном случае для приготовления пищи. В качестве бонуса это также отличный проект для обучения детей переработке отходов.

Для начала нужно:

  • Коробка для пиццы
  • Линейка
  • Нож для коробок
  • Фольга
  • Прозрачная лента
  • Пластиковая упаковка
  • Черная плотная бумага
  • Старая газета

Оставив дюймовую рамку, вырежьте клапан в верхней части коробки для пиццы, который открывается в том же направлении, что и крышка.Оберните внутреннюю часть клапана фольгой и закрепите скотчем. Закройте созданное отверстие полиэтиленовой пленкой, натяните ее и снова закрепите скотчем. Выстелите дно коробки черной плотной бумагой, прежде чем свернуть газету, чтобы наполнить каждую сторону.

Теперь поместите еду, которую хотите приготовить, на тарелку внутрь. Для чего-то быстрого и легкого вы можете начать с приготовленного блюда, чтобы разогреть его. Закройте крышку и подпирайте клапан линейкой или деревянной ложкой. Поместите его в солнечное место, чтобы солнце отражалось от фольги на пластиковое покрытие.Дайте ему постоять не менее 30 минут, прежде чем проверять свою еду. Получите удовольствие, экспериментируя и наблюдая, как долго нагреваются разные предметы.

С помощью простых научных экспериментов, которые вы можете провести дома, дети узнают, как солнечные панели используют энергию солнца. Открытие этих концепций в раннем возрасте делает детей более экологичными гражданами мира во взрослом возрасте.

Пробовали ли вы со своими детьми веселые эксперименты с солнечной энергией? Делитесь фотографиями своих впечатлений с @TomsofMaine.

Источники изображений: Flickr | Flickr | Фликр

Эта статья была предоставлена ​​вам компанией Tom’s of Maine. Взгляды и мнения, высказанные автором, не отражают позицию компании Tom’s of Maine.

женщин Таджикистана берут солнечную энергию в свои руки

Оставленные мужчинами, ищущими работу в России, таджикские горные женщины учатся развертывать солнечные системы, чтобы согреться

Фото: Марко Чапек

Софи Йео

После ночевки в морозных горах Таджикистана холодный душ не просто бодрит – он жесток.

Но для многих таджиков горячая вода не вариант. Зимой за пределами крупных городов многие сельские домохозяйства могут пользоваться электричеством всего от одного до трех часов в день.

При понижении температуры ниже нуля это может осложнить жизнь тем, кто живет и работает в горных районах.

Вот почему ООН вмешалась с новым проектом, который позволит женщинам построить свои собственные солнечные системы горячего водоснабжения.

«Есть данные, что средняя температура в классе 10-11С.Это нормально, что вы мерзнете в школе», — сказал RTCC Роберт Пасицко, который работает над низкоуглеродными проектами в Программе развития ООН (ПРООН) в Хорватии.

«Основная идея заключалась в том, чтобы нагреть воду, которую можно использовать в качестве предварительно подогретой воды для приготовления пищи, чая и стирки. Теплая вода — это настоящий товар. Если у вас нет основных потребностей, ваша жизнь может стать очень плохой».

Команда из Хорватии была приглашена для работы в Таджикистане после успешной установки солнечных систем в деревнях, отрезанных от электросети во время боснийской войны 1990-х годов.

Выезд в Россию

В Таджикистане есть свои проблемы.

Отсутствие электричества означает, что люди вынуждены полагаться на дрова для обогрева, что приводит к вырубке лесов в стране. 70% горных лесов Таджикистана исчезли после распада Советского Союза и прекращения субсидирования топлива.

Отсутствуют и мужчины, около миллиона из них ежегодно уезжают в поисках работы, в основном в Россию.

Но в стране также более 300 солнечных дней в году, что делает ее особенно подходящей для экологически чистых автономных проектов солнечной энергетики.

А ежегодный отъезд мужчин означает, что женщины научились становиться более выносливыми.

«Их называют умелыми женщинами. Они заботятся о домашнем хозяйстве, обеспечивая энергией – это их задача. На мужчин полагаться нельзя», — сказал Пасико.

Фото: Марко Чапек

Поэтому команда Хорватии решила научить таджикских женщин самостоятельно делать солнечные водонагреватели.

На этой неделе в деревне Джиликул на границе с Афганистаном 15 женщин приняли участие в мастер-классе, где их научили собирать технику.

Каждая система способна нагреть 40 литров воды всего за несколько часов — значительное улучшение по сравнению с предыдущим методом, когда бутылки с водой нагревались на солнце.

Теперь планируется расширить и улучшить проект, создав неформальные женские кооперативы, чтобы они могли закупать материалы как можно дешевле, и проводя больше семинаров за границей в Кыргызстане.

Идея состоит в том, что женщины смогут обучать других, которые сами находятся в похожем затруднительном положении.

Команда ПРООН даже подготовила руководство, чтобы помочь распространению этой идеи.

И, по просьбе женщин, в настоящее время разрабатываются планы по привлечению в регион дополнительных навыков, в том числе по созданию экологически чистых кухонных плит, уменьшающих проблему загрязнения воздуха в помещениях.

«Они все время улыбались и были счастливы, что смогли чему-то научиться», — сказал Пасико. «Они сказали, пожалуйста, возвращайтесь с новыми вещами».

Никогда не используйте мыло для уборки

Во время пандемии коронавируса мы узнали об эффективности воды и мыла: регулярное мытье рук было нашей лучшей защитой.В то время как грязные солнечные панели действительно выигрывают от регулярной промывки, чтобы предотвратить снижение производительности и эффективности, мыло здесь не подходит.

Предоставлено: Premier Solar Cleaning

Калифорнийская компания по установке и обслуживанию солнечных батарей Bland Company никогда не использует чистящие средства для солнечных панелей, вместо этого полагаясь на деионизированную воду и систему вращающихся щеток для мытья солнечных панелей.

«Мыло может оставлять пленку или остатки, которые не только затеняют панели, как только что смытая грязь, но также могут способствовать более быстрому прилипанию и накоплению грязи», — сказал Дэниел Грин, директор по маркетингу Bland.«Мы используем деионизированную воду, которая подается через нашу систему с вращающимися щетками. Это лучший способ придать солнечным панелям безупречный блеск, такой же красивый, как и в первый день их установки».

Вместо того, чтобы рисковать безопасностью сотрудников или потенциальным повреждением солнечных панелей, которые они чистят, компания использует щеточные чистящие средства Sola-Tecs с 2018 года. -свободные руки глубокая очистка. Bland также пропускает воду клиента через систему деминерализации и ионизации.

Предоставлено: Premier Solar Cleaning

«[Sola-Tecs] — единственная система очистки, которую мы используем. Мы обнаружили, что в сочетании с нашей процедурой очистки воды это лучший способ очистки солнечных батарей», — сказал Грин. «Для этого требуется меньше воды, меньше проходов и никаких агрессивных химикатов или моющих средств».

Компания Premier Solar Cleaning (PSC) в Южной Калифорнии также обнаружила, что использование деионизированной воды через столбы и щетки, питаемые водой, отлично подходит для очистки солнечных проектов.

«Если вы когда-нибудь чувствовали запах своих рук после того, как вымыли их с мылом, то вы чувствуете запах оставшегося мыла, даже если после этого вы не видите никакого мыла», — сказал Адам Фуллер, соучредитель PSC.«Если бы мы использовали мыло для очистки панелей, очень маленькие молекулы мыла оставляли бы что-то, на чем могли бы скапливаться пыль и грязь».

PSC предлагает полный набор услуг по техническому обслуживанию, включая инфракрасную инспекцию для обнаружения поврежденных панелей, которые нуждаются не только в хорошей мойке. Фуллер также занимается круглогодичным «выселением голубей», чисткой панелей под панелями и установкой защитных ограждений от птиц и других животных. Он гордится тем, что дает клиентам честные ответы и показывает, как увеличится производительность после очистки панелей.

Предоставлено: Premier Solar Cleaning

«Ближайшие к аэропорту и автомагистралям дома и фабрики собирают смог или загрязнение на основе нефти, которые сопротивляются стеканию при нормальных дождях», — сказал Фуллер. «Из-за этого некоторые старые синие панели на первый взгляд кажутся черными. Грязь на поверхности отражает свет от панелей. Чистая панель остается более прохладной, позволяя потоку электронов двигаться легче».

Национальный поставщик услуг по эксплуатации и техническому обслуживанию жилых и коммерческих помещений SunSystem Technology также воздерживается от мыла и использует фильтрованную воду и вращающуюся щетку для очистки панелей, но директор по маркетингу Джефф Струм сказал, что компания использует смесь разбавленного уксуса и перекиси водорода для очистки от грязи. и грязь.

«Когда идет дождь, почва скапливается у нижнего края солнечной панели, загораживая нижний ряд фотоэлементов и снижая эффективность производства», — сказал Струм. «Это похоже на то, как машину поливают из шланга — вам все равно нужно чистить ее или использовать смесь, удаляющую грязь, чтобы избежать очистки».

Иногда просто воды недостаточно, но все согласны с тем, что мылом пользоваться нельзя. Вот почему производитель смазочных материалов Polywater пять лет назад выпустил средство для мытья солнечных панелей. Высококонцентрированная добавка не является пленочным мылом; вместо этого он улучшает способность воды очищать солнечные панели, — сказал Чарли Коул, международный вице-президент Polywater.

Промывка солнечных панелей без мыла из Polywater

«Мы даем воде возможность поднимать почву с панели, в отличие от растворителя, который в основном окружает частицы грязи и снимает их с панели», — сказал Коул. «[Промывка солнечной панели] безопаснее для компонентов панели. Это не повлияет на антибликовые пленки; он не разъедает алюминиевые рельсы. Он биоразлагаем, что означает, что он непостоянен, что делает его безопасным для окружающей среды.Это не повлияет на грунтовые воды».

Средство для мытья солнечных панелей изменяет поверхностное натяжение воды, поэтому вода не собирается в капли, а образует непрерывную пленку на солнечных панелях, удаляющую грязь и мусор. Коул сказал, что промывка солнечных панелей особенно полезна в засушливых районах, где много пыли и мало воды, потому что промывка позволяет использовать меньше воды для очистки.

«Многие из этих установок устанавливаются в пустынных районах, где наличие воды действительно является проблемой.Если мы сможем сократить потребление воды, это принесет пользу окружающей среде», — сказал Коул.

Предоставлено: Polywater

Polywater сотрудничает с производителями панелей, чтобы получить разрешение на использование смывки, чтобы не аннулировать какие-либо гарантии. Canadian Solar и другие мировые бренды подтвердили, что средство Solar Panel Wash безопасно для их панелей. Его можно приобрести через глобальную сеть дистрибьюторов Polywater и у Amazon в Северной Америке.

Поставщики услуг по эксплуатации и техническому обслуживанию солнечных батарей рады, что отрасль осознает необходимость периодической мойки панелей.

«Вначале руководители панелей говорили: «Не используйте ничего, кроме дождевой воды». Люди приняли это близко к сердцу, а затем, через три года после установки панели, они начали замечать значительное снижение производительности», — сказал Коул. . «Для крупной установки, если ваша эффективность снижается на 50%, это действительно снижает экономическое обоснование, которое было сделано в первую очередь».

Предоставлено: Polywater

Даже в жилых проектах домовладельцы выиграют, уделив особое внимание чистоте своих немногочисленных солнечных панелей.

«Мы часто слышим, как клиенты говорят, что дождь отлично очищает их панели, и хотя дождь смывает часть грязи, он не очищает панели на самом деле. Если панели уже грязные, дождь только усугубит ситуацию, превратив пыль в толстые слои грязи», — сказал Грин из Блэнда.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*