Как изготовить солнечную батарею в домашних условиях?

«Сами с усами» или самодельные солнечные батареи

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

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

Тепло от алюминиевых банок

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

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

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

Подробности изготовления солнечной панели из банок на видео:

Транзисторы – генераторы электричества

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

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

Светодиоды – свет во все дома

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

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

Фольга для батареи – в чем плюс?

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

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

Статью подготовила Абдуллина Регина

Диоды для солнечной панели: подробности на видео:

В мире бум солнечной энергетики. Почему Россия отстает?
Гибкая солнечная панель заменит жалюзи или обои
Солнечная энергия для дома
Что такое солнечная инсоляция

Солнечные элементы второго сорта возможно, могут быть использованы для изготовления солнечной батареи.

Поздновато увидел вашу статью, уже взял зарядное устройство на солнечных батареях sititek sun-battery duos. Но и от самодельного устройства не откажусь, в походе все пригодится.

Солнечные батареи своими руками

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

Как это работает

Устройство солнечной батареи

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

Виды солнечных батарей

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

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

Структура батарей

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

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

Проектирование солнечной батареи

Угол наклона

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

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

Материалы для изготовления

Набор для сборки

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

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

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

стекло,
поликарбонат,
оргстекло,
плексиглас.

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

Монтаж

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

Готовая работа

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

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

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

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

Видео

Полная видео инструкция по изготовлению солнечной батареи для дома:

Солнечный элемент

Основа

Установка подложки

Каркас

Окрашивание каркаса

Удаление воска

Раскладка и пайка

Собранная батарея

Крепление к основе

Блокирующий диод

Солнечная батарея своими руками: технология изготовления и принцип ее использования для электроснабжения дома

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

Использование солнечных батарей

Солнечная батарея своими руками: принцип работы системы солнечного электроснабжения

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

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

Солнечная батарея своими руками фото

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

Как сделать солнечную батарею своими руками фото

Устройство солнечной батареи: технология самостоятельного изготовления

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

Изготовление и подключение солнечной батареи

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

Устройство солнечной батареи

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

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

Как изготовить солнечные батареи для частного дома фото

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

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

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

Как сделать солнечную батарею в домашних условиях: 3 элементы

Далеко не каждый может позволить себе заказать установку солнечных батарей у поставщика. Поэтому все более популярным становится производство солнечных батарей своими руками Солнечные батареи позволяют перерабатывать энергию солнца для получения электричества. Система достаточно популярная, но дорогая. Удешевить конструкция можно, выполнив изготовление в домашних условиях. Для работы потребуется изучить принцип работы, процесс спаивания и сборки.

Составляющие для изготовления солнечной батареи своими руками

Для бесплатного получения электроэнергии используют солнечные батареи, которые с каждым годом обретают все большую популярность. Но еще больше удешевить процесс получения солнечной энергии можно путем самостоятельного сбора модуля.

Приступив к созданию солнечной электростанции, нужно учитывать, что при ручной сборке солнечных батарей нет нужды сразу собирать полнофункциональную солнечную электростанцию, её в будущем можно будет наращивать

Схема самодельной солнечной батареи:

Коллекторная установка;
Аккумулятор напряжения;
Инвертор.

Коллектор – это компактная конструкция из небольших элементов. Система перерабатывает солнечную энергию в поток положительных и негативных электронов. Создавать высокое напряжение коллектор не может.

Одна деталь способна вырабатывать 0,5 Вт. Коллектор вырабатывает напряжение в 18 Вт. Такой энергии хватит для заряда небольшого аккумулятора. Для больших объемов потребуется увеличение площади солнечной батареи.

Аккумуляторы обеспечивают необходимое количество энергии. Работы одной батареи будет недостаточно. Но здесь роль играют электрические приборы, которые работают от солнечного модуля. Количество аккумулятор придется постоянно добавлять. Вместе с этим не нужно забывать обновлять коллекторы. Для одной батареи может потребоваться 10 аккумуляторов.

Аккумуляторы и коллекторы приобретаются в специализированных магазинах. Материалами для батареи послужат подручные средства.

Инвертор перерабатывает полученную солнечную энергию в ток. Покупая деталь, следует изучить ее характеристики. Мощность устройства при этом должна быть не меньше 4 кВт.

Расчет электричества от солнечных батарей своими руками: подготовка

Сделать сборку конструкции можно из подручных материалов. Так раму выполняют из дюралюминия. Можно взять и другой материал, но обязательно выполнить защитную покраску. Это поможет сэкономить на монтаже конструкции. Но при желании можно приобрести готовую раму в специализированном магазине.

В первую очередь необходимо определиться с установленной мощностью. Подсчитать всю свою нагрузку, которая будет питаться от солнечных батарей. Отсюда будет понятно, сколько фотоэлементов необходимо купить, и сколько понадобиться площади для их установки

При самостоятельном изготовлении для начала проводится расчет. За основу берется требуемый заряд аккумулятора. Данный показатель считается основным, и делиться на 0,5 Вт. В итоге получает необходимое количество элементов.

Ток зарядом в 3,6 А требует соединения трех последовательных цепочек. Так количество элементов умножается на 3. При умножении полученных данных на стоимость элемента, то можно получить цену солнечной батареи.

Элементы солнечного модуля требуется соединять в параллельно-последовательной схеме. В каждой цепочке при этом должно быть равное количество элементов.

Расчет электричества на практике окажется меньше. Это объясняется неравномерным потоком солнечной энергии на протяжении дня. Для эффективной работы потребуется использовать сразу несколько батарей.

Требуемый инструментарий для самостоятельной сборки:

Паяльник;
Канифоль;
Установочный провод;
Силиконовый герметик;
Двусторонний скотч.

Инструменты могут отличаться, а их количество может меняться. Для размещения всех элементов на раме, потребуется конструкция размерами 90х50 см. При других габаритах готовых конструкций проводят другие расчеты.

Советы, как самому сделать солнечные батареи: этап пайки

Оптимальная температура для работы панели – 70-90 градусов. Но выполнять контроль показателя сложно. Чтобы упростить данную работу, в раме выполняют отверстия для вентиляции. Диаметр дыр составляет 1 см. Спаивать детали необходимо самому.

В продаже часто встречаются элементы с уже припаянными проводниками, но может быть и не так. Паять придется в любом случае, но в первом варианте задача значительно упрощается

Набор деталей для пластин следует приобрести в магазине. Это недешевая покупка, но выгодней, чем приобретать готовую солнечную батарею от производителя. Понадобится кремниевая пластина, которая перерабатывает энергию солнца в электричество. Их изготавливают из поликристаллического кремния.

Последовательность пайки элементов:

Согласно заготовкам нарезаем проводники;
Детали фиксируем на необходимых местах;
На контакты наносим кислоту и припой;
Затем устанавливаем проводники;
Начинаем спайку элементов.

Выполнять переворот спаянной системы бывает затруднительно. Поэтому сначала выполняют крепление элементов, а затем рядов. На крайних деталях следует выполнить шину на положительный и отрицательный заряд. Проводка вывода оборудуется изоляцией. На наружной стороне рамы устанавливается клемма.

При проблемах спаивания требуется подпилить контакты наждачкой.

Затем панели крепятся к раме. При креплении следует воспользоваться герметиком на силиконовой основе. Он выполняет роль связывающего вещества панели с рамой. Когда все конструкция собрана, нужно проверить ее исправность. Здесь используют специальный тестер. Показания прибора должны составлять 17-19 Вт. Процедуру следует проводить несколько дней и только потом выполнить герметизацию.

Между рамой и оргстеклом должен быть слой герметика. Требуется подождать, пока вещества полностью застынет. Закрепление оргстекла проводится с помощью саморезов. Стыки также обрабатываются силиконом.

Как собрать солнечную батарею своими руками: завершающие работы

После спаивания конструкции необходимо завершить сборку всех элементов в одну систему. Сначала уделяют внимание инверторам. Они работают на переработку тока.

Разновидности инверторов:

Системные выполняют роль дополнительного источника энергии. При переработке тока вместе с центральным источником аккумуляторы можно не использовать.
Гибридные – могут стать главным источником энергии. Но лучше не отказываться от основного источника. Такие системы могут не только перерабатывать, но и накоплять энергию.
Автономные конструкции используются в виде основного источника питания. Для работы потребуются аккумуляторы.

Необходимое количество аккумулятор основывается на требуемой мощности. При этом следует уделить внимание батарей и высоте их монтажа. Чем выше будет находиться конструкция, тем эффективней будет работать модуль.

Для частного дома потребуется мощность батареи в 4 кВт.

К аккумулятору батарея крепится с помощью диода. Это предохранить панель от разрядки в ночное время. Также защиту обеспечит контроллер заряда. Менее мощные батареи можно соорудить с помощью медного листа и пластиковой бутылки. Для работы конструкции потребуется соль и теплая вода. Из инструментов следует взять наждачную бумагу, элекроплиту и тестер. Нередко в качестве материала изготовления солнечной батареи используют жестяные банки. Обычно они выполняются из алюминия.

Солнечные батареи своими руками (видео)

Чтобы собрать конструкцию своими руками, требуется последовательно соединить все элементы. Основу для солнечной батареи составляют три элемента: аккумулятор, конвектор, инвертор. Раму можно изготовить из подручных материалов.

Солнечная батарея своими руками — пошаговая сборка

Несмотря на популярность нетрадиционных источников энергии (в нашем случае солнечных), схемы для их самостоятельной сборки очень трудно найти в интернете. В основном, чертежи и пошаговые описания копируются с одного ресурса на другой и не предлагают широкого выбора инженерных решений.

Зачем прибегать к таким мерам? Данный вариант позволит неплохо сэкономить.

Сборка солнечной батареи – особенности и нюансы

Для изготовления солнечной батареи были заказаны поликристаллические элементы (сделанные в Китае), размером 6х6 дюймов. В комплекте имеется карандаш для пайки и 40 пластин. Чтобы смонтировать действительно бюджетную модель, было решено использовать изделия класса «В» (дефектные). Для производства в промышленных масштабах дефектные комплектующие не подойдут, а вот в частном случае – вполне.

Изучим характеристики комплекта, чтобы иметь полное представление, с чем придется иметь дело:

Мощность одной пластины – 4 Вт;
Напряжение – 0,5 В.

Для зарядки 12В аккумулятора, нам потребуется собранная система, с общим напряжением в 18 В. Получается, что для работы нам понадобится всего 36 элементов (4 останутся в качестве резерва).

Качество полученного материала оставляет желать лучшего. Практически у каждой панели имеются неисправности. Но ничего страшного. Главная цель – собрать бюджетную функционирующую систему своими руками.

Проводников в приобретенном наборе не оказалось – припаивать придется самим (процедура не займет много времени и не представляет собой ничего сложного).

Применяя паяльник, карандаш и олово, после 2-3 пластин выработается технология – процесс пойдет заметно быстрее. Специалисты рекомендуют при пайке не использовать большое количество олова – в таком случае процесс будет идти быстрее и аккуратнее. Проверяя соединения, убедитесь в надежности пайки.

Пошаговая инструкция – сборка солнечных панелей своими руками

Чтобы производство не стало проблемой, предлагаем вашему вниманию пошаговую инструкцию:

Обработав места пайки специальным карандашом, при помощи паяльника аккуратно наносим олово;

В итоге, должны получаться аккуратные и приятные на вид изделия;

Производим аналогичные манипуляции с оставшимися панелями (всего их 40 штук).

Специалисты рекомендуют выполнять все работы на ровной плоскости (поверхность стола, пол).

После того, как первая панель была готова к эксплуатации, было решено проверить ее работоспособность в «полевых» условиях – контрольный замер показал, что одна пластина выдает примерно 0,5В. Это вполне соответствует нашим ожиданиям.

Изготавливать корпус к изделию не входило в наши планы. Задача – предоставить понятное описание схемы рабочей солнечной батареи.

Следующий шаг – спайка всех подготовленных панелей друг с другом. В процессе работы стоит не торопиться и действовать очень аккуратно – это связано с хрупкостью конструктивных элементов (любое неаккуратное движение может привести к их полной неисправности). Во время производственного процесса некоторые из плит могут расколоться. Не стоит переживать по этому поводу, они останутся в рабочем состоянии, но заявленной мощности от них ожидать не стоит.

Контрольная проверка показала (была проведена исключительно из интереса), что 12 спаянных плит выдали порядка 4В.

Удовлетворительный показатель убедил, что можно готовую конструкцию выносить на улицу и монтировать непосредственно по месту дальнейшей эксплуатации. При ясной безветренной погоде, 12 «связанных» между собой пластин выдали напряжение порядка 7В, что оказалось хорошим и оправданным результатом всей проделанной работы.

Теперь, чтобы обосновать все вышеперечисленные действия и указать на их целесообразность, подведем итоги.

Результат сборки солнечных батарей– несколько советов для мастера

Для соединения деталей между собой, рекомендуется использовать проводники одинаковой длины (учитывается длина проводника, размеры детали и расстояние между ними при сборке целостной конструкции). Учтите, что с обратной стороны панели используется короткий проводник, длина которого меньше, чем размер детали. Подогнав все проводники, вам удастся быстро и качественно их припаивать. Подрезка проводника в припаянном состоянии может привести к поломке панели.

Уже говорилось ранее, что не следует наносить много олова на место будущей пайки. В дальнейшем, чтобы нагреть большой кусок олова, придется оказывать давление на плоскость детали, что может привести к ее расколу.

Мы не рассматривали вариант сборки корпуса. Он изготавливается в первую очередь, и уже потом, собирается остальная система и монтируется в корпус. Готовую конструкцию будет гораздо проще перенести на место эксплуатации, без угрозы нарушения целостности (поломки).

Экономические вопросы

Все вышеуказанный набор для создания системы нам удалось приобрести на eBay за 50 $ (в сумму входят расходники). Если у вас нет желания возится с дефективным материалом, можно приобрести комплект класса «А», который обойдется дороже.

Главное условие, от которого мы отталкивались – готовая конструкция должна представлять собой солнечную батарею из 36 элементов, мощностью 144 Вт и напряжением 18В.

Для изготовления корпуса изделия придется потратить еще некоторое количество денежных средств, тогда как заводские детали конструкции обойдутся в 6000 рублей.

Подводим итоги создания солнечной батареи

Стоит ли тратить время на данный процесс и деньги? Мнение специалистов – нет. Данный вариант приемлем лишь для мастеров, которым действительно хочется освоить создание подобной собственноручно. Гораздо проще приобрести готовую солнечную батарею, которая будет отличаться более привлекательными техническими характеристиками, качеством и прочностью корпуса.

Но если вы не из тех, кто ищет легких путей – вперед! Обеспечьте свой дом (гараж, дачу) энергией за счет природы.

Набор для самостоятельной сборки солнечной панели или как потратить много времени (и денег) зимними вечерами.

Приветствую тебя читатель. В обзоре пойдёт речь про эпизод «жёсткого диайваинга», тут всё как мы любим куча веселья, потраченного времени и средств. Результат может быть не сильно впечатляющий, но главное тут это участие т.к. вписываясь в подобные авантюры главная награда это полученный опыт. Милости прошу в обзор.

Прежде чем мне напомнят что «на дворе как бы лето уже» скажу что начинал я всё происходящее в обзоре сильно раньше сегодняшнего дня. Меня посетила одна интересная идея и я решил неспешно её реализовать, хотелось построить часы про которые можно забыть (в смысле совсем не требующие какого-либо обслуживания).

Первым делом ищем донора, т.к. делать всё с нуля как-то не хотелось (спойлер всё-таки пришлось), мне приглянулись дешёвые настенные часики.Ок начало положено. Задача «самодостаточных часов» состоит из 2х частей: точность хода и автономность работы. Могу показаться капитаном очевидностью но часы которые вечно неправильно показывают время либо вообще остановились (села батарейка) нафиг никому не нужны.

Автономность работы можно решить двумя путями: это либо большой запас энергии (настолько большой что можно его считать неиссякаемым), либо система должна «добывать» энергию сама. Учитывая что «большие запасы энергии» это обычно химический источник (батарейка), а у них к сожалению есть срок годности, то будем использовать концепцию восполняемой энергии. Ставка была сделана на энергию солнечного (и не только) света.
Было решено сделать весь циферблат одной большой солнечной панелью. Для этого был заказан набор для сборки.В наборе флюс-маркер, шины для соединения и 50 шт. панелей 52мм*52мм.Панели явно обрезки от больших полноразмерных, ну да ладно для моих нужд подойдёт.Казалось что может быть проще, возьми да спаяй конструкцию есть все детали, но ячейки сделаны из очень тонких пластинок кремния и несмотря на металлический звон при лёгких ударах, это очень хрупкий материал способный раскалываться просто от того что очень сильно смотришь на него.

С горем пополам я собрал маленькую и корявинькую панельку и поместил её в поднос, далее я вырезал несколько кусков стеклоткани из автомагазина и пропитал это всё прозрачной эпоксидной смолой. (естественно я позаботился о выводных клеммах и декоративных ячейках которые не будут вырабатывать электричество)После застывания я нанёс линию реза и уже морально готовил себя к тому что придётся пользоваться дремелем и алмазными кругами (а это кремневая пыль в лёгких и коже, шум и прочие радости). Однако получившийся композит сжалился надомной и вёл себя как очень плотный картон, что позволило порезать его ножницами, обрезки вообще позволяли гнуть себя.Для создания ровной красивой поверхности я взял скотч и сделал бортики проклеив их силиконом с обратной стороны. Не всё было гладко (о косяках расскажу чуть ниже), однако я получил круглую солнечную панель. Теперь мне нужны цифры, мне очень понравились циферки у донора но сидеть и вырезать толстый пластик было не охота.Поэтому я создал силиконовую форму циферблата донора и отлил из подкрашенной эпоксидной смолы цифры и секундные метки + форма будет шаблоном для размещения этого всего на циферблате.Уже что-то похожее на часы. Ну ок, панелька выдаёт достаточно тока для работы часов, но что делать ночью? Очевидно необходимо запасать энергию. Излишки будем отдавать на хранение в ионисторы, однако необходимо выяснить необходимую ёмкость т.к. ионисторы имеют ток саморазряда, чем выше емкость тем выше этот ток. Это значит что если использовать слишком малую ёмкость часы не смогут проработать ночь или протянуть пасмурную неделю когда поступающей энергии будет мало. Если взять слишком большую ёмкость, то даже в самый яркий день ток утечки будет больше чем сможет дать моя панель. Нужны натурные испытания для получения данных и поиска оптимального значения.

Нам необходим часовой механизм к которому будем подбирать емкость ионистора. Теперь поговорим немного о точности хода. Есть два пути: Это либо очень точный ход (который не существует и рано или поздно накопленная ошибка даст о себе знать), либо это работа с синхронизацией. Благо в моём регионе добивает DCF77 (https://ru.wikipedia.org/wiki/DCF77) и периодической синхронизации вполне будет достаточно. Поэтому следующая покупка это механизм с DCF77 и ионисторы разного номинала.
Про механизм, достаточно развитая штука, Есть обратная связь по стрелкам (т.е. он чучтвует когда секундная на 12 и когда минутная и часовая вместе на 12), плавный ход, отключение секундной стрелки ночью и синхронизация несколько раз в сутки (+ автоперевод на зимнее и летнее время что сделает мою поделку бессмысленной, но об этом я конечно же узнал чуть позже)

Установив механизм в донора я начал смотреть сколько часы проработают просто от конденсатора, да можно было бы выяснить потребление часов и пересчитать время работы из ёмкости ионисторов, но есть нюанс при низком напряжении часы могут работать а вот светодиод в обратной связи нет и они начинают просто круги наворачивать. Поэтому только серии экспериментов дадут корректные данные..Иногда часы начинали неправильно показывать время, но вскоре причина была выяснена. Ещё было выяснено что от двух конденсаторов на 100F часы работают месяц.Используя дендрофикальную технологию я собрал прототип и следил за напряжением на ионисторе. Т.к. дело было зимой то это были самые жёсткие условия для системы. Часы находились не под прямым светом, но в комнате с окнами выходящими на южную сторону. Результаты следующие 2-3 солнечных дня могут обеспечить работу на целый месяц. Освещение от искусственного света либо пасмурный день дают работать в 0.
Моя панель собрана последовательно для достижения высокого напряжения даже при низком освещении, но ионисторы рассчитаны на 2,7В поэтому необходимы дополнительные детальки т.к. Солнечная панель в яркий день выдаёт 15В, да и часы не обрадуются напряжению полностью заряженных ионисторов. Я использовал два регулятора напряжения:
3,3В XC6206P332MR+диод для ионистора.
1,5В XC6206P152MR для часов.
Т.к. мы имеем дело с низкими токами то более эффективные DC/DC тут не катят т.к. у них хоть и большой КПД относительно линейных но и собственное потребление значительно выше, что говорить если даже AMS1117 оказывался слишком прожорливым и не давал нормально заряжать ионисторы.
Отработав всю зиму система показала свою жизнеспособность поэтому я создал плату и «докинул» её к одному из проектов.За это с меня немного взяли денег, но да ладно в итог получился аккуратный модуль хранения энергии.Собираем, покрываем лаком и крепим на заднюю часть подсоединяя провода.Готово