как сделать в домашних условиях, самодельная панель, как смастерить самому из пивных банок и других подручных средств, пошаговая инструкция

Использование энергии солнца ассоциируется по большей части с космическими аппаратами. А теперь еще с разными далекими странами, где ускоренно развивается «альтернативная энергетика». Но попробовать то же самое даже с самодельными устройствами по силам почти всем.

Особенности и разновидности устройства

Из экзотического устройства, предназначенного только для специальных нужд, солнечная батарея превратилась в уже относительно массовый источник энергии. И причина не только в экологических соображениях, но и в беспрерывном росте цен на электроэнергию из магистральных сетей. Более того, есть еще немало мест, где такие сети вовсе не протянуты и неизвестно когда они появятся. Самостоятельная забота о протягивании магистрали, объединение ради этого усилий большого числа людей вряд ли возможны. Тем более что даже при успехе предстоит окунуться в мир стремительной инфляции.

Важно понимать, что панели, вырабатывающие электричество, могут довольно сильно отличаться друг от друга.

И дело даже не в формате – внешний вид и геометрия как раз довольно близки. А вот химический состав отличается разительно. Наиболее массовые изделия выполнены из кремния, который доступен почти всем и стоит недорого. По производительности батареи не хуже как минимум более дорогих вариантов.

Существует такие три основных варианта кремния, как:

• монокристаллы;
• поликристаллы;
• аморфное вещество.

Монокристалл, если исходить из сжатых технических объяснений – это наиболее чистый тип кремния. Внешне панель похожа на своеобразные пчелиные соты. Основательно очищенное вещество в твердом виде делят на особо тонкие пластины, каждая из которых имеет не больше 300 мкм. Чтобы они выполнили свою функцию, используют электродные сетки. Многократное усложнение технологии по сравнению с альтернативными решениями делает подобные источники энергии наиболее дорогими.

Несомненным преимуществом монокристаллического кремния является очень высокий КПД по меркам солнечной энергетики, составляющий приблизительно 20%. Поликристалл получают иначе, требуется сначала расплавить материал, а затем медленно понижать его температуру. Относительная простота методики и минимальный расход энергоресурсов при производстве положительно сказываются на стоимости. Минусом становится пониженная эффективность, даже в идеальном случае она составляет не более 18%. Ведь внутри самих поликристаллов есть немало структур, понижающих качество работы.

Аморфные панели почти не проигрывают обоим только что названным видам. Кристаллов тут нет вообще, есть вместо них «силан» – это соединение кремния с водородом, размещаемое на подложке. КПД составляет примерно 5%, что в значительной мере компенсируется многократно увеличенным поглощением.

Немаловажно и то, что аморфные батареи лучше других вариантов справляются со своей задачей при рассеянном солнечном освещении и в пасмурную погоду. Блоки являются эластичными.

Иногда можно встретить комбинацию монокристаллических или поликристаллических элементов с аморфным вариантом. Это помогает сочетать достоинства используемых схем и гасить практически все их недостатки. С целью снижения стоимости изделий сейчас все чаще используют пленочную технологию, которая предусматривает генерацию тока на базе теллурида кадмия. Само по себе это соединение является токсичным, но выброс яда в окружающую среду исчезающе мал. А также могут использоваться селениды меди и индия, полимеры.

Концентрирующие изделия повышают эффективность использования площади панели. Но это достигается только при использовании механических систем, обеспечивающих разворот линз вслед за солнцем. Применение фотосенсибилизирующих красителей потенциально помогает улучшить прием энергии Солнца, но пока это скорее общая концепция и разработки энтузиастов. Если нет желания экспериментировать, лучше выбрать более стабильную и проверенную конструкцию. Это относится как к самостоятельному изготовлению, так и к покупке готового продукта.

Самостоятельное изготовление

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.

Внутри банок воздух прогревается гораздо быстрее, чем на открытом месте. Важно: требуется отмывать емкости сразу, как только принято решение об их использовании.

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.

Какие инструменты понадобятся?

Чтобы произвести самостоятельно все работы по монтажу солнечной батареи на 220 вольт, понадобятся следующие инструменты:

• паяльники, электрифицированные на 40 Вт;
• герметики на базе силикона;
• скотч, приклеиваемый с двух сторон;
• канифоль;
• припой;
• провод, по которому будет уходить ток;
• флюс;
• шина из меди;
• крепежные элементы;
• дрель;
• прозрачный материал листовой;
• фанера, органическое стекло либо текстолит;
• диоды конструкции Шоттки.

Как изготовить?

Пошаговая инструкция предусматривает выводы с панелей на батареи посредством защитного диода, что помогает исключить саморазряд. Поэтому на вывод подается ток напряжением 14,3 В. Стандартный зарядный ток имеет силу 3,6 А. Его получение достигается при использовании 90 элементов. Подключение частей панели производится параллельно-последовательным способом.

Нельзя использовать в цепочках неодинаковое число элементов.

С поправочными коэффициентами за 12 часов солнечного освещения можно получить 0,28 кВт/ч. Элементы расставляются в 6 полос, для довольно свободного монтажа требуется рама величиной 90х50 см. К сведению – когда есть подготовленные рамы с иными размерами, лучше пересчитать потребность в элементах. Если это невозможно, то применяют детали другой величины, их размещают, варьируя длину и ширину ряда.

Работать желательно на совершенно ровном месте, куда удобно подходить с любой стороны. Рекомендуется заготовленные пластины поставить немного в стороне, где они будут застрахованы от падений и ударов. Даже взять панель непросто, их берут только по одной и очень аккуратно. Крайне важно при монтаже в домашних условиях электрических солнечных панелей для дома или для дач поставить надежное УЗО. Такие блоки делают использование системы безопаснее, сокращая риск травмирования электрическим током и возгорания.

Большинство специалистов рекомендуют приклеивать распаянные элементы в виде единой цепи. Подложка должна быть плоской, поскольку это обеспечивает надежность. Как вариант, можно вставить в раму и основательно укрепить лист стекла либо плексигласа. Это изделие требует обязательной герметизации. На подложку выкладывают элементы в заранее определенном порядке и приклеивают их с помощью двустороннего скотча.

Работающая сторона должна быть повернута к прозрачному материалу, а паяльные выводы оборачивают в другую сторону. Удобнее всего распаивать выводы, если рама выложена рабочей плоскостью на столе.

Когда пластины приклеены, кладут смягчающую подкладку, для нее используют следующие материалы:

• резину в листах;
• древесноволокнистые плиты;
• картонки.

Теперь можно вставить в раму оборотную стенку и герметизировать ее. Замена кормовой стенки на компаунд, в том числе на эпоксидную смолу, вполне возможна. Но такой шаг нужно совершать только при условии, что панель не придется разбирать и чинить. Стандартный сегмент выдает примерно 50 Вт тока при благоприятных условиях. А этого уже достаточно для подпитки светодиодных светильников в небольших домах.

Чтобы обеспечить комфортную жизнь, придется за сутки расходовать от 4 кВт/ч электричества. Для жизнеобеспечения семьи из трех человек понадобится подавать уже 12 кВт/ч. Учитывая неизбежные добавки (когда, к примеру, одновременно работает стандартный набор техники и перфоратор) – требуется увеличить этот показатель еще на 2–3 кВт. Эти параметры и можно взять за основу при расчете необходимых параметров. Чтобы работа проходила нормально, необходимо добавлять в схему устройство, контролирующее заряд.

12 В постоянного тока, ведь именно такую мощность выдает типовая и самодельная батарея, переделать на 220 В переменного способен инвертор. Если нет желания его приобретать, придется комплектовать дом электроаппаратурой, рассчитанной на 12 либо 24 В. Так как низковольтные магистрали насыщаются сильным током, придется выбирать провода значительного сечения и не скупиться на изоляцию. Для накопления выработанного электричества применяют в основном свинцовые аккумуляторы, содержащие кислоту. Несмотря на все технологические усовершенствования, лучший вариант еще не предложен. Чтобы увеличить вырабатываемое напряжение, ставят 2 или 4 аккумулятора.

Наибольшие расходы повлечет приобретение самих панелей, улавливающих солнечные лучи. Сэкономить можно, если заказывать китайский товар в электронных магазинах. В целом такие предложения качественные, но необходимо внимательно знакомиться с репутацией продавцов, с поступающими об их деятельности отзывами. Можно выбирать работоспособные системы с незначительными дефектами. Производители их бракуют и выставляют на продажу, чтобы не тратиться на дорогостоящую утилизацию.

Важно: не стоит монтировать в одной сборке разные по габаритам или вырабатываемому току элементы. Наибольшая генерация в таком случае все равно будет ограничена «узким местом».

Самостоятельная сборка инвертора оправдана только в случае ограниченного потребления тока. А контроллеры зарядов и вовсе стоят мизерную сумму, так что их производство своими руками не оправдывается. Проектируя батарею, следует помнить, что ее элементы должны отделяться разрывом в 0,3–0,5 см.

Часто выбирают сооружения из алюминиевых профилей и органического стекла. Тогда готовят на основе металлического уголка каркас прямоугольной формы. Углы каркаса сверлят, чтобы потом легче было скреплять конструкцию. Изнутри периметр смазывается силиконовым реагентом. Теперь можно поставить лист прозрачного материала, который как можно плотнее прижимают к раме.

Углы коробки пронзают шурупами, удерживающими специальные уголки. Эти уголки не дадут оргстеклу произвольно изменять свое местоположение внутри изделия. Сразу после этого оставляют заготовку в покое и ждут, пока герметик высохнет. На этом предварительный этап завершен. До внедрения солнечных уловителей в корпус его основательно вытирают, чтобы не было малейших признаков загрязнения. Сами пластины тоже очищают, но делают это предельно осторожно.

До сборки конструкций с припаянными на заводе проводниками желательно оценить качество соединений и ликвидировать все обнаруженные деформации. Когда шины еще не соединены, первоначально паяют их к контактам на пластинах, и только после этого связывают взаимно.

Последовательность соединения является следующей:

• измерение требуемого участка шины;
• нарезка полосок согласно результату замера;
• смазывают обрабатываемый контакт флюсом на всем протяжении с нужной стороны;
• прикладывают шину аккуратно и точно, прогретым паяльником ведут по всей поверхности, которую нужно соединить;
• переворачивают пластину и все те же манипуляции повторяют сначала.

Важно: чрезмерно сильный нажим при пайке недопустим, что может разрушить хрупкие элементы. Нужно исключить и прогрев паяльником тех частей, которые не соединяются.

Закончив работу, внимательно осматривают всю поверхность батареи и каждого соединения. Нельзя, чтобы там были даже малейшие дефекты. Оставшиеся выемки и впадины устраняются еще одним проходом паяльника, уже максимально нежным и с еще меньшим прижатием. Сам паяльник не должен быть мощным, скорее, наоборот – сильный прогрев противопоказан. При отсутствии опыта столь тонкой работы желательно подготовить размеченный фанерный лист. Он позволит избежать многих серьезных ошибок. В ходе пайки контактов нельзя упускать из вида их полярность, в противном случае система работать не будет.

Приклеиваемые части соединяются тоже в максимально щадящем режиме. Избыток клея нежелателен, требуется накладывать в центральных частях пластин самые маленькие капли, которые только можно сформировать.

Перекладывание пластин в корпус желательно делать вдвоем, поскольку в одиночку это не слишком удобно. Далее, следует соединить каждый провод с края пластины с общими магистралями для тока. Вынеся подготовленную панель на освещенный солнцем участок, меряется вольтаж в общих шинах, который должен быть в пределах проектных значений.

Есть и другой способ герметизировать солнечную панель. Небольшие количества герметиков из силикона наносятся в промежутки пластин и на внутренние края корпуса. Далее, руками внешние стороны фотоэлементов прижимают к оргстеклу, при этом добиваются идеальной плотности. Накладывают незначительный груз на каждый край, дожидаясь высыхания герметика. После этого смазывают каждый стык пластины и внутренней стороны рамки.

При этом герметик может касаться краев оборота пластин, но не любой другой их части. Боковая часть корпуса послужит для установки соединяющего разъема, который связывается с диодами Шоттки. Внешняя сторона закрывается экраном, делаемым из прозрачных материалов. Создаваемая конструкция продумывается так, чтобы внутрь не попадало даже небольшое количество влаги. Лицевая грань из органического стекла покрывается лаком.

Рекомендации по эксплуатации

Солнечная батарейка может прослужить очень долго и стабильно, поставляя ток в домашнюю проводку. Но многое зависит не только от качества ее сборки и последующего подключения. Очень важно эксплуатировать такой нежный генератор, как полагается. Желательно направить батареи, если они не снабжены подстраивающейся под солнце системой, четко на юг, что поможет уловить максимум энергии и сократить непроизводительные потери. Чтобы исключить ошибку, достаточно ставить генератор под тем углом к горизонту, который равен числу градусов широты в конкретном месте. Но поскольку солнечный диск в течение года меняет свое местоположение на небосводе, рекомендуется в весенние месяцы понижать угол, а при наступлении осени повышать его.

Дополнение следящей системой в бытовых условиях нецелесообразно. Она оправдывает вложения исключительно на промышленном уровне. Гораздо выгоднее поставить сразу несколько батарей, ориентированных на наиболее вероятные углы освещения. Ставя солнечные генераторы поверх плоской кровли, к примеру, из рубероида или из листового железа, стоит поднять их над плоскостью. Тогда обдув воздушным потоком снизу повысит эффективность работы. На волнистых крышах так поступать необязательно, хотя никакого вреда от подъема не будет.

Самые лучшие кровли – это те, что ориентированы к югу и оформлены в виде плоских скатов. В такой ситуации скат служит для присоединения нескольких уголков, размер которых совпадает с величиной модуля. Выход над коньком составляет примерно 0,7 м, а крепление модуля к уголкам производится с разрывом в 150–200 мм. Как вариант, можно свешивать батарею при помощи тех же уголков ниже кровельного ската. На волнистой поверхности уголки часто сменяют трубами тщательно подбираемого диаметра.

Монтаж генераторов на фронтоне лучше всего сочетать с покраской этого элемента и свесов в светлые тона.

Солнечные блоки стоит выставлять по горизонтали, что сократит разброс температуры между их нижней и верхней частью на 50%, если сравнивать с вертикальным монтажом. А значит не только увеличится фактический ресурс, но и удастся повысить результативность системы.

Место для монтажа должно обладает следующими особенностями:

• как можно более освещенным;
• имеющим минимальную тень;
• хорошо продуваемым ветрами.

Полезные советы

Самодельная солнечная батарея может быть применена даже для отопления частного дома. Подобное оборудование можно монтировать, не требуя разрешения от государственных органов. Но даже при активном использовании оценить эффективность не получится раньше чем через 36 месяцев. Кроме того, такой вариант очень дорогой. Так как почти везде в России температура регулярно бывает отрицательной, придется дополнить гелиосистему теплоизоляцией.

Стабильное действие батарей обеспечивается в диапазоне температур от -40 до +90 градусов. Исправная работа гарантирована в среднем на 20 лет, а после этого эффективность резко сокращается. При выборе контроллера нужно учитывать разницу между мощными и слабыми электрическими системами. Если контроллера нет или он вышел из строя, придется непрерывно отслеживать заряды аккумуляторов. Невнимательность может сократить срок действия накопителя заряда.

Как сделать солнечную батаерю своими руками, смотрите в следующем видео.

Солнечная батарея своими руками

Если говорить об экономической целесообразности, то для изготовления небольшой солнечной батареи своими руками в домашних условиях выгодней купить фабричную панель, а не несколько десятков новых диодов или транзисторов. При одинаковой производительности (мощности) такая самоделка будет дешевле, а ее изготовление займет меньше времени. Единственное условие, оправдывающее потраченное время — это возможность дешево купить старые комплектующие, которые были списаны как «неликвиды».

Устройство и принцип работы

Есть два основных способа использования солнечной энергии:

• Прямое использование для нагрева воды и аккумулирования тепла в гелио системах отопления и горячего водоснабжения.
• Преобразование света в электроэнергию.

Справка. Основные законы преобразования света в электроэнергию были сформулированы в конце XIX века российским ученым Александром Столетовым.

Первые солнечные панели появились еще в семидесятые годы прошлого столетия, но несовершенные технологии и низкая эффективность делали производство батарей дорогим и низкорентабельным. И только последние разработки в этой области сделали производство «солнечной» электроэнергии технически и экономически доступными.

Есть несколько типов панелей, использующих разные материалы. Но все они построены на полупроводниках. Преобразование света основано на внутреннем фотоэффекте p-n перехода — возникновении дополнительных «дырок» и свободных электронов под воздействием света. Электроны «стремятся» в n-область, дырки — в p-область. Как результат перераспределения заряда между областями, возникает разность потенциалов и через переход протекает ток.

Каждый модуль заводской солнечной батареи имеет собственный несущий каркас, с расположенной на нем клеммной коробкой.

Это делает возможным объединять модули в единую систему, с подключением к общему оборудованию, которое позволяет контролировать работу, накапливать электроэнергию, преобразовывать ее и распределять между потребителями. А для защиты фотоэлементов используют специальное покрытие из закаленного стекла.

Стационарные солнечные батареи дополнительно оборудуют инверторами, преобразующими постоянный ток в переменный. Компактным модулям для питания устройств, работающих от аккумуляторов, инвертор не нужен.
Аналогичный компактный модуль можно сделать своими руками из диодов или транзисторов и подключить его к «промежуточному» аккумулятору. А уже от него заряжать мобильный телефон (как от Power Box) или использовать для питания LED светильника.

Солнечная панель из диодов

Для изготовления панели можно использовать диоды в металлических и стеклянных корпусах. Первый вариант мощнее, но более трудоемкий. Второй — проще, хотя для достижения такой же мощности понадобится больше элементов.

Панель из диодов в металлическом корпусе

Диоды КД203

Если говорить о максимальной мощности, которую можно получить с одного кристалла полупроводника, то лучшими в этом отношении будут диоды серии КД203 (КД2010).

При ярком солнечном свете один кристалл способен выдать напряжение порядка 0.7 В при токе до 7 мА.

Но сложность заключается в том, что диоды этой серии изготовлены в металлокерамическом корпусе, который заодно выполняет роль теплоотвода при монтаже на металлическое шасси.

Чтобы вынуть кристалл кремниевого полупроводника и «открыть» его для освещения, надо:

• аккуратно разбить керамику и освободить верхний контакт;
• раскрыть корпус, сняв с основания «крышку»;
• разогреть диод до температуры плавления олова, которым к кристаллу припаяны контакты;
• освободить от верхнего жесткого контакта кристалл, а вместо него припаять гибкий проводник.

Диоды средней мощности в металлическом или металлостеклянном корпусе серии Д7, Д214, Д215, Д226, Д237, Д242-Д247 разбирать проще. Сначала бокорезами обрезают жесткий контакт и часть корпуса в виде трубки со стороны анода. А затем вставив нож в шов между основанием и крышкой, открывают корпус. Для облегчения процесса можно предварительно слегка сжать фланец корпуса в тисках, чтобы раскрылась щель между основанием и крышкой.

И эту процедуру надо выполнить с каждым диодом, а их должно быть несколько десятков. В реальных условиях напряжение на одном кристалле будет ниже максимума раза в полтора — около 0.5 В. Чтобы получить на выходе 5 В, надо последовательно соединить в блок 10 кристаллов.

Приблизительно такое же соотношение максимальной и реальной силы тока — рассчитывать надо на величину 4-5 мА. Чтобы «нарастить» силу тока и повысить мощность солнечной батареи, надо параллельно соединить на панели несколько таких блоков.

Сама панель должна иметь вид решетки из расположенных в несколько рядов ячеек двух разных диаметров, расположенных поочередно. Большое отверстие — для посадки корпуса, меньшее — для гибкого проводника, которым соединяют в цепь расположенные рядом диоды. Такая заготовка для диодов в металлическом корпусе без крышки глядит так:

Возможны и другие варианты конструкции панели, но принцип прежний — последовательно-параллельное соединение элементов. Принцип как сделать солнечную батарею из диодов был описан еще в советское время. Ниже приведено фото иллюстрации тех времен, на которой показаны способы разборки элементов и принципиальная схема соединения:

Панель из диодов в стеклянных корпусах

Эти элементы менее мощные и способны «генерировать» токи менее одного миллиампера, но их достоинство в том, что кристалл полупроводника не надо «открывать».

У некоторых серий корпус изначально прозрачный, а у тех элементов, корпуса которых окрашены, надо просто смыть краску растворителем.

К таким относятся диоды Д223Б, которые способны при оптимальной ориентации относительно яркого солнца выдавать напряжение около 0,3 В, что почти сопоставимо с более мощными аналогами.

Пошаговый процесс изготовления солнечной панели выглядит так:

• помещают на некоторое время диоды в емкость с растворителем;
• достают из растворителя элементы и счищают с них размягченную краску;
• сгибают под 180° выводы анодов (это необходимо для правильного положения кристалла полупроводника относительно плоскости монтажной платы;
• монтируют на монтажной плате элементы, объединяя их в последовательно параллельные группы согласно схеме соединения.

Вот так выглядит панель, состоящая из 9 параллельно соединенных блоков по 12 элементов в каждом:

Как видно, помещенная на солнце, она выдает напряжение в 2.5 В, а ее мощности хватает, чтобы полностью зарядить за 2 часа ионистор емкостью 0,47 Ф.

Панель из светодиодов

Любой светодиод обладает обратимостью: он не только излучает свет под напряжением, но и наоборот — генерирует электричество под воздействием света. Максимальная ЭДС у сверхярких элементов — до 1.65 В, но ток при этом получается очень маленьким — до 20 мкА. Зеленые индикаторные светодиоды с линзой диаметром 3 или 5 мм при освещении выдают почти 1.6 В. Совсем немного уступают им красные и оранжевые светодиоды с линзой 5 мм.

Но изготовить из них солнечную панель, способную работать как эффективное зарядное устройство, не получится из-за крайне маленького тока.

Панель солнечной батареи из транзисторов

Так же как и у диодов, открытый полупроводниковый кристалл транзистора при освещении образует разность потенциалов на p-n переходах. Если провести измерения, то в результате окажется, что всегда есть пара контактов, которая выдает максимально возможную мощность.

Но перед этим надо «открыть» корпус транзистора — аккуратно снять крышку. Вот так выглядит транзистор 2Т908А «внутри»:

Обычно наибольшая ЭДС возникает между коллектором и базой или эмиттером и базой. Перед сборкой домашней солнечной панели надо протестировать все заготовленные элементы и рассортировать их по группам (блокам) с наиболее близкими значениями суммарных напряжений.

Примечание: Один из основных недостатков мощных транзисторов отечественного производства — это «нестабильность» характеристик.

Например, чтобы подобрать приблизительно одинаковую пару для двухкаскадного усилителя, надо было «прозвонить» вручную несколько транзисторов.

Для увеличения общего напряжения и тока применяют смешанное соединение.

Схема сборки элементов солнечной батареи

Первый вариант. Соединяют параллельно группы (блоки) с одинаковым суммарным напряжением последовательно собранных элементов, и получают на выходе сумму токов от каждого блока. Схема приведена ниже:

Второй вариант. Элементы с приблизительно одинаковыми напряжениями соединяют в группе параллельно (выходной ток будет равен сумме токов). А чтобы нарастить напряжение, несколько таких групп соединяют последовательно.

В сравнении с диодной солнечной панелью собранный транзисторный блок при одинаковой мощности будет занимать большую площадь.

Сборка корпуса

Самый простой корпус для панели домашней солнечной батареи изготавливают из фанеры или листового пластика:

• Вырезают по размеру лист, к которому крепят панель.
• По периметру листа крепят саморезами или на клей небольшие бортики высотой чуть больше толщины панели.
• Сверлят отверстия под выходной кабель с клеммами для подключения аккумулятора.
• Подключают к панели кабель через диод Шотки (это надо, чтобы обезопасить аккумулятор от короткого замыкания).
• Сверху накрывают лист светопрозрачным листом — оргстеклом или монолитным поликарбонатом. Крепят его к бортам саморезами.

В качестве средства повышения эффективности панели из одного блока иногда используют алюминиевые банки. Такая солнечная батарея своими руками выглядит так:

В этой конструкции донышко от алюминиевой банки выполняет роль вогнутого зеркала, которое «собирает» в фокусе отраженные лучи света.

Даже если кристалл полупроводника не лежит в главном фокусе, он все равно расположен на главной оптической оси, а это уже увеличивает концентрацию светового потока. Но такая конструкция оправдана в случае, если размеры панели не имеют значения, а количество диодов или транзисторов ограничено.

Описанные выше схемы не могут служить в качестве источника альтернативной энергии для подключения сколь значимого по мощности потребителя.

Их достоинство в том, что можно использовать элементную базу, которая морально устарела и досталась практически даром как «наследство» от советской промышленности. Изготовление подобной батареи можно рассматривать как хобби или приобретение полезных навыков у новичка. А практическая польза, хоть небольшая, но будет.

Солнечная батарея своими руками из подручных средств в домашних условиях

К альтернативным источникам питания приковано внимание большого числа людей. Солнечная батарея своими руками из подручных средств устанавливают на крышах домов и балконах, поскольку реалии современности не позволяют их купить у поставщиков.

{ ArticleToC: enabled=yes }

Непосвященному человеку задача создания таких солнечных конструкций из подручных средств кажется непосильной. В действительности, нужны желание и небольшие финансовые вложения.

Из чего состоит солнечная батарея?

Состоит батарея из фотоэлементов, называемых «солнечными». Отсюда и название конструкции. Благодаря им происходит преобразование энергии Солнца в электрическую.

Почему люди стали задумываться об альтернативной энергии?

Потому, что желают иметь запасной источник электроснабжения.

Прежде, чем приступить к сооружению солнечной батареи своими руками в домашних условиях, нужно четко определиться для чего проводится работа. Если делается она в целях экономии, то нужно понимать, что окупаемость конструкции из подручных средств, собранной своими руками, зависит от себестоимости используемых материалов. С другой стороны, экономия на расходных материалах приводит к снижению срока службы. Значит, искать нужно «золотую середину».

В самом бюджетном варианте потребуются:

• алюминиевый уголок;
• стекло;
• фотоэлементы и проводники;
• диоды и материал для каркаса;
• герметик;
• мультиметр;
• паяльник;
• олово;
• флюс;
• шины для пайки;
• герметик
• шурупы;
• краску и оплетку для изоляции кабеля.

Что учитывать при выборе фотоэлементов?

Для изготовления таких солнечных батарей существует два типа фотоэлементов — из поликристаллического кремния и монокристаллического. Однако, собирая их в домашних условиях своими руками, нужно знать, что коэффициент полезного действия первой конструкции выше, чем второй — 17,5% против 15%.

Прежде требуется определиться с необходимой мощностью, для чего следует подсчитать нагрузку, необходимую для питания при боров от солнечных батарей созданных своими руками.

Это позволит понять, сколько потребуется купить солнечных элементов и какая площадь потребуется, чтобы батареи установить. Важен и угол наклона панели, находиться которая должна на самой солнечной стороне жилища. Важно, чтобы угол наклона мог изменяться, чтобы использовались панели из подручных средств более эффективно.

Соединены фотоэлементы с помощью припаянных к ним проводников как последовательно, так и параллельно, что увеличивает напряжение и силу тока, а также позволяет получить энергию даже при повреждении одного их элементов.

Главное, выбрать для панели своими руками детали наименьшей стоимости (при одинаковых параметра). Ведь товар аналогичной мощности на различных сайтах весомо отличатеся по цене.

В солнечных батареях кроме проводников имеются полупроводники, защищающие их от перегрева – диоды. Ведь в темное время суток конструкция активно поглощает энергию, накопившуюся благодаря аккумулятору, в роли которого выступает свинцовая обычная батарея.

Где купить фотоэлементы?

Предложений много на рынке и в интернет-магазинах. Солнечные элементы предлагаются различных размеров, КПД и мощности. Например, по приемлемым ценам комплект из 72 элементов размером 156х72 мм, заказать можно на сайте www.aliexpress.com. Номиналы, заявленные производителем, вполне достаточны для солнечных батарей, собираемых в домашних условиях. Но, к указанной на сайте цене, не забывайте добавлять стоимость доставки.

Порядок изготовления батареи, использующей солнечную энергию

Начинают сборку конструкции с каркаса. Он – необходимая составляющая любой солнечной батареи, изготовлен может быть из фанеры, оргстекла, ДСП, поскольку эти материалы не пропускают практи чески инфракрасные лучи, нагревающие конструкцию и приводящие к ее выходу из строя.

Дорогостоящую конструкцию, как говорилось, приобрести могут не все. А вот изготовить ее своими руками из подручных средств может каждый.

Изготовление каркаса

Идеально для этого подходит ящик с невысокими бортиками, не затеняющими фотоэлементы. Его не тяжело сделать из любого из перечисленных выше материалов, учитывая, что толщина должна быть 9,5 мм, а толщина реек – 19 мм.

Обязательно нужно предусмотреть вентиляционные отверстия в ящике, которые помогут в борьбе с температурой и излишками влаги.

Размеры ящика определяются индивидуально, в зависимости от размеров собираемой батареи.

В готовый ящик укладывают не проводящие ток ДВП, ДСП или другие материалы. На них крепятся солнечные элементы.

Древесину от влаги поможет защитить окрашивание влагостойкой краской. Чтобы исключить отрицательное действие внешней среды, лицевая поверхность ящика накрывается оргстеклом. В крайнем случае, используется стекло обычное. Но оно не защищает от попадания камнеми, града и т.д.

Чтобы будущая батарея была прочной, между уголком и стеклом должен находиться достаточный слой силикона, для чего с каждой стороны каркас необходимо сделать на 5 мм больше. Толщина стекла для солнечной батареи выбирается толщиной 4 миллиметра. Для рамы нужно запастись уголком 20х20мм.

Стекло в качестве материала каркаса выбирают, чтобы меньше нагревались солнечные элементы, поскольку оно пропускает мало ИК- лучей. Но можно выбрать и оргстекло. Уголкам алюминиевым чаще других материалов отдают предпочтение, но можно применять ДСВ, фанеру и пр.

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 эксплуатировать солнечные батареи?

Важно понимать, что у батареи, выдающей максимальную мощность 80 Вт днем, она уменьшится с наступлением темного времени суток. В течение же светового дня такой мощности достаточно для подключения телевизора, ноутбука, для зарядки часов на солнечных батареях водонепроницаемых.

Это очень удобно, поскольку не придется менять батарейки, можно неограниченно пользоваться подсветкой и т.д. Небольшие солнечные панели, встроенные в разные формы дизайна, позволяют часам заряжаться в течение 10 минут даже в пасмурную погоду. Их механизм, «ловящий» свет, преобразует энергию для зарядки аккумулятора, т.е. позволяет им даже в полной темноте работать круглый год. В таких условиях они погружаются в сон, дисплей отключается, а при попадании на них света, они показывают правильное время.

Но, к солнечной батарее потребуется инвертор, который постоянное напряжение 12 В, будет преобразовывать в переменной – 220В.

Если же днем, находясь на работе, вы электричеством не пользуетесь, но желает накопить энергию на вечер, необходимо иметь АКБ и контроллер заряда к нему.

Электричество, станет поступать от солнечной батареи на контроллер, что приведет к зарядке аккумулятора от солнечной батареи. С помощью инвестора электричество с аккумулятора преобразуется в 220В, а резерв будет тем больше, чем больше емкость аккумулятора. Им и можно воспользоваться в темное время.

Солнечная батарея собственного изготовления

Стоимость солнечной батареи, изготовленной своими руками, в 3 раза ниже, чем при ее покупке, но за аккумулятор, контроллер заряда аккумулятора от солнечной батареи и качественный инвертор сумму придется выложить немалую.

Как видим, не столь сложно сделать солнечную батарею своими руками.

Видео: Солнечная батарея своими руками сборка

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

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

Как это работает

Устройство солнечной батареи

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

Виды солнечных батарей

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

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

Структура батарей

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

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

Проектирование солнечной батареи

Угол наклона

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

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

Материалы для изготовления

Набор для сборки

Вам потребуются:

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

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

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

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

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

Монтаж

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

Готовая работа

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

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

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

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

Видео

Полная видео инструкция по изготовлению солнечной батареи для дома:

Фото

Солнечный элемент

Основа

Установка подложки

Каркас

Окрашивание каркаса

Удаление воска

Раскладка и пайка

Собранная батарея

Крепление к основе

Блокирующий диод

Как сделать солнечную батарею своими руками (фото, видео)

Использование альтернативных источников получения энергии на сегодня набирает все больше популярности в обществе. Добывание солнечной энергии совершенно бесплатно и доступно всем. И если экология и экономия являются для вас сопутствующими показателями для жизни, то вниманию предлагается статья, как своими руками сделать солнечную батарею.

Принцип работы

Стоит согласиться, что получать совершенно бесплатно электроэнергию, не просто мечта, а реальность. Приблизиться к мечте в виде электрификации частного дома посредством использования альтернативного источника получения энергии очень просто. Нужно предпринять всего лишь несколько действий, затраты на которые не превысят недельной прибыли семьи.

Но прежде, как сделается установка, стоит узнать, как работает самостоятельно созданная солнечная батарея из подручных материалов. Какие главные элементы конструкции, как взаимодействуют между собой и для чего они предназначены. По сути, устройство состоит всего из трех необходимых элементов:

1. Солнечный коллектор.

Конструктор, состоящий из небольших относительно размеров элементов. Задача солнечной батареи преобразовать световой эффект в поток электронов положительно и отрицательно заряженных. Электрический ток большого показателя напряжения типовые элементы вырабатывать не в состоянии.

Нормальный показатель генерирования одного элемента – 0.5В. Задача солнечного коллектора выработать электрический ток напряжением в 18В. Данного показателя вполне достаточно для зарядки 12В аккумуляторной батареи. Так что о генерировании показателя напряжения 220В говорить не приходится. Электростанция типового показателя выработки энергии будет занимать огромный объем площади.

2. Аккумуляторы.

Данные элементы в конструкции используются для обеспечения частного дома либо дачи необходимым количеством электроэнергии. Заряда одной батареи надолго не хватит. Но все зависит от мощности и количества подключенных источников потребления электрической энергии.

По мере необходимости, количество аккумуляторов со временем допустимо увеличивать. При этом единовременно необходимо дополнять систему солнечными коллекторами. В одной действующей системе может использоваться более 10-ти аккумуляторов.

3. Инверторное устройство.

Инверторы в домашних условиях преобразовывают добытый ток низкого напряжения в электрическую энергию высокого показателя напряжения. Типовое устройство можно отыскать в свободной продаже. При этом, стоит обращать внимание на характеристики приобретаемого инвертора: выходная мощность устройства не должна быть меньше 4кВт. Данной мощности хватит для энергоснабжения дачи либо загородного дома.

Аккумуляторы и инвертор рекомендовано приобретать – они доступны в продаже. А вот солнечную батарею реально собрать из подручных материалов в домашних условиях.

Расчеты и подготовка

Прежде, как изготовить своими руками солнечную батарею , стоит определиться с необходимыми параметрами. Рекомендовано определить величину нагрузки, рассчитываемую на источники будущего потребления энергии. Зачастую известны два параметра:

• какой показатель напряжения нужен для определенного потребителя электроэнергии,
• какой величины ток необходимо обеспечить при этом.

Произведение двух известных параметров и выказывает потребляемый объем нагрузки мощности.

Рекомендуют в цепочке использовать для начала аккумулятор, заряжаемый от солнечной батареи. Затем от заряженного аккумулятора поставляют энергию к потребителю.

Изготавливается самодельная солнечная батарея из специальных элементов, заряжающихся от светового воздействия. Типовые элементы установлены во многих калькуляторах. Допустимо отдельно приобрести новые солнечные составляющие, но стоимость будет равна готовой батареи в сборе. Можно отыскать работоспособные использованные составные фотоэлементы на многих аукционах, ибо «с рук».

Солнечные элементы воссоединяются между собой проводниками следующим образом:

• выкладываются ячейки на ровной поверхности,
• проводник аккуратно укладывается на ячейки,
• на место будущего сращивания проводника и элемента наносится припой и паяльная кислота,
• далее проводник аккуратно припаивается без нажима.

Корпус для спаянных фотоэлементов с проводниками для частного использования может изготавливаться из стекла (оргстекла) в раме из фанеры, деревянных брусков и ДВП:

1. Из предварительно расчерченной фанеры, вырезается днище и обрамляется по периметру подготовленными брусками сечением до 25мм. Для естественной вентиляции во избежание перегрева элементов в работе в брусках насверливаются отверстия d-10мм (шаг до 20см).
2. Из ДВП подложка для фотоэлементов так же снабжается насверленными отверстиями для вентиляции.
3. Крышка корпуса вырезается из оргстекла и закрепляется на поверхности саморезами.

Панель без затрат в домашних условиях

Солнечную панель можно изготовить в домашних условиях без приобретения фотоэлементов. Самодельная солнечная батарея из диодов либо транзисторов, конечно, не обеспечит энергией все потребности дома. Тем не менее, батарея из транзисторов с легкость сможет обеспечить бесперебойную работу мелкой домашней электроники.

В домашних условиях можно собрать устройство можно из старых транзисторов типа «П» либо «КТ». В начале аккуратно спиливается верхняя часть транзисторов для свободного попадания света на р-n-переход. Верхняя часть транзистора типа «П» продувается после высыпанного порошка. Для использования фотоэлементов необходимо воссоединить ячейки в блоки (параллельное соединение). Крепление ячеек транзисторов воспроизводится посредством навесного закрепления на текстолитовой подложке.

Диоды (типа Д223Б) не стоит разбирать. Со стеклянной поверхности корпуса снимается (ацетоном) краска. Впаиваются диоды в подложку в вертикальном расположении, что придает больший эффект площади освещенности элемента.

Солнечная панель из простых алюминиевых банок

Невероятно практичная конструкция гелионагревателей создается из пивных или банок из под газировки. Стоит всего лишь набрать необходимое количество пустых алюминиевых банок.

Лучше не использовать жестяные пивные банки. Материал сильно подвержен коррозии и наделен низким показателем теплообмена.

Сборка банок в единую систему выглядит следующим образом:

1. Подготовка банок. Каждая банка промывается, дно пивных банок пробивается для потока воздуха в целях сбора тепла.
2. Производится обезжиривание поверхности банок.
3. Подготовленные банки склеиваются друг на друга, как конструктор.

Каркас под теплообменник нужно изготовить из основы, деревянной рамы и оргстекла для лицевой отделки. Подложку основы лучше сделать из фольги. Ведь, как известно, установка подложки из фольги повышает светоотражающие качества основы.

Аккумулирование природного солнечного света является полезным действом, что касается экологии. К тому же производство солнечного света совершенно бесплатно и доступно на любом открытом участке дачи. И к тому же, такая приятная экономия денежных средств вас приятно удивит.

Солнечная батарея своими руками: пошаговый мастер-класс

Многие компании в интернете реализуют уже готовые собранные панели, которые напрямую подключаются к потребителю. Но, такие устройства имеют куда большую стоимость, чем отдельные элементы. В связи с особенностью климатического пояса полностью перейти на солнечную электроэнергию у вас вряд ли получится, поэтому и готовые солнечные батареи смогут окупиться только через 10  — 40 лет. Чтобы сэкономить на дорогостоящих заводских панелях, куда выгоднее приобрести фотоэлектрические модули, комплектующие к ним и заняться сборкой ячеек в единую солнечную батарею самостоятельно.

Какой вариант выбрать?

Первое, что вам нужно – приобрести фотоэлектрический преобразователь. Различные модели предлагаются как отечественными производителями, так и зарубежными. Наиболее дешевыми  вариантами являются китайские кремниевые фотоэлементы. Они имеют ряд недостатков, но, в сравнении с американскими и отечественными, куда более дешевые.  Все модели, в зависимости от типа, подразделяются на три вида:

• монокристаллические модули – состоят из искусственно выращенных кристаллов достаточно больших размеров. Отличаются самым высоким КПД в 13 – 26% и самым длительным сроком эксплуатации в 25 лет. Недостатком солнечных батарей на их основе является снижение максимального КПД в течении периода эксплуатации.
• поликристаллические фотоэлементы – в сравнении с предыдущими имеют куда меньший срок эксплуатации, как заявляет производитель – 10 лет. Также они могут выдать только 10 – 12% КПД, в с равнении с предыдущими, зато этот параметр остается постоянным для них в течении всего периода работы.
• аморфные батареи – это пленочные батареи, в которых на гибкую основу нанесен аморфный кремний. Такие фотоэлементы появились сравнительно недавно и могут наклеиваться на любые поверхности – окна, стены и т.д. Они характеризуются самым низким КПД – 5 – 6%.

Выбор определенного типа зависит от ваших пожеланий  и поставленных задач. К примеру, если количество солнечного излучения сравнительно невелико в вашем регионе, лучше устанавливать  монокристаллические преобразователи, так как у них самый высокий КПД.

Подготовка инструментов и выбор материалов

Помимо преобразователей, для сборки полноценной солнечной панели вам понадобятся такие материалы:

• Припой – для солнечной батареи необходимы легкоплавкие оловянные сплавы.
• Соединительные провода – подбираются однопроволочные медные марки. Для соединения монокристаллических и поликристаллических пластин применяются голые проводники, а для отвода электроэнергии изолированные.
• Рамка – создает основной каркас, в котором располагается вся солнечная батарея. Состоит из основания – ДСП, USB, фанеры и прочих, металлических или деревянных планок, уголков и саморезов для их соединения.
• Стекло или полимерная пластина – создают защитный слой поверх монокристаллических пластин, также, в сочетании с рамой, служат для скрытия элементов от воздействия атмосферных осадков и механических воздействий.
• Герметик – наилучшим материалом для герметизации является эпоксидный компаунд, но это достаточно дорогостоящее удовольствие, поэтому его можно заменить силиконовым герметиком.
• Аккумуляторная батарея – предназначена для накопления электрической энергии в светлое время суток с целью дальнейшего использования. Экономить при выборе батареи не стоит, так как качественная модель прослужит гораздо дольше.
• Инвертор – используется для преобразования постоянного напряжения в переменное. Преобразователь напряжения необходим для подключения к солнечной батареи любых бытовых приборов.

Из инструментов вам пригодиться ножовка, дрель, шуруповерт или обычная отвертка для закручивания саморезов, мультиметр или амперметр для определения работоспособности солнечной батареи, паяльник.

Составление проекта

На этапе подготовки проекта необходимо определить наиболее подходящее место для установки солнечной батареи. Определите, с какой стороны участка находиться больше всего солнечных лучей, не падает тень от деревьев и других построек. Место установки может быть на земле, скатах крыши, стенах или отдельно стоящих конструкциях. К примеру, если вы хотите установить солнечную батарею на крыше, следует убедиться, что конструкция выдержит ее вес.

Из-за того, что максимальная производительность моно- и поликристаллических ячеек обеспечивается исключительно при перпендикулярном попадании на них солнечных лучей, желательно собрать для них регулируемую конструкцию. Которая позволит изменять угол наклона солнечной батареи, в зависимости от времени года или даже времени суток. Так как положение источника света в различные периоды года и суток значительно отличаются (рисунок 1).

Рис. 1: зависимость положения солнца от времени года

Также обратите внимание, что в стационарно установленной батарее, к примеру, вырабатывающая в идеальных условиях 7 кВт/ч, утром и вечером будет вырабатыватся только 3 кВт/ч. Соответственно, при установке только в одном положении, батарея будет выдавать номинальную мощность лишь несколько месяцев в году. Если вы решите монтировать ее в стационарном положении, панели следует располагать под углом от 50 до 60º, для регулируемых устанавливается два предела – зимний в 70º и летний в 30º, а в промежуточный период, их наклоняют как стационарные.

Чтобы определить количество пластин, необходимо подсчитать, какой электрический ток или мощность генерирует одна из них или 1 м². Как правило, 1 м² выдает порядка 125 Вт, поэтому чтобы получить около 2,5 кВт для бытовых нужд, необходимо установить 20 м² панелей.

Порядок изготовления солнечной батареи

Элементы на поли- или монокристаллическом кремнии необходимо объединить в единую панель. Для этого осуществляется пайка контактов к проводникам. Порядок пайки следующий:

• Оголенные проводники нарежьте одинаковыми отрезками под лекало, такой длины, чтобы она в два раза превышала размер элемента солнечной батареи.
  Рисунок 2: отмерьте проводники с помощью лекала
• Выложите модули на ровную поверхность (секло, лист фанеры, стол и т.д.).
• Очистите электрические контакты и полудите оловом, накладывать большое количество припоя сюда не нужно, достаточно слегка покрыть контакт.
  Рисунок 3: полудите контакты
• Припаяйте заранее полуженные проводники к контактам, обратите внимание, что сильно придавливать пластины нельзя, так как они очень хрупкие.
  Рисунок 4: припаяйте провод к элементу
• Замерьте ток от одного элемента с проводниками, это поможет подсчитать суммарную величину для всей батареи.

Если приобретенные вами элементы для солнечных батарей уже оснащены соединительными проводниками, этот этап можно пропустить и сразу переходить к изготовлению рамки.

Изготовление рамки

Рамка солнечной батареи представляет собой короб с невысокими бортами, который накрывается прозрачным стеклом. Для изготовления рамки:

• Возьмите прямоугольный лист фанеры или ДСП такого размера, чтобы на нем могло располагаться нужное количество элементов. Просверлите в нем небольшие отверстия на расстоянии 10 см друг от друга для вентиляции.
  Рис. 5: просверлите отверстия для вентиляции
• Приклейте по краю листа деревянные планки высотой не более 2 см, чтобы они не отбрасывали тень на солнечные приемники. Дополнительно прикрутите планки небольшими шурупами.
• Вырежьте крышку из стекла или прозрачного полимера. Ее размеры должны соответствовать нижнему листу или быть меньше, в зависимости от того, поддается она сверлению или нет. Если крышку можно прикрутит шурупом, то размер может быть идентичен, если стекло может лопнуть при попытке сверления, сделайте его меньше на 0,5 – 1 см.
  Рис. 6: заготовьте крышку из стекла
• Изготовьте из алюминиевого уголка прижимной каркас для верхней прозрачной крышки солнечной батареи, но пока ничего не прижимайте.

Рис. 7. соберите солнечную батарею

Постарайтесь подобрать материал для прозрачной крышки без бликов, иначе часть энергии солнца будет отражаться, что значительно снизит КПД. После того, как изготовите рамку, соберите солнечную батарею.

Изготовление модулей

Данный этап требует особой осторожности и внимания, поскольку на нем вы формируете электрическую цепь солнечной батареи. Если допустите прожоги или трещины, вы можете испортить не только какой-либо конкретный элемент, но и весь модуль, который в итоге придется переделывать.

• Разместите солнечные коллекторы лицевой стороной на прозрачной крышке. Оптимально между элементами должно быть 3 – 5 мм, если этого трудно добиться с первого раза, можете сделать разметку на стекле.
  Рис. 8: разместите элементы
• Аккуратно спаяйте выводы от каждого элемента «+» к «+», и «–» к «–». Плюсовые контакты должны располагаться на лицевой стороне, а минусовые на внутренней.
  Рис. 9: спаяйте выводы элементов

Все элементы соединяются последовательно сверху вниз, чтобы не раздавить нижние, когда будете паять. Вертикальные ряды припаяйте на общую шину.

• Приклейте фотоэлементы к прозрачной крышке, для этого нанесите в центр элемента немного герметика и аккуратно придавите его. Следите, чтобы он располагался строго по разметке, рабочей поверхностью к стеклу, иначе переклеить потом будет проблематично.
  Рис. 10: приклейте элементы к стеклу
• Просверлите в рамке отверстия для вывода плюсовой и минусовой шины солнечной батареи. В цепь батареи включите контроллер заряда, который предотвратит разряд заряда аккумулятора на солнечную батарею в темное время суток. Для этого подберите такие характеристики диодов, которые обеспечат полную блокировку цепи от обратного тока.
• Зафиксируйте выводы солнечной батареи в отверстиях при помощи герметика и поместите в рамку.
  Рисунок 11: зафиксируйте провода герметиком

После того, как вы собрали батарею, проверьте ее работоспособность. Вынесите ее под солнечные лучи и замерьте величину тока на выводах.

Рис. 12: вынесите на улицу и проверьте мультиметром

Сравните это значение с ранее замеренной величиной для одного элемента солнечной батареи. Чтобы проверить правильность, умножьте количество элементов на ток от одного, если прибор показал такое значение или близкое к нему, солнечная батарея собрана правильно и ее можно герметизировать.

Для герметизации используются компаунды или силиконовые герметики, которые подходят для температуры ниже нуля. Для этого солнечную батарею можно как заливать полностью, так и нанести герметик только между модулями.

Рис. 13: залейте герметиком

Второй вариант более экономный, но первый обеспечит вам куда большую надежность и лучшую герметизацию.  После герметизации сверху устанавливается умеренный пресс до полного застывания.

Рис. 14: установите умеренный пресс

До заливки вы можете установить демпфер из плотного поролона между фотоэлементами солнечной батареи и плитой из ДСП.  Ширина поролона выбирается менее высоты борта, в рассматриваемом случае высота – 2 см, соответственно можно взять поролон 1,5 см в толщину. Готовые и проверенные батареи установите согласно составленного проекта и подключите к электрической сети дома через аккумулятор и инвертор.

Другие видео инструкции

Как сделать солнечную батарею своими руками

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

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

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

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

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

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

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

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

• дефектные элементы вполне могут быть использованы в заданных условиях.

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

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

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

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

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

1. Световые элементы одного типа генерируют идентичное напряжения, вне зависимости от размера и формы, поэтому их требуемое количество останется неизменным
2. Генерация тока имеет прямую зависимость от размера элемента: большие генерируют больший ток, маленькие – меньший.
3. Суммарная мощность солнечной батареи определяется ее напряжением, умноженным на ток.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Окраска подложек также была произведена с обеих сторон и в несколько слоев. Покраске подложки необходимо уделять особенное внимание, так при некачественной покраске, дерево может начать коробиться от воздействия влаги, что вероятно приведет к повреждению приклеенных к ней солнечных элементов.
Теперь, когда корпус солнечной батареи готов и просыхает самое время приступить к подготовке элементов.
Как уже упоминалось ранее, удаление воска с элементов – задача не из приятных. В ходе экспериментов, методом проб и ошибок, был найдет эффективный способ. Тем не менее, рекомендации по покупки не покрытых воском элементов, остались прежними.

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

На этом фото изображена окончательная версия аппарата для удаления воска. На заднем плане с правой стороны находится первая емкость, предназначенная для растапливания воска. Слева на переднем плане расположена емкость с горячей мыльной водой, а справа – чистая вода. Вода во всех емкостях довольно горячая, но ниже кипения воды. Нехитрый технологический процесс удаления воска заключается в следующем: в первой емкости необходимо растопить воск, затем элемент перенести в горячую мыльную воду для удаления остатков воска, в заключении промыть чистой водой. После очистки от воска, элементы необходимо просушить, для этого они были выложены на полотенце. Следует отметить что слив мыльной воды в канализацию недопустим, так как воск, остыв, затвердеет и засорит ее.  Результатом процесса очистки является почти полное удаление воска с солнечных элементов. Оставшийся воск не способен помешать как пайке, так и работе элементов.

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

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

В начале спайка элементов между собой может показаться сложной, однако со временем она становится проще. Рекомендуется начать с двух элементов. Необходимо разместить проводники одного элемента таким образом, чтобы они пересекали точки пайки другого, также следует убедиться, что элементы установлены согласно разметке.
Для непосредственного осуществления пайки использовался паяльник малой мощности и прутковый припой с канифольной сердцевиной. Перед пайкой была произведена смазка точек пайки флюсом при помощи специального карандаша. Ни в коем случае не следует давить на паяльник. Элементы настолько хрупкие, что могут от небольшого давления придти в негодность.

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

Для осуществления солнечных элементов может потребоваться некоторая сноровка. Необходимо нанести небольшую каплю герметика, изготовленного на основе силикона, в центре каждого элемента одной цепочки. После этого следует перевернуть цепочку лицевой стороной вверх и разместить солнечные элементы согласно нанесенной ранее разметке. Затем необходимо легонько прижать элементы, осторожно надавливая в центре, чтобы приклеить их. Значительные сложности могут возникнуть в основном при переворачивании гибкой цепочки, поэтому лишняя пара рук на это этапе не повредит.
Не рекомендуется наносить избыточное количество клея и приклеивать элементы по краям. Это обусловлено тем, что сами элементы и подложка, на которую они установлены, будут деформироваться при изменении условий влажности и температуры, что может привести к выходу элементов из строя.

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

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

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

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

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

Необходимо каждую солнечную панель в систему снабдить диодом блокирования, который должен быть соединен с батареей последовательно. Он предназначен для исключения разряда аккумулятора через батарею. Диод использовался Шоттки на 3.3А, обладающий значительно более низким падением напряжения, в сравнении с обычными диодами, что минимизирует потери мощности на диоде. Набор из двадцати пяти диодов марки 31DQ03 был приобретен всего за несколько долларов на eBay.
Исходя из технических характеристик диодов, наилучшим местом их размещения является внутренняя часть батареи. Связано это с зависимостью падения напряжения у диода от температуры. Так как температура внутри батареи будет выше окружающей, следовательно и эффективность диода повысится. Для закрепления диода был использован герметик.

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

Небольшое количество герметика для создания барьера от влаги.

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

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

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

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

Солнечная батарея в рабочих условиях. Для сохранения ориентации на солнце, батарея перемещается несколько раз в день, что само по себе не сложно. В перспективе возможна установка автоматического слежения за положением солнца на небосводе.
Итак, какова же конечная стоимость батареи, которую мы умудрились сделать своими руками? Учитывая то, что куски дерева, провода и прочие пригодившиеся в изготовлении батареи вещи были у нас в мастерской, наши с вами подсчеты могут немного отличаться. Конечная стоимость солнечной батареи составила 105 долларов с учетом 74 долларов, потраченных на приобретение самих элементов.
Согласитесь, не так уж и плохо! Это всего лишь малая часть стоимости заводской батареи эквивалентной мощности. И в этом нет ничего сложного! Для увеличения выходной мощности вполне можно соорудить несколько таких батарей.

Как построить солнечную панель с нуля

Шаг 5: Подготовка передней и задней стороны солнечной панели

После тестирования солнечных элементов следующим шагом будет создание передней и задней стороны панели. Лицевая сторона панели будет сделана из прозрачного листа акрила, а задняя — из белого акрилового листа. Солнечные элементы будут размещены между этими двумя листами. Акриловые листы предпочтительнее, потому что этот материал устойчив к атмосферным воздействиям, коррозии и долговечен. .

Размеры этих двух листов должны быть равны размерам солнечной панели. При расчете размеров следует учитывать, что солнечные элементы не соприкасаются друг с другом и между каждым солнечным элементом остается около 0,25 дюйма дополнительного пространства. Кроме того, оставьте около 1-2 дюймов дополнительного пространства на внешнем крае солнечной панели, чтобы освободить место для рамы и других проводов. После завершения расчетов размеров вырежьте два акриловых листа.

Шаг 6: Сборка солнечных элементов

На этом этапе спланируйте физическое расположение солнечных элементов на раме и начните соединять солнечные элементы друг с другом. Солнечные элементы должны быть подключены последовательно, чтобы получить максимальное значение напряжения.

Например, , если у нас 36 солнечных элементов (63 Вт), макет может включать в себя 4 ряда (столбцов солнечных элементов), каждая из которых содержит 9 солнечных элементов, соединенных последовательно. Давайте углубимся в детали того, как два солнечных элемента соединяются последовательно.

1. Нижняя часть солнечного элемента — положительная сторона, а верх — отрицательная сторона.
2. Поместите два солнечных элемента на чистую поверхность положительными сторонами вверх.
3. Используйте паяльник, чтобы соединить два солнечных элемента вместе с помощью соединительной проволоки.
4. Как и батареи для пайки, положительная сторона первого солнечного элемента соединена с отрицательной стороной следующего солнечного элемента .

Повторите вышеуказанные шаги для соединения остальных солнечных элементов вместе. Присоедините столько ячеек, сколько необходимо, чтобы достичь минимального напряжения 12 или 24 вольт. Это напряжение требуется для запуска инвертора 12/24 В. Инвертор преобразует эти 12/24 В постоянного тока в 110/220 В переменного тока.

Шаг 7: Проверьте цепи солнечных элементов

После соединения солнечных элементов проверьте цепи, чтобы убедиться, что они работают правильно и обеспечивают правильное напряжение и ток.Поместите гирлянды солнечных элементов на солнечный свет и с помощью мультиметра проверьте значение напряжения и тока, исходящие от каждого солнечного элемента в каждой цепочке.

Шаг 8: Прикрепите струны к акриловой основе

Теперь струны солнечных элементов прикреплены к акриловым листам (основе), подготовленным на шаге 5. Ниже приведены шаги, необходимые для прикрепления струн к основе.

1. Положите белый акриловый лист на чистую поверхность .
2. Поместите стрингеры на поверхность положительной стороной вверх .
3. Нанесите небольшое количество кремния на положительную сторону каждого солнечного элемента в каждой цепочке.
4. Поместите все струны поочередно (положительное на отрицательное, затем на положительное и так далее) на акриловой основе. Этот альтернативный способ соединения цепочек называется проводкой серии . Это помогает увеличить общее значение напряжения солнечной панели.

Шаг 9: Соединение цепочек солнечной панели вместе

После закрепления цепочек солнечных элементов с подложкой следующим шагом является соединение цепочек вместе. Для этого используется шинный провод (толстый провод). Используйте паяльник, флюс и припой, чтобы соединить струны вместе.

Шаг 10: Установка распределительной коробки

На этом этапе мы установим распределительную коробку на задней части солнечной панели.

1. Просверлите отверстие размером с патрубок в верхней части панели, а также в распределительной коробке. Ниппель загонки будет проходить через это отверстие с задней стороны панели в распределительную коробку
2. С помощью силикона линия прикрепляет распределительную коробку на задней части солнечной панели. Слегка надавите на распределительную коробку и дождитесь высыхания силикона.
3. Закрепите двойную клеммную колодку внутри распределительной коробки с помощью силикона .
4. Вставьте патрубок в распределительную коробку через просверленное ранее отверстие.
5. Пропустите две проволоки низкого калибра через патрубок .
6. Припаяйте черный провод низкого калибра к точке контакта отрицательного провода шины, а красный провод калибра — к точке контакта положительного провода шины солнечной панели.
7. Повторите описанный выше шаг для другой стороны солнечной панели.
8. Соедините красный провод с одним из разъемов (всего 4 разъема) на клеммной колодке, а черный провод с другим разъемом на клеммной колодке.Чтобы соединить эти провода с клеммной колодкой, просто ослабьте винт, пропустите через него провод и снова затяните.
9. Аналогичным образом, два других провода будут подключены к нижним точкам подключения клеммной колодки.
10. Другой конец этих проводов войдет в инвертор, который будет преобразовывать постоянный ток в переменный ток.

Шаг 11: Соберите солнечную панель

Последний шаг включает сборку всех компонентов. Поместите прозрачный кусок акрилового листа, который был подготовлен ранее, на верхнюю часть солнечной панели. Теперь поместите всю панель в рамку, подготовленную на шаге 1 . Солнечная панель готова, и вы можете проверить ее мощность позже, чтобы убедиться, что она работает правильно.

Какие материалы вам понадобятся для изготовления солнечной панели?

Список материалов, необходимых для изготовления солнечных панелей в домашних условиях, приведен ниже:

• Солнечные элементы
• Провод шины Solar
• Провод для подключения солнечных батарей
• Flux Pen
• Паяльник
• Силиконовый герметик
• Калибр проволока
• Дерево, стекло или алюминий
• Сверло и винты
• Акриловые листы
• Мультиметр
• Кусачки для проволоки

Как построить аккумуляторную батарею для солнечной энергии

Вы можете построить свой собственный аккумуляторный блок, чтобы он соответствовал вашему солнечная панель.Ниже приведены некоторые основные шаги, которым вы можете следовать, чтобы спроектировать и создать свой собственный аккумуляторный блок.

1. Рассчитайте нагрузку

Нагрузка — это в основном количество электроэнергии, которое вы обычно потребляете ежедневно. В этом легко убедиться, просмотрев счета за электроэнергию за последние 12 месяцев. Разделите эту сумму на 365, чтобы получить стоимость ежедневного использования.

1. Рассчитайте необходимую емкость аккумулятора

После расчета нагрузки следующим шагом будет определение необходимой резервной мощности.Обычно людям требуется резервное питание на 2-4 дня.

1. Соединить батареи вместе

Есть два способа соединения нескольких батарей. У обоих способов есть свои плюсы.

In Series

Батареи подключаются последовательно путем соединения положительной клеммы одной батареи с отрицательной клеммой другой. Такое расположение приводит к увеличению значения напряжения.

Параллельно

Батареи подключаются параллельно путем соединения положительной клеммы одной батареи с положительной клеммой следующей (при этом каждая отрицательная клемма подключается к следующей отрицательной клемме) .Такое расположение увеличивает общую емкость аккумуляторной батареи за счет увеличения ампер-часов.

1. Размер инвертора

Инвертор — важная часть солнечной панели. Он преобразует выход постоянного тока солнечной панели, а также энергию, хранящуюся в батареях, в пригодный для использования переменный ток. У инвертора нет емкости для хранения, но он должен быть достаточно большим, чтобы выдерживать максимальную нагрузку, которая возлагается на него при преобразовании мощности.

Размер инвертора должен приблизительно соответствовать размеру солнечной системы.Например, солнечная батарея мощностью 5 кВт (киловатт) должна иметь инвертор мощностью 5000 Вт для оптимальной работы.

Солнечные панели DIY FAQ

Могу ли я установить свои собственные солнечные панели? Согласно отчету Energy Sage Solar Marketplace, стоимость проектирования и установки солнечной панели составляет около 10% от общей стоимости тонны. Если установить панель самостоятельно, то потенциально можно сэкономить много денег. Разнорабочий с профессиональными навыками сможет спроектировать и установить солнечную панель, но для этого всегда рекомендуется нанять сертифицированного профессионала.

Солнечная система работает около 25-30 лет , поэтому очень важно учитывать первоначальные затраты и относительную выгоду. Если вы купите материал и установите панель самостоятельно, это обойдется вам дешевле, но качество будет поставлено под угрозу. Материал, доступный в Интернете, отличается по качеству от профессиональных солнечных панелей, на которые предоставляется гарантия 20-25 лет.

Законно ли жить вне сети? «Жизнь вне сети» означает отключение от традиционной электросети и производство собственной энергии из различных источников, таких как солнечная энергия, энергия ветра и т. Д.Многие люди хотят экологически чистого образа жизни и устойчивой окружающей среды. Отключение от сети сокращает использование ископаемого топлива, углеродный след и ведет к чистой и устойчивой окружающей среде. К сожалению, полное отключение от коммунальной сети незаконно. .

В некоторых странах разрешено использование солнечной энергосистемы , привязанной к сети. В системе, привязанной к сети, энергия, вырабатываемая вашей солнечной панелью, используется для работы ваших приборов дома. Если этой мощности недостаточно, вы можете использовать вместе с ней традиционную сетку.Это приведет к сокращению ваших счетов за электроэнергию.

В случае избыточной мощности, вырабатываемой солнечной панелью, она возвращается в сеть в обмен на энергетические кредиты из-за того, что находится вне программы чистых измерений. Эти кредиты энергии можно использовать в дождливую погоду и ночью. Некоторые коммунальные предприятия также платят вам за эту избыточную мощность.

Как сделать солнечную панель в домашних условиях: Практическое руководство

ОБНОВЛЕНИЕ!

Недавно я обнаружил детскую простую трехмерную солнечную батарею, которая достаточно мощна, чтобы сократить до 60% ваших счетов за электроэнергию.

Кроме того, это самый простой, дешевый и мощный способ сделать вашу «личную электростанцию» непрерывной подачей экологически чистой электроэнергии.

Самое приятное то, что вам не нужно быть инженером-электриком, чтобы сделать это устройство. Он легкий, не требует обслуживания и, прежде всего, не занимает много места.

Парень из Орландо недавно снял видео, показывающее, как он ежемесячно экономит деньги на счетах за электричество.

Посмотрите это видео сами.

Сегодня я собираюсь дать вам простые инструкции о том, как сделать солнечную панель в домашних условиях без какой-либо профессиональной помощи.

Неважно, хотите ли вы отключиться от сети или просто хотите поэкспериментировать, это практическое руководство содержит всю информацию, необходимую для создания собственной фотоэлектрической панели и выработки электричества от солнца.

Это руководство содержит пошаговые инструкции, чертежи, высококачественные изображения и схемы, инструменты и почти все, что нужно для завершения проекта солнечной панели.

Итак, вы взволнованы возможностью генерировать «БЕСПЛАТНУЮ» электроэнергию от солнца, узнав, как сделать солнечную панель? Здесь вы можете воспользоваться помощью этого руководства.

Об авторе:

Будучи энтузиастом DIY с детства, я всегда хотел сделать что-то, что принесет пользу моей семье. Вскоре я понимаю, что нет ничего лучше, чем создать что-то, что могло бы сократить ежемесячные расходы моей семьи.

И солнечная энергия была тем «чем-то», за счет чего я могу сократить наши ежемесячные счета за электроэнергию.

После просмотра множества видеороликов, исследовательских работ, книг и курсов, я наконец смог сконструировать солнечную панель для своей комнаты, которая может питать 10 ламп по 6 В, вентилятор, телевизор и достаточную мощность для зарядки моих ноутбуков и смартфонов.

Поскольку вся информация была доступна на разных ресурсах, поэтому я решил, почему бы мне не создать полное практическое руководство, в котором я смогу предоставить всю информацию о том, как сделать солнечную панель, чтобы людям не приходилось тратить зря время на исследования.

Итак, вот оно, это руководство теперь перед вами. Получайте от него помощь, сколько хотите. Это бесплатно и всегда останется бесплатным. ( Это мое обещание )

Вот список глав, которые вы найдете в этом руководстве:

Без лишних слов, давайте начнем с того, как сделать руководство по солнечной панели с очень важным компонентом

Глава 1 — Солнечные элементы:

Основы:

Солнечные батареи — это полупроводниковое устройство, которое генерирует постоянный ток (постоянный ток), когда его стимулируют протоны.Эффективность солнечного элемента измеряется как соотношение между входящей энергией (лучистой энергией) и выходной энергией (электрической энергией).

В прошлом было проведено множество исследований, и некоторые из них все еще продолжаются для разработки методов и материалов для повышения эффективности солнечных элементов.

Один из самых значительных прорывов произошел, когда одно исследование подтвердило лучшую рабочую температуру ячеек. Исследования говорят, что чем горячее становятся клетки, тем меньше тока они вырабатывают.Вот почему так важно устанавливать ячейки таким образом, чтобы они как можно быстрее остыли. Вот почему исследователи Массачусетского технологического института придумали трехмерную солнечную батарею.

Кремний является наиболее широко используемым материалом в этих солнечных элементах, но постепенно тенденция меняется, поскольку тонкопленочные аморфные технологии демонстрируют большую эффективность с использованием таких материалов, как диселенид меди, индия, арсенид галлия и теллурид кадмия.

Гибкие солнечные элементы:

Гибкие солнечные элементы приобрели большую популярность в прошлом благодаря своей гибкости, которую можно легко разместить на рюкзаке или на других предметах, таких как шляпы и т. Д.

Люди используют эти гибкие ячейки в своих проектах с недвижимостью, поездах, самолетах и ​​многом другом.

Вы можете легко установить их на криволинейных поверхностях.

Доступны в низкоэффективной силиконовой или высокоэффективной несиликоновой тонкой пленке.

Монокристаллические и поликристаллические ячейки:

Монокристаллические и поликристаллические ячейки имеют эффективность 15% и 8% соответственно. Из этих двух силиконовых ячеек монокристаллические вырабатывают больше электричества в данной области по сравнению с поликристаллическими ячейками.

Однако монокристаллические элементы также дороже.

Обе эти ячейки подходят для строительства солнечных панелей, но если вы хотите производить больше электроэнергии в данном пространстве, выберите монокристаллические элементы.

Обе эти ячейки бывают разных размеров. Некоторые из распространенных форм — круглые, квадратные, псевдоквадратные и прямоугольные.

Мощность солнечного элемента:

Солнечный элемент вырабатывает более или менее 0,5 Вольт, неважно, насколько они велики.Однако размер ячейки влияет на результат. Большая площадь поверхности дает больше тока.

Например, квадратная ячейка 2 дюйма дает меньший ток по сравнению с квадратной ячейкой 4 дюйма, если другие параметры такие же.

Это необходимо учитывать при конструировании солнечной панели.

Если вам нужна большая мощность для зарядки аккумулятора (ампер), то ваши элементы должны быть сильноточными. Однако, если вы живете в довольно солнечном районе, вы также можете хорошо справиться с ячейками с более низким током.

Элементы с большим током на выходе обычно более желательны, но они дороги. Сильноточные элементы быстро заряжают батареи в пасмурную погоду и подходят для тех областей, где большую часть дня остается мало солнечного света.

Это очень важный момент, который нужно учитывать при выборе солнечных элементов для построения своей солнечной панели.

Еще одно важное соображение — сколько энергии вы будете получать от аккумулятора ежедневно, сколько времени потребуется для их зарядки и сколько разряженного аккумулятора.

Ватт-рейтинг солнечных элементов:

Перед покупкой солнечных элементов вы заметите номинальное напряжение и номинальный ток (ампер). Их также называют номинальным напряжением холостого хода и током короткого замыкания.

Если вы умножите ток на напряжение, вы получите номинальную мощность элемента.

На приведенном выше рисунке номинальное напряжение составляет 0,5 В, а номинальный ток — 1,32 А, и если мы умножим их (0,5 * 1,32), мы получим номинальную мощность, равную 0,66 Вт.(Это расчет для одной отдельной ячейки, указанный выше набор поставляется в количестве 50 штук в партии, что дает 0,66 * 50 = 33 Вт)

Обычно диапазон ячеек составляет от миллиампер до 5 ампер на выходе. Для большинства проектов достаточно ячеек от 1 до 4. Ячейки с двумя или тремя усилителями обычно доступны по разумной цене на Алиэкспресс.

(Для информации, стоимость лота выше 10 долларов)

Тестирование солнечных элементов Выход:

Перед созданием панели вам необходимо протестировать каждую ячейку, которую вы собираетесь использовать в своем проекте.Если вы работаете с нестандартными, тогда ячейки необходимо разделить на категории с низким, средним и высоким уровнем вывода. Одни слаботочные ячейки могут снизить выходной уровень других сильноточных ячеек до низкого уровня.

Хотя вам не нужно получать точные выходные данные от каждой ячейки, но они должны быть уровнем того, что панель способна производить.

Для получения наилучших результатов клетки необходимо тестировать на ярком солнечном свете, когда солнце достигает уровня вашей головы. Но, вы можете проверить уровень вывода ячеек в любое время года.Имейте в виду, что выходной уровень будет варьироваться в зависимости от окружающей среды и погоды.

Инструменты для тестирования солнечных элементов:

Для проверки выхода солнечного элемента вам понадобится мультиметр, который покажет вам выходной ток (ампер) и напряжение. Все мультиметры имеют эти два показания.

Хорошо иметь подставку, которая может удерживать солнечный элемент в направлении солнца. Хотя, вы можете держать ячейку в руке, но это будет неудобно.

Тестовая плата, которую вы видите на картинке выше, содержит кусок покрытой медью печатной платы, на которую можно установить мою ячейку.При таком расположении я могу соединить заднюю часть ячейки, прикоснувшись щупом мультиметра к меди на печатной плате.

Чтобы снять показания, прикоснитесь отрицательным датчиком (черный) к одному из пальцев ячейки на лицевой стороне ячейки и положительным датчиком (красным) на задней стороне ячейки. Запишите текущее значение и значение напряжения.

Убедитесь, что вы тестируете все свои ячейки в один и тот же день, потому что вы можете получить разные показания, даже если кажется, что окружающая среда выглядит одинаково.Загрязнение, влага, твердые частицы — все это влияет на выход из клетки.

Глава 2 — Солнечная панель:

Самые простые последовательно соединенные солнечные панели разделены на три категории:

• От 15 до 16 В — обычно от 30 до 32 солнечных элементов
• От 16,5 до 17 В — обычно от 33 до 34 солнечные элементы
• 17,5–21 вольт — обычно от 35 до 36 солнечных элементов

Панели от 15 до 16 вольт называются саморегулирующимися панелями, потому что они не перезаряжают аккумуляторы, поэтому для этих панелей не требуется регулятор заряда. .Эти панели используются там, где потребление энергии ограничено, например, в электрических заборах и других устройствах с низким энергопотреблением.

Панели от 16,5 до 17 В, необходимые для полноценной системы электроснабжения в местах, где много солнца в течение дня.

Наиболее предпочтительными панелями для большинства солнечных энергетических систем являются панели солнечных батарей от 35 до 36, которые обеспечивают напряжение холостого хода от 17,5 до 21 вольт. Это также лучше всего подходит для очень жаркого климата, чтобы компенсировать потери мощности из-за высокой температуры.

Я обычно делаю панели из 36 ячеек для основной 12-вольтовой свинцово-кислотной батареи.Одним из преимуществ создания собственной солнечной панели является то, что вы можете спроектировать солнечную панель в соответствии с вашими потребностями, а позже вы можете увеличить ее, если вам понадобится дополнительная мощность.

Рейтинг панелей солнечных батарей:

Панели солнечных батарей оцениваются по-разному. Рейтинг дает основу для определения выходной мощности в различных условиях. Производители используют следующие обозначения: Wp (пиковая мощность) и Pmax (максимальная мощность).

Если вы используете в своих панелях ячейки, не соответствующие спецификациям, то вы не будете знать, где будет приземлиться панель в IV или напряжении-токе, пока она не будет закончена, и вы не протестируете ее.

Когда у вас будет готовая панель, вы получите лучшее (все еще не идеальное) показание результатов, потому что вы не тестируете свою панель в лаборатории, где температура и свет полностью контролируются.

По правде говоря, вы никогда не узнаете, как ваша панель будет работать, пока она не будет установлена ​​в системе, где она будет использоваться.

Поиск и выбор элементов для солнечных панелей

Каждый солнечный элемент имеет свои особенности, и я рекомендую вам не смешивать типы элементов.Каждая панель должна содержать только один тип ячеек.

Разобравшись в своих солнечных элементах, вы сэкономите много времени и денег в долгосрочной перспективе.

Другой поставщик предлагает одну и ту же ячейку по разным ценам. Если вы ищете лучшую цену, помните, что качество сотовой связи и хорошее обслуживание клиентов более ценны, чем одна низкая цена.

Солнечные элементы хрупкие, поэтому важно знать правила замены, если элементы прибывают сломанными при транспортировке.Не покупайте у поставщика, если доставка не застрахована или если они не предоставляют замену ячейкам, сломанным при транспортировке.

Лента с выступом и шиной:

Лента с выступом используется для последовательного или параллельного соединения солнечных элементов друг с другом. Лента выступа более узкая, чем лента шины. Лента-вкладка обычно такого же размера, как посеребренные пальцы на лицевой и обратной стороне солнечных элементов.

Шинная лента, используемая для соединения цепочек последовательно или параллельно соединенных ячеек с другими цепочками ячеек, а также от цепочек ячеек к блоку питания.Однако для параллельного соединения ячеек также можно использовать ленту шины.

Табуляция и лента шины — это медная фольга, покрытая тонкой смесью олова или смеси олова / свинца. Медная фольга обладает высокой проводимостью, что делает ее отличным выбором для пайки клемм элементов (пальцев). Многожильный провод также можно использовать для соединения клемм ячеек.

Для ленты с выступом легче использовать толщину 0,003 дюйма, но 0,005 дюйма хорошо подходят для ячеек с более высоким током, и ее немного медленнее припаять к клеммам.

Рама панели:

Я считаю, что первым и наиболее важным шагом при изготовлении солнечной панели является выбор правильной рамы панели.

Существует множество материалов, которые можно использовать для строительства фотоэлектрических панелей. При выборе материала панели необходимо учитывать следующие факторы:

• Метод строительства
• Стоимость материалов
• Устойчивость к погодным условиям и долговечность материалов
• Доступность материалов

Материалы каркаса панели должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать экстремальные температуры, попадание влаги, ветра и осадков.Материал панели должен быть достаточно прочным, чтобы защитить ячейки и защитить их от физического воздействия при установке панелей.

Каркас панели должен выдерживать град, снег и давление ветра. Если панель не подвергается воздействию ежедневно, или она портативна, или используется время от времени для зарядки аккумуляторов, или для школьного проекта, тогда вы можете обойтись недорогими материалами.

Стекло в солнечной панели:

Вы можете использовать различные материалы для защиты солнечных панелей. Один из материалов, который вы можете использовать, — закаленное стекло с низким содержанием железа.Он имеет хорошее светопропускание (около 91%) и не ломается. Однако закаленное стекло с низким содержанием железа стоит дорого.

Вы не можете купить закаленное стекло и разрезать его по размеру панели. Если вы это сделаете, он разобьется. Вы должны заказать точный размер в соответствии с размером вашей панели.

Не используйте обычное стеклянное окно, потому что оно имеет плохие характеристики светопропускания (около 83%) для солнечных батарей. Также легко разбивается градом.

Закаленное стекло в пять-шесть раз прочнее обычного оконного стекла.

Основа и стороны панели солнечных батарей:

Я предпочитаю использовать материалы, которые можно легко купить в ближайшем хозяйственном магазине. Эти материалы:

• Алюминий для основы панели, стружки каналов и боковых планок
• Длинные гайки и винты из нержавеющей стали
• Силиконовые связующие вещества
• Экран из стекловолокна для электрической изоляции ячеек с задней стороны панели.

Используя эти материалы и соблюдая соответствующие технологии, вы можете получить панели, которые прослужат вам долгие годы.

Планирование проводки панели

Каждый солнечный элемент имеет положительный и отрицательный вывод (или клемму). Они отмечены знаком «+» для положительного вывода и «-» для отрицательного вывода. Лицевая сторона солнечного элемента (синяя сторона обращена к солнцу) — отрицательная сторона, а задняя часть (другая сторона) — положительная сторона.

Солнечные элементы обычно соединяются в цепочки. В приведенном ниже примере каждая строка состоит из четырех ячеек, а панель состоит из пяти цепочек ячеек, соединенных вместе.

Ячейки могут быть соединены двумя способами:

1. Ячейки в цепочки могут быть соединены друг с другом последовательно, что добавляет напряжение каждой ячейки
2. Ячейки могут быть подключены друг к другу параллельно, добавляет ток каждой ячейки.

Разницу между последовательным и параллельным подключением см. На рисунке ниже.

Ячейки, подключенные последовательно — цепочка из четырех последовательно соединенных ячеек по 0,5 В по 2 А будет иметь на выходе 2 выхода.0 вольт и 2 ампера на концах. Чтобы соединить ячейки в серию, соедините строку от задней части одной ячейки к лицевой стороне следующей ячейки и так далее.

Ячейки, подключенные параллельно — Те же четыре ячейки при параллельном подключении могут выдавать 8 ампер и 0,5 вольт. Чтобы соединить ячейки параллельно, соедините грани вместе. Другими словами, положительная сторона подключается к положительной стороне следующей ячейки, а отрицательная сторона подключается к отрицательной стороне следующей ячейки.

Настройка выходных данных панели:

Солнечные панели, имеющиеся в продаже, состоят из цепочек последовательно соединенных ячеек.Другими словами, струны соединяются друг с другом последовательно. Указанный ниже проект панели имеет такую ​​же конфигурацию проводки: серия / серия.

Однако вы можете настроить соединения между ячейками и связь между строками, чтобы получить индивидуальный вывод панели.

Напряжение и расстояние до батареи:

На большинстве коммерческих участков сильноточные элементы соединены последовательно, чтобы обеспечить напряжение, достаточное для зарядки 12-вольтовой аккумуляторной системы. Конечно, вы можете сконфигурировать ячейки для выработки 24 и 48 вольт на панели.

Более высокое напряжение обеспечивает большой ход при меньшем падении напряжения. Если расстояние между панелью и батареей составляет около 100 футов, вам могут понадобиться панели на 24 В. Если расстояние между панелью и батареей составляет около 300 футов, вам понадобится 48-вольтовая панель.

Панельные массивы и подключение:

Я всегда рекомендую начинать с панели меньшего размера на 12 В. Они не крупногабаритные, и с ними легко справится один человек. Две 12-вольтовые панели могут быть соединены друг с другом последовательно, чтобы образовать 24-вольтовую систему, или четыре 12-вольтовых панели последовательно, чтобы создать 48-вольтовую систему.

Чтобы получить больше тока, вы можете подключить таким образом четыре панели; сделать две пары панелей, соединив каждую пару последовательно; затем соедините две пары друг с другом параллельно.

Размер и форма панели:

Вы можете создать панель с небольшим количеством ячеек, сколько хотите, с любым количеством ячеек, которое вам нужно, в соответствии с вашими конкретными потребностями. Вы можете сделать панно любой мыслимой формы.

Глава 3 — Подключение солнечных элементов:

Тщательный выбор солнечных элементов:

Как упоминалось ранее, солнечные элементы бывают разных размеров и типов.Цена солнечных батарей варьируется в зависимости от их мощности и производителя. Когда вы покупаете солнечные элементы, убедитесь, что вы запрашиваете сломанные и мертвые элементы. Эти элементы отлично подходят для практики пайки и обучения обращению с ними.

Однако не используйте в своей панели некачественные солнечные элементы. Иногда кажется, что клетки с микротрещинами функционируют нормально, но когда они входят в панель, они легко ломаются, потому что панель подвергается воздействию погодных условий.

Если какой-либо фотоэлемент сломается, необходимо снять всю панель, чтобы заменить неисправные элементы.Вот почему вы должны проверять солнечные элементы еще до их пайки.

Если вы работаете с фотоэлементами, вы должны быть очень осторожны с ними, поскольку они могут очень и очень легко сломаться. Во время пайки многие люди ломают их, оказывая на них слишком большое давление. Солнечные элементы чувствительны к нагреванию; вот почему важно проверить пайку сломанного или мертвого солнечного элемента, прежде чем приступать к пайке, не повредив элементы из-за чрезмерного нагрева.

Подготовка ленты для выступа:

Обычно коммерческий язычок и провод шины поставляются слегка лужеными; однако требуется больше лужения на тех участках, где язычок или лента шины будут соединяться с другим проводом или ячейками.Идея состоит в том, чтобы избежать перегиба ленты или шинного провода, которые не прилипают из-за отсутствия лужения.

Лужить очень просто. Все, что вам нужно сделать, это взять припой и расплавить его на паяльнике, когда он нагреется. Затем нанесите покрытие на те области ярлыка или ленты шины, которые будут соединяться. Для этого вам нужно потереть утюг с припоем на его кончике о длину ленты с выступом, которую вы хотите покрыть. Постарайтесь получить ровный слой без неровностей. Не лужите края ленты.

Флюс:

Флюсование очень важно.Перед тем, как прикрепить ленту с выступом к ячейке или ленту с выступом к ленте шины, важно обработать флюсом, чтобы очистить и подготовить область для соединения, которое позволит паяному соединению сформироваться и удерживаться. Если вы не будете делать флюс, многие из ваших суставов не разовьются и не срастутся. Хотя это случается не каждый раз, в большинстве случаев это так.

Флюс выпускается в виде ручки или пасты. Я предпочитаю использовать флюсовую ручку, потому что ею легко пользоваться.

Непосредственно перед нанесением флюса на солнечные элементы необходимо сначала прижать подпружиненный наконечник к поверхности, чтобы впитать немного флюса от корпуса к ручке.Не прижимайте кончик к ячейкам, так как это может легко сломать ячейку. Вы должны сделать это на участках, которые вы собираетесь объединить.

Вам не нужно столько флюса — достаточно флюса, чтобы покрыть поверхность.

Пайка:

Паять легко, если вы усвоите несколько советов. Также можно приобрести паяльную станцию ​​с цифровым измерителем с контролем температуры.

Хотя подойдет практически любой паяльник, но жало терморегулируемого паяльника служит гораздо дольше.Они также способны поддерживать точную температуру пайки.

Жала паяльника:

Лучший тип паяльного жала — работать с отверткой или стамеской. Жала паяльника бывают разных размеров, и важно иметь запасное жало, которое будет размером с ленту с язычком, которую вы будете использовать. Еще лучше подобрать жало паяльника по размеру паяемой поверхности.

Методы пайки:

При использовании паяльника всегда используйте тонкий слой припоя между каждой пайкой.Например, чтобы прикрепить к ячейке два ленточных провода, припаяйте к нему одну ленту и, прежде чем положить утюг для пайки других лент, протрите каждую сторону наконечника стамески влажной губкой. Затем смажьте наконечник припоем, потерев каждую сторону наконечника о край провода. Это защитит насадку от окисления и коррозии.

Перед тем, как припаять другой язычок ячейки, необходимо прикоснуться паяльным наконечником к припою и нанести еще немного припоя на наконечник паяльника, прежде чем наносить на следующую ленту язычка.Это важно, потому что паяльник обычно не работает, если его не припаять для каждой задачи.

Вы можете избежать попадания припоя каждый раз, но это приведет к огромной разнице в скорости и эффективности в получении правильного соединения.

Самая распространенная ошибка, которую делают люди, — не используют флюс или достаточно флюса и не оставляют паяльник влажным припоем. Другая ошибка — недостаточное количество припоя на выступе или ленте шины для второго лужения. Вам не понадобится слишком много припоя, но его должно хватить, чтобы покрыть стык.

Типы припоя:

Для большинства моих солнечных проектов я предпочитаю использовать припой 60/40. Это означает, что припой содержит 60% олова и 40% свинца. Он остается твердым при температуре около 361 ° F и превращается в жидкость при 374 ° F.

Глава 4 — Изготовление солнечной панели:

При наличии достаточного количества инструментов и надлежащей техники вы можете сделать солнечную панель, сопоставимую или лучше с той, что имеется на рынке. Итак, в этой четвертой главе я собираюсь дать вам каждый шаг по созданию солнечной панели.

Когда вы закончите сборку своей первой солнечной панели, вы можете импровизировать с другими конструкциями и материалами, чтобы улучшить форму и производительность вашей солнечной панели. Вы также можете построить солнечную панель по индивидуальному заказу, используя методы и шаги, которые я представил в этой главе.

За исключением фотоэлементов, язычков и шин, другие инструменты и материалы, необходимые для сборки этой солнечной панели, легко доступны в любом хозяйственном магазине. Вы можете получить фотоэлементы, шины и ленты с вкладками на Amazon, eBay или Aliexpress.

Ниже приведен список инструментов, материалов, расчетов и шагов для создания последовательной проводной солнечной панели.

Вот список необходимых инструментов и материалов:

90 624

Наша тестовая панель как это показано на выходе

, поэтому мы собираемся использовать 4-дюймовые фотоэлементы с кристаллами, которые производят 0.89 Вт. Хотя номинальный ток и сила тока могут варьироваться, но не имеет значения, большой или маленький, фотоэлемент может производить только 0,5 вольт (полвольта). Чтобы рассчитать выходную мощность в ваттах, нужно отнести несколько вольт к силе тока.

Например, 0,5 В x 1,78 a = 0,89 Вт

Большинство имеющихся в продаже солнечных панелей содержат 32 или 36 элементов. Солнечная панель с 36 ячейками даст больше напряжения, чем солнечные панели с 32 ячейками. Более высокое напряжение необходимо для установки солнечных панелей в тех местах, которые остаются облачными, потому что они, как правило, производят больше ватт при меньшем количестве солнечного света.

Расчет необходимого количества ячеек

Вам необходимо рассчитать, сколько ячеек добавит к напряжению, необходимому для вашей солнечной панели. В этом проекте я собираюсь использовать 32 солнечных элемента, каждый будет производить 0,89 Вт и иметь квадратный размер 4 дюйма.

Это заставит мою солнечную панель вырабатывать 16 вольт при 2 амперах, которых будет достаточно для зарядки 12-вольтового автомобильного аккумулятора.

План Расположение панели

Поскольку теперь мы знаем, что мы получим 16 вольт, а размер каждой ячейки 4 дюйма, теперь мы спланируем расположение панели.Поскольку это макет панели на 32 ячейки, поэтому мы можем расположить их по схеме 8 вниз (горизонтальные ряды) и 4 крестика (вертикальные столбцы). Итак, 8 вниз и 4 креста составляют (8 x 4 = 32).

Подойдет любой размер, но это наиболее эффективная форма для использования пространства. Самым большим преимуществом создания собственной солнечной панели является то, что вы можете сделать солнечную панель любого размера и формы.

Вы также можете сделать солнечную панель круглой или треугольной формы, где обычная прямоугольная солнечная панель не подходит.Однако большую часть времени вы будете работать с солнечной панелью квадратной или прямоугольной формы.

Вот как будет выглядеть панель:

Общая длина панели:

Общая длина ячеек — Чтобы вычислить общую длину ячеек, необходимо умножить размер ячейки (4 дюйма) на количество рядов (8). Итак, вы получите 4 x 8 = 32 дюйма

Пространство между ячейками — Затем вам нужно вычислить пространство, которое вы должны добавить между строками.Итак, рядов восемь, между ними будет семь промежутков, и ¼ дюйма будет достаточно. Таким образом, получится 7 пробелов x пробела = 1 “

Допуск на раму — Панель будет обрамлена алюминиевым стержнем шириной 1 дюйм и толщиной дюйма, который закрывает задний металлический алюминиевый лист и переднюю крышку из плексигласа. Ширина полосы (1 дюйм) должна быть добавлена ​​сверху и снизу. Таким образом, получится 2 стержня x 1 дюйм = 2 дюйма

Пространство сверху и снизу — Некоторое пространство требуется сверху и снизу панели между концевыми ячейками и стержнем для выступа и шины разъем.По этой причине 1 дюйм сверху и дюйма будет достаточно. Итак, это будет 1 дюйм (вверху) + ¾ дюйма (внизу) = 1 ¾ »

Итак, теперь мы добавляем все вышеперечисленные вычисления,

Итак, общая длина солнечной панели составит 37 ½.Округлим до 38 ». Алюминиевый лист и оргстекло должны быть 38 дюймов.

Общая ширина панели:

Общая ширина ячеек — Чтобы вычислить общую ширину ячеек, мы умножаем ширину ячейки (4 дюйма) на число вертикальных колонн (4). Таким образом, получится 4 дюйма (ширина ячейки) x 4 (вертикальный столбец) = 16 дюймов

Общее пространство между ячейками — Нам снова нужно добавить ¼ ”между ячейками. Итак, чтобы получить общее пространство, мы должны умножить ¼ ”на количество пробелов (3) между столбцами.Таким образом, получается ¼ ”(пробел) x 3 (количество пробелов) =”

Допуск на раму — Нам нужно добавить алюминиевый стержень шириной 1 дюйм с обеих сторон панели. . В результате получится 1 дюйм (ширина) + 2 (стороны панели) = 2 дюйма

Левое и боковое пространство (зазор) — поскольку с правой и левой сторон не будет соединителей шины и язычков, поэтому ¼ »будет достаточно. Таким образом, получится ¼ «пространство x 2 (стороны) = ½»

Теперь нам нужно объединить все итоги, чтобы получить окончательную общую ширину панели .

Итак, наконец, общая ширина панели должна составлять 19 ¼. Округлим до 20 ». Алюминиевый лист и оргстекло должны иметь ширину 20 дюймов .

Длина стержня:

Четыре части стержня потребуются для создания солнечной панели.Две части стержневой заготовки для ширины панели (20 дюймов) и две части стержневой заготовки для длины панели (38 дюймов) за вычетом припуска для двух горизонтальных стержней.

Итак, расчет: 38 ”- 1” — 1 ”- 36”

Обрежьте ленту с выступом:

Теперь разрежьте ленту с выступом, которая будет соединять солнечные элементы и ленту шины.

Для расчетов в этом проекте мы используем 4-дюймовые солнечные батареи. Таким образом, лента с вкладками соединит лицевую сторону (отрицательную или синюю) одной ячейки с обратной (положительной или серебряной) стороной другой ячейки.Кроме того, между ячейками должно быть дюйма пространства, а потребуется для обжима между ячейками.

Таким образом получается, что 4 дюйма + 4 дюйма + ¼ ”+ ¼” = 8 ½ ”

Для каждой ячейки потребуются две длины ленты с вкладками, поэтому для этой панели из 32 ячеек потребуется 64 полосы лент с вкладками. быть нужным. (32 x 2)

Короче говоря,

• Общая длина ленты с выступами = 8 ½ дюйма
• Общее количество лент с выступами = 64

Подготовьте ленту с вкладками:

Две области вкладки лента, которая будет подключаться к солнечным элементам, будет луженой для подготовки к пайке.Так как размер ячейки 4 дюйма, то лужение будет нанесено на каждый конец ленты с выступом, но с противоположной стороны.

Для справки см. Рисунок ниже,

Лужение — это просто плавление припоя против жала паяльника, а затем перенос его на ленту с выступом, чтобы слой припоя расплавился и прикрепился к ячейке при горячей пайке. утюжок на ленточке с ярлычком. Это прикрепит ленту с язычком к солнечному элементу.

Правильный способ лужения:

Для лужения нанесите припой на 4 дюйма от верха лицевой стороны ленты с выступами.Затем переверните ленту с выступом и нанесите припой на 4 дюйма от конца, противоположного первому концу, который вы лужили.

На ½ дюйма в середине обеих сторон ленты с выступом не будет лужения, так как эта область будет гофрирована, как показано на диаграмме B рисунка выше.

Конечным продуктом будет кусок ленты с выступами, залуженный с одной стороны от верха до 4 дюймов, а с другой стороны — 4 дюйма от конца.

Причина в том, что лента с выступом соединяет положительную или заднюю сторону ячейки с отрицательной или передней стороной ячейки.

• Задняя сторона = положительная сторона (серебристого цвета)
• Лицевая сторона = отрицательная сторона (синего цвета)

Обжим ленты выступа:

Чтобы обжать ленту с выступом, необходимо используйте плоскогубцы или небольшую палочку для барбекю. Обжим не должен быть выше 1/8 дюйма, располагаться посередине и не касаться друг друга. См. Изображение выше для справки.

Причина обжатия ленты язычка заключается в том, что при повышении или понижении температуры солнечной панели она сжимается или расширяется.Обжатие снижает нагрузку на паяное соединение, сохраняя целостность соединений, и продлевает срок службы панели.

Прикрепление ленты с выступами к элементам:

На каждом солнечном элементе будет 4 части ленты с выступами. Две части ленты с язычком будут на обратной стороне (положительная сторона или серебристого цвета), а две части ленты с язычком будут на передней стороне (отрицательная сторона или сторона синего цвета).

Вначале вам нужно припаять два куска ленты с выступами на задней стороне каждой ячейки.Соединение между ячейками будет припаяно позже. Для справки см. Картинку ниже.

Каждый солнечный элемент поставляется с полосами для пайки с обеих сторон. Вы должны припаять язычковую ленту к паяльной ленте (некоторые солнечные элементы поставляются с очень тонкими паяльными лентами, но процесс такой же).

Вы должны поместить луженую сторону ленты с выступами на одну из полос для пайки и протянуть жало горячего паяльника до длины ленты с выступами. Это расплавит припой, который уже присутствует на луженой ленте с выступами, и прикрепит ленту с выступами к солнечному элементу.

Лучше сначала попрактиковаться в пайке мертвых ячеек, если вы никогда раньше не занимались пайкой.

Хотя пайка не является сложной задачей, все, что вам нужно сделать, это поддерживать постоянную работу паяльного жала горячего утюга, так как оно плавит олово, и не останавливаться на одном месте, так как дополнительный нагрев может разрушить солнечную батарею.

Также не прикладывайте слишком большое давление к солнечным элементам.

При пайке ленты для язычков на солнечном элементе удобно держать язычковую ленту деревянным предметом или любым другим приспособлением.Это происходит из-за того, что лента вкладок часто выходит из выравнивания.

Паять легко — после нескольких попыток. По мере того, как вы будете больше практиковаться, вы сможете паять быстро и прямо.

Солнечные элементы с предварительными вкладками:

Если у вас есть солнечные элементы, которые поставляются с лентой-выступом, уже припаянной на лицевой стороне элемента, то это требует другого подхода. Хорошо получить солнечные элементы, к которым не припаяна лента-язычок.

Конец руководства, новое начало для вас:

Итак, мы подошли к концу этого руководства, и я надеюсь, что вы узнали пошаговый метод создания и установки солнечной панели.

Я приложил все усилия, чтобы сделать это руководство как можно более простым и показать вам каждый шаг, как сделать солнечную панель в домашних условиях.

Если я упустил еще что-нибудь о том, как сделать солнечную панель, дайте мне знать в поле для комментариев ниже. И не забудьте посмотреть видео о 3D-солнечной батарее, нажав на изображение ниже. Спасибо, что пришли и прочитали это руководство.

Как построить свою собственную систему солнечных батарей

Солнечные панели — отличный вариант для производства возобновляемой энергии, и вы даже можете построить их самостоятельно.Создание собственной солнечной системы для использования солнечной энергии — это серьезное мероприятие, но для многих мастеров своими руками или всех, кто интересуется инженерным делом, это может быть забавный и полезный проект.

Самостоятельное построение всей системы потребует большого количества исследований и планирования, включая поиск нужных материалов и получение надлежащего разрешения от вашего города.

Это имеет смысл, если вы хотите построить панель для небольшого проекта, например, в качестве резервного источника питания для дома на колесах. Мы не рекомендуем создавать собственную систему солнечных панелей для использования в доме, слишком много ошибок, которые могут произойти и привести к небезопасным панелям.

Мы расскажем, что вам нужно знать, рассмотрим плюсы и минусы самодельных панелей и объясним, почему работа с профессиональным установщиком может быть более безопасным выбором.

Можно ли построить собственные солнечные батареи?

Да, можно построить свою собственную солнечную систему — и даже солнечные панели — с нуля. Хотя это может быть рискованно, поскольку неправильная сборка приведет к поломкам и отказу системы.

Солнечные панели изготавливаются путем спайки солнечных элементов в цепочки, соединения этих цепочек вместе и подключения их к распределительной коробке.После соединения компоненты необходимо герметизировать, чтобы активные части солнечной панели были водонепроницаемыми. Затем передняя часть закрывается прозрачным водонепроницаемым продуктом для защиты. Затем силикон используется для уплотнения панели по краям, чтобы влага не попадала внутрь.

Изготовить одиночную солнечную панель технически несложно, это в основном пайка проводов и солнечных элементов.

Самая большая проблема — найти качественный материал для изготовления панелей . Обычно материалы закупаются на разовой основе у множества различных дистрибьюторов, поэтому качество трудно отследить.Строительство солнечных панелей из некачественного оборудования может привести к повреждению панелей или риску возгорания из-за неправильного изготовления.

Если вы хотите построить свои собственные панели, мы рекомендуем строить их в меньшем масштабе для таких вещей, как подведение электричества к вашему сараю, а не ко всему дому. Небольшие проекты позволят снизить энергопотребление, что сделает установку «сделай сам» управляемой и с меньшей вероятностью сломается.

Для человека, практически не имеющего опыта работы с солнечным оборудованием, может быть опасно построить и установить систему, достаточно большую, чтобы обеспечить электроэнергией ваш дом.

Как построить систему солнечных батарей?

Вы можете выполнить пошаговую процедуру, описанную ниже.

Обратите внимание, прежде чем закупить оборудование, важно помнить, что солнечные элементы, предлагаемые на веб-сайтах, обычно составляют секунды, которые не прошли контроль качества. Они могут иметь сколы, дефекты или другие повреждения, что определенно не идеально.

1.Спроектируйте и определите размер вашей системы в соответствии с вашими потребностями в энергии

Чтобы определить, сколько солнечных панелей вам понадобится, вам необходимо знать, сколько энергии вы планируете использовать в среднем в месяц и сколько солнечного света вы можете ожидать в течение года. Как только вы это узнаете, вы сможете выбрать, какая марка и модель солнечной панели вам подойдет.

Узнать больше : Сколько солнечных панелей мне нужно?

Если вы строите панели для небольшого проекта или устройства, вам понадобится меньше панелей.Просто определите, сколько кВтч потребуется прибору, а затем определите, сколько панелей оттуда построить.

2. Приобретите компоненты, из которых состоит солнечная панель

Вам понадобится:

• Солнечные элементы
• Предварительно припаянная проводка
• Непроводящий материал (дерево, стекло или пластик)
• Оргстекло

Солнечные элементы

Источник изображения: Energy.gov

Солнечные элементы — это то, что преобразует солнечную энергию в электричество, каждая солнечная панель состоит примерно из 36 солнечных элементов.

Предварительно припаянная проводка

Источник изображения: Amazon.com

Покупка предварительно припаянной проводки с выступами избавит вас от некоторых этапов процесса, но вам все равно понадобится паяльник, чтобы припаять проводку к задней части солнечных элементов и правильно натянуть провод для подключения солнечных элементов.

Непроводящий материал для крепления ячеек, например дерево, стекло или пластик

Для самодельных солнечных панелей дерево обычно лучше всего подходит в качестве основы, потому что в нем легко просверлить отверстия для проводки.Подключив солнечные элементы вместе, вы можете приклеить их к деревянной основе, а затем прикрепить все провода и спаять каждый солнечный элемент вместе.

После подключения вы подключаете эти провода к контроллеру заряда, который регулирует напряжение энергии. Из дерева также можно построить коробку для защиты солнечных элементов, а затем положить сверху оргстекло для защиты от влаги.

Уплотнить солнечную панель оргстеклом

После того, как ваши солнечные элементы подключены и приклеены к деревянной основе, вам необходимо закрыть их оргстеклом для защиты от тепла, мусора и влаги.

3. Приобретите дополнительное солнечное оборудование, такое как инверторы и стеллажи

Если вы не доверяете себе создавать солнечные панели с нуля, вы можете приобрести комплект солнечных панелей, который будет поставляться с более конкретными инструкциями (и обычно стеллажи), которые помогут защитить ваши панели. На самом деле покупка солнечного комплекта может быть более полезной, поскольку он уже включает в себя стеллажи.

Стеллажи — дело сложное, вам нужно будет определить, какое стеллажное оборудование подходит для вашего конкретного типа крыши или наземного крепления.Вариантов зажимного и монтажного оборудования доступно почти подавляющее количество, если посмотреть на сайты оптовых дистрибьюторов.

4. Установите стеллаж для солнечных батарей

При покупке стеллажа выбор варианта покупки зависит от того, где будут размещаться ваши панели. Например, будут ли они установлены на земле или на вашем доме на колесах? Это определит тип стеллажа, который вам нужно купить. После того, как вы выберете стеллажи, вам нужно наметить, где вы будете просверливать отверстия, чтобы прикрепить стеллажи к вашей конструкции.

5. Подключите солнечные панели к стеллажному оборудованию

Чтобы прикрепить солнечные панели к стеллажному оборудованию, вам потребуются зажимы или соединители, предназначенные для стеллажа, который вы выберете. Покупка их вместе и у одного и того же дистрибьютора — хороший способ убедиться, что они созданы друг для друга. Комплекты солнечных панелей обычно поставляются со стеллажом, но если вы покупаете все отдельно, убедитесь, что вы провели исследование, чтобы построить полностью функционирующую систему солнечной энергии.

6. Установите соответствующий солнечный инвертор

Установка солнечного инвертора требует опыта, потому что его нужно будет подключить к электросети.Для этого мы рекомендуем воспользоваться помощью профессионального установщика, так как они сделают это безопасно и эффективно с соответствующими разрешениями.

Запросите расценки у лучших установщиков солнечных батарей в вашем районе

Достаточно ли у вас навыков, чтобы создавать собственные солнечные батареи?

Панели солнечных батарей

относительно просты в сборке, но для того, чтобы они оставались работоспособными в течение длительного периода времени, их нужно строить с особой точностью. Солнечные панели должны сохранять свою целостность в суровых погодных условиях и от постоянного воздействия тепла и солнечного света.

Безопасность — самая большая проблема с самодельными солнечными панелями . Влага может попасть внутрь и испортить их, а неправильно построенные панели могут загореться от солнечного тепла. Освоение пайки и электромонтажа — задача, для решения которой обычно требуются знания квалифицированного электрика или инженера.

Построение системы требует готовности исследовать, делать ошибки и приобретать навыки электромонтажа и методов пайки.Так что, если вы опытный инженер или электрик, это может быть немного легче освоить, но это определенно не быстрые выходные, которые стоит делать своими руками.

Как построить собственную систему солнечных батарей с помощью комплекта?

Хотя создание солнечных панелей с нуля, а затем модернизация всей солнечной системы — это возможных , большинство людей обычно хотят построить солнечную систему из готового оборудования, а затем , а затем установить систему.

Основное преимущество покупки упакованного солнечного комплекта, например, у Grape Solar, по сравнению с покупкой всего материала по отдельности, заключается в том, что оборудование в комплекте гарантированно будет работать вместе.Это не обязательно так, если вы покупаете каждый товар специально. Например, некоторые солнечные панели и инверторы могут работать друг с другом только в рамках определенных электрических характеристик.

В комплекты солнечных панелей входит большинство деталей, которые вам понадобятся для завершения вашего небольшого солнечного проекта. Источник изображения: Amazon

Если вы не настроены построить систему с нуля, комплект солнечных батарей — лучший вариант, он будет менее дорогим и запутанным.

Каковы плюсы и минусы солнечных панелей и солнечных систем своими руками?

У большинства проектов DIY есть свои плюсы и минусы, но поскольку солнечные системы поставляют электричество в ваш дом, очень важно правильно изготовить панели. Это разница между экономией нескольких тысяч долларов и наличием солнечных батарей, которые, как вы знаете, будут безопасными.

Как видите, минусы значительно перевешивают плюсы.

Плюсы

• Планы и инструкции доступны в Интернете за небольшую плату или бесплатно.Выполнение шагов по созданию панели, безусловно, возможно, но это большой проект, за который нужно взяться.
• Производство собственных солнечных панелей для небольших автономных проектов может стать отличным опытом. Если у вас инженерное мышление и вам интересно, как работают солнечные батареи, это может быть забавным испытанием для вас.

Минусы

• Самодельные солнечные панели, неправильно настроенные, могут вызвать пожар из-за сильного нагрева в жаркие солнечные дни.
• Если вы решите покупать подержанные солнечные батареи на таких сайтах, как eBay, вы, скорее всего, приобретете заводские секундомеры, забракованные или поврежденные солнечные элементы. Покупка любого из этих материалов обязательно приведет к сбою системы.
• Самодельные системы часто нарушают электротехнические нормы и правила, что приводит к проблемам с получением разрешений. Легче полагаться на компанию, занимающуюся солнечной энергетикой, в решении электрических кодов.
• Самодельные панели не имеют права на льготы, такие как федеральный налоговый кредит или скидки, которые помогают снизить стоимость домашних солнечных систем.
• Гарантии на любые детали будут аннулированы, гарантии на модели обычно распространяются только в том случае, если они установлены профессионалом.
• У сэкономленной суммы может быть короткий срок хранения. Если ваши панели сломаются, вы будете на крючке за эту цену. Не говоря уже о том, что самодельные панели не прослужат так долго, как профессионально сделанные.

Сколько стоит создание собственной системы солнечных батарей или комплектов солнечных батарей?

Комплекты солнечных панелей

различаются по цене, система мощностью 6 кВт может стоить от 7000 до 15000 долларов без учета федеральной налоговой скидки в размере 26%.Однако это не включает затраты на разрешение или установку, которые включены, если вы работаете с профессионалом.

По состоянию на апрель 2021 года средняя стоимость системы мощностью 6 кВт составляет около 17 100 долларов США до вычета налогов; после чего система заработает 12 654 доллара. Эта относительно более высокая стоимость того стоит, потому что она поставляется с системой, которой можно доверять в течение 25 лет.

Что касается создания солнечных панелей с нуля, то затраты на солнечные элементы, проводку, инверторы, разрешения и т. Д. Действительно различаются, и в сумме они могут быть меньше, чем стоимость работы с профессионалом.Но эти панели могут не работать, и у вас не будет поддержки производителя или гарантий, на которые можно положиться, если ваша система перестанет работать или у вас возникнут вопросы.

Какие еще преимущества профессиональных установок?

Стоимость установки солнечной системы может быть пугающей, однако существует множество вариантов финансирования, таких как солнечные ссуды, а также стимулы для домовладельцев, которые могут резко снизить цену.

Хотя стоимость установки солнечной системы высока, установщики имеют многолетний практический опыт — то, что невозможно повторить ни одним исследованием или инструкциями.

Ознакомьтесь с нашим списком 100 лучших установщиков в США

В конце 2020 года была продлена федеральная налоговая льгота, так что вы можете получить налоговую льготу в размере 26% для вашей солнечной системы до 2023 года. Повторяю, вы не будете иметь права на этот стимул, если вы построили и установили панели самостоятельно. .

Самодельные солнечные панели и солнечные системы возможны, но лучше оставить их для научных проектов или небольшого использования. Профессиональные установки могут не доставить вам удовольствия от завершения проекта, но они могут дать вам душевное спокойствие.

Узнайте, сколько будет стоить установка солнечных батарей на вашей конкретной крыше

Основные выводы

• Создание солнечных панелей с нуля требует преданности делу и точности, они лучше всего подходят для небольших проектов.
• Комплекты солнечных панелей включают в себя все необходимые компоненты, что упрощает проект.
• Если вы строите свою собственную солнечную систему, вы не получаете денежных стимулов, гарантий или поддержки от производителей.
• Работа с профессиональными установщиками гарантирует безопасность, надежность и гарантию на панели в течение 25 лет.

Как работает строительство солнечных панелей: DIY Solar

Время чтения: 3 минуты

Когда вы устанавливаете солнечные панели, ваш дом вырабатывает чистую электроэнергию с нулевым уровнем выбросов. Если вы любите делать все своими руками, вы можете построить свою собственную солнечную энергетическую систему.В некоторых случаях вы даже можете построить свои собственные солнечные панели, хотя количество, которое вы можете эффективно сделать самостоятельно, зависит от того, сколько вы хотите энергии.

Узнайте, как сделать свои собственные солнечные панели

Создание собственной солнечной панели — процесс трудоемкий и требует определенных навыков работы с электричеством. Тем не менее, это также может быть очень полезным — научиться создавать собственные фотоэлектрические панели — отличный способ понять, как генерируется солнечная электроэнергия.

Прежде чем вы сможете построить свои собственные солнечные панели, вам сначала нужно понять, как солнечные элементы вырабатывают электричество.Подавляющее большинство используемых сегодня солнечных панелей изготовлено из кристаллических кремниевых пластин, которые обычно имеют квадратные шесть дюймов. Когда солнце освещает эти пластины, электроны в них начинают двигаться. Этот поток электронов представляет собой электрический ток.

Одна полноразмерная солнечная панель, подобная той, которая используется в солнечных энергетических системах на крыше, будет состоять из 60 кремниевых пластин. Вы также можете сделать панели меньшего размера, если у вас низкие потребности в электроэнергии. После того, как вы купили отдельные солнечные элементы (их можно приобрести в Интернете), основной процесс создания собственной солнечной панели выглядит следующим образом:

1. Подготовьте основу для вашей панели. Многие производители солнечных батарей своими руками используют деревянную доску в качестве основы для своих солнечных батарей. Вам нужно будет просверлить отверстия в плате, чтобы через них проходили провода для каждой ячейки.
2. Подключите солнечные элементы вместе. Это требует некоторого опыта в электромонтажных работах. Используйте паяльник, чтобы прикрепить провод к солнечным элементам, а затем соедините каждый из элементов вместе.
3. Прикрепите ячейки к подложке. Если возможно, прикрепите каждый солнечный элемент к основе отдельно.Это упрощает замену отдельной ячейки в случае ее повреждения или неправильной работы.

На данный момент у вас есть функциональная солнечная панель, которая может вырабатывать электричество, когда светит солнце. Однако солнечная панель сама по себе бесполезна. Если вы пытаетесь генерировать электричество для питания устройств в своем доме, вам необходимо соединить свою панель с инвертором, который будет преобразовывать энергию постоянного тока (DC) от солнца в мощность переменного тока (AC), используемую в большинстве современных электронных устройств.

Для автономной автономной системы вам также необходимо включить аккумулятор и контроллер заряда в вашу солнечную установку DIY. Аккумуляторная батарея служит для хранения избыточной энергии, а контроллер заряда регулирует количество электричества, протекающего через аккумулятор.

Если вы хотите построить систему солнечных батарей, которая будет питать ваш дом, процесс значительно усложняется. Стандартная солнечная фотоэлектрическая система, подключенная к сети, которая может питать ваш дом, будет иметь около 20 солнечных панелей, каждая из которых должна быть соединена вместе и установлена ​​на вашей крыше (или в незатененном месте на земле на вашем участке).Что наиболее важно, квалифицированный электрик должен подтвердить, что ваша система построена правильно, прежде чем ваша коммунальная сеть позволит вам подключить ваши панели к электросети.

Создайте свою собственную систему солнечных панелей или работайте с установщиком

Независимо от того, для чего вы хотите установить солнечную батарею, вы сами создаете свою собственную систему солнечных панелей с комплектом солнечных батарей или работаете с опытным установщиком солнечных батарей.

Для небольших автономных установок вы можете сделать это своими руками.

Солнечные панели портативны и удобны для различных автономных применений.Вам даже не нужно строить собственные солнечные панели, если вы этого не хотите — в продаже есть недорогие комплекты солнечных панелей, которые включают в себя все компоненты, которые вам понадобятся для солнечной установки своими руками. Создание собственной системы солнечных панелей — хороший вариант, если вы хотите построить небольшую автономную систему для питания каюты, жилого дома, лодки или крошечного дома.

Для системы солнечных панелей для всего дома используйте установщик солнечных батарей

Когда дело доходит до установки полномасштабной системы солнечной энергии на вашем участке, работа с установщиком солнечных батарей со значительным опытом может сэкономить ваше время и деньги. долгий пробег.Некоторые из ведущих компаний в области солнечной энергетики устанавливают солнечные энергетические системы на протяжении десятилетий — опыт, который невозможно воспроизвести ни в одном онлайн-исследовании или в руководствах по ремонту. Ваш установщик солнечной энергии также может помочь вам найти финансовые стимулы, доступные в вашем районе, и заполнить разрешения и заявки, необходимые для запуска и запуска вашей солнечной энергетической системы.

Чтобы понять, сколько вы можете сэкономить, установив систему солнечных панелей для своего дома, просмотрите мгновенную оценку солнечной энергии с помощью Solar Calculator EnergySage.Если вы спорите между созданием собственной солнечной энергосистемы и работой с установщиком, получите несколько предложений от местных солнечных компаний, чтобы узнать, сколько это будет стоить. Вы можете легко сравнить варианты, предлагаемые квалифицированными установщиками в вашем регионе, бесплатно, присоединившись к EnergySage Solar Marketplace.

Этот пост изначально был опубликован в «Новостях Матери-Земли».

с низким содержанием cvr

Солнечная система: как построить дешевую

Дешевая система солнечных батарей навсегда останется лучшим решением для оплаты дорогих счетов за электричество.Солнечные батареи дешевеют с каждым годом.

Хотя вы можете заплатить до 10 000 долларов за готовую установку и покрыть стоимость системы всего за 10 лет, все же лучше и образовательнее сделать ее самостоятельно.

Давайте посмотрим правде в глаза: мы все еще живем в посттравматическом стрессе того, что произошло в 2008 году, и мы все еще живем в неопределенные времена, когда каждый цент, который мы берем из банка, тщательно анализируется, прежде чем мы фактически подписываем контракт. Отсутствие финансовой стабильности привело к значительной экономии среди тех, кто научился экономить то, что у них есть, в том числе энергию.

Сейчас мы живем на войне. Никогда еще битва за энергоэффективность не велась с применением более совершенного оружия, и победителями становятся все те, кто месяц за месяцем за месяцем платит меньше за большее количество…

Первая линия защиты от того, чтобы платить за электричество больше, чем в прошлом году, — это построить собственную систему солнечных батарей . Да, возможно, вы слышали о разрушении Солиндры и, возможно, даже думали, хотя бы раз в жизни, как это будет похоже на установку ваших собственных солнечных батарей на заднем дворе или на крыше вашего дома.

И на мгновение вы были в восторге. Конечно, было бы неплохо быть энергонезависимым, не говоря уже о том, чтобы иметь электромобиль, который вы могли бы использовать эти солнечные батареи, чтобы вы могли бесплатно ездить до конца своей жизни. И так далее.

Возникает проблема: как окупить затраты за пару месяцев?

Что ж, есть решение: создайте свою собственную систему солнечных панелей DIY . Вот как это сделать:

1. Получите дешевые солнечные элементы на eBay

Есть много типов солнечных элементов, из которых вы можете выбирать.Есть китайские, с хорошими результатами, лучшей ценой, но не гарантирующие многого, есть японские с хорошей производительностью, хорошей ценой и гарантией японской работы, а есть американские, с лучшими характеристиками, самая высокая цена и опять же, гарантии выше гарантий. Выбирайте с умом с учетом вашего бюджета. Например, в 2012 году эмпирическое правило гласит, что ячейки не должны продаваться дороже 1,3 доллара за ватт. Купите пару элементов, которые, по вашему мнению, будут соответствовать бюджету и предпочтениям вашей солнечной системы, и переходите к шагу №2.

2. Приобрести инструменты

Итак, вы получили свои клетки по почте. Допустим, вы получили солнечные элементы общей мощностью 194 Вт за 105 долларов США + доставка (реальный пример с ebay), которые вы аккуратно распаковываете, стараясь не сломать их, поскольку они очень тонкие. Теперь найдите инструменты, такие как паяльник, припой, паяльная паста или флюс (для удаления смазки с проводов), пилу, деревянную доску и защитные очки, мультиметр для измерения напряжения и силы тока. И, конечно же, карандаш и линейка.

3. Тщательно спланируйте систему солнечных батарей

Поместите квадратные солнечные элементы на деревянную доску и начертите разделительные линии (осторожно). В конце концов, вы уже на полпути.

4. Подключите дешевую систему солнечных батарей

После того, как вы спланировали физическое расположение солнечных элементов на плате, приступайте к пайке проводов к солнечным элементам, а затем друг к другу.

Сначала соедините ячейки последовательно.Соблюдайте это основное правило, как если бы вы паяли батареи: положительный вывод должен быть припаян к отрицательному выводу следующего элемента. Сделайте это для необходимого количества ячеек, чтобы достичь напряжения 12 или 24 вольт. Не превышайте это значение, так как вы попадете в зону с опасным напряжением. Вы хотите создать здесь серьезную власть, а не дурачиться и не хотите убить себя до смерти (берегитесь!). В конце концов, власть осталась прежней. Вам просто нужно минимум 12 вольт, чтобы запустить инвертор на 12 В для выработки переменного тока 110/220 В или для зарядки аккумуляторных батарей на 12 В.Последовательное соединение ячейки увеличит напряжение.

Затем аккуратно приклейте ячейки к доске. Было бы лучше, если бы вы сделали из них рамку, в которую их можно было бы вставлять по отдельности, чтобы можно было на всякий случай заменить неисправные.

Перед тем, как вставить все ячейки в нужные места, просверлите отверстия для проводов по отдельности. Соедините шины между положительным и отрицательным выводами, а затем подключите эти шины (более толстые провода) параллельно (плюс к плюсу, минус к минусу), чтобы получить параллельное соединение, и увеличит силу тока .

5. Готово!

Вы создали свою первую работоспособную систему солнечных панелей , и теперь вы можете вынести ее на улицу, чтобы посмотреть, что она производит. Сначала необходимо измерить напряжение, а затем силу тока короткого замыкания. Просто убедитесь, что ваш амперметр выдерживает номинальную мощность солнечных элементов (108 Вт при 12 В означает 9 ампер).

Теперь вы можете питать все, что работает от постоянного тока, заряжать автомобильный аккумулятор и так далее. Если вам удалось выполнить эти 5 шагов, вы можете заказать еще несколько солнечных элементов, пока не достигнете требуемой мощности для вашей системы.Помните, что чем больше мощности вы хотите, тем больше вам понадобится инвертор.

Сейчас самая сложная часть построения системы солнечных панелей, которая требует повышенного внимания и серьезности к качеству выполненных работ, — это подключение панели к батарее, а затем к инвертору. Вы можете использовать компьютерный ИБП (источник бесперебойного питания), но вам потребуется больше энергии для питания вашего дома. Тем не менее, батареи не обязательно должны быть новыми, и они могут быть свинцово-кислотного типа, но желательно, чтобы вы купили специально созданные для аккумулирования энергии и использования глубокого цикла, поскольку автомобильные аккумуляторы могут справляться только с высокими нагрузками в течение длительного времени. короткое время, и если они случайно разрядятся ниже определенного порога, вы потеряете их навсегда.

Конечно, есть много секретов, которые вы откроете только на практике, но общая идея заключается в том, что такая система стоит недорого, и для получения 200 Вт мощности вам понадобятся солнечные элементы стоимостью около 200 долларов и батареи стоимостью около 400 долларов США. 500 долларов. Если вы приобретете инвертор на ebay или, что еще лучше, купите подержанный ИБП (обращайтесь с осторожностью), вы не потратите больше 500 долларов за всю систему. Если вы хотите по-настоящему обеспечить электричеством весь свой дом, вам понадобится около 1000 долларов, чтобы стать по-настоящему энергонезависимым (как в , не платя ни копейки электроэнергетическим компаниям ) . Как это звучит?

Затем вы можете попробовать построить ветряную турбину, которая будет дополнять ваши потребности в энергии в ночное время, когда Солнце находится над Европой (или наоборот).

Я знаю, что это звучит сложно, и я знаю, что вам будет сложно начать, как и все, что вы делаете в первый раз, но после того, как вы начнете, вы увидите, что это не такая уж большая проблема. И вам не нужно платить 10 000 долларов за систему солнечных батарей, которая будет делать то же самое, что и ваша собственная, собранная вручную.

(Посещали 99385 раз, сегодня 9 посещений)

Как построить солнечную панель с нуля

Коммерческие солнечные панели по-прежнему довольно дороги, но в этом нет необходимости. Солнечные элементы доступны от ряда поставщиков по всему миру и могут быть легко собраны в вашу собственную солнечную панель, изготовленную по индивидуальному заказу.

Напряжение ячеек

Хорошая вещь в создании собственной солнечной панели заключается в том, что вы можете сделать ее в соответствии со своими потребностями. Солнечные элементы обычно доступны в 0.5V и ряд выходов мощности. Их можно соединить последовательно, чтобы получить любое необходимое выходное напряжение, кратное 0,5 В. Если вы хотите зарядить батарею глубокого разряда 12 В для автономной работы, вам понадобится панель 18 В, которая будет состоять из 36 последовательно соединенных ячеек (36 x 0,5 В = выход 18 В). Вам нужно 18 В, чтобы батарея могла заряжаться даже тогда, когда панель не находится на ярком солнце.

Чтобы уменьшить количество необходимых элементов, вы можете попробовать разделить солнечные элементы, чтобы получить более высокое напряжение от каждой ячейки.

Солнечные батареи 0,5 В

Выходная мощность солнечной панели

Второе соображение — это требуемая выходная мощность. Чтобы рассчитать, сколько солнечных элементов вам нужно, разделите общую мощность, которая вам нужна, на мощность каждой ячейки. Например, если вам нужна панель мощностью 200 Вт и вы используете ячейки 4 Вт, тогда вам потребуется 200 Вт / 4 Вт = 50 ячеек. Важно отметить, что выходная мощность не зависит от того, подключены ли элементы последовательно или параллельно. Вы можете прочитать эту статью о том, как правильно подобрать солнечную панель для вашего дома, чтобы оценить энергопотребление вашего дома.Также доступна электронная таблица, которая поможет вам в расчетах энергопотребления в домашних условиях.

Каркас солнечной панели

Наконец, вам понадобится каркас для солнечных батарей. Солнечные элементы чрезвычайно хрупкие, и их необходимо защищать, как правило, листом плексигласа или стеклом. Кроме того, вам необходимо защитить заднюю часть ячеек, хотя этот лист не обязательно должен быть прозрачным и может быть сделан из дерева, фанеры, стекла или пластика. Вам также понадобится сделать каркас, который прикреплен к основе для крепления панели.

Как собрать панель

В этом руководстве мы создадим небольшую панель мощностью 36 Вт, хотя методология создания более крупных панелей мощностью 200 или 300 Вт одинакова.

Что понадобится для одной панели

• 9 солнечных элементов (0,5 В 4 Вт) — Купить здесь
• 2 листа безопасного / небьющегося стекла толщиной 3 мм 0,5 м x 0,6 м (20 ″ x 24 ″) — Купить здесь

Силиконовый герметик

• — Купить здесь
• Solar Bus Wire — Купить здесь
• Провод для накладки на солнечные батареи — Купить здесь
• Flux Pen / Solar Pen — Купить здесь

Паяльник

• — Купить здесь — Купить здесь

Как собрать свою панель

Сначала вам нужно начать с планирования компоновки панели.Обычно это делается в соответствии с пространством, которое у вас есть для панели, вы можете быть ограничены длиной или шириной панели, и вы можете настроить другие размеры в соответствии с вашими требованиями. Для 9 солнечных элементов использовался лист стекла 0,5 x 6 м (20 ″ x 24 ″), и элементы были расположены, как показано ниже:

Следующий шаг и, возможно, самый трудоемкий шаг в создании вашей панели — это установка ваших солнечных батарей. Вы можете купить элементы с вкладками, и это рекомендуется, если вы не знакомы с использованием паяльника, хотя большинство поставщиков солнечных элементов предоставят вам элементы без вкладок.Это несложно, если у вас есть правильная техника, но вам может потребоваться сначала попрактиковаться на одной или двух ячейках, так как соединительную проволоку нелегко удалить.

Обрежьте провод для язычков немного (1 см / 1/2 дюйма) по длине одной ячейки для концевых выступов и удвойте длину каждой ячейки для соединительных выступов. Теперь начните припаивать провод к солнечному элементу. Сначала проведите фломастером линию по длине серебряных линий табуляции. Выровняйте провод для выступов по линиям выступов, а затем пропустите горячий паяльник по длине выступа.Не оставляйте паяльник на одном участке слишком долго, так как он перегреется и повредит элемент. Нет необходимости добавлять припой к проводу, так как проводник поставляется предварительно припаянным.

Вот видео-инструкция по припаивке вкладок к солнечным элементам:

После того, как вы разместили все ячейки вкладками, вам нужно соединить их вместе. Передняя часть каждой ячейки отрицательна, а задняя часть ячейки — положительна. Их необходимо соединить последовательно, как батареи, чтобы сформировать цепочку ячеек задом наперед.Припаяйте соединительные провода от задней части одной ячейки к передней части соседней ячейки, пока вы не закончите каждую линию. Затем вы используете провод шины для соединения линий. Конечный план должен выглядеть как на схеме ниже:

Помните при соединении линий, что они тоже должны быть соединены положительным полюсом с отрицательным, поэтому соседние линии должны проходить в противоположных направлениях.

Когда вы закончите соединять ваши линии вместе, у вас должна быть одна положительная шина и одна отрицательная шина, которые будут выходами вашей солнечной панели.Они могут быть подключены к специальной коробке для солнечных панелей или припаяны непосредственно к проводам для небольших панелей.

После завершения сборки шинных проводов вы можете добавить защитное стекло или покрытие из плексигласа на солнечные элементы. Нанесите непрерывную полоску силикона по периметру подложки, а затем осторожно опустите стекло на подложку поверх ячеек. Силикон должен образовывать сплошное уплотнение по краям панели, и теперь ячейки будут защищены.

Скрепите вместе стекло и заднюю панель (в данном случае задняя панель также представляет собой стеклянный лист) и дайте силикону затвердеть в течение ночи.

Установите клеммную коробку на опорную плату и припаяйте клеммы исходящей шины к клеммной колодке. Коробку можно закрепить винтами на деревянной подложке или прикрепить силиконовой изоляцией, если используется стеклянная подложка.

Наконец, прикрепите любой монтажный кронштейн к задней панели, и ваша солнечная панель готова.

Подключите его к солнечному контроллеру заряда для зарядки аккумуляторов или подключите его напрямую к нагрузке постоянного тока.Если вы запитываете нагрузку переменного тока, вам необходимо подключить силовой инвертор. Прочтите это руководство по выбору силового инвертора.

Прочтите наше полное руководство по переходу на солнечную энергию для получения дополнительной информации о проектировании системы солнечной энергии.

Как сделать очень дешевый самодельный фотоэлектрический солнечный элемент

Солнечный элемент — это основной элемент солнечной панели, устройства, преобразующего солнечный свет в электричество. Профессионально сделанные солнечные элементы сделаны из специального полупроводникового материала, зажатого между металлическими контактами и слоем неотражающего стекла.Полупроводник специально сделан так, чтобы быть чувствительным к фотоэлектрическому эффекту и реагировать на свет, высвобождая поток электронов. Хотя эти материалы дороги, вы можете сделать свой собственный солнечный элемент дома из материалов, которые намного дешевле и легче найти. Самодельный солнечный элемент идеально подходит для демонстраций в научных классах, научных ярмарок и даже для питания ваших собственных небольших устройств.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Самодельный солнечный элемент, сделанный из медного листа и соленой воды, может дать представление о физике фотоэлектрического эффекта.

Нагрейте медный лист

Зажгите пропановую горелку и возьмите ее в одну руку. Другой рукой возьмите лист меди с помощью щипцов. Подержите лист меди в огне. Нагрейте медь, пока участок под пламенем не станет раскаленным докрасна в течение как минимум минуты.

Положите медный лист на огнеупорную поверхность. Снова возьмите его щипцами, чтобы вы могли удерживать другое место и нагреть горелкой новый участок. Повторяйте этот процесс, пока не обработаете несколько разных точек на медном листе.

Положите медный лист на огнеупорную поверхность и дайте ему остыть до температуры воздуха. Области, которые вы нагревали, должны быть черными, хотя могут присутствовать и другие цвета.

Подготовка первого провода

Зачистите 1 дюйм изоляции с каждого конца одного медного провода с помощью приспособлений для зачистки проводов. Прикрепите один конец провода к медному листу зажимом типа «крокодил». Убедитесь, что он прижат к чистой, непрозрачной меди.

Подготовка солевой смеси

Смешайте соль в стакане воды до тех пор, пока она не перестанет растворяться.На данный момент солевой раствор имеет максимальную крепость. Нанесите несколько капель соленой воды на разные почерневшие участки меди. Из-за микроскопических неровностей на поверхности меди каждая капля дает разные результаты.

Подготовка второго провода

Зачистите один конец изоляции с каждого конца другого провода с помощью приспособлений для зачистки проводов. Поместите один конец этой проволоки в одну из капель солевого раствора на почерневших участках меди. Поместите груз на проволоку, чтобы удерживать ее на месте.