Солнечная батарея своими руками для дома способы реализации. Солнечные батареи для дома самодельные«Сами с усами» или самодельные солнечные батареи —Дата публикации: 24 апреля 2014 Ни для кого не секрет, что солнечная энергетика набирает обороты с каждым днем. Одна проблема: из-за высокой стоимости модулей позволить себе пользоваться дарами солнца может не каждый, вот и выкручиваются умельцы как могут. Кто-то заказывает фотоэлементы через интернет-магазины и уже из них паяет солнечные панели, некоторые изготавливают батареи из светодиодов и транзисторов, а кому-то в голову приходят более интересные идеи, не требующие больших финансовых вложений. Ведь мало, кто задумывается, что для того, чтобы солнце работало для Вас и Вашего дома, не нужно устанавливать дорогостоящую солнечную систему, нужно только внимательно посмотреть вокруг себя. Порой, самые обычные вещи, которые уже давно можно сдать в утиль, могут принести немалую помощь и сэкономить Вам кучу денег. Минимум финансовых затрат, немного усилий, и Ваши приборы начинают потреблять бесплатную энергию. Тепло от алюминиевых банокВряд ли найдется хотя бы один человек, который никогда не пил из алюминиевых банок. И чаще всего мы их просто выкидываем, а ведь они могут стать отличным исходным материалом при изготовлении солнечной батареи для дома. Да, да, не удивляйтесь, это не выдумка, а вполне проверенный факт. Единственное уточнение, из алюминиевых банок вы сможете смастерить не батарею, а коллектор, то есть на выходе Вы получите не электрическую энергию, а тепловую, например, для обогрева дома, что тоже очень даже неплохо. Делается подобная солнечная батарея очень просто. Все, что Вам понадобится это некоторое количество банок, рама и материал для остекления коллектора. Из деревянных брусков или картона собирается рама, которая заполняется банками. Для увеличения количества поглощенного тепла раму и банки рекомендуется покрасить в черный цвет. Сверху полученная конструкция накрывается стеклом, гофрированным поликарбонатом или пластиком. У каждого из этих материалов есть и плюсы, и минусы. Стекло является самым дорогим и хрупким, главный недостаток поликарбоната – небольшая ширина листа, всего 60 см, а пластик прослужит Вам не больше 3-х лет. Но при этом все они справляются с повышенными температурами и хорошо пропускают солнечный свет. Каким бы странным Вам не казался этот метод изготовления батареи (коллектора) из алюминиевых банок, практика показывает, что он вполне действенный. При размещении на южной стороне дома такая самодельная батарея хорошо нагревается и может служить эффективным обогревательным прибором. А с ее сборкой справится и школьник. Подробности изготовления солнечной панели из банок на видео: Транзисторы – генераторы электричестваСамодельная солнечная батарея, которая на выходе будет генерировать не тепловую энергию (как в предыдущем разделе), а электрическую может быть собрана из обычных транзисторов. Конечно, для энергообеспечения всего дома такая самодельная батарея не подойдет, но запитать небольшие приборы или подзарядить мобильный телефон Вы точно сможете. Чем больше транзисторов Вы используете, тем более мощная солнечная батарея у Вас получится, это нужно учитывать. Первое с чего нужно начать, это аккуратно спилить верхнюю часть элемента, чтобы солнечный свет беспрепятственно попадал на p-n переходы. Если Вы используете транзисторы типа П, необходимо высыпать порошок из его внутренней части. После этих приготовлений переходим непосредственно к процессу сборки. Последовательное соединение элементов используется для повышения напряжения, а параллельное – силы тока. В качестве подложки рекомендуется использовать текстолит или органическое стекло. Чтобы не повредить кристалл транзистора, паять выводы, подходящие к нему, лучше не стоит. Один транзистор обеспечивает силу тока от 0,1 до 3 мА, а блок, состоящий из 4-х транзисторов, – от 10 до 15 мА. Светодиоды – свет во все домаСамодельная солнечная панель из светодиодов – явление не новое, вот только изготовить ее можно лишь в качестве эксперимента, ведь, как показывает практика, вырабатываемое ею напряжение слишком мало, чтобы от него был толк. Более подробно о батареях из светодиодов мы уже писали в одной из предыдущих статей «Мастерим солнечную батарею из диодов», поэтому сильно углубляться в эту тему не будем. Заметим только, что для подобной панели подойдут светодиоды любого размера и цвета, но в зависимости от цвета светодиодов будет зависеть их светопропускная способность. Значение пикового напряжения 1 светодиода равняется в среднем 2,5 В. Для увеличения выходных параметров элементы соединяются последовательно/параллельно, но для того, чтобы получить хорошие показатели количество светодиодов должно быть неограниченно большое. Одно уточнение: подобная батарея очень чувствительна к углу наклона относительно солнца, даже небольшое отклонение от прямого попадания лучей может снизить напряжение на выходе. Фольга для батареи – в чем плюс?Как мы выяснили из предыдущих разделов статьи, самодельная солнечная батарея может делаться из различных материалов, причем некоторые из них улучшают эффективность ее работы. Так, например, использование фольги для подложки позволяет увеличить отражающую способность. Один из вариантов – изготовление солнечного коллектора из самого простого шланга для полива, деревянной рамы и фольги. Подводим к шлангу 2 трубки, и солнечный водонагреватель для дачного дома готов. Также фольгу можно использовать и при установке панелей, размещая их на поверхность фольги, Вы уменьшаете риск перегрева батареи, что способствует улучшению их эксплуатации и увеличению срока работоспособности. Напоследок один совет: не бойтесь экспериментировать, ведь когда-то те вещи, без которых сегодня мы не представляем своей жизни, людям казались фантастикой. Лишь эксперименты двигают науку вперед. И кто знает, может, Вы придумаете новый способ изготовления солнечной батареи своими руками.
Статью подготовила Абдуллина Регина Диоды для солнечной панели: подробности на видео: altenergiya.ru Солнечная батарея своими руками - принцип и порядок сборкиВ получении электроэнергии альтернативными методами в последнее время прослеживается тенденция к активному развитию. И это несмотря на то что подобный подход пока еще остается весьма затратным, если планируется приобрести готовое оборудование. Ждать быстрой окупаемости сделанных вложений не приходится.  Солнечная батарея своими руками Тем не менее, многие рачительные хозяева домов и даже квартир все пристальнее рассматривают такие возможности. А некоторые из них идут по пути самостоятельного создания необходимого оборудования, хотя бы в качестве стартового эксперимента. Так, например, солнечная батарея своими руками вполне может быть создана в домашних условиях, так как сегодня для ее сборки можно приобрести все необходимое. Тем более что существует несколько способов сборки солнечных панелей из разных комплектующих. Тем, кто хочет попробовать самостоятельно собрать такой источник электроэнергии, и переназначена настоящая публикация. Содержание статьи Что такое солнечная батарея, и как она работает?Общие понятия о принципе получения электричества от солнечной энергииУ людей, решивших собрать солнечную батарею, возникает немало вопросов, а для многих эта задача видится и вовсе не выполнимой из-за кажущейся сложности ее конструкции. Однако, на самом деле особых трудностей в ее сборке нет. И в этом можно убедиться, изучив схему и рассмотрев, как выполняет работу мастер, изготовивший не один подобный прибор. Солнечная батарея представляет собой совокупность фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии в электрическую.  Солнечная батарея – это множество правильно соединенных между собой фотоэлементов. Каждый из них обладает невысокими генерирующими способностями, но в совокупности получаются весьма приличные показатели выработанной мощности. Отдельные фотоэлементы соединены в единую панель и защищены с двух сторон материалами, стойкими к ультрафиолету, влаге и другим атмосферным явлениям. Это важно, так как батареи чаще всего эксплуатируются на открытом незащищенном пространстве — это может быть крыша здания, балконное ограждение или же поляна около дома. Общая конструкция системы получения электрической энергии от солнечной представляет собой целый ряд приборов и устройств, соединенных в единую цепь:  Примерная схема системы выработки потребительской электрической энергии от солнечной
Такая череда приборов используются в схеме в том случае, когда планируется отдельные постоянные точки потребления или даже полностью весь дом запитать от солнечной энергии. Накопленная в аккумуляторе за день энергия может быть использована в пасмурные дни или в темное время суток. Применяются и более простые схемы, когда солнечные батареи выступают лишь вспомогательным источником питания, и накопление энергии не требуется. Панель в таком случае может быть непосредственно подключена к прибору-потребителю. Однако, этот вариант менее надежен, так как стабильность питания будет полностью зависеть от наличия солнца в данный момент. Использование солнечных батарей для полного снабжения дома энергией актуально в регионах, где количество солнечных дней в течение года преобладает. Этим обычно «славятся» южные регионы страны. В других условиях они чаще всего применяются в качестве дополнительных источников электроснабжения.  Три основных разновидности фотоэлектрических модулей Модули солнечных батарей, из которых собирается панель, подразделяются на три типа: — монокристаллический; — поликристаллический; — аморфный (тонкопленочный). От особенностей структурного строения пластин напрямую зависит эффективность конструкции, а также ее общая стоимость. Монокристаллический и поликристаллический вариант солнечной батареиМонокристаллические пластины изготавливаются из монокристаллов кремния, выращенных по методу Чохральского. Они отличаются высоким качеством и обладают неплохим (по меркам фотоэлементов) КПД, равным примерно 20÷22%. Из-за этого и стоимость их достаточно высока. Солнечные лучи, попадая на монокристаллическую поверхность, способствуют возникновению направленного движения свободных электронов. Пластины с двух сторон подсоединены к шинам, которые затем подключаются к общей электрической цепи системы. Высокий КПД этого типа пластин объясняется тем, что солнечные лучи равномерно рассеиваются по поверхности кристалла. Поликристаллические фотоэлементы изготавливаются из полупроводника, имеющего поликристаллическую структуру. Именно этот тип батареи считается оптимальным для создания системы преобразования солнечной энергии. Стоимость элементов, а как следствие — и целых батарей получается ниже по сравнению с монокристаллическими приборами. Это обуславливается особенностями производства фотоэлементов, так как при их изготовлении применяются фрагменты, оставшиеся от монокристаллов. Если сравнивать два этих типа изделий, то можно выделить следующие различия, выявленные тестированием независимых компаний:
 Внешнее отличие пластин монокристаллов от поликристаллов заключается в однородности цвета.
Аморфные солнечные модулиЭтот тип элементов представляет собой плотную гибкую пленку, значительно упрощающую процесс монтажа батарей. На современном рынке представлены три поколения подобных фотоэлементов:  Гибкие пленочные фотоэлементы на основе аморфного кремния имеют ряд преимуществ и значительно удобнее в работе
Несмотря на не выдающиеся характеристики, самыми популярными остаются однопереходные тонкопленочные модули второго поколения. Они доступны по цене и обладают приличной мощностью, которая вполне может конкурировать с кристаллическими вариантами батарей. Сравнение солнечных фотоэлементовЕсли сравнивать кристаллические и пленочные батареи, то у последних существует ряд существенных преимуществ, благодаря которым часто предпочтение отдается именно им:
Если подвести итоги и вывести их в таблицу, то сравнительные характеристики пленочных аморфных и жестких кристаллических солнечных фотоэлементов будут выглядеть следующим образом:
Необходимо уточнить, что производятся и комбинированные варианты солнечных батарей, то есть состоящие из кристаллических и аморфных элементов. То есть используются по максимуму все преимущества обоих типов. Однако, стоимость подобных изделий весьма высока, поэтому они не настолько популярны, как упомянутые выше батареи. Что влияет на эффективность солнечных батарей?Чтобы не удивляться тому, что солнечные батареи работают с разной эффективностью в различные периоды, необходимо выделить факторы, которые влияют на КПД системы. Причем названные ниже моменты действуют на солнечные батареи всех типов, но с различной интенсивностью.
Недостатки солнечных батарейУ солнечных батарей существует ряд недостатков, узнав о которых многие хозяева жилья сразу отказываются от затеи их приобретения и установки.  Действительно мощная, эффективная солнечная батарея потребует немалой полностью открытой для солнечных лучей площади.
 Суммарные показатели емкости блока аккумуляторов должны соответствовать мощности солнечных батарей, поэтому количество и тип АКБ необходимо подобрать правильно.
 «Накопителем» выработанной электрической энергии может быть целая батарея соединенных определенным образом аккумуляторов. Это потребует немало места. Да и стоимость аккумуляторов тоже может быть весьма значительной.
 Солнечные батареи на поворотном механизме, постоянно поддерживающим поверхность в фокусе солнечного света
Как собрать солнечную батарею в домашних условиях?Если после изучения представленной выше информации желание заняться изготовлением солнечной батареи не пропало, можно поэкспериментировать, создав и проверив собственное творение. Далее будет подробно рассмотрена сборка панели из монокристаллических пластин.  Монокристаллическая пластина 78×156 мм с двумя токосъемными дорожками на лицевой стороне. Симметрично им, на тыльной стороне пластины линии припаивания шин обозначены фигурными контактными окошками. В показанном примере домашний мастер собирает панель габаритами 750×960 мм, состоящую из 36 жёстких монокристаллических пластин размером мм. Пластины устанавливаются в четыре ряда, по 9 фотоэлементов в каждом. Между фотоэлементами выдерживается зазор порядка 10÷12 миллиметров.  Солнечные батареи, установлены на балконном ограждении, а также закреплены к его остеклению. Такой монтаж будет актуален, если балкон находится на солнечной стороне дома. Красной рамкой выделена панель, монтаж которой будет показан.
Многие мастера, кроме стекла и пленки, используют еще и обрамление батареи, одевая ее в жесткую раму. Это придает конструкции необходимую прочность и повышает ее надежность. Если планируется собрать и использовать несколько солнечных батарей, то их соединяют или последовательно — для увеличения напряжения на выходе, или параллельно – так можно добиться более высоких показателей тока и суммарной мощности Комплекс панелей через контроллер подключается к аккумулятору — накопителю энергии, а уже от него идет распределение на точки потребления, напрямую или через инвертор. * * * * * * * Итак, как можно видеть из представленной информации, батарею вполне можно собрать своими руками. Потребуется наличие некоторых знаний электротехники и монтажа, усидчивость и внимательность. Другое дело — что предварительно стоить очень тщательно взвесить ожидаемый эффект от батареи и стоимость комплектующих и всего необходимого для системы оборудования. Насколько система получится рентабельной, тем более с учетом местных климатических условий? Не превратится ли ее создание просто в «игрушку» для деятельного мужчины среднего возраста? Возможно, некоторые вопросы по этому поводу снимет размещенный ниже видеосюжет: Видео: Основные ошибки, допускаемые начинающими при планировании создания домашних солнечных электростанцийstroyday.ru Самодельная солнечная батарея
Самодельная солнечная батарея своими рукамиВы удивитесь, когда узнаете, какое многообразие материалов используют умельцы для изготовления подобных батарей. В ход идут банки из алюминия, фольга, транзисторы, светодиоды. В случае изготовления батарей из подручных материалов ваши затраты сводятся к минимуму, а вы получаете достаточно эффективное устройство для генерации энергии. Один из самых простых вариантов – это изготовление конструкции солнечной батареи из банок из алюминия. Думаю, вы на своем веку выкинули не один десяток таких баночек, а между тем они еще могут пригодиться.Давайте уточним только тот момент, что подобная конструкция из банок подходит для генерации тепловой, а не электрической энергии, так что вы сможете использовать такую батарею только непосредственно для обогрева помещения. Но с учетом минимальных затрат на ее изготовление этот вариант тоже достаточно хорош.Собирается конструкция для батареи в этом случае очень несложно.
Размещается готовая батарея в южной части дома и выступает в роли достаточно эффективного прибора для обогрева. Но если помимо этой задачи вам нужно еще вырабатывать электрическую энергию, то стоит выбрать другой вид конструкции. Самодельная солнечная батарея из транзисторов
Сборка батареи из транзисторов – тоже достаточно популярный и не слишком сложный вариант. При этом вы сможете получать в результате ее работы электрическую энергию. Стоит понимать, что эта батарея вряд ли позволит снабдить электричеством весь дом, но для питания одного электроприбора или зарядки телефона она вполне может использоваться. Для батареи хорошо подходят кремниевые транзисторы серий КТ. С ними просто работать, их легко купить. Также можно применять транзисторы серии П. Для сборки батареи вам потребуется снять крышку с каждого транзистора, это можно сделать плоскогубцами. Таким образом обеспечивается попадание солнечного света на p-n-области транзисторов. Из П-транзисторов следует высыпать содержимое в виде порошка. В этом случае, как и в предыдущем, вам потребуется собрать корпус, куда будут устанавливаться детали. Для того чтобы понять, сколько транзисторов нужно использовать, важно знать величины напряжения и силы тока. Транзисторы разных годов выпуска одной серии могут отличаться значением силы тока. Самый простой вариант сборки батареи из транзисторов – это последовательное соединение четырех штук. Для того чтобы батарея получилась мощней, можно соединить между собой несколько подобных секций. Если вы соединяете их последовательно, то тем самым увеличивается напряжение, а если параллельно – то возрастает сила тока. Блок из четырех транзисторов дает силу тока 10-15мА.
Самодельная солнечная батарея из светодиодов
Еще один вариант изготовления батареи – это использование светодиодов. Всем известно, что под действием солнца у диода начинается выработка напряжения. Но при этом напряжение это очень мало, а значит, для изготовления из этих деталей батареи более-менее мощной потребует очень большого числа светодиодов. Светодиод – это кристалл в пластиковом корпусе, выполняющий роль линзы, на которой концентрируется свет солнца. Для использования этих элементов в батарее нам сперва потребуется избавиться от корпусов.После этого диоды устанавливаются на общую основу, в качестве которой может использоваться картон с отверстиями для крепления диодов. Здесь все достаточно просто: чем больше светодиодов, тем мощней батарея. Но следует помнить, что при последовательном соединении следует суммировать значения напряжения, а при параллельном – силу тока. У подобных солнечных батарей есть ряд недостатков. Например, они вырабатывают энергию только под прямыми солнечными лучами, а при облачной погоде – нет. Кроме того, для светодиодов характерно самопроизвольное свечение, а это означает, что энергия, вырабатываемая одними диодами, может потребляться другими. Следует также отметить тот факт, что от цвета диодов зависит их величина напряжения, эти значения можно посмотреть в таблице ниже.
Солнечная батарея из фольги
Возможно, вам это покажется удивительным, но самодельная солнечная батарея своими руками может быть собрана при помощи обыкновенной фольги. Фольга увеличивает отражающую способность. Данное устройство также подходит для подогрева, а не для выработки электроэнергии. Но, например, на дачном участке при помощи фольги и шлангов можно оборудовать вполне рабочую конструкцию для подогрева воды. Для этого фольга натягивается на деревянную раму, там же располагается шланг для полива, от которого отводятся в сторону трубки. Как видите, оборудование солнечной батареи своими руками – не такая уж сложная задача. Но далеко не все конструкции отличаются высоким уровнем эффективности. jelektro.ru Солнечные батареи своими руками в домашних условиях + видеоМожно ли сделать солнечные батареи своими руками? Этот вопрос интересует многих людей, решивших использовать альтернативные энергоисточники. Да, вполне можно. Причем процесс этот, по сути, далеко не такой технологически сложный, как может показаться на первый взгляд. Главная сложность будет заключаться в пайке проводников к фотоячейкам, но и эту проблему можно решить с минимальными затратами. Однако прежде, чем собирать солнечную батарею в домашних условиях, нужно приобрести все необходимые элементы. То есть собственно фотоячейки и материалы для изготовления корпуса (сам корпус и лицевое защитное стекло). Также понадобятся паяльник и припой. Выбор фотоячеек
Лучше всего воспользоваться именно таким набором, поскольку пайка проводников к ячейкам – процесс очень трудоемкий и без должного опыта вряд ли выполнимый. А кроме того, купленные «по отдельности» ячейки в ходе транспортировки нередко оказываются поврежденными. Еще один немаловажный аспект – классификация фотоячеек. По своему качеству все ячейки для солнечных батарей делятся на 5 классов:
Разумеется, выбирать нужно фотоячейки с маркировкой «Grade A». Именно они будут обладать максимальным КПД и позволят собрать для дома или для дачи наиболее эффективную солнечную батарею. Схема же соединения ячеек представляет собой последовательное соединение. Число ячеек в цепи будет зависеть, опять же, от требуемого выходного напряжения. Чем больше ячеек, тем выше будет напряжение на выходе. Как правило, для дачи или для дома достаточно изготовить солнечную батарею из 36 ячеек. Их выходное напряжение составляет 12-18 В (в зависимости от исходных параметров ячеек), что как раз позволяет запитывать бытовую энергосберегающую нагрузку. Единственное условие – наличие в схеме запирающего диода (обычно – диода Шотке). Он необходим для предотвращения появления обратных токов при отсутствии солнечных лучей.
Лучше всего паять ячейки, заранее расположив их в нужном порядке на будущей лицевой поверхности солнечной батареи. Расстояние между ячейками надо выдерживать около 5 мм. КорпусКорпус солнечной батареи выполняет несколько важных функций. Прежде всего он защищает ячейки от механических повреждений, а электрические контакты – от влаги и пыли. Поэтому материал корпуса должен быть обязательно влагостойким. Отлично подойдут фанера и деревянные рейки, обработанные влагоотталкивающим составом. Можно воспользоваться и алюминиевыми уголками (для боковых граней).
Для защиты лицевой стороны корпуса лучше использовать специальное закаленное стекло. Кстати, некоторые фирмы продают специальные стекла для солнечных батарей. Они достаточно прочны, чтобы выдерживать воздействия погодно-атмосферных факторов и при этом обладают хорошими оптическими характеристиками. Можно использовать и простое оргстекло. СборкаКогда каркас батареи будет готов, а элементы – спаяны, начинается непосредственная сборка изделия. Фотоячейки должны быть расположены на лицевой поверхности солнечной батареи (если это не было сделано перед пайкой, то придется перекладывать уже соединенные ячейки).
Последняя стадия – соединение лицевой части корпуса с каркасом и их надежное скрепление. Также необходимо установить специальную коммутационную коробку, к которой будут подсоединены выводные рабочие контакты фотоячеек. Кроме того, коробка имеет отдельные разъемы для дальнейшего подключения солнечной батареи в систему. Монтируется она на тыльную сторону корпуса. Нередко в комплекте с такой коробкой продаются и соединительные кабели для коммутации панели. Коробка герметична и надежно защищает все электроконтакты от погодно-атмосферных факторов. «Химическая» солнечная батареяДомашнюю фотопанель можно сделать не только из кремниевых пластин, но и из обычной листовой меди. Правда, полученная таким образом батарея, будет обладать гораздо меньшей производительностью - ее хватит лишь для получения совсем небольшого тока. Однако и себестоимость ее изготовления, и затраты времени в несколько раз ниже. Итак, нам понадобятся:
Также потребуются ножницы для нарезки меди и наждачная бумага или же металлическая щетка (для зачистки меди). ИзготовлениеСам процесс очень простой. В первую очередь необходимо отрезать два куска меди нужных размеров (чтобы они полностью помешались на ТЭНе или конфорке плитки). Затем тщательно промыть один лист с моющим средством, чтобы удалить все жировые загрязнения. Наждачной бумагой или щеткой лист очищается от возможного микрокорродирования или поверхностных сульфидов. Затем лист нужно положить на плитку и включить ее на полную мощность. Медь начнет прогреваться и постепенно менять цвет с оттенков красного на черный. Это означает, что начала образовывать медная окись. Когда весь лист станет равномерно черным, можно начинать отсчет времени. Медь должна прокалиться еще полчаса. Это необходимо для того, чтобы образовался более толстый слой окиси. Впоследствии черный слой легко «отойдет», открыв многоцветный нижний слой. Именно он и потребуется для генерации энергии.
По истечении 30 минут плитку нужно отключить, оставив лист на конфорке. Медь должна остыть, причем очень медленно, иначе черная окись не отслоится. По мере остывания черный слой начнет «шелушиться», а так как окись и медь остывают с разными скоростями, то верхние хлопья начнут самостоятельно отскакивать от листа. Примерно через 20 минут пластина остынет до комнатной температуры. Оставшиеся небольшие участки черной окиси надо аккуратно удалить под проточной водой. Ни в коем случае нельзя пользоваться губкой, моющими средствами и т.д., так как они повредят необходимый для фотореакции слой красно-фиолетовой меди. СборкаСобственно сборка не менее проста. Второй лист меди (он должен быть такого же размера) аккуратно сгибают по дуге и помещают в банку. Также поступают и с прокаленным листом. Пластины меди не должны касаться друг друга! Причем так как при прокаливании на верхней стороне листа образуется покрытие лучшего качества, то именно эта сторона и должна «смотреть наружу из банки».
Далее к пластинам подсоединяют «крокодилы». Провод от чистого листа подключают к «плюсу» измерительного прибора, от прокаленного – к «минусу». Затем соль растворяют в небольшом количестве обычной воды. Раствор выливают в банку, причем он должен отступать от края пластин примерно на 2 см (чтобы при перемещении банки не намочить контакты). Все, солнечная батарея из меди готова! Правда, производительность ее минимальна, около 50 мкА на 0,25 В. Поэтому для бытовых практических целей она мало применима. solarb.ru Самодельная солнечная батарея | Каталог самоделокНередко по роду своей деятельности или по велению сердца люди уезжают жить в места, довольно далеко расположенные от привычных всем благ цивилизации. И электричество – одно из главнейших в виртуальном списке таких ценностей. От электроэнергии в нашей повседневной жизни практически зависит все: снабжение светом, водой, пищей физической и пищей духовной, то есть – информацией. Простейшее устройство для снабжения дома электроэнергией – это ветряной генератор. Но довольно часто этой энергии не хватает, и поневоле задумаешься о дополнительных источниках электропитания. А если вас жизнь забросила в такие благословенные солнцем места как Калифорния, или средиземноморское побережье Европы, или южный берег Крыма, где вполне достаточно солнечных дней в году, то вам сам бог велел обратить свое внимание на такое достижение современной научной мысли, как солнечные батареи. Пожалуй, самым существенным недостатком этого источника электропитания является его немалая цена. Очень соблазнительно попытаться сэкономить, смастерив солнечную батарею собственными руками. Солнечная батарея — это объединенные в блоки полупроводниковые устройства под названием фотоэлементы, (от греческого ph?tos свет), преобразовывающие энергию солнца в постоянный электрический ток. Чтобы получить от такого агрегата мощность, достаточную для запитывания хотя бы нескольких бытовых электроприборов, необходимо весьма внушительное количество фотоэлементов в батарее. Фотоэлементы изготавливаются из цельных кристаллов таких химических элементов, как кремний или германий. Кристаллы эти очень хрупкие. То есть для создания солнечной батареи необходимо приспособление, позволяющее расположить в нем большое количество соединенных между собой ломких полупроводниковых устройств. Самое необходимое для создания солнечной батареи — это непосредственно сами фотоэлементы. Новые элементы в магазинах радиотоваров стоят довольно дорого. А нельзя ли применить фотоэлементы со вторичного рынка, с дефектами или уже бывшие в употреблении? Наверняка они стоят дешевле. Их можно найти по вполне доступным ценам в Интернете на разных торговых площадках типа EBay.
У всех фотоэлементов, изготовленных из кристаллов одного вида, не зависимо от их размеров, на выходе будет напряжение одной величины. От размера же фотоэлемента зависит величина электрического тока, вырабатываемая этим элементом: чем больше размер, тем больше ток. Мощность всего прибора рассчитывается по формуле: величина напряжения, умноженная на величину тока. Для конструирования батареи большей мощности придется использовать большие фотоэлементы, а это однозначно сделает прибор более громоздким. На одной из торговых площадок нашлись фотоэлементы по подходящей цене размером 7,5см х15 см. Каждый из них производит ток порядка 3 ампер, при напряжении около 0,5В.
Соединяя последовательно 36 таких элементов, получим напряжение в 18В, которого достаточно для подзарядки 12-вольтового аккумулятора. Такая солнечная батарея в безоблачную погоду будет генерировать около 60 ватт мощности. Этого будет вполне достаточно для работы, например, нескольких осветительных приборов от заряженных днем аккумуляторов. Необходимое количество фотоэлементов было приобретено в разных местах. Первый поставщик для пущей сохранности пачки из нескольких элементов покрыл парафином. Пришлось изобрести метод избавления от защитной парафиновой оболочки. Приготовьте две кастрюли с водой, а в третьей приготовьте мыльный раствор. Поскольку температура плавления воска не превышает 56?С, воду до кипения доводить не нужно. Слишком высокая температура воды может повредить электрические элементы. Погрузив покрытые парафином блоки в первую кастрюлю, медленно увеличиваем температуру воды до тех пор, пока парафин не начнет плавиться, а элементы отделяться друг от друга. Здесь на помощь придут пластиковые или деревянные щипцы и лопатки (можно использовать те, которыми пользуются на кухне хозяйки). При разделении элементов не нужно хвататься щипцами за припаянные электрические выводы, чтобы не оторвать их. Разделив фотоэлементы, по одному опускаем их сначала в теплый мыльный раствор, чтобы окончательно избавиться от парафина, а затем промываем в третьей и последней кастрюле с горячей водой и раскладываем на мягкое полотенце для просушки. Воду в кастрюлях можно почаще менять, чтобы избавиться от уже снятого с элементов парафина. Но сливать отработанную жидкость лучше в какую-то отдельную большую емкость, например, в ведро. После того, как вода в ведре остынет, а расплавленный в ней парафин затвердеет, парафин можно легко извлечь из воды и отправить в мусорный бак, а воду вылить. Так вы избежите возможных засоров канализации.
У второго поставщика не залитые парафином изделия получили трещины и сколы при транспортировке. Пришлось выбирать из всех пришедших фотоэлементов те, у которых были наименьшие повреждения. Они не сказываются на работе элементов. К каждому фотоэлементу должны быть припаяны электрические выводы, то есть кусочки провода, для дальнейшего монтажа. Если у приобретенных вами фотоэлементов таковые отсутствуют, вам придется припаять их самому. Но и по тем устройствам, которые снабжены этими проводками, придется для верности пройтись паяльником.
Корпус для батареи изготовим из фанеры толщиной в 1 см размером 116смх56см. По периметру корпуса приклеим или привинтим бортики высотой 2 см. Такой же бортик разделит наш корпус на две равные части, в каждой из которых будет смонтирован блок из 18 фотоэлементов.
В центральном и нижнем бортике просверлим несколько отверстий для вентиляции. Корпус со всех сторон необходимо покрасить для защиты его от внешних воздействий.
Изготавливаем из фанеры 2 подложки для фотоэлементов, размер которых таков, что они легко помещаются внутрь каждой секции корпуса батареи. Проделываем в подложках отверстия для вентиляции, равномерно располагая их по всей площади подложек. Затем так же, как и корпус, окрашиваем их со всех сторон.
Подготовим подложки к монтажу фотоэлементов, сделав на них разметку в виде сетки.
Расположим элементы по сетке изнаночной стороной вверх для удобства пайки. Разложим в каждой секции 3 ряда по 6 элементов, расположив электрические выводы одного элемента поверх точек пайки другого. Средний ряд разверните на 180 градусов относительно крайних для того, чтобы все элементы в секции были спаяны последовательно. Для пайки используйте маломощный паяльник, припой в виде прутка с канифолью и флюс для пайки. У нас получилось 3 цепочки по 6 элементов, спаянных между собой последовательно.
В центр каждого элемента цепочки наносим каплю силиконового герметика, переворачиваем их налицо, выравниваем по разметки и слегка прижимаем для лучшего склеивания элемента с подложкой. И так поступаем с каждой из 3 цепочек в секции. Все цепочки спаиваем между собой последовательно. Для соединения цепочек между собой можно использовать любые провода или проводящие шины.
По окончании процесса пайки измерьте напряжение на этой секции. Оно должно соответствовать в нашем случае 9В во время нахождения батареи на солнце. Теперь изготовим еще одну такую секцию.
Обе половинки батареи готовы, и мы монтируем их каждую в свою секцию корпуса батареи, закрепив их по углам на 4 шурупа. Провод для последовательного соединения двух секций батареи протянем через отверстие в разделительном бортике и закрепим его герметиком.
Для предотвращения разряда аккумуляторов через батарею припаяем последовательно с ней блокирующий диод (например, диод Шоттки), разместив его внутри корпуса и закрыв герметиком.
В дне корпуса проделаем отверстие, закрепим узлом провода от батареи и выведем их наружу.
Выходное отверстие закроем силиконовым герметиком.
На концы выводящих проводов прикрепляем разъем подходящий для используемых вами приборов.
Лицевую сторону солнечной батареи закроем пластиной из прозрачного оргстекла.
После того, как убедитесь, что батарея работает, стыки между оргстеклом и корпусом нужно загерметизировать.
volt-index.ru Как сделать самому солнечную батарею в домашних условияхСделать солнечную батарею в домашних условиях на самом деле не так уж сложно. Достаточно запастись нужными компонентами и набором соответствующих инструментов. И главное, что потребуется для этих целей, - конечно же, сами фотоэлементы. Ведь именно они являются основой любой фотопанели, генерирующей электроток. МатериалыДостать фотоэлементы можно двумя способами: купить или взять из старых изделий. В последнем случае «на запчасти» обычно разбираются садовые фонарики на солнечных батареях. Используются и старые калькуляторы, но нужно помнить, что производительность их фотоэлементов крайне мала. Поэтому если нет желания покупать новые фотоячейки (или разыскивать их по специализированным магазинам), то лучшее решение – садовые фонари.
Но стоит учесть, что в магазинах продают ячейки с уже припаянными к ним проводниками, что в итоге при небольших затратах обернется солидной экономией времени и сил. Кроме того, в наборах фотоячейки уже отсортированы по параметрам, а это позволяет заранее точно рассчитать выходные данные будущей панели, собранной своими руками. При покупке стоит выбирать элементы класса A, в крайнем случае – B. Это первый и второй классы кремниевых ячеек. Класс A подразумевает ячейки высшего сорта, без каких-либо дефектов, класс B – ячейки с незначительными микродефектами. Ячейки B стоят ощутимо дешевле, а их производительность ниже не намного. Поэтому если есть желание сэкономить, стоит обратить внимание именно на них, для дома их будет достаточно. Также самостоятельная сборка солнечной батареи потребует наличия соединительных элементов, иными словами, тонких посеребренных проводников для соединения всех фотоячеек в одно целое. Понадобится и паяльное оборудование (и неплохие навыки работы с ним, поскольку пайка кремниевых ячеек – занятие весьма трудоемкое и сложное). И последнее – необходима прочная подложка, на которой будут располагаться фотоячейки, силиконовый герметик для их герметизации и диоды (диоды Шоттки) для создания «запирающего эффекта» в схеме. Иными словами, для того, чтобы в солнечной батарее не возникали обратные токи при затемнении поверхности ячеек. СборкаЭтап первый – пайка фотоячеек. Либо придется полностью самостоятельно припаивать проводники к ячейкам, что чревато долгой и трудоемкой работой, причем не исключена порча части элементов (они очень хрупкие и от перегрева паяльником мгновенно трескаются). Либо достаточно будет просто соединить проводники ячеек между собой согласно выбранной схеме. Самодельная солнечная панель может собираться по различным схемам, все зависит от требуемых выходных параметров и исходных данных выбранных фотоячеек. Кстати, при самостоятельной пайке кремниевых ячеек нужно помнить, что складывать их друг на друга ни в коем случае нельзя, так как под весом хрупкие элементы потрескаются.
Этап второй – выкладка фотоячеек на подложке. На прозрачном закаленном стекле выкладываются фотоэлементы с припаянными к ним проводниками и соединяются согласно схеме. Выкладывать их надо, во-первых, лицевой частью вниз (на стекло), а во-вторых – с промежутком примерно в 5 мм. Это необходимо для компенсации температурных расширений/сжатий фотоэлементов и позволит изготовить солнечную батарею, которая будет работать не менее эффективно, чем заводские аналоги. Крайние фотоэлементы при пайке присоединяются к шинам (более толстые проводники, кстати, в готовых наборах они тоже присутствуют), выводятся «плюс» и «минус» батареи. Этап третий – проверка паяных соединений. После сборки батареи по схеме (не забываем про запирающие диоды Шоттки!) необходимо проверить ее работоспособность и оценить производительность. Если обнаружены какие-либо дефекты, устранить их надо сразу же (даже если это потребует пересборки панели). В противном случае сделать солнечную батарею, которая будет нормально работать, просто не получится. Этап четвертый – герметизация. Здесь есть несколько вариантов. Можно сначала зафиксировать элементы герметиком по краям и в середине (чтобы они не смещались), после чего залить промежутки между ними. А можно воспользоваться специальным заливочным компаундом для солнечных батарей (он также продается в специализированных магазинах). Такой компаунд представляет собой двухкомпонентый состав, который наводится непосредственно перед использованием и кисточкой аккуратно наносится на фотоячейки. После застывания он образует абсолютно ровную, герметичную и высокопрочную поверхность. Если воспользоваться в домашних условиях таким компаундом, то заднюю крышку для фотопанели можно даже не делать (если панель будет использоваться, к примеру, на балконе). Дополнительное оборудованиеИзготовление солнечных батарей своими руками, по сути, не заканчивается при завершении сборки. Ведь полученную энергию надо использовать. А для этого потребуется дополнительное оснащение, в частности – аккумуляторы и зарядные контроллеры. Аккумулятор потребуется для накопления заряда и использования его в ночное время или при пасмурной погоде. Контроллер же необходим для регулировки процесса заряда и предотвращения перезаряжения или глубокой разрядки.
Что же касается использования, то к самостоятельно собранной солнечной батарее лучше подключать экономичную 12-вольтную нагрузку. В этом случае не понадобится инвертор для преобразования постоянного фототока в переменный. От домашней солнечной батареи можно запитать, например, светодиодную подсветку или энергосберегающие лампочки. По сути, сделать самому полноценную солнечную батарею можно и в домашних условиях, главное – заранее рассчитать, какое количество потребителей будет от нее питаться и подобрать соответствующее количество фотоячеек. Также нужно продумать место установки батареи, чтобы она могла наиболее эффективно вырабатывать фототок. solarb.ru Солнечная батарея для дома своими руками способы реализацииСегодня альтернативные источники энергии обладают неоспоримыми преимуществами, поскольку являются одновременно выгодным и рациональным решением: позволяют сохранить окружающую среду и повысить уровень рентабельности использования энергоресурсов. Оптимальный вариант «добычи» экологически чистой энергии — применение солнечных батарей. Из фотоэлементов можно создавать портативные устройства и стационарные гелиоустановки для частного коттеджа.  Впрочем, у данного метода имеются как сторонники, так и ярые противники. Пока одни придумывают собственные конструкции гелиосистем, другие считают, что получение энергоресурсов из альтернативных источников — хлопотный процесс, который требует вложений. Давайте рассмотрим все плюсы и минусы, чтобы понять, обоснованно ли использование солнечных батарей в быту. Как это работает на практике?Интеграция энергосистемы дома с альтернативными источниками питания особенно актуальна для жителей районов, где регулярно происходят перебои с подачей электричества. Солнечные модули — простая конструкция, которая состоит из полупроводниковых и фотоэлектрических элементов. Устройство преобразует инфракрасное излучение и видимый свет солнца в полезную электрическую энергию, за которую вам не придется платить.  Эта технология получила широкое распространение, но высокая стоимость комплекта оборудования, куда входят солнечные панели, контроллеры заряда, инверторы и аккумулирующие устройства, делает ее недоступной для простых людей. По этой причине набирает популярность производство солнечных батарей своими руками. Самодельная солнечная батарея позволяет аккумулировать до 140 Вт энергии с каждого метра квадратного площади фотоэлементов. Положительным моментом в самостоятельном изготовлении домашних гелиосистем является возможность постепенно наращивать мощность установки, докупая новые фотоэлементы. Собирая такие конструкции, не делайте их громоздкими, которые трудно монтировать. Если ваша цель — получить гелиоустановку мощностью 5–7 кВт, то разумнее купить заводские варианты конструкций. Да, это дорого, но зато надежно и гарантия имеется. При проектировании систем автономного электроснабжения из солнечных панелей некоторые умельцы используют схему с генератором. Сначала энергия солнца преобразуется в механическую, которая запускает вращение вала, а потом трансформируется в электрический ток. Однако для реализации этого метода на практике потребуется приличный стартовый капитал. В данной схеме применяются объемные фотопанели, которые надо постоянно поворачивать за солнцем. Для домашнего использования — не самый оптимальный вариант, но экспериментаторы вполне могут попробовать. Плюсы и минусы гелиоустановокСолнечные системы электроснабжения — практичный способ получения альтернативной энергии, при этом финансовые затраты на оборудование и материалы окупаются через 1–2 года эксплуатации, а в дальнейшем вы сможете экономить на покупке традиционных энергоресурсов. Хорошая перспектива на будущее. Преимущества самодельных солнечных экосистем:
 Наравне с очевидными достоинствами, самодельная солнечная панель имеет также некоторые недостатки. Во-первых, придется регулярно очищать поверхность батареи от грязи, из-за которой снижается чувствительность и светопропускная способность фотоэлементов. Во-вторых, для монтажа оборудования потребуется много свободной площади, но главное — гелиосистемы зависимы от погодных условий и времени суток. Стабильно генерировать солнечную энергию возможно лишь днем и в хорошую погоду. В других ситуациях показатели мощности снижаются в 7–10 раз, а КПД падает до 8–10%. Обязательно учитывайте эти нюансы. Требования к монтажуСделать солнечные батареи не составит труда. Но важно не только правильно сконструировать устройство, но и грамотно его установить. Соблюдение правил производства и монтажа позволит получить максимум выгоды от такой конструкции. К бытовым экосистемам предъявляют 4 основных требования:
Основные виды материаловДопускается использовать заводские пластины с фотоэлементами, которые продаются в интернет-магазине и на рынке электроники, или можно смастерить установку из подручных материалов. Используя для подложки обычную фольгу, вы улучшите отражающую способность фотоэлементов и исключите вероятность перегрева батареи.
Применение фольгированных материалов положительно сказывается на сроке службы фотопанелей. Чтобы самостоятельно смастерить солнечную батарею для дома, можно использовать для этого старые радиодетали — диоды или транзисторы. Диодная конструкцияДля бытовых гелиосистем допускается использовать специальные фотодиоды или обычные диоды без металлического корпуса. Попадающий на p-n-переход солнечный свет заставляет электроны двигаться, и происходит генерация электрического тока. Но учитывайте тот факт, что напряжение в диодах очень маленькое, — чтобы получить мощную батарею для бытовых нужд, потребуется использовать большое количество электронных элементов. Но разумно ли это?
В теории на солнечных батареях диодного типа напряжение возрастает пропорционально числу используемых в системе фотодиодов, вот только на практике получается совсем другая картина. С добавлением большого количества электронных элементов одновременно увеличивается и площадь, которая необходима для их размещения, что неизбежно приводит к потерям мощности. При этом некоторые фотодиоды всегда будут потреблять часть вырабатываемого тока. Устранить этот недостаток пока не представляется возможным. Но главная проблема — выработка электроэнергии происходит только под воздействием прямых лучей солнца. Если небо затянуто облаками, то на выходе вы получите нулевое напряжение. Транзисторная схемаЭто один из способов, как самому сделать солнечную батарею портативного типа. Почему из транзисторов не получится сделать полноценную гелиосистему? Все просто — из-за разницы в площадях транзисторов и полупроводников КПД будет невысоким, поэтому такой вариант сгодится только для экспериментальных опытов и развлечений. От устройства вы сможете запитать электронные часы, мобильный телефон или радиоприёмник. Чтобы зарядить смартфон, достаточно использовать 4–8 транзисторов КТ801Б.
Выбор покупных фотоэлементовЧтобы сделать солнечную батарею своими руками, многие рекомендуют использовать готовые фотоэлектрические пластины. Это удобно, но дороже. Различают три типа преобразователей:— Монокристаллические — КПД держится на уровне 10–15%, но фотоэлементы зависимы от количества падающего солнечного света, средний срок эксплуатации составляет 20–25 лет.— Поликристаллические — КПД 7–9%, но фотоэлектрические элементы способны генерировать электричество даже в пасмурную погоду, срок службы составляет 20 лет.— Аморфные — КПД на уровне 10%, эффективно работают в любую погоду, смущает только высокая цена.  Для экспериментальных установок вовсе не обязательно приобретать заводские преобразователи м конвейера. Для этого вполне подойдут фотоэлектрические пластины класса «В» — второсортные элементы с незначительными дефектами. Даже в случае их выхода из строя и замены себестоимость бытовых гелиосистем будет в 2–3 раза, благодаря чему получится немного сэкономить. Подведение итоговОбеспечить частный дом дешевой электроэнергией вполне реально, и для этого не нужно изобретать велосипед — существует много проверенных способов, как сделать солнечную батарею самостоятельно. Да, у них КПД не самый высокий, но зато имеются другие преимущества, которые с лихвой перекрывают этот недостаток. Важно только принимать во внимание особенности климата конкретного района проживания. Как показывает практика, КПД гелиосистем выше в степях, где преобладает хорошая погода, тогда как в горных районах с высоким уровнем осадков интенсивность светового излучения меньше. Изготовление солнечных батарей в домашних условиях дает возможность оптимизировать потребление электрической энергии — можно создать полностью автономную систему или же совместно использовать традиционные и альтернативные источники электроэнергии. Тут все зависит от потребностей и размеров бюджета. earthgenerator.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
Солнечная энергия – одна из немногих природных видов энергии, которые человек может получить достаточно несложным образом. Конечно, в теплых регионах это более актуально, так как солнца там больше, но тем не менее практически во всех регионах используются солнечные батареи. Но фабричные устройства стоят достаточно дорого, поэтому многие предпочитают больше узнать о том, что такое «самодельная солнечная батарея». Как и из чего ее можно сделать, мы и попробуем разобраться.
Фотоячейки можно использовать и поли-, и монокристаллические, все зависит от того, какие рабочие параметры должна будет «выдавать» батарея. Разумеется, их нужно рассчитать заранее. Приобрести фотоячейки можно на крупных интернет-порталах (Ebay, Amazon и т.д.) или же в специализированных магазинах. Причем в последнее время там все чаще продаются уже готовые наборы для солнечных панелей, включающие в себя подобранные по параметрам фотоячейки с уже припаянными к ним проводниками. Более того, для защиты от механических повреждений такие ячейки покрыты защитным ламинирующим составом.
Следующие этап – герметизация системы. Для этих целей в промышленности применяют специальные компаунды, изготовление же своими руками позволяет воспользоваться силиконовым герметиком. Сначала система фиксируется по краям, затем – в середине, и лишь после этого герметиком заливаются промежутки между ячейками. Перед герметизацией лучше еще раз проверить качество пайки и надежность соединений.
