Как сделать солнечную батарею своими руками: инструкция из 6 этапов. Солнечные батареи как сделать

своими руками и самому, видео, изготовление для дома

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

Составляющие для изготовления солнечной батареи своими руками

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

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

Схема самодельной солнечной батареи:

Коллекторная установка;
Аккумулятор напряжения;
Инвертор.

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

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

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

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

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

Расчет электричества от солнечных батарей своими руками: подготовка

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

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

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

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

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

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

Требуемый инструментарий для самостоятельной сборки:

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

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

Советы, как самому сделать солнечные батареи: этап пайки

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

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

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

Последовательность пайки элементов:

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

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

При проблемах спаивания требуется подпилить контакты наждачкой.

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

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

Как собрать солнечную батарею своими руками: завершающие работы

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

Разновидности инверторов:

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

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

Для частного дома потребуется мощность батареи в 4 кВт.

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

Солнечные батареи своими руками (видео)

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

Добавить комментарий

teploclass.ru

Солнечные батареи своими руками. Как сделать солнечную батарею своими руками.

Данная статья – вольный перевод статьи Майкла Дэвиса о постройке недорогой солнечной батареи своими руками.Пару лет назад я купил удаленный участок в Аризоне. Я астроном, и мне нужно было удаленное от крупных городов место для астрономических наблюдений. Я нашел такое место. Проблема в том, что из-за удаленности на участке нет никакого электроснабжения. Ну, на самом деле для меня это не проблема. Нет электричества – нет ночной засветки неба. Тем не менее,хорошо бы иметь хоть какое-то электроснабжение, т.к. жизнь в ХХI веке сильно от него зависит.Я построил ветрогенератор для электрообеспечения этого участка. Он работает хорошо, когда ветер дует. К сожалению, мне нужно больше энергии. И эта энергия должна быть более стабильна. А то такое ощущение, что у меня на участке ветер дует всегда, но только не тогда когда мне нужна энергия. В Аризоне более 300 солнечных дней в году, поэтому солнечная батарея сделанная своими рукам кажется очевидным дополнением к ветрогенератору. К сожалению, солнечные батареи недешевы, поэтому я решил сделать все сам. Использовал самые обычные инструменты и недорогие и распространенные материалы, чтобы сделать батарею конкурирующую с коммерческими образцами по мощности, но не оставляющим никакого шанса по цене.Итак, что же такое солнечная батарея (СБ)? По существу, это контейнер, содержащий массив солнечных элементов. Солнечные элементы, это те штуки, которые на самом деле делают всю работу по преобразованию солнечной энергии в электричество. К сожалению, для получения мощности, достаточной для практического применения, солнечных элементов надо достаточно много. Также, солнечные элементы ОЧЕНЬ хрупкие. Поэтому их и объединяют в СБ. Батарея содержит достаточное количество элементов для получения высокой мощности и защищает элементы от повреждения. Звучит не слишком сложно. Я уверен, что смогу сделать солнечную батарею своими руками.Я начал свой проект, как обычно, с поиска в сети информации по самодельным СБ и был шокирован как же ее мало. Тот факт, что мало кто сделал свои собственные солнечные батареи, заставлял меня думать, что это должно быть очень сложно. Задумка была отложена в долгий ящик, но я никогда не переставал думать о ней.Спустя какое-то время, я пришел к следующим умозаключениям: * главное препятствие в постройке СБ это приобретение солнечных элементов за разумную цену * новые солнечные элементы очень дороги и их сложно найти в нормальном количестве за любые деньги * дефектные и поврежденные солнечные элементы есть в наличии на eBay и других местах гораздо дешевле * солнечн

alternativenergy.ru

Как сделать солнечную батарею для дома своими руками: установка панели

Солнечная батарея представляет собой источник дешевой и экологичной электроэнергии, в России она используются в основном для нужд ГВС и отопления и в качестве вспомогательного источника энергии. В принципе ничто не мешает фотопреобразователям полностью заменить потребность электросети, особенно при наличии свободного пространства для солнечных панелей.

К ограничениям для достижения такой цели относят площадь, вес батарей и их стоимость, последний фактор решающий — готовые панели стоят дорого. Самому сделать солнечную батарею дешевле, особенно из бывших в употреблении элементов. Но самодельные солнечные батареи имеют свои плюсы и минусы, прежде чем начать трудоемкий процесс пайки и монтажа следует все просчитать с учетом инсоляции данной местности, объема потребления электроэнергии, окупаемости вложенных затрат.

Проект солнечной энергосистемы для дома и дачи

В начале проводится расчет мощности солнечных батарей: просчитывается нагрузка задействованных приборов, подсчитывается число соединяемых фотопреобразователей и площадь, занимаемая готовыми панелями. Средняя мощность отдельного элемента размером 6×6 (15,24×15,24 см) составляет 4Вт, напряжение ‒ 0,5В. То есть для получение хотя бы 18 В потребуется 36 элементов. С учетом небольшого промежутка между ФЭП размер самодельной панели будет не менее 95×95 см, а учетом потерь при передаче и аккумулировании энергии она будет выдавать не более 0,12 Квт в день.

Далее отталкиваются от потребности в электричестве. Средняя величина потребления для загородного дома в день составляет 7,5 кВт, то есть для полного обеспечения потребуется не менее 62 панелей (и примерно столько же занятых м2 на крыше). Помимо площади возникает проблема веса: покупная панель мощностью 260 Вт с легкой алюминиевой рамой размером около 160×100 см весит не менее 20 кг. Собранная батарея своими руками весит еще больше (трудно найти легкое и прочное основание). Поэтому перед размещением панелей следует проверить состояние кровли, и не важно: будут ли это собранные солнечные батареи своими руками или покупные.

По понятным причинам отдача фотопреобразователей выше в ясные дни, панель размещается на южной стороне крыши и, в идеале, отслеживает движение солнца. Причем крышу не должны окружать высокие деревья или другие объекты, дающие тень. Большинство продаваемых панелей уже имеют поворотные механизмы, при самостоятельной сборке этот вопрос требует проработки. Это усложняет подключение солнечных панелей, но только при соблюдении этих условий достигается эффективность фотопреобразования в пасмурные и зимние дни.

Варианты модулей для самостоятельного изготовления

Эффективность работы солнечной батареи зависит от коэффициента фотопреобразования отдельного элемента. Создать солнечный элемент своими руками с эффективностью от 10 % и выше невозможно, рекомендуется купить новые или б/пластины. Самые долговечные солнечные батареи для дома своими руками собираются из моно- или поликристаллических ФЭП, аморфные снижают вырабатываемую мощность на 40% за 2 года после установки, а после 5 ‒ требуют полной замены.

При отсутствии опыта проще сделать солнечную батарею из элементов с уже припаянными проводниками, но они стоят дороже. В продаже представлены готовые наборы, в состав которых входят: кремниевые элементы, диод шоттки для солнечной батареи (до 3 шт), кислотный карандаш и проводники и шины для пайки. С учетом хрупкости этих элементов лучше заказать запасные: проблемы возникают как при транспортировке, так и при пайке. Допускается использование б/у, надколотых или слегка поврежденных пластин, их функциональность не ухудшается. Главное, чтобы 85% поверхности было чистым, а напыление — неповрежденным.

Сделать солнечную батарею достаточно сложно

В качестве ФЭП подходят и подручные материалы, можно сделать солнечную батарею из фольги, диодов или транзисторов. Но в первом случае целесообразнее преобразовать солнечную энергию в тепловую, а не электрическую. Простейший пример — рама с фольгой, шлангом и двумя трубками. А вот в качестве подложки фольга возражений не имеет. Солнечная батарея из диодов работает за счет возникновения напряжения под прямыми солнечными лучами. Теоретически пиковое напряжение светодиода составляет 2,5В (при хорошей светопропуской способности), но при изменении направления солнечных лучей эта характеристика быстро падает, диоды начинают потреблять энергию, а не вырабатывать . Можно смело заявить, что солнечная батарея своими руками из диодов неэффективна.

Другое дело собранная солнечная батарея из транзисторов. В данном случае принцип «чем больше элементов, тем выше мощность» соблюдается. Верхняя часть транзистора спиливается, высыпается порошок, контактами служат вывода (паять эти элементы не рекомендуется). Собранная солнечная батарея своими руками из транзисторов подходит для питания зарядки телефона (блок из четырех элементов обеспечивает 10-15 А). Но для серьезных целей подручные средства не подходят. Оптимальный вариант — покупка и самостоятельная пайка б/у кремниевых поликристаллов, цена солнечной батареи снизится в 3-4 раза в сравнении с заводскими панелями той же мощности.

Пошаговая инструкция по изготовлению солнечной батареи для дома своими руками

Основные этапы создания солнечной панели включают:

Выбор типа фотопреобразователей и их приобретение.
Создание корпуса и креплений.
Пайка и размещение пластин.
Герметизация (после обязательной проверки работоспособности).
Установка солнечных батарей на крыше.
Подсоединение (на сетевой инвертор или контроллер для солнечных батарей).

Генерируемая мощность напрямую зависит от общей площади солнечных панелей. Но этот ресурс трудно наращивать: каждый дополнительный элемент увеличивает вес конструкции, и затрудняет установку. Крайне важно использовать фотопреобразователи с одинаковыми параметрами, ток эквивалентен показателям самого меленького элемента. Электричество от солнечных батарей получается постоянное, для преобразования его в переменный ток проводится подключение к инвертору.

Сборка модульного каркаса из подручных средств в домашних условиях: установка панелей для освещения и других потребностей

Идеальный вариант для каркаса — алюминиевая рама, но она стоит дорого, поэтому большинство самоделок имеют основание из фанеры. Размер рамы зависит от числа и площади преобразователей, между отдельными элементами предусматривается промежуток не менее 0,5 см. По краям листа с помощью саморезов крепятся рейки с высотой не более 2 см, углы усиливаются металлическими уголками. Наличие вентиляции обязательно: небольшие просверленные отверстия по основанию или по бортам, но ни в коем случае не на крышке. Также предусматриваются отверстия для вывода проводов.

Панели укладываются на листы ДСП или другой материал, не проводящий ток, все деревянные поверхности проходят обработку от влаги (пропиткой или краской под цвет кровли). Критерием выбора материала для крышки является показатель преломления света. Оптимальный в этом и ценовом плане вариант для самоделки ‒ оргстекло или поликарбонат, заводские панели закрыты стеклами с оксидно-металлическим налетом. Некоторые специалисты советуют делать из оргстекла и днище, но такая солнечная панель своими руками слегка уступает в герметичности и долговечности (с прилагаемой к кровле стороне будут поступать влага).

На сборку достаточно большой батареи уйдет много времени

Пайка солнечных модулей: зарядное устройство для телефона, садовый светильник, контроллер, фонарь, инвертор, лодка, Powerbank, прожектор и прочие варианты

Вначале к каждому ФЭП присоединяются контакты нарезанных заранее проводников одинаковой длины (используется обычный картонный прямоугольник). Проводок осторожно укладывается на пластину, на место припоя наносится кислота, паяльником надавливать на кристаллы нельзя. Каждый модуль размещается на подложке с разметкой (или стекле) обратной стороной вверх («минусовой»), все элементы соединяются по типу «змейки».

Последовательное соединение батареек рекомендуется проверить: все проводники соседних модулей должны пересекаться на участках пайки.

Крайние контакты припаиваются к шине (более широкий проводник из серебра). Рекомендуется установка «средней точки» — шунтирующих диодов, это позволит батареям не терять заряд при затемнении определенного участка или снижении качества освещения. Выводные клеммы предусматриваются с внешней стороны каркаса, для токовыводящих проводов потребуется изоляция. После спайки всех элементов они смазываются силиконовым клеем для закрепления на панели. Рекомендуется наносить клей по центру каждого модуля, а не по краям, в этом случае снижается риск их растрескивания при деформации фанеры.

Далее соединенные модули проверяются на функциональность и только потом ‒переворачиваются. Этот этап трудно провести в одиночку из-за хрупкости пластин. После фиксации на панели еще раз проверятся выдаваемая батареей нагрузка (этот процесс рекомендуется проводить на всех этапах создания самоделки). Все соединяющие и выводные провода смазываются силикатным клеем и фиксируются. Оргстекло или другой пропускающий свет материал закрепляются после окончательного высыхания герметика, в противном случае образуются испарения.

Остается подключить солнечную батарею к аккумулятору и/или инвертору. Рекомендуемая схема подключения солнечных батарей загородного дома включает контроллер заряда солнечной батареи. При перезаряженных аккумуляторах (наблюдаемых в дневное время) это устройство отключает процесс зарядки, ночью ‒ отключает систему.

Совет: для предотвращения короткого замыкания между отдельными элементами и нагрузкой устанавливаются предохранители.

Фотоэлектрические системы частного дома из транзисторов, диодов, пивных банок

Системы с задействованными солнечными батареями классифицируют как фотоэлектрические. Для частных домов подходят три разновидности:

автономная;
смешанного типа: батарейно-сетевая;
безаккумуляторная (с подключением к питающей сети).

Первый вариант считается дорогими и используется при отсутствии централизованного электроснабжения: устанавливается мощные солнечные электростанции с надежными аккумуляторами, для аварийных ситуаций предусматривается подключение к дизельному генератору. Батарейно-сетевая система предусматривает использование аккумулированной энергии, при угрозе разрядки срабатывает подключение к стандартной электросети. Несмотря на затраты на автоматику и оборудование, этот вариант является самым окупаемым. Безаккумуляторная фотоэлектрическая система не требует значительных вложений (именно для нее проще всего собрать солнечную батарею своими руками). Но в таком случае энергия просто преобразуется в сетевом инверторе и потребляется, она никоим образом не используется как резервная.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Рекомендуется использовать солнечные батареи не только для получения электричества, но и для преобразования в тепловую (установить солнечный коллектор). Приветствуются альтернативы: можно сделать солнечную панель с возможностью изменения местоположения (для заряда телефонов или малопотребляющих приборов) или установить солнечный водонагреватель для дачи своими руками (для нагрева воды на душ или полив) на открытом участке. Предлагается интересное решение для скатных крыш — кремниевая кровельная пленка, мощность одной гибкой панели размером 2×1 м достигает 200 Вт. Солнечная батарея своими руками — отличный вариант получения альтернативной энергии.

trubexpert.ru

Как сделать солнечные батареи своими руками из подручных средств

Сконструировать солнечные батареи своими руками из подручных средств – идея и интересная, и полезная одновременно. Миру давно известно о выгоде использования энергии солнца – этот источник абсолютно безопасен, экологичен, а так же не требует дополнительных веществ.

К тому же, это не просто восполняемый ресурс – используется та энергия, которую Солнце будет посылать на землю в любом случае. И если раньше панели солнечных батарей казались чем-то футуристическим, то на сегодняшний день в их установке на крышах своих загородных домов заинтересовывается всё большая часть населения. И растет это число ежегодно.

Но, к сожалению, на рынке у солнечных батарей слишком большой стоимостью. Однако этот минус еще не повод отказываться от применения данного новшества – из подручных материалов можно сконструировать батареи самостоятельно.

Первый этап — самый основной. в ходе него необходимо определиться с материалами и деталями для батарей. Основные части – это корпус и фотоэлементы. Начнем с последних: наибольшей популярностью сегодня обладают кремниевые элементы, которые в свою очередь делятся на монокристаллические и поликристаллические.

Монокристаллические элементы отличаются большим КПД (более 12%). Главное условие их высокой производительности – нулевая облачность. Если небо покрываются облаками и солнечного света на панели падает хотя бы чуть меньше КПД снижается в разы.

Поликристаллические элементы являются более выгодной деталью в плане КПД. Объясняется это тем, что хоть их КПД варьируется от 7 до 9%, он не снижается даже в пасмурную погоду. Именно поэтому, если вы решили сконструировать солнечную батарею самостоятельно, остановите свой выбор на фотоэлементе с поликристаллическим кремнием в основе.

При покупке элементов обязательно обращать внимание и на производителя деталей — для того, чтобы батарея работала эффективнее, все её детали должны быть одной марки – различные марки выпускают элементы различные по мощности, а значит, рассчитать итоговую производительность готовой солнечной панели будет очень проблематично.

Следующий ответственный шаг — подбор материалов для корпуса батарей. Наилучшим из них будет уголок из алюминия небольшой высоты. Если вы не хотите увеличивать бюджет, используйте материалы, которые наверняка есть на каждой даче. Например, доски.

Однако, в этом случае помните, что вам придется периодически латать корпус из такого недолговечного материала. Обусловлено это тем, что дерево очень сильно поддается деформации под воздействием солнца или дождя, а солнечные батареи будут постоянно контактировать с погодными условиями разного рода.

После того, как все детали подобраны, начинается непосредственно этап сборки. Первый этап – это спайка проводников с фотоэлементами. Он проводится следующим образом: нарезка проводников на необходимую длину, нанесение паяльной кислоты, припой на предполагаемое место пайки и, собственно, сама пайка.

Этот сложный процесс, требующий большого количество времени и определенных навыков, можно пропустить. Для упрощения задачи просто купите готовые элементы с припаянными проводниками. Если же вы настроены, опять-таки, сэкономить, наберитесь терпения — совсем скоро у вас получится «набить руку».

Второй этап – это создание корпуса для батареи. Неважно, какой материал вы выберете – принцип сборки будет одинаков. Подготовьте материал заранее рассчитанной длины и высоты – помните, чем больше высота, тем большая тень будет падать на батарею.

Начинаем сборку со скрепления деталей. Когда корпус собран, производится герметизация корпуса – для этого проходим герметиком по внутренним граням, а также укладывается лист оргстекла. Для усиленной фиксации по краю листа можно установить метизы.

После полного высыхания герметика можно приступить к установке фотоэлементов. Для этого на внутренний лист укладываются элементы с отступом в 5-7 миллиметров – такие отступы позволят не разрушиться ячейкам в случае нагревания.

Третий этап – заключительная сборка ячеек в систему. В этот момент перед вами встает выбор: последовательное соединение или соединение с общей шиной или выведенной средней точкой.По окончании этого этапа протестируйте вашу батарею на напряжение и силу тока при помощи вольтметра и амперметра. В случае, если все показатели укладываются в нормы, закройте вашу батарею с обратной стороны плотным материалом, например, пластиком, и проведите герметизацию.

Ваша батарея готова!

alternattiveenergy.com