Можливо самому зробити сонячну батарею та опис. Сонячна батарея своїми руками: дорога іграшка чи реальна можливість заощадити? Складові частини сонячної батареї

Екологія споживання. Наука та техніка: Всім відомо, що сонячна батарея перетворює енергію сонця на електричну енергію. І існує ціла промисловість з виробництва таких елементів на великих заводах. Я ж пропоную вам виконати власну сонячну батарею з легкодоступних матеріалів.

Всім відомо, що сонячна батарея перетворює енергію сонця на електричну енергію. І існує ціла промисловість з виробництва таких елементів на великих заводах. Я ж пропоную вам виконати власну сонячну батарею з легкодоступних матеріалів.

Складові частини сонячної батареї

Головним елементом нашої із вами сонячної батареї будуть дві мідні платівки. Адже, як відомо, окис міді став першим елементом, у якому вчені відкрили фотоелектричний ефект.

Отже, для успішної реалізації нашого скромного проекту знадобиться:

1. Мідний лист. Насправді, цілий лист нам не потрібен, а цілком вистачить невеликих квадратних (або прямокутних) шматків по 5 см.

2. Пару затискачів типу крокодил.

3. Мікроамперметр (щоб зрозуміти величину струму, що генерується).

4. Електрична пічка. Вона потрібна для того, щоб окислити одну з наших пластин.

5. Прозора ємність. Цілком підійде звичайна пластикова сулія з-під мінеральної води.

6. Поварена сіль.

7. Звичайна гаряча вода.

8. Невеликий шматок наждачного паперу, щоб очистити наші мідні пластини від оксидної плівки.

Як тільки все необхідне підготовлено, можна приступати до найважливішого етапу.

Готуємо пластини

Отже, спочатку беремо одну пластину і промиваємо її для видалення всіх жирів з її поверхні. Після цього за допомогою наждачного паперу зчищаємо плівку окису і вже очищену планку кладемо на увімкнений електричний пальник.

Після цього включаємо її та спостерігаємо, як вона розжарює та змінює нашу з вами пластину.

Як тільки мідна пластина повністю придбає чорний колір, потримайте її ще як мінімум сорок хвилин на розпеченій плиті. Після цього вимкніть плитку і зачекайте, поки повністю не охолоне ваша «прожарена» мідь.

Через те, що швидкість охолодження мідної пластини і оксидної плівки буде різною, велика частина чорного нальоту відійде самостійно.

Після того, як пластина охолола, візьміть її і акуратно змийте чорну плівку під водою.

Важливо. При цьому не слід віддирати чорні області, що залишилися, або ж якимось чином згинати. Це потрібно для того, щоб залишився непошкодженим шаром міді.

Після цього беремо наші пластини і акуратно поміщаємо у підготовлену ємність, а до країв прикріплюємо наші крокодильчики з припаяними дротиками. Причому недоторканий шматок міді з'єднуємо з мінусом, а оброблений до плюсу.

Потім готуємо сольовий розчин, а саме розчиняємо кілька ложок солі у воді, і цю рідину заливаємо в ємність.

Тепер перевіряємо працездатність нашої з вами конструкції шляхом підключення до мікроамперметру.

Як ви бачите, установка цілком робоча. У тіні мікроамперметр показав приблизно 20 мкА. А ось на сонці прилад зашкалив. Тому лише можу сказати, що на сонці така установка видає більше 100 мкА.

Звичайно, від такої установки ви не зможете навіть лампочку запалити, але зробивши таку установку зі своєю дитиною, ви зможете підігріти її інтерес до вивчення, наприклад, фізики. опубліковано

Якщо у вас виникли питання на цю тему, задайте їх фахівцям та читачам нашого проекту.

Саморобна сонячна батарея – повноцінна заміна випущених сонячних панелей, адже за потужністю вона нічим не поступається.

Основні етапи виготовлення

1. Складання рами.
2. Виготовлення підкладки.
3. Підготовка світлочутливих елементів та їх паяння.
4. Закріплення пластин на підкладці.
5. Підключення діодів та всіх проводів.
6. Герметизація.

Вибір світлочутливих пластин

Вони є основним елементом майбутньої встановлюваної на . Саме від їх особливостей залежатиме потужність всієї зробленої в домашніх умовах установки. Можна встановити:

1. Монокристалічні пластини.
2. Полікристалічні пластини.
3. Аморфний кристал.

Перші здатні створити найбільше електричного струму. Така їхня продуктивність проявляється в умовах відмінного освітлення. Якщо інтенсивність освітлення стає меншою, їх ефективність падає. Більш продуктивною в таких умовах стає панель із полікристалічними пластинами. Вона при поганому освітленні зберігає звичний собі невеликий ККД 7-9%. Монокристалічні радують ККД, рівним 13%.

Аморфний кремнійвідстає у продуктивності, однак через те, що є гнучким і невразливим до ударів, він найдорожчий.

Найкращі світлочутливі елементи коштують дорого. Це стосується тих пластин, у яких немає жодного дефекту. Дефектні вироби мають трохи меншу потужність і коштують значно дешевше. Саме такі фотоелементи варто використовувати для свого джерела струму, що створюється в домашніх умовах.

У найбільш популярних світових інтернет-магазинах (саме там є найбільша кількість пропозицій щодо ) продають різні за розмірами фотопластинки. Для своєї батареї потрібно купувати світлочутливі елементи з однаковими розмірами. При покупці, а ще краще, при розробці проекту, варто враховувати такі нюанси:

1. Фотоелементи різних розмірів генерують струм із різною силою. Чим більший розмір, тим більша сила струму. При цьому вона буде обмеженою силою найменшого струму елемента. Неважливо, що на панелі розміщується пластина з удвічі більшими розмірами. Панель видаватиме електричний струм із силою, яку має струм, створений найменшим елементом. Тому великі елементи будуть трохи «відпочивати».
2. Напруга від розмірів не залежить. Воно залежить від типу елементів. Його можна наростити, підключивши пластини послідовно.
3. Потужність всієї установки для приватного будинку чи дачі є твором напруги та сили струму.

Розрахунок параметрів панелі

Сонячна панель повинна генерувати електричний струм, який може легко заряджати 12-вольтні батареї. Для їх підзарядки необхідний струм із великою напругою. Дуже добре, коли струм, створений сонячною батареєю, має напругу 18 Ст.

Жоден із невеликих світлочутливих елементів не видає такої напруги. Потрібно дізнатися про характеристики струму, який може створити один фотоелемент. Часто продавці вказують ці цифри.

Наприклад, одна пластина дає струм з напругою 0,5 В. Щоб отримати на виході сонячної панелі 18, потрібно виконати послідовне підключення 36 фотоелементів. У такому випадку загальна напруга дорівнює сумі напруг струмів, отриманих на всіх світлочутливих пластинах. Сила струму за умови послідовного підключення не зміниться. Тому вона дорівнюватиме показнику, який дає найменший за розмірами фотоелемент.

Читайте також: Як зробити розрахунок сонячних панелей

Якщо потрібно збільшити силу струму, то доведеться встановлювати додаткову кількість пластин та підключати їх паралельно. Загальна сила струму буде сумою сил струмів, створених кожною паралельно підключеною пластиною.

Розрахунок сонячних батарей, які стоятимуть на даху дачі чи приватного будинку, роблять так:

1. Розраховують потужність пристроїв, які заряджатиме сонячна батарея.
2. Визначають можливості найменшого за розмірами фотоелемента. Це можна дізнатися як у продавців, так і самостійно, поставивши його на світло і, вимірявши напругу та силу струму.
3. Визначають напругу та силу струму самої панелі. Наприклад, 18 і 3 А. Ці величини дадуть можливість дізнатися потужність панелей. Вона становитиме 18х3 = 54 Вт. Для кілька годинної роботи світлодіодних ламп цього вистачить.
4. Порівнюють потужність джерела світла із потужністю електроприладів. При необхідності вносять корективи основні параметри струму. Змінюють потужність, а разом із нею напругу або силу струму. Вираховують необхідну кількість панелей.
5. Розраховують необхідну одній панелі число фотоелементів. Воно має бути таким, щоб дати електроенергію із необхідними характеристиками. При цьому визначають кількість пластин в одному ряду та враховують спосіб їх підключення.

Більшість проектів, які стосуються того, як , передбачають виготовлення виробу з площею 1 м2. Часто потужність такої батареї становить близько 120 Вт. 10 панелей дадуть понад 1 кВт. Якщо планується повністю забезпечувати свій будинок безкоштовною електричною енергією, слід розробляти проект, що передбачає стільки панелей, загальна площа яких перевищує 20 кв. м. При розміщенні їх на сонячній стороні та в місцях, де інтенсивність освітлення дуже висока, вони можуть перекрити місячну потребу в електроенергії величиною 300 кВт. Навіть для середнього будинку ця цифра є великою.

Виготовлення каркасу сонячної панелі

Його можна зібрати з будь-яких підручних матеріалів, серед яких можуть бути дюралеві пивні банки або рулони фольги. Викидати такі банки не варто, адже з них можна зібрати добрий повітряний сонячний колектор. Він накопичуватиме тепло сонця і передаватиме його з пивних банок у середину будинку.

Читайте також: Особливості фонтанів на сонячних батареях

Матеріалами для виготовлення каркасу можуть бути:

1. Дерево та фанера, а також ДВП.
2. Алюмінієві куточки.
3. Скло.
4. Оргскло.
5. Полікарбонат.
6. Плексіглас.
7. Мінеральне скло.

З матеріалів, представлених у перших двох пунктах, виготовляють раму.

Дерев'яний каркас

Якщо проект передбачає використання дерева та ДСП, то процес виготовлення рами в домашніх умовах включає наступні етапи:

1. Розрізання дерев'яних рейок завтовшки 2 смна відрізки. Їхня довжина залежить від того, які розміри матиме рама. Їх визначають, дивлячись на довжину та ширину рядів, розташованих на відстані 5 мм фотопластин.
2. Складання рейок у рамкуі скріплення їх саморізами. Посередині рамки можна зробити 1-2 перекладини. У такому разі доведеться розбивати світлочутливі пластини на 2-3 групи.
3. Вирізання одного великого або кількох малих листів фанери завтовшки 10 мм.
4. Закріплення на рамці вирізаних шматків фанери.
5. Свердління в нижньому та середньому бортику каркасу малих отворів. На одному борту роблять до 5 отворів. Вони необхідні для вирівнювання тиску під час нагрівання майбутньої сонячної панелі, а також видалення вологи.
6. Вирізання із ДСП підкладки для фотопластин. Вона повинна розміщуватися у середині каркаса. Тому її розміри повинні бути меншими за ширину і довжину каркаса на величину, рівну товщині бортиків, помноженої на 2. Підкладку в каркасі ще не фіксують.
7. Фарбування всіх елементів світлою фарбою. Її потрібно наносити кількома шарами. Фарба має бути спеціальною. Вона не має вигоряти на сонці. Її колір має бути світлим тому, що він відображає промені, частина з яких зможуть вловити напівпровідникові пластини.

Прозора частина у вигляді скла чи аналогів фіксується на самому кінці.

Для того щоб зробити сонячну батарею своїми руками, найкраще використовувати мінеральне скло. Воно чудово поглинає інфрачервоні промені, захищаючи цим панель від нагрівання, і здатне протистояти ударам. Воно дороге. Найгірший варіант – полікарбонат та скло. Останнє є важким та не витримує ударів, як і пивні банки.

Алюмінієвий каркас

Якщо проект передбачає використання алюмінієвих куточків 35 мм, то раму в домашніх умовах роблять так:

1. Розрізають куточки відрізки потрібної довжини. При цьому протилежні краї однієї сторони зрізають з точки 45°.
2. Біля кінців незрізаних сторін свердлять отвори. Аналогічні роблять по середині та біля кінців сторін зі зрізаними кутами.
3. Складають чотири куточки так, щоб вони створили раму.
4. Прикладають куточки довжиною 35 мм та розмірами 50х50 мм до кутів рами, фіксують їх метизами.
5. На внутрішню поверхню алюмінієвих куточків наносять герметик силіконовий.
6. Розміщують скло на герметиці та злегка притискають. Чекають на повне висихання герметика.
7. Фіксують скло металовиробами, які можуть лежати біля скляних банок. Їх треба встановити по кутах скла та по середині кожної сторони.
8. Очищають скло від пилу.

Багато людей цікавляться, як правильно здійснити перетворення сонячної енергії в електричну, яка забезпечує якісну експлуатацію побутових предметів, що експлуатуються за допомогою даної енергії.

Та й до того ж, останнім часом альтернативні джерела електрики стали користуватися досить великою популярністю, завдяки чому створити сонячні батареї можна і своїми руками, якщо забезпечити до цієї справи відповідний підхід.

Як взагалі працює ця система?

• Альтернативне джерело електрики є спеціальним генератором, який функціонує за рахунок того, що присутній фотоелектричний ефект. Саме він надає можливість сонячну енергію легко і просто перетворювати на електрику, яка дає можливість забезпечити практичне та надійне використання.
• Коли сонячні промені потрапляють на спеціалізовані кремнієві панелі, які є невід'ємною частиною всієї сонячної батареї, утворюється велика кількість вільних електронів, завдяки чому в результаті і забезпечується електричний струм

Основи створення сонячних батарей

• Але перед тим як приступити до створення необхідної сонячної панелі, зверніть увагу на те, що потрібно правильно підібрати сонячні модулі, які і будуть використовуватися для забезпечення працездатності всієї системи.
• А саме це можуть бути монокристалічні, полікристалічні та аморфні деталі. Але серед всього асортименту найбільш доступними вважається перший і другий варіант, оскільки надаються відповідні технічні якості та зручності у використанні. Та й до того ж не завадить знати такі характеристики, які допоможуть зробити вибір:

Полікристалічні панелі можуть надати низький рівень робочого ККД, оскільки він становить трохи більше 8-9 відсотків. Але вони відрізняються тим, що можуть відмінно функціонувати навіть в умовах підвищеної хмарності і похмурої погоди, забезпечуючи практичність і зручність.

Що стосується експлуатації сучасних монокристалічних панелей, то в такому випадку ККД становить 13-14 відсотків, але будь-яка хмарність, особливо похмура погода, істотно знижує рівень потужності сонячної панелі, забезпечуючи тим самим певним незручності для людини.

Як зробити сонячну батарею своїми руками

Перед тим як приступити до створення необхідної сонячної панелі, зверніть увагу на те, що потрібно правильно підібрати сонячні модулі, які й …

Сонячні батареї своїми руками в домашніх умовах із підручних засобів

Одним із способів скоротити оплату комунальних послуг є використання сонячних батарей. Таку батарею можна зробити та встановити своїми руками.

Що є сонячною батареєю і для чого вона використовується?

Сонячна батарея - це пристрій, принцип роботи якого заснований на здатності фотоелементів перетворювати енергію сонця на електрику. Ці перетворювачі з'єднані між собою у загальну систему. Електричний струм, що отримується, накопичується в спеціальних пристроях - акумуляторах.

Чим більша площа панелей, тим більше електричної енергії можна отримати

Потужність сонячної батареї залежить від розміру поля фотоелементів. Але це не означає, що тільки великі площі здатні відтворити потрібну кількість електроенергії. Наприклад, усім знайомі калькулятори можуть використовувати портативні сонячні батареї, які вмонтовані у їхній корпус.

Переваги і недоліки

До переваг сонячної батареї відносяться:

• простота монтажу та обслуговування;
• відсутність шкоди для довкілля;
• невелика маса панелей;
• безшумна робота;
• незалежні від розподільчої мережі постачання електричної енергії;
• нерухомість елементів конструкції;
• невеликі грошові витрати на виготовлення;
• тривалий термін експлуатації.

До недоліків сонячної батареї входять:

• трудомісткість процесу виготовлення;
• марність у темний час доби;
• потреба у великій площі для встановлення;
• сприйнятливість до забруднень.

Хоча виготовлення сонячної батареї є трудомістким процесом, її можна зібрати власноруч.

Інструменти та матеріали

Якщо немає можливості придбати готову сонячну батарею для будинку, її можна зробити самостійно.

Для виготовлення сонячної батареї знадобляться:

• фотоелементи (для створення геліопанелі);
• набір спеціальних провідників (для з'єднання фотоелементів);
• алюмінієві куточки (для корпусу);
• діоди Шотке;
• кріпильні металовироби;
• гвинти для кріплення;
• лист полікарбонату (прозорий);
• силіконовий герметик;
• паяльник.

Вибір фотоелементів

Сьогодні виробники пропонують споживачам вибір із двох типів пристроїв. Фотоелементи із монокристалічного кремнію мають ККД до 13%. Вони відрізняються низькою ефективністю за похмурої погоди. Фотоелементи з полікристалічного кремнію мають ККД до 9%, проте вони здатні працювати не тільки в сонячні, а й у хмарні дні.

Щоб забезпечити дачу або невелику приватну оселю електроенергією, достатньо скористатися полікристалами.

Важлива інформація: Бажано купувати фотоелементи в одного виробника, оскільки осередки різних марок можуть мати суттєві відмінності, що позначається на ефективності роботи та процесі складання, а також призводить до більш високих витрат енергії під час експлуатації.

При виборі фотоелементів слід звернути увагу на таке:

• що більше осередок, тим більше енергії вона виробляє;
• елементи одного типу створюють однакову напругу (від розміру цей показник не залежить).

Щоб визначити потужність сонячної батареї, достатньо струм, що генерується, помножити на напругу.

Відрізнити полікристалічні фотоелементи від монокристалічних досить легко.Перший тип виділяється яскраво-синім кольором та квадратною формою. Монокристалічні фотоелементи темніші, вони зрізані по краях.

Полі- та монокристалічні панелі легко відрізнити навіть на перший погляд

Не варто віддавати перевагу продукції зі зниженою ціною, оскільки вона може відмовитись відбраковуванням – це деталі, які не пройшли тест на заводі. Краще скористатися послугами перевірених постачальників, які хоч і пропонують товар за високою ціною, зате відповідають за якість. Якщо немає досвіду в зборі фотоелементів, рекомендується придбати кілька тестових зразків, щоб потренуватися, а потім купити продукцію для виготовлення самої батареї.

Деякі виробники запаюють фотоелементи у віск, щоб запобігти псуванню під час перевезення. Проте позбутися його досить складно через високий ризик пошкодження пластин, тому рекомендується купувати фотоелементи без воску.

Інструкція з виготовлення

Процес виготовлення сонячної батареї складається з кількох етапів:

1. Підготовка фотоелементів та паяння провідників.
2. Створення корпусу.
3. Складання елементів та герметизація.

Підготовка фотоелементів та паяння провідників

На столі збирається набір фотокомірок. Припустимо, виробник вказує на потужність 4 Вт та напругу 0,5 вольт. У такому разі потрібно використовувати 36 фотоелементів, щоб створити сонячну батарею на 18 Вт.

За допомогою паяльника, потужність якого становить 25 Вт, наносяться контури, утворюючи припаяні проводки з олова.

Якість паяння є головною вимогою для ефективної роботи сонячної батареї

Важлива інформація: Бажано виконувати процес паяння на рівній твердій поверхні.

Потім усі осередки з'єднуються між собою відповідно до електричної схеми. При підключенні сонячної панелі можна скористатися одним із двох способів: паралельним або послідовним з'єднанням. У першому випадку плюсові клеми з'єднуються з плюсовими, мінусові з мінусовими. Потім клеми з різним зарядом виводяться до акумулятора. Послідовне підключення передбачає з'єднання протилежних зарядів шляхом почергового скріплення осередків між собою. Після цього кінці виводяться до акумуляторної батареї.

Важлива інформація: Незалежно від того, який вид підключення ви вибрали, необхідно передбачити діди, що шунтують, які встановлюються на клемі «плюс». Ідеально підходять діоди Шорке. Вони перешкоджають розрядженню пристрою вночі.

Коли спайка буде завершена, потрібно винести осередки на сонці, щоб перевірити їхню працездатність. Якщо функціональність у нормі, можна розпочинати складання корпусу.

Перевірка пристрою виконується на сонячному боці

Як зібрати корпус

• Підготувати куточки із алюмінію з невисокими бортиками.
• Для металовиробів попередньо виконуються отвори.
• Потім на внутрішню частину алюмінієвого куточка наноситься силіконовий герметик (бажано зробити два шари). Від того, наскільки якісно його буде нанесено, залежить герметичність, а також тривалість служби сонячної батареї. Важливо звернути увагу на відсутність незаповнених місць.
• Після цього в раму міститься прозорий лист полікарбонату і щільно фіксується.
• Коли герметик висохне, кріпляться металовироби з шурупами, що забезпечить більш надійне кріплення.

Враховуючи крихкість конструкції, рекомендується спочатку створити каркас, а потім лише встановлювати фотоелементи

Важлива інформація: Крім полікарбонату можна використовувати оргскло або скло антивідблиску.

Складання елементів та герметизація

• Почистіть прозорий матеріал від забруднень.
• Розмістіть фотоелементи на внутрішній стороні листа з полікарбонату на відстані 5 мм між осередками. Щоб не помилитись, попередньо зробіть розмітку.
• На кожний фотоелемент нанесіть монтажний силікон.

Щоб продовжити термін служби сонячної батареї, рекомендується нанести на її елементи монтажний силікон та закрити задньою панеллю

• Після цього кріпиться задня панель. Після застигання силікону необхідно герметизувати всю конструкцію.

Герметизація конструкції забезпечить щільне прилягання панелей один до одного

Правила встановлення

Щоб отримати можливість використовувати сонячну батарею максимум, рекомендується при установці пристрою дотримуватися певних правил:

1. Необхідно правильно вибрати місце.Якщо розмістити сонячну батарею там, де постійно є тінь, пристрій буде малоефективним. Виходячи з цього, не рекомендується встановлювати пристрій біля дерев, бажано вибирати відкрите місце. Багато хто монтує сонячну батарею на даху будинку.
2. При установці необхідно спрямовувати пристрій у бік сонця.Потрібно досягти максимального влучення його променів на фотоелементи. Наприклад, перебуваючи північ від, слід орієнтувати лицьову бік сонячної батареї на південь.
3. Велику роль грає визначення ухилу пристрою.Він також залежить від географічного розташування. Вважається, що кут нахилу повинен становити широту, у якій встановлюється батарея. При розміщенні в зоні екватора доведеться проводити налаштування кута нахилу за пору року. Корекція складе 12 градусів, враховуючи збільшення та зменшення влітку та взимку відповідно.
4. Рекомендується встановити сонячну батарею у доступному місці.У міру використання пристрою його лицьовий бік накопичує бруд, а в зимовий час його заносить снігом, і в результаті вироблення енергії знижується. Тому необхідно періодично проводити чищення батареї, видаляючи наліт із її лицьової панелі.

Виготовлення пристрою із підручних засобів

На сьогоднішній день умільцями були розроблені способи створення сонячних батарей із підручних матеріалів, але чи виправдана така економія?

Використання старих транзисторів

Для виробництва сонячної батареї можна використовувати старі транзистори. Для цього зрізають їх кришки, зафіксувавши прилади в лещатах за обід. Потім виконується вимір напруги під впливом світла. Необхідно визначити його на всіх висновках приладу для виявлення максимальних значень. Напруга залежить від потужності транзистора, і навіть від габаритів кристала.

Зрізати кришку транзистора потрібно акуратно, інакше можна пошкодити тонкі дроти, які підведені до напівпровідникового кристала

Після цього можна розпочати виготовлення сонячної батареї. Використовуючи п'ять транзисторів і, з'єднавши їх послідовно, можна отримати достатньої для забезпечення роботи калькулятора потужності. Каркас збирається із листового пластику. Потрібно просвердлити в ньому отвори, необхідні для виведення транзистора. Калькулятор на основі такої сонячної батареї працює стабільно, проте потрібно, щоб він був не далі 30 см від джерела світла. Для кращих результатів доцільно використовувати другий ланцюжок транзисторів.

Застосування діодів

Для збору сонячної батареї знадобиться багато діодів. Крім того, використовується платня для підкладки. У процесі виготовлення застосовується паяльник.

Спочатку потрібно відкрити внутрішній кристал, щоб на нього потрапляли промені сонця. Для цього верхівка діода зрізається та знімається. Нижню частину де знаходиться кристал, необхідно підігріти над газовою плитою близько 20 секунд. Коли розплавиться припій кристала він легко знімається пінцетом. Аналогічна маніпуляція проводиться із кожним діодом. Потім кристали припаюються до плати.

Елементи сонячної батареї з діодів з'єднуються між собою за допомогою тонких мідних дротів

Для отримання 2-4 досить 5 блоків, що складаються з п'яти кристалів, спаяних послідовно. Блоки розміщуються між собою паралельно.

Пристрій із листів міді

Щоб виготовити сонячну батарею з листів міді, потрібно:

• самі мідні листи;
• два затискачі «крокодил»;
• мікроамперметри високої чутливості;
• електрична плита (не менше ніж 1000 Вт);
• пластикова пляшка із обрізаним верхом;
• дві ложки кухонної солі;
• вода;
• наждачний папір;
• ножиці по листовому металу.

1. Спочатку відріжте шматок міді, який за розмірами відповідає тену на плиті. Поверхню аркуша очистіть від жиру та зачистіть наждачним папером, потім помістіть на плиту та нагрівайте за максимальної температури.
2. Під час утворення окису можна побачити різнокольорові візерунки. Необхідно дочекатися чорного кольору, а потім залишити мідний лист нагріватися близько півгодини. Після закінчення цього проміжку часу плита вимикається. Лист залишається на ній для повільного охолодження.
3. Коли чорний окис відпаде, потрібно промити мідь під проточною водою.
4. Потім виріжте шматок аналогічного розміру із цілого листа. Обидві частини розмістіть у пластиковій пляшці. Важливо, щоб вони не стикалися один з одним.
5. Мідні пластини закріпіть до стінок пляшки за допомогою затискачів. Провід від чистого листа підключіть до позитивного виведення вимірювального приладу, а від міді з оксидом – до негативного.
6. Сіль розчиніть у невеликій кількості води. Солону воду обережно вливайте у пляшку, намагаючись не намочити контакти. Розчину має бути стільки, щоб він не вкривав пластини повністю. Сонячна батарея готова, можна проводити експерименти.

При розміщенні мідних пластин в ємності потрібно акуратно вигнути їх, щоб вони вмістилися, але не зламалися

Чи є зиск?

ККД пристрою, виготовленого із транзисторів, дуже низький. Причина цього полягає у великій площі самого приладу та невеликому розмірі сонячного елемента (напівпровідника). Таким чином, сонячна батарея на основі транзисторів не набула поширення, подібні пристрої підходять тільки для розваг.

Діодам властиво споживати струм і мимоволі світитися. Тому при їх використанні для виготовлення сонячної батареї частина діодів генеруватиме електрику, а інші прилади, навпаки, споживатимуть. З цього можна дійти невтішного висновку, що ефективність такого пристрою низька.

Щоб запалити лампочку від сонячної батареї на основі мідних листів, потрібно використовувати велику кількість матеріалу. Наприклад, для роботи плити на 1000 Вт потрібно 1 600 000 м міді. Для облаштування такого приладу на даху будинку потрібно, щоб його площа становила 282 м2. І всі зусилля пішли б на забезпечення роботи однієї печі. На практиці використовувати таку сонячну батарею немає сенсу.

Незважаючи на відносну дорожнечу, сонячні батареї досить швидко окупаються. Спробуйте цей екологічний спосіб вироблення енергії, зібравши сонячну батарею своїми руками.

Сонячні батареї своїми руками в домашніх умовах з підручних засобів, Сонячна батарея своїми руками з підручних засобів та матеріалів

Сонячні батареї своїми руками в домашніх умовах із підручних засобів Одним із способів скоротити оплату комунальних послуг є використання сонячних батарей. Таку батарею

Сонячна батарея своїми руками в домашніх умовах із підручних засобів

Про вигоди сонячної енергетики йдеться вже чимало. Тому не дивно, що багато людей хотіли б встановити такі панелі на даху свого будинку чи дачі. Але ціна таких пристроїв досить висока. У зв'язку з цим постає питання, а чи можна зробити сонячні батареї своїми руками? Можна, можливо! Існує кілька різних методів виготовлення, залежно від необхідної продуктивності.

Вибираємо «вихідники»

Перш ніж приступати до збирання батареї, необхідно вирішити, які матеріали будуть використовуватися. Основою геліопанелі, природно, є фотоелементи. Найбільш поширені два їх види: з полікристалічного кремнію та з монокристалічного. Перші мають нижчий ККД (близько 7-9%), але практично однаково ефективні і в сонячну, і в похмуру погоду. Монокристали ж більш продуктивні (ККД – близько 13%), але гірше працюють у хмарних умовах. Тому саморобні сонячні батареї для будинку найчастіше виготовляються саме із полікристалів.

Також варто закуповувати всі необхідні фотоосередки в одного виробника. Справа в тому, що вироби різних фірм можуть значно відрізнятися за ефективністю, а це створить додаткові складності щодо загальної потужності панелі. Крім того, розрахунковий термін експлуатації осередків також може бути різним. Найпростіше придбати необхідні набори на аукціонах типу eBay, де найчастіше продаються вже готові набори елементів за цілком прийнятною вартістю. Щоб зібрати сонячні панелі з підручних засобів своїми руками, знадобляться ще й спеціальні провідники для з'єднання фотоосередків, та пристосування для паяння. Причому можна купити і трохи пошкоджені елементи, оскільки вони не втрачають своєї функціональності, а коштують набагато дешевше. Щоправда, вони не дуже естетичний вигляд.

Для виготовлення корпусу панелі найкраще використовувати легкі алюмінієві куточки невеликої висоти. Звичайно, можна виготовити і дерев'яний корпус, але оскільки саморобна сонячна батарея постійно піддаватиметься погодним впливам, дерево може дуже швидко стати непридатним. До речі, на тих же інтернет-аукціонах часто продаються і готові корпуси для батарей. Габарити панелі визначаються кількістю сонячних осередків, що використовуються. Як зовнішнє прозоре покриття підійде оргскло або полікарбонат. Можна взяти і міцне загартоване скло. Краще якщо прозорий матеріал не пропускатиме ІЧ-промені, оскільки це зменшить нагрівання готової батареї.

Паяння провідників

Коли всі матеріали є, можна приступати до складання сонячної батареї для будинку. Насамперед, необхідно припаяти провідники до фотоосередків. Це досить трудомісткий процес, пов'язаний з багатьма складностями через тендітну структуру фотоелементів. Тому простіше придбати осередки із уже припаяними провідниками.

Якщо ж елементи та провідники все ж таки куплені окремо, то порядок дії такий:

• нарізати провідники на потрібну довжину (найзручніше – по картонній заготовці);
• акуратно помістити провідник на комірку;
• нанести паяльну кислоту та припій на місце паяння;
• обережно припаяти провідник, у жодному разі не натискаючи на кристал.

Процес цей не швидкий, тому виготовлення таких сонячних батарей зажадає певного часу та терпіння.

Складання корпусу та розміщення фотоосередків

Щоб зробити раму потрібних розмірів знадобляться алюмінієві куточки та кріпильні металовироби. Не варто брати високі куточки, тому що вони затінюватимуть фотоелементи і невиправдано збільшать товщину зробленої батареї. На внутрішні межі скріплених профілів наноситься силіконовий герметик, необхідний герметизації панелі з підручних засобів. На цей шар укладається лист прозорого матеріалу, притискається та фіксується. Після висихання силікону скло додатково закріплюється за допомогою металовиробів.

Далі елементи з провідниками розміщуються на внутрішній площині скляної поверхні, причому між ними має бути відстань близько 5мм. Це необхідно, щоб осередки могли вільно розширюватись при температурному впливі, не порушуючи контактів. Таке складання саморобної сонячної панелі – процес дуже копіткий, тому можна використовувати заздалегідь розмічену підкладку.

Об'єднання фотоосередків в одну систему

Всі елементи спаюють в єдину конструкцію згідно з електричною схемою. Варіантів схем існує кілька ("послідовно", із "загальною шиною", з виведеною "середньою точкою" і т.д.), тому краще заздалегідь вибрати підходящий. Головне – у схемі повинні бути присутні шунтуючі діоди, які встановлюються на загальному «плюсовому» провіднику. Вони необхідні для того, щоб уникнути розряджання пристрою в нічний час або внаслідок часткового затемнення. Найкраще для цього підійдуть діоди Шотке. Для струмопровідних проводів можна взяти звичайні кабелі в ізоляції. домашніхіз силікону. Звичайно, вони повинні бути надійно зафіксовані.

Після цього зібрана саморобна сонячна батарея має бути протестована на струм та напругу. Далі виконується фіксація фотоелементів та герметизація панелі. Найпростіше нанести на кожен осередок монтажний силікон і закрити пристрій задньою панеллю (вона може бути виконана з міцного пластику). Причому якщо пластик буде прозорим, це дозволить візуально контролювати появу можливих дефектів чи тріщин у осередках. Коли силікон застигне, панель треба зафіксувати в алюмінієвій рамі, а шви загерметизувати. Для кріплення фотоелементів можна використовувати двосторонню монтажну стрічку. Головне – товщина стрічки (або шару силікону) має перевищувати висоту паяння, щоб уникнути пошкодження контактів.

Сонячна панель із транзисторів

Можна зібрати сонячну панель своїми руками і не використовуючи покупні фотоосередки. Наприклад, з транзисторів чи діодів. Отриманий пристрій, звичайно, не підійде для енергозабезпечення будинку або дачі, але цілком зможе живити компактну електроніку. Отже, як зробити сонячну панель із транзисторів? Дуже просто.

Знадобляться старі транзистори, краще типів «П» або «КТ». Насамперед, треба акуратно спиляти (або «відкусити» пасатижами) верхню частину корпусу, щоб сонячне світло могло потрапляти на p-n перехід. З транзисторів «П» потрібно додатково висипати порошок і «продути» нутрощі. Отримані фотоелементи об'єднуються в блоки, збільшення напруги виходу використовується послідовне з'єднання, збільшення струму – паралельне. Таким чином, можна легко зробити сонячну панель із підручних засобів із потрібними параметрами. Закріплювати елементи зручно на текстолітовій підкладці методом навісного монтажу.

Можна зібрати геліобатарею для дому та з діодів, наприклад Д223Б. Їх не потрібно розбирати, достатньо видалити фарбу ацетоном зі скляного корпусу. А оскільки розміри таких діодів невеликі, щільність монтажу буде досить високою. Причому впаювати в підкладку їх треба вертикально, це дозволить досягти максимальної освітленості кристала, а отже, і максимальної продуктивності.

Всі ці сонячні батареї можуть використовуватися вдома для різних цілей, залежно від їх габаритів та потужності. Зрозуміло, щоб їх зробити, знадобиться деякий час, зате ціна готового пристрою виявиться значно нижчою від промислового аналога.

Сонячна батарея своїми руками в домашніх умовах із підручних засобів

Сонячна батарея своїми руками в домашніх умовах.

Сонячна батарея своїми руками з підручних засобів до домашніх

Привіт Дорогі читачі блогу prosamostroi.ru! У нашому ХХІ столітті постійно відбуваються будь-які зміни. Особливо гостро вони помічаються у технологічному аспекті. Винаходять дешевші джерела енергії, повсюдно поширюються різні девайси, які повинні спростити життя людям. Сьогодні ми поговоримо про таку річ як сонячна батарея – пристрій не проривний, проте, щороку все більше і більше входить у життя людей. Ми поговоримо про те, що являє собою даний пристрій, якими перевагами та недоліками вона має. Також приділимо увагу тому, як збирається сонячна батарея власноруч.

Сонячна батарея: що це взагалі таке та як працює?

Сонячна батарея – це пристрій, який складається з певного набору сонячних елементів (фотоелементів), які перетворюють сонячну енергію на електроенергію. Панелі більшості сонячних батарей складаються з кремнію так як цей матеріал має хороший ККД з "переробки" сонячного світла, що надходить.

Працюють сонячні батареї наступним чином:

Фотоелектричні кремнієві осередки, які запаковані в загальну рамку (каркас) беруть на себе сонячне світло. Вони нагріваються і частково поглинають енергію, що надходить. Дана енергія відразу ж звільняє електрони всередині кремнію, які спеціалізованими каналами надходять у спеціальний конденсатор, в якому накопичується електрика і переробляючись з постійного в змінне надходить до пристроїв у квартирі/житловому будинку.

Переваги та недоліки цього виду енергії

З переваг можна виділити такі:

• Наше Сонце – екологічно чисте джерело енергії, яке не сприяє забруднення навколишнього середовища. Сонячні батареї не викидають у навколишнє середовище різні шкідливі відходи.

• Сонячна енергія невичерпна (природно, поки що Сонце живе, але це ще на мільярди років наперед). З цього випливає, що сонячної енергії вам вистачило б на все життя.

• Після того, як ви здійсните грамотний монтаж сонячних батарей, надалі вам не потрібно їх часто обслуговувати. Все що треба – один раз на рік проводити профілактичний огляд.

• Великий термін служби сонячних батарей. Цей термін починається від 25 років. Також варто відзначити, що навіть після цього часу вони не втратять в експлуатаційних параметрах.

• Встановлення сонячних батарей може субсидуватись державою. Наприклад, це активно відбувається в Австралії, Франції, Ізраїлі. У Франції взагалі повертається 60% вартості сонячних панелей.

З недоліків можна назвати такі:

• Поки що сонячні батареї не витримують конкуренції, наприклад, якщо потрібно виробляти велику кількість електроенергії. Це успішніше виходить у нафтової та ядерної промисловості.

• Виробництво електроенергії залежить від погодних умов. Звичайно, коли за вікном сонячно - ваші сонячні батареї будуть працювати на 100% потужності. Коли ж буде похмурий день – цей показник падатиме в рази.

• Для виробництва великого обсягу енергії сонячним батареям потрібна велика площа.

Як можна бачити, у даного джерела енергії плюсів все одно більше ніж мінусів, а мінуси не такі страшні, начебто.

Сонячна батарея своїми руками з підручних засобів та матеріалів у домашніх умовах

Незважаючи на те, що ми живемо в сучасному світі, що швидко розвивається – купівля та монтаж сонячних батарей залишається долею забезпечених людей. Вартість однієї панелі, яка вироблятиме лише 100 Ватт варіюється від 6 до 8 тисяч рублів. Це ще те, що окремо треба буде купувати конденсатори, акумулятори, контролер заряду, мережевий інвертор, перетворювач та інші речі. Але якщо у вас немає великої кількості коштів, а хочеться перейти на екологічно чисте джерело енергії, то у нас для вас є хороші новини – сонячну батарею можна зібрати в домашніх умовах. І якщо дотримуватися всіх рекомендацій, ККД у неї буде не гірше, ніж у зібраного у промислових масштабах варіанта. У цій частині ми розглянемо покрокове складання. Також приділимо увагу матеріалам, із яких можна зібрати сонячні панелі.

Це один із найбюджетніших матеріалів. Якщо ви зібралися робити сонячну батарею для будинку з діодів, то пам'ятайте, що за допомогою цих компонентів збираються лише невеликі сонячні батареї, здатні запитати якісь незначні гаджети. Найкраще підійдуть діоди Д223Б. Це діоди радянського зразка, які хороші тим, що мають скляний корпус, через розмір мають високу щільність монтажу і мають приємну ціну.

Після покупки діодів очистіть їх від фарби – для цього достатньо помістити в ацетон на пару годин. Після цього часу вона легко з них зніметься.

Потім підготуємо поверхню майбутнього розміщення діодів. Це може бути дерев'яна дошка або будь-яка інша поверхня. У ній потрібно проробити отвори протягом усієї її площі. Між отворами треба буде дотримуватися відстань від 2 до 4 мм.

Після цього беремо наші діоди і вставляємо алюмінієвими хвостиками в дані отвори. Після цього хвостики потрібно загнути один до одного і спаяти для того, щоб при отриманні сонячної енергії вони розподіляли електрику в одну "систему".

Наша примітивна сонячна батарея готова. На виході вона може давати енергію в пару вольт, що є непоганим показником для кустарного збирання.

Цей варіант вже буде серйозніший, ніж діодний, але все одно є взірцем суворої ручної збірки.

Для того, щоб зробити сонячну батарею з транзистори вам знадобляться для початку самі транзистори. Добре, що їх можна купити практично на будь-якому ринку або в магазинах електронної техніки.

Після покупки вам потрібно зрізати кришку транзистора. Під кришкою ховається найголовніший і необхідний нам елемент – напівпровідниковий кристал.

Потім вставляємо їх у каркас і споюємо їх між один одним дотримуючись норм "введення-виведення".

На виході така батарея може давати потужність, якої вистачить на роботу, наприклад, калькулятора або маленької діодної лампочки. Знову ж таки така сонячна батарея збирається виключно для гри і не є серйозним "електроживильним" елементом.

З алюмінієвих банок

Даний варіант є більш серйозним на відміну від перших двох. Це теж неймовірно дешевий та ефективний спосіб отримати енергію. Єдине, на виході її буде набагато більше, ніж у випадках з діодів та транзисторів і вона буде не електрична, а теплова. Все, що вам потрібно - велика кількість алюмінієвих банок і корпус. Добре підходить корпус із дерева. У корпусі лицьова частина має бути закрита оргсклом. Без нього батарея не ефективно працюватиме.

Перед початком збирання треба пофарбувати алюмінієві банки чорною фарбою. Це дозволить їм добре притягати сонячне світло.

Потім за допомогою інструментів на дні кожної банки пробиваються три отвори. Нагорі у свою чергу робиться зіркоподібний виріз. Вільні кінці загинаються назовні, що необхідно для того, щоб відбувалася покращена турбулентність нагрітого повітря.

Після цих маніпуляцій банки складаються в поздовжні лінії (труби) у корпус нашої батареї.

Потім між трубами та стінками/задньою стінкою прокладається шар ізоляції (мінеральна вата). Потім колектор закривається прозорим стільниковим полікарбонатом.

На цьому процес складання завершено. Останнім кроком є ​​встановлення повітряного вентилятора як двигун для енергоносія. Така батарея хоч і не виробляє електрику, проте може ефективно прогріти житлове приміщення. Звичайно, це буде не повноцінний радіатор, але прогрівання невеликого приміщення такій батареї під силу – наприклад, для дачі чудовий варіант. Про повноцінні біметалічні радіатори опалення ми говорили в статті - біметалічні радіатори опалення які краще і міцніше, в якій ми докладно розглядали будову подібних батарей опалення, їх технічні характеристики і порівнювали виробників. Раджу ознайомитись.

Сонячна батарея своїми руками – як зробити, зібрати та виготовити?

Відходячи від саморобних варіантів, ми приділимо увагу вже більш серйозним речам. Зараз ми поговоримо про те, як правильно зібрати та виготовити справжню сонячну батарею своїми руками. Так – таке теж можливе. І хочеться вас запевнити – вона буде не гірша за покупні аналоги.

Для початку варто сказати, що, ймовірно, ви не зможете знайти на вільному ринку справжні кремнієві панелі, які використовуються в повноцінних сонячних батареях. Та й вони коштуватимуть дорого. Ми ж збиратимемо нашу сонячну батарею з монокристалічних панелей – варіанті дешевшому, але чудово показує себе в плані вироблення електричної енергії. Тим більше, що монокристалічні панелі легко знайти і коштують вони досить недорого. Вони бувають різних розмірів. Найпопулярніший та ходовий варіант – 3х6 дюймів, який виробляє 0,5В в еквіваленті. Таких нам буде достатньо. Залежно від ваших фінансів ви можете купити їх хоч 100-200 штук, але сьогодні ми зберемо варіант, якого вистачить на те, щоби запитати невеликі акумулятори, лампочки та інші невеликі електронні елементи.

Як ми стверджували вище, ми вибрали монокристалічну основу. Знайти її можна будь-де. Найпопулярніше місце, де її продають у гігантських кількостях – це торгові майданчики Amazon чи Ebay.

Головне пам'ятайте, що там дуже легко нарватися на недобросовісних продавців, тому купуйте лише у тих людей, у кого досить високий рейтинг. Якщо у продавця хороший рейтинг, то ви будете впевнені, що ваші панелі дійдуть до вас добре запаковані, не биті і в тій кількості, де ви замовляли.

Вибір місця (система орієнтації), проектування та матеріали

Після того, як ви дочекаєтеся вашу посилку з основними фотоелементами, ви повинні добре вибрати місце для встановлення вашої сонячної батареї. Адже вам потрібно буде, щоб вона працювала на 100% потужності, чи не так? Професіонали в цій справі радять проводити установку в те місце, де сонячна батарея буде спрямована трохи нижче за небесний зеніт і дивитися в бік Заходу-Сходу. Це дозволить практично весь день "ловити" сонячне світло.

Виготовлення каркасу сонячної батареї

• Для початку вам потрібно виготовити основу сонячної батареї. Воно може бути деревне, пластикове або алюмінієве. Найкраще себе показує дерево та пластик. Воно має бути достатнього розміру, щоб у ряд помістити всі ваші фотоелементи, але при цьому вони не повинні бовтатися всередині всієї конструкції.

• Після того, як ви зібрали основу сонячної батареї, вам потрібно буде просвердлити безліч отворів на його поверхні для майбутнього виведення провідників в єдину систему.

• До речі, не забудьте, що всю основу потрібно зверху закрити оргсклом для захисту ваших елементів від погодних умов.

Пайка елементів та підключення

Після того, як ваша основа буде готова, ви можете розміщувати ваші елементи на його поверхні. Фотоелементи розміщуєте вздовж усієї конструкції провідниками вниз (просовує їх в наші просвердлені отвори).

Потім їх потрібно спаяти між собою. В інтернеті є безліч схем, за якими відбувається паяння фотоелементів. Головне – з'єднати їх у своєрідну єдину систему для того, щоб вони разом могли збирати отриману енергію і направляти її в конденсатор.

Останнім кроком буде припаювання "вивідного" дроту, який буде підключений до конденсатора і виводити в нього енергію.

Це фінальний крок. Після того, як ви переконаєтеся в тому, що всі елементи зібрані правильно, сидять щільно і не бовтаються, добре закриті оргсклом - можна приступати до монтажу. У плані монтажу сонячну батарею краще кріпити на міцну основу. Добре підійде металевий каркас, укріплений будівельними шурупами. На ньому сонячні панелі сидітимуть міцно, не хитатися і не піддаватися жодним погодним умовам.

На цьому все! Що ми маємо у результаті? Якщо ви зробили сонячну батарею, що складається з 30-50 фотоелементів, цього буде цілком достатньо для того, щоб швидко зарядити ваш мобільний телефон або запалити невелику побутову лампочку, тобто. у вас на виході вийшов повноцінний саморобний зарядний пристрій для заряджання акумулятора телефону, вуличного дачного світильника або невеликого садового ліхтарика. Якщо ж ви створили сонячну панель, наприклад, в 100-200 фотоелементів, то тут вже може йтися про "запит" деяких побутових приладів, наприклад, кип'ятильника для нагрівання води. У будь-якому випадку – така панель буде дешевшою за покупні аналоги і збереже вам гроші.

Що краще – купити чи зробити сонячну батарею?

Давайте в цій частині підсумуємо все, що ми дізналися у цій статті. По-перше, ми розібралися з тим, як зібрати сонячну батарею в домашніх умовах. Як можна бачити, сонячна батарея своїми руками при дотриманні інструкцій збирається дуже швидко. Якщо ви покроково слідуватимете різним мануалам, то ви зможете зібрати відмінні варіанти для забезпечення вас екологічно чистою електроенергією (ну або варіанти, розраховані на запитку дрібних елементів).

Але все ж таки, що краще - купити або зробити сонячну батарею? Звичайно, краще її купити. Справа в тому, що ті варіанти, які виготовляються в промислових масштабах, призначені для того, щоб працювати так, як їм слід працювати. При ручному складанні сонячних панелей нерідко можна припуститися різних помилок, які призведуть до того, що вони просто не працюватимуть належним чином. Природно, промислові варіанти коштують великих грошей, зате ви отримуєте якість і довговічність.

Але якщо ви впевнені у своїх силах, то при правильному підході ви зберете сонячну панель, яка буде не гірша за промислові аналоги. У будь-якому разі, майбутнє вже поряд і незабаром сонячні панелі зможуть дозволити собі усі шари. А там, можливо, відбудеться повний перехід до використання сонячної енергії. Успіхів!

Сонячна батарея своїми руками з підручних засобів до домашніх

Сонячна батарея своїми руками з підручних засобів у домашніх умовах Здоров'я Дорогі читачі блогу

Використання сонячної енергії для забезпечення життєвих потреб у 21 столітті є актуальним питанням не тільки для корпорацій, але й для населення. Тепер використання сонячних батарей для отримання екологічної електроенергії приваблює багато людей своєю доступністю, автономністю, невичерпністю та мінімальними вкладеннями. Тепер ці явища настільки звичні і повсякденні, що вже давно міцно влаштувалися в наше щоденне життя.

Дане джерело електроенергії використовується для освітлення, функціонування побутових електроприладів та опалення. Вуличні ліхтарі на сонячних батареях використовуються повсюдно в межах міста, на дачних ділянках і територіях заміських котеджів.

Принцип роботи сонячної батареї

Пристрій призначений для безпосереднього перетворення променів сонця на електрику. Ця дія називається фотоелектричним ефектом. Напівпровідники (кремневі пластини), які використовуються для виготовлення елементів, мають позитивні та негативні заряджені електрони і складаються з двох шарів n-шар (-) і р-шар (+). Зайві електрони під впливом сонячного світла вибиваються із шарів і займають порожні місця в іншому шарі. Це змушує вільні електрони постійно рухатися, переходячи з однієї пластини в іншу, виробляючи електрику, що накопичується в акумуляторі.

Як працює сонячна батарея багато в чому залежить від її пристрою. Спочатку фотоелементи виготовлялися із кремнію. Вони і зараз дуже популярні, але оскільки процес очищення кремнію досить трудомісткий і витратний, розробляються моделі з альтернативними фотоелементами зі з'єднань кадмію, міді, галію та індії, але вони менш продуктивні.

ККД сонячних батарей з розвитком технологій виріс. На сьогоднішній день цей показник зріс від одного відсотка, який реєструвався на початку сторіччя, до понад двадцяти відсотків. Це дозволяє в наші дні використовувати панелі не тільки для забезпечення побутових потреб, а й виробничих.

Технічні характеристики

Влаштування сонячної батареї досить просте, і складається з декількох компонентів:

• Безпосередньо фотоелементи / сонячна панель;

• Інвертор, що перетворює постійний струм змінний;

• Контролер заряду акумулятора.

Акумулятори для сонячних батарей слід придбати з урахуванням необхідних функцій. Вони накопичують та віддають електроенергію. Запасання і витрата відбувається протягом дня, а вночі накопичений заряд лише витрачається. Таким чином, відбувається постійне та безперервне постачання енергією.

Надмірне заряджання та розряджання батареї вкорочує її експлуатаційний термін. Контролер заряду сонячної батареї автоматично зупиняє накопичення енергії в акумуляторі, коли він досяг максимальних параметрів, і відключає навантаження пристрою при сильному розрядженні.

(Tesla Powerwall - акумулятор для сонячних панелей на 7 КВт - і )

Мережевий інвертор для сонячних батарей є найважливішим елементом конструкції. Він перетворює отриману від сонячних променів енергію на змінний струм різної потужності. Будучи синхронним перетворювачем, він поєднує вихідну напругу електричного струму за частотою та фазою зі стаціонарною мережею.

Фотоелементи можуть з'єднуватися як послідовно, і паралельно. Останній варіант збільшує параметри потужності, напруги та струму і дозволяє пристрої працювати, навіть якщо один елемент втратить функціональність. Комбіновані моделі виготовлені з використанням обох схем. Експлуатаційний термін пластин близько 25 років.

Встановлення сонячних батарей

Якщо конструкції використовуватимуться для електрозабезпечення житлових просторів, то місце встановлення слід вибирати ретельно. Якщо панелі будуть загороджені висотними будинками або деревами, то важко буде отримати необхідну енергію. Їх необхідно розмістити там, де потік сонячного проміння максимальний, тобто на південну сторону. Конструкцію краще встановити під нахилом, кут якого дорівнює географічній широті розташування системи.

Сонячні панелі повинні розміщуватися таким чином, щоб господар мав можливість періодично очищати поверхню від пилу та бруду або снігу, оскільки це призводить до нижчої здатності вироблення енергії.

Сонячна батарея своїми руками

Ті, хто хоче заощадити, замислюються, як зробити сонячну батарею в домашніх умовах самостійно, щоб вона мала необхідні експлуатаційні параметри і повністю забезпечувала енергетичні потреби. Це особливо актуально місць віддалених від основних артерій цивілізації.

Сонячні батареї своїми руками в домашніх умовах виготовляються з відповідних елементів, які можна купити у відкритому доступі спеціалізованих компаніях або через інтернет магазини. Якщо кремнієві пластини повинні купуватися у виробників, інші елементи, такі як стрічка, рамка, плівка, скло, припій та інше можна цілком виявити і будинки в господарстві.

Сонячна батарея своїми руками з підручних засобів виготовляється деякими умільцями з мідних листів, затискачів, потужних електроплит, солі та інших матеріалів. Такі кустарні пристрої не зможуть повністю забезпечити потрібну електроенергію і можуть використовуватися лише в невеликих масштабах.

Найкраще сонячні батареї купити у виробника, оскільки вони мають гарантію і необхідні функціональні та експлуатаційні параметри, і, значить, не підведуть. Виробництво сонячних батарей базується на застосуванні новітніх технологій, що постійно розвиваються, пропонуючи більш удосконалені моделі. Залежно від розмірів пристроїв, вони можуть використовуватись для різних цілей у місцях, де немає електропостачання. Вони зустрічаються на калькуляторах, годинниках, різних мобільних пристроях.

Так, наприклад, рюкзак із сонячною батареєю буде незамінним помічником тих, хто любить подорожувати із комфортом. Він накопичить достатньо енергії, щоб зарядити ліхтарик для освітлення туристичного намету або під час походу заряджати необхідні гаджети. Судячи з відгуків, сонячні батареї використовуються часто і із задоволенням задоволення різноманітних потреб не тільки на природі, а й у побуті.

Багато компаній в інтернеті реалізують готові зібрані панелі, які безпосередньо підключаються до споживача. Але, такі пристрої мають значно більшу вартість, ніж окремі елементи. У зв'язку з особливістю кліматичного пояса повністю перейти на сонячну електроенергію у вас навряд чи вдасться, тому готові сонячні батареї зможуть окупитися лише через 10 — 40 років. Щоб заощадити на дорогих заводських панелях, куди вигідніше придбати фотоелектричні модулі, що комплектують до них і зайнятися складання осередків в єдину сонячну батарею самостійно.

Який варіант вибрати?

Перше, що вам потрібно, – придбати фотоелектричний перетворювач. Різні моделі пропонуються як вітчизняними виробниками, і закордонними. Найбільш дешевими варіантами є китайські кремнієві фотоелементи. Вони мають ряд недоліків, але, порівняно з американськими та вітчизняними, куди дешевші. Усі моделі, залежно від типу, поділяються на три види:

• монокристалічні модулі- Складаються з штучно вирощених кристалів досить великих розмірів. Відрізняються найвищим ККД у 13 – 26% та найтривалішим терміном експлуатації у 25 років. Недоліком сонячних батарей на їх основі є зниження максимального ККД протягом періоду експлуатації.
• полікристалічні фотоелементи- Порівняно з попередніми мають куди менший термін експлуатації, як заявляє виробник - 10 років. Також вони можуть видати тільки 10 - 12% ККД, у порівнянні з попередніми, зате цей параметр залишається постійним для них протягом усього періоду роботи.
• аморфні батареї– це плівкові батареї, у яких гнучку основу нанесений аморфний кремній. Такі фотоелементи з'явилися порівняно недавно і можуть наклеюватись на будь-які поверхні – вікна, стіни тощо. Вони характеризуються найнижчим ККД – 5 – 6%.

Вибір певного типу залежить від ваших побажань та поставлених завдань. Наприклад, якщо кількість сонячного випромінювання порівняно невелика у вашому регіоні, краще встановлювати монокристалічні перетворювачі, оскільки вони мають найвищий ККД.

Підготовка інструментів та вибір матеріалів

Крім перетворювачів, для збирання повноцінної сонячної панелі вам знадобляться такі матеріали:

• Припій– для сонячної батареї потрібні легкоплавкі олов'яні сплави.
• З'єднувальні дроти– підбираються однодротяні мідні марки. Для з'єднання монокристалічних та полікристалічних пластин застосовуються голі провідники, а для відведення електроенергії ізольовані.
• Рамка- Створює основний каркас, в якому розташовується вся сонячна батарея. Складається з основи – ДСП, USB, фанери та інших, металевих або дерев'яних планок, куточків та шурупів для їх з'єднання.
• Скло або полімерна пластина- Створюють захисний шар поверх монокристалічних пластин, також, у поєднанні з рамою, служать для приховування елементів від впливу атмосферних опадів та механічних впливів.
• Герметик- найкращим матеріалом для герметизації є епоксидний компаунд, але це досить дороге задоволення, тому його можна замінити силіконовим герметиком.
• Акумуляторна батарея– призначена для накопичення електричної енергії у світлу пору доби з метою подальшого використання. Заощаджувати при виборі батареї не варто, оскільки якісна модель прослужить набагато довше.
• Інвертор– використовується для перетворення постійної напруги на змінне. Перетворювач напруги необхідний підключення до сонячної батареї будь-яких побутових приладів.

З інструментів вам знадобиться ножівка, дриль, або звичайна викрутка для закручування шурупів, мультиметр або амперметр для визначення працездатності сонячної батареї, паяльник.

Складання проекту

На етапі підготовки проекту необхідно визначити найбільш підходяще місце для встановлення сонячної батареї. Визначте, з якого боку ділянки перебуватиме найбільше сонячних променів, не падає тінь від дерев та інших будівель. Місце установки може бути на землі, схилах даху, стінах або конструкціях, що окремо стоять. Наприклад, якщо ви хочете встановити сонячну батарею на даху, переконайтеся, що конструкція витримає її вагу.

Через те, що максимальна продуктивність моно- та полікристалічних осередків забезпечується виключно при перпендикулярному попаданні на них сонячних променів, бажано зібрати для них регульовану конструкцію. Яка дозволить змінювати кут нахилу сонячної батареї, залежно від пори року або навіть доби. Оскільки положення джерела світла у різні періоди року та доби значно відрізняються (рисунок 1).

Рис. 1: залежність положення сонця від пори року

Також зверніть увагу, що в стаціонарно встановленій батареї, наприклад, що виробляє в ідеальних умовах 7 кВт/год, вранці та ввечері вироблятиметься лише 3 кВт/год. Відповідно, при встановленні лише в одному положенні, батарея видаватиме номінальну потужність лише кілька місяців на рік. Якщо ви вирішите монтувати її в стаціонарному положенні, панелі слід розташовувати під кутом від 50 до 60 º, для регульованих встановлюється дві межі - зимова в 70 º і літня в 30 º, а в проміжний період їх нахиляють як стаціонарні.

Щоб визначити кількість пластин, необхідно підрахувати, який струм або потужність генерує одна з них або 1 м 2 . Як правило, 1 м 2 видає близько 125 Вт, тому щоб отримати близько 2,5 кВт для побутових потреб необхідно встановити 20 м 2 панелей.

Порядок виготовлення сонячної батареї

Елементи на полі або монокристалічному кремнії необхідно об'єднати в єдину панель. Для цього здійснюється пайка контактів до провідників. Порядок паяння наступний:

Якщо придбані елементи для сонячних батарей вже оснащені сполучними провідниками, цей етап можна пропустити і відразу переходити до виготовлення рамки.

Виготовлення рамки

Рамка сонячної батареї є коробом з невисокими бортами, який накривається прозорим склом. Для виготовлення рамки:

Рис. 7. зберіть сонячну батарею

Намагайтеся підібрати матеріал для прозорої кришки без відблисків, інакше частина енергії сонця відображатиметься, що значно знизить ККД. Після того як виготовите рамку, зберіть сонячну батарею.

Виготовлення модулів

Цей етап вимагає особливої ​​обережності та уваги, оскільки на ньому ви формуєте електричний ланцюг сонячної батареї. Якщо допустите пропали або тріщини, ви можете зіпсувати не тільки якийсь конкретний елемент, але й весь модуль, який доведеться переробляти.

Всі елементи з'єднуються послідовно зверху вниз, щоб не роздавити нижні, коли паятимете. Вертикальні ряди припаяйте на загальну шину.

Після того як ви зібрали батарею, перевірте її працездатність. Винесіть її під сонячні промені та заміряйте величину струму на висновках.

Рис. 12: винесіть на вулицю та перевірте мультиметром

Порівняйте це значення з раніше вимірюваною величиною одного елемента сонячної батареї. Щоб перевірити правильність, помножте кількість елементів струм від одного, якщо прилад показав таке значення або близьке до нього, сонячна батарея зібрана правильно і її можна герметизувати.

Для герметизації використовуються компаунди або силіконові герметики, які підходять для температури нижче за нуль. Для цього сонячну батарею можна заливати повністю, так і нанести герметик тільки між модулями.

Рис. 13: залийте герметиком

Другий варіант більш економний, але перший забезпечить вам більшу надійність і кращу герметизацію. Після герметизації зверху встановлюється помірний прес до повного застигання.

Рис. 14: встановіть помірний прес

До заливки ви можете встановити демпфер із щільного поролону між фотоелементами сонячної батареї та плитою із ДСП. Ширина поролону вибирається менше висоти борту, у даному випадку висота – 2 см, відповідно можна взяти поролон 1,5 см завтовшки. Готові та перевірені батареї встановіть відповідно до складеного проекту та підключіть до електричної мережі вдома через акумулятор та інвертор.

Інші відео інструкції