Солнечный элемент своими руками: Солнечные батареи своими руками ?

Содержание

Солнечные батареи своими руками ?

Данная статья – вольный перевод статьи Майкла Дэвиса о постройке недорогой Солнечной фотоэлектрической 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 или солнечный фотоэлектрический модуль?
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 солнечным батареям 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
солнечные элементы «второго сорта» возможно, могут быть использованы для изготовления солнечной батареи

Когда до меня дошло, что я могу использовать дефектные элементы,чтобы сделать свою СБ, я взялся за работу. Начал с покупки элементов.

Купил несколько блоков монокристаллических солнечных элементов размером 3х6 дюйма. Чтобы сделать СБ, необходимо соединить последовательно 36 таких элементов. Каждый элемент генерирует порядка 0,5В. 36 элементов,соединенных последовательно дадут нам около 18В, которые будут достаточны для зарядки батарей на 12В. (Да, такое высокое напряжение действительно необходимо для эффективной зарядки 12В аккумуляторов). Солнечные элементы этого типа тонкие как бумага, хрупкие и ломкие как стекло. Их очень легко повредить. Продавец этих элементов окунул наборы из 18 шт. в воск для стабилизации и доставки без повреждений. Воск –это головная боль при его удалении. Если у вас есть возможность, ищите элементы, не покрытые воском. Но помните, что они могут получить больше повреждений при транспортировке. Заметьте, что мои элементы уже имеют припаянные проводники. Ищите элементы с уже припаянными проводниками. Даже с такими элементами вам нужно быть готовым много поработать паяльником. Если же вы купите элементы без проводников, приготовьтесь работать паяльником раза в 2-3 больше. Короче, лучше переплатить за уже припаянные провода.

Также я купил пару наборов элементов без заливки воском у другого продавца.Эти элементы пришли упакованные в пластиковую коробку. Они болтались в коробке и немного обкололись по бокам и углам. Незначительные сколы не имеют особого значения. Они не смогут снизить мощность элемента настолько, чтобы об этом надо было беспокоиться. Купленных мной элементов должно хватить на сборку двух СБ. Я знаю, что возможно сломаю парочку при сборке, поэтому купил чуть больше.

Солнечные элементы продаются самого широкого спектра форм и размеров. Вы можете использовать более крупные или мелкие, чем мои 3х6 дюймов. Просто помните:

Элементы одного типа производят одинаковое напряжение независимо от их размера. Поэтому для получения заданного напряжения всегда потребуется одинаковое количество элементов.
Большие по размеру элементы могут генерировать бОльший ток, а меньшие по размеру, соответственно – меньший ток.
Общая мощность вашей батареи определяется как ее напряжение умноженное на генерируемый ток.

Использование больших по размеру элементов позволит получить большую мощность при том же напряжении, но батарея получится крупнее и тяжелее.Использование меньших элементов позволит уменьшить и облегчить батарею,но не сможет обеспечить такую же мощность. Также стоит отметить, что использование в одной батарее элементов разных размеров – плохая идея. Причина в том, что максимальный ток, генерируемый вашей батареей, будет ограничен током самого маленького элемента, а более крупные элементы не будут работать в полную силу.

Солнечные элементы, на которых я остановил выбор, имеют размер 3х6дюйма и способны генерировать ток примерно 3 ампера. Я планирую соединить последовательно 36 таких элементов, чтобы получить напряжение чуть больше 18 вольт. В результате должна получиться батарея, способная выдавать мощность порядка 60 ватт на ярком солнце. Звучит не сильно впечатляюще, но все же это лучше чем ничего. При чем, это 60Вт каждый день, когда светит солнце. Эта энергия будет идти на зарядку аккумулятора, который будет использоваться для питания светильников и небольшой аппаратуры всего несколько часов после наступления темноты. Просто когда я иду спать, мои энергетические потребности сводятся к нулю. Короче, 60 Вт это вполне достаточно, особенно учитывая, что у меня есть ветрогенератор, который тоже производит энергию, когда дует ветер.

После того как вы купите свои солнечные элементы спрячьте их в безопасное место, где они не разобьются, не попадут детям для игр и не будут съедены вашей собакой до тех пор, пока вы не будете готовы установить их в вашу СБ. Элементы очень хрупкие. Грубое обращение превратит ваши дорогие солнечные элементы в маленькие синенькие блестящие и ни для чего непригодные осколочки.

Итак, солнечная батарея это просто неглубокий ящик. Я начал с постройки такого ящика. Я сделал его неглубоким, чтобы борта не затеняли солнечные элементы, когда солнце светит под углом. Сделан он из фанеры толщиной 3/8 дюйма с бортиками из реек толщиной 3/4 дюйма. Бортики приклеены и привинчены на место. Батарея будет содержать 36 элементов размером 3х6 дюймов. Я решил разделить их на две группы по 18 шт.просто для того, чтобы их было проще паять в будущем. Отсюда и центральная планка посередине ящика.

Вот небольшой набросок, показывающий размеры моей СБ. Все размеры в дюймах(простите меня, поклонники метрической системы). Бортики толщиной 3/4дюйма идут вокруг всего листа фанеры. Такой же бортик идет по центру и делит батарею на две части. В общем, я решил сделать так. Но в принципе, размеры и общий дизайн не критичны. Можете свободно все варьировать в своем эскизе. Размеры же тут я приводу для тех людей,которые постоянно ноют, чтобы я включил их в свои эскизы. Я всегда поощряю народ экспериментировать и изобретать что-то свое, нежели слепо следовать инструкциям, написанным мной (или кем-то еще). Возможно, у вас получится лучше.

Вид одной из половин моей будущей батареи. В этой половине будет размещена первая группа из 18 элементов. Обратите внимание на небольшие отверстия в бортиках. Это будет нижняя часть батареи (на фото верх находится внизу). Это вентиляционные отверстия, предназначенные для выравнивания давления воздуха внутри и снаружи СБ и служащие для удаления влаги. Эти отверстия должны быть только внизу батареи, иначе дождь и роса попадут внутрь. Такие же вентиляционные отверстия должны быть сделаны в центральной разделительной планке.

Далее я вырезал два подходящих по размеру куска ДВП. Они будут служить подложками, на которых будут собираться солнечные элементы. Они должны свободно помещаться между бортиками. Не обязательно использовать именно перфорированные листы ДВП, просто у меня оказались такие под рукой.Пойдет любой тонкий, жесткий и не проводящий ток материал.

Чтобы защитить батарею от погодных неприятностей, лицевую сторону закрываем оргстеклом. Эти два куска оргстекла были вырезаны, чтобы закрывать всю батарею полностью. У меня не было одного достаточно большого куска.Стекло тоже можно использовать, но стекло бьется. Град, камни и летящий мусор могут разбить стекло, а от оргстекла просто отскочат. Как видите,начинает вырисовываться картинка, как солнечная батарея будет выглядеть в итоге.

Упс! На фото два листа оргстекла соединенные на центральной перегородке. Я сверлил отверстия вокруг кромки, чтобы посадить оргстекло на шурупы.Будьте осторожны, сверля отверстия возле кромки оргстекла. Будете сильно давить – сломается, что у меня и произошло. В итоге, я просто приклеил отломавшийся кусок и просверлил недалеко новое отверстие.

После этого, я окрасил все деревянные части солнечной батареи несколькими слоями краски, чтобы защитить их от влаги и воздействия окружающей среды. Ящик я покрасил внутри и снаружи. При выборе типа краски и ее цвета был использован научный подход. Я взболтал всю краску из остатков, имеющихся у меня в гараже, и выбрал ту банку, в которой краски хватит, чтобы сделать всю работу.

Подложки тоже были окрашены в несколько слоев с обеих сторон. Убедитесь, что вы хорошо все прокрасили, иначе дерево может покоробиться от влаги. А это может повредить солнечные элементы, которые будут приклеены к подложкам. Теперь, когда у меня есть основа для СБ, самое время подготовить солнечные элементы.

Как я говорил раньше, удаление воска с солнечных элементов – это настоящая головная боль. После нескольких проб и ошибок я все-таки нашел неплохой способ. Но я по-прежнему рекомендую покупать элементы у того, кто не заливает их воском.

Первый шаг, это «купание» в горячей воде, чтобы растопить воск и отделить элементы друг от друга. Не дайте воде закипеть, иначе пузырьки пара будут сильно бить элементы один о другой. Кипящая вода также может быть слишком горячей, в элементах могут быть нарушены электрические контакты. Я также рекомендую погружать элементы в холодную воду, а потом медленно их нагревать, чтобы исключить неравномерный нагрев.

Пластиковые щипцы и лопатка помогут отделить элементы, когда воск растает. Постарайтесь сильно не тянуть за металлические проводники – могут порваться. Я обнаружил это, когда пробовал разделить свои элементы. Хорошо, что я купил их с запасом.

Тут показана финальная версия «установки» которую я использовал. Моя подруга спросила, что это я готовлю. Вообразите ее удивление, когда я ответил: «Солнечные элементы». Первая «горячая ванна» для растапливания воска находится на заднем плане справа. На переднем плане слева – горячая мыльная вода, а справа – чистая горячая вода. Температуры во всех кастрюлях ниже температуры кипения воды. Сначала в дальней кастрюле растапливаем воск, переносим элементы по одному в мыльную воду, чтобы удалить остатки воска, после чего промываем в чистой воде. Выкладываем элементы для просушки на полотенце. Вы можете менять мыльную воду и воду для промывки почаще. Только не сливайте использованную воду в канализацию, т.к. воск затвердеет и засорит сток.Этот процесс удалил практически весь воск с солнечных элементов. Только на некоторых остались тонкие пленки, но это не помешает пайке и работе элементов. Промывка растворителем, возможно, удалит остатки воска, но это может быть опасно и зловонно.

Несколько разделенных и очищенных солнечных элементов сушатся на полотенце. После разделения и удаления защитного воска из-за своей хрупкости они стали удивительно сложными в обращении и хранении. Я рекомендую оставить их в воске до тех пор, пока вы не будете готовы установить их в вашу СБ. Это позволит вам не разбить их до того, как вы сможете их использовать.Поэтому постройте сначала основу для батареи. У меня же пришло уже время установить их.

Я начал с отрисовки сетки на каждой основе, для упрощения процесса установки каждого элемента. Потом я выложил элементы по этой сетке обратной стороной вверх, так их можно спаять вместе. Все 18 элементов для каждой половины батареи должны быть соединены последовательно,после чего обе половины также должны быть соединены последовательно для получения требуемого напряжения.

Спаивать элементы между собой поначалу сложно, но я быстро приловчился.Начинайте только с двух элементов. Разместите соединительные проводники одного из них так, чтобы они пересекали точки пайки на обратной стороне другого. Также нужно убедиться, что расстояние между элементами соответствует разметке.

Я использовал маломощный паяльник и прутковый припой с сердцевиной из канифоли. Также перед пайкой я смазывал флюсом точки пайки на элементах при помощи специального карандаша. Не давите на паяльник! Элементы тонкие и хрупкие, нажмете сильно – сломаете. Я был неаккуратен пару раз – пришлось выбросить несколько элементов.

Повторять пайку пришлось до тех пор, пока не получилась цепочка из 6-ти элементов. Соединительные шины от сломанных элементов я припаял к обратной стороне последнего элемента цепочки. Таких цепочек я сделал три, повторив процедуру еще дважды. Всего 18 элементов для первой половины батареи.

Три цепочки элементов должны быть соединены последовательно. Поэтому среднюю цепочку поворачиваем на 180 градусов по отношению к двум другим. Ориентация цепочек получилась правильной (элементы все еще лежат обратной стороной вверх на подложке). Следующий шаг – приклеивание элементов на место.

Приклеивание элементов потребует некоторой сноровки. Наносим небольшую каплю силиконового герметика в центре каждого из шести элементов одной цепочки. После этого переворачиваем цепочку лицевой стороной вверх и размещаем элементы по разметке, которую нанесли раньше. Легонько прижмите элементы, надавливая по центру, чтобы приклеить их к основе. Сложности возникают в основном при переворачивании гибкой цепочки элементов. Вторая пара рук тут не повредит.

Не наносите слишком много клея и не приклеивайте элементы нигде кроме центра. Элементы и подложка, на которой они смонтированы, будут расширяться, сжиматься, гнуться и деформироваться при изменении температуры и влажности. Если вы приклеите элемент по всей площади, он со временем сломается. Приклеивание только в центре дает элементам возможность свободно деформироваться отдельно от основы. Элементы и основа могут деформироваться по-разному и элементы не сломаются.

Вот полностью собранная половина батареи. Я использовал медную оплетку от кабеля для соединения первой и второй цепочки элементов.

Можно использовать специальные шины или даже обычные провода. Просто уменя под рукой была медная оплетка от кабеля. Такое же соединениеделаем с обратной стороны между второй и третьей цепочкой элементов. Каплей герметика я прикрепил провод к основанию, чтобы он не «гулял» ине гнулся.

Тест первой половины солнечной батареи на солнце. При слабом солнце в дымке эта половина генерирует 9,31В. Ура! Работает! Теперь мне нужно сделать еще одну такую же половину батареи. После того как обе основы с элементами будут готовы, я смогу установить их на место в подготовленную коробку и соединить. Каждая из половин помещается на свое место. Я использовал 4 небольших шурупа для крепления основы с элементами внутри батареи. Провод для соединения половин батареи я пропустил через одно из вентиляционных отверстий в центральном бортике. Тут тоже пара капель герметика поможет закрепить провод на одном месте и предотвратить его болтание внутри батареи.

Каждая солнечная батарея в системе должна быть снабжена блокирующим диодом,соединенным последовательно с батареей. Диод нужен для предотвращения разряда аккумуляторов через батарею ночью и в пасмурную погоду. Я использовал диод Шоттки на 3,3А. Диоды Шоттки имеют гораздо более низкое падение напряжения, чем обычные диоды. Соответственно, будут меньше потери мощности на диоде. Я купил набор из 25 диодов марки 31DQ03 всего за пару баксов. У меня останется еще много диодов для моих будущих СБ.

Сначала я планировал присоединить диод снаружи батареи. Но после того как посмотрел технические характеристики диодов, решил поместить их внутри батареи. У этих диодов падение напряжения уменьшается сростом температуры. Внутри моей батареи будет высокая температура, диод будет работать более эффективно. Используем еще немного силиконового герметика чтобы закрепить диод.

Я просверлил отверстие в днище батареи ближе к верху, чтобы вывести провода наружу. Провода завязаны на узел, чтобы предотвратить их вытягивание из батареи, и закреплены все тем же герметиком. Важно дать герметику высохнуть до того, как мы будем крепить оргстекло на место. Советую, опираясь на предыдущий опыт. Испарения из силикона могут образовать пленку на внутренней поверхности оргстекла иэлементов, если вы не дадите силикону высохнуть на открытом воздухе.

На выходной провод я прикрутил двух контактный разъем. Розетка этого разъема будет присоединена к контроллеру заряда аккумуляторов, который я использую для своего ветрогенератора. Таким образом, солнечная батарея сможет работать с ним параллельно.

Вот как выглядит законченная СБ с прикрученным экраном из оргстекла.Оргстекло пока еще не герметизировано. Я сначала не производил герметизацию стыков. Провел сначала небольшое тестирование. По результатам тестов мне потребовался доступ к внутренностям батареи, там обнаружилась проблема. У меня на одном из элементов отошел контакт. Может быть, это произошло из-за перепада температур или из-за неаккуратного обращения с батареей. Кто знает? Я разобрал батарею и заменил этот поврежденный элемент. С тех пор проблем не было. В будущем, возможно, я герметизирую стыки под оргстеклом при помощи герметика или закрою их алюминиевой рамкой.

Солнечная батарея в работе. Я перемещаю ее пару раз в день для сохранения ориентации на солнце, но это не такая уж и большая сложность. Возможно,когда-нибудь я построю автоматическую систему слежения за солнцем. Вольтметр показывает 18,88В без нагрузки. Это в точности как я и рассчитывал. Амперметр показывает 3,05А – ток короткого замыкания. Это как раз недалеко от расчетного тока элементов. Солнечная батарея прекрасно работает!

Итак, сколько же все это стоило? Я сохранил все чеки от всех своих покупок для этого проекта. Ну и конечно многое уже было у меня в мастерской. Всякие куски дерева, провода и прочие полезные вещи (кто-то скажет, мусор) валяются также у меня вокруг мастерской. Короче, много чего уже было под рукой. Поэтому ваши подсчеты могут отличаться:

Солнечные элементы — eBay — $74.00*
Дерево — Строительный магазин — $20.26
Оргстекло — Со свалки — $0.00
Шурупы — Из запасов — $0.00
Силиконовый герметик — Строительный магазин — $3.95
Провода — Из запасов — $0.00
Диод — $0.20±
Двухконтактный разъем — Newark Electronics — $6.08
Краска — Из запасов — $0.00
Итого — $104.85

Не так уж и плохо! Это лишь малая часть стоимости серийной СБ такой же мощности. В экономический расчет не вошла и стоимость работ. У меня уже есть план построить еще несколько солнечных батарей, чтобы увеличить мощность. И это очень просто!

На самом деле я купил 4 набора по 18 элементов. В подсчете указана стоимость только двух наборов, которые пошли на построение солнечной батареи своими руками.

А теперь посмотрите на профессиональную сборку солнечных батарей…..

Моя солнечная батарея сделана своими руками

Солнечные элементы и солнечные батареи, которые можно сделать из солнечных элементов, используются в качестве источников питания. Процесс изготовления солнечной батареи своими руками пошагово проследил и выложил в Интернете американский астроном Майк Дэвис (Mike Davis). Ниже предлагается свободный перевод англоязычной страницы Майка Дэвиса.

Это было нетрудно. Вы тоже можете это сделать.

Несколько лет назад я купил участок земли в пустынной Аризоне. Я астроном, и мне нужно было место, чтобы заниматься астрономией вдали от городского неба, где наблюдениям мешает световое загрязнение города. Проблема была в том, что это очень далеко, там нет электричества. Нет электричества — нет светового загрязнения, что собственно мне и нужно. Тем не менее, было бы неплохо иметь хотя бы немного электроэнергии, ведь большая часть жизни в 21 веке зависит от нее. Поэтому я начал думать о солнечной батарее.

Я построил ветрогенератор, и он прекрасно работает, когда есть ветер. Тем не менее, я хотел быть более независимым от погодных условий (надеяться, что ветер будет дуть все время, когда мне это нужно, конечно, не стоит).

Я также экспериментировал с газификатором биомассы.

Солнечная энергия кажется очевидным выбором, чтобы дополнить ветряк и газификатор . Однако коммерческие солнечные батареи очень дороги. Поэтому я решил попробовать свои силы на создании моей собственной батареи солнечных элементов. Я использовал обычные инструменты и недорогие и доступные материалы, чтобы сделать своими руками солнечную батарею, которая не уступает коммерческим в производстве электроэнергии, но многократно дешевле их.

Что же такое солнечная батарея

В целом это рамка для массива солнечных элементов. Солнечные элементы выполняют реальную работу по преобразованию солнечного света в электричество. Нужно много элементов/клеток, чтобы произвести значительное количество энергии, а поскольку они очень хрупкие, то отдельные элементы/клетки собраны в батареи (панели). Панели содержат достаточное количество клеток, чтобы производить полезную количество энергии, и защищают солнечные элементы от повреждений. Я был убежден, что смогу сделать солнечную батарею сам.

Я поискал информацию о самодельных солнечных батареях и был поражен, как мало я нашел. Через некоторое время, я пришел к некоторым выводам:

Основным камнем преткновения для построения солнечных батарей является приобретение солнечных элементов по разумной цене.
Новые солнечные элементы стоят очень дорого, и даже может быть иногда трудно найти их в нужном количестве.
Поврежденные солнечные элементы доступны на Ebay и в других местах за долю от стоимости новых солнечных элементов.
Эти второсортные солнечные элементы, вероятно, можно было бы использовать, чтобы сделать солнечную батарею, которая будет работать очень хорошо.

После того, как я пришел к осознанию, что мог бы использовать поврежденные и второсортные солнечные элементы, чтобы своими руками сделать солнечную батарею, я, наконец, приступил к работе.

Реализация проекта солнечной батареи

Я начал с покупки нескольких солнечных элементов на Ebay.

Я купил пару блоков/секций 3 х 6 моно-кристаллических солнечных элементов. В целом мне нужно было 36 таких секций/блоков, чтобы сделать панель. Каждая клетка производит около 1/2 Вольта, 36 в серии даст около 18 Вольт, которые были бы нужны для зарядки 12-вольтовой батареи (это действительно нужно, так как высокое напряжение эффективнее заряжает 12-вольтовые батареи) Этот тип солнечных элементов является тонким, как бумага, и ломким и хрупким, как стекло. Их очень легко повредить.

Продавцы из этих солнечных элементов формируют блоки из 18 штук и заливают их воском для стабилизации и чтобы легче было транспортировать их (не повреждая). Воск впоследствии нужно удалить. Поэтому лучше было бы найти элементы, не смоченные в воске. Имейте в виду, что они могут получить некоторые повреждений при перевозке. Обратите внимание на то, что эти клетки/элементы имеют металлические выводы на них. Лучше покупать клетки с уже припаянными проводниками. Если вы купите клетки без проводников, впоследствии нужно будет по крайней мере в два раза больше пайки, чтобы соединить их в солнечную батарею. Лучше доплатить за элементы/клетки с проводниками.

Я также купил пару блоков с большим количеством солнечных элементов, не смоченных в воске, у другого продавца на Ebay. Эти клетки были упакованы в пластмассовую коробку. Они гремели в коробке и имели сколы на краях и в углах. Следы сколов на самом деле не имеют большого значения. Они не уменьшат выработку энергии настолько, чтобы беспокоиться об этом.

Вообще я купил нужное количество элементов/клеток, чтобы сделать две солнечные батареи. Я знал, что, вероятно, сломаю или поврежу хотя бы несколько во время работы, так что я купил дополнительные.

Есть много других размеров солнечных батарей, не только 3 х 6 дюймов. Вы можете использовать большие или меньшие клетки для панели. Просто имейте несколько вещей в виду.

Солнечные элементы одного и того же типа производят одинаковое напряжение независимо от того, какого они размера. Таким образом, одно и то же количество клеток необходимо всегда.
Крупные солечные элементы производят больший ток (А), мелкие клетки вырабатывают меньше тока.
Общая мощность, которую ваша солечная батарея может произвести, определяется как Ампер х Вольт (произведением напряжения на генерируемый ток).

Таким образом, использованные крупные клетки производят больше энергии, но такая панель будет большой и тяжелой. Использование более мелких элементов/ячеек/клеток сделает панель маленькой и легкой, но она не будет производить столько же энергии. Кроме того, смешивание различных размеров солнечных элементов не очень хорошая идея (величина тока будет ограничена наименьшим элементом в группе (током, производит этот элемент) и большие клетки не будут работать в полную силу.

Клетки/элементы, на которых я остановился, — 3 х 6 дюймов по размеру — рассчитаны примерно на три ампера. Я соединю 36 таких солнечных элементов, чтобы получить немного больше 18 вольт. Результатом должна быть солнечная батарея, способная давать почти 60 Вт мощности при ярком солнечном свете. Возможно, это не так много, но эти 60 Вт я буду получать в течение всего дня, когда солнце светит. Эта энергия будет заряжать батареи, которые в первую очередь будут использоваться для питания освещения и малой бытовой техники в течение нескольких часов после наступления темноты (когда я ложусь спать, потребность в электроэнергии практически нулевая). Этих 60 Вт в действительности достаточно, ведь у меня есть моя ветряная турбина, которая добавляет электроэнергию, когда дует ветер.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 2.

После того, как вы купите свои солнечные элементы, спрячьте их в надежном месте, где они не разобьются или не будут повреждены детьми или собакой, пока вы не будете готовы установить их в панели. Эти клетки очень хрупкие. Неосторожное обращение превратит ваши дорогие солнечные элементы в маленькие, синие, блестящие кусочки стекла, непригодные ни на что.

Солнечная панель на самом деле является простым неглубоким ящиком, сделать его своими руками несложно. Я начал с изготовления такой коробки. Я сделал коробку неглубокой, поэтому ее стенки/бортики не будут затенять солнечные элементы, когда солнце находится под углом к сторонам. Она изготовлена из толстой фанеры 3/8 дюйма с деревянными бортиками толщиной 3/4 дюйма по краям. Бортики приклеиваются и прикручиваются к фанере. В этой панели будет 36 солнечных элементов размером 3 на 6 дюймов. Я решил сделать 2 субпанели по 18 клеток в каждой, чтобы легче было собрать их позже. Поэтому я добавил планку посередине коробки. Каждая субпанель впишется в одну половину главной панели.

Вот мой эскиз вида задней части солнечной батареи с указанием габаритов. Все размеры даны в дюймах. Бортики толщиной 3/4 дюйма проходят по краям фанерного основания. Такой же бортик идет через центр и делит панель пополам. Я решил сделать именно так. Эти размеры и даже общий дизайн не являются критическими, их можно менять. Эти размеры включены здесь для тех людей, которые всегда требуют, чтобы я показывал размеры на моих проектах. Я всегда призываю людей экспериментировать, а не слепо следовать таким, как я (или кому-то другому). Вы вполне можете создать лучший дизайн.

Вот крупным планом показана половина главной панели. В ней будет размещена одна субпанель из 18 клеток. Обратите внимание на маленькие отверстия, просверленные в бортиках. Это будет нижняя часть панели (на фото, извините, верх находится внизу). Это вентиляционные отверстия, чтобы выровнять давление воздуха внутри и снаружи панели и удалять влагу. Эти отверстия должны быть на нижней части панели, в противном случае дождь и роса будут попадать внутрь. Также вентиляционные отверстия должны быть в центральной планке между двумя субпанелями.

Совет. После использования солнечной батареи в течение некоторого времени я рекомендую вентиляционные отверстия увеличить по крайней мере до 1/4 дюйма в диаметре. Кроме того, чтобы пыль и насекомые не попадали в панели, кладите немного стекловолоконной изоляции в отверстия в нижней рейке солнечной батареи (изоляция не нужна в отверстиях в центральной планке).

Затем я отрезал два куска плиты ДВП, чтобы использовать их в качестве подложки для солнечных элементов (они должны свободно располагаться между бортиками). Необязательно использовать именно ДВП для этого. Я взял то, что у меня было под рукой. Может быть использован практически любой тонкий, жесткий и токонепроводящий материал.

Для защиты от непогоды сверху солнечная батарея будет иметь органическое стекло. Эти два куска я вырезал, чтобы они соответствовали передней части панели. У меня не было одного большого куска, чтобы сделать все это. Стекло также может быть использовано для этого, но стекло хрупкое. Град и камни могут разбить стекло. Теперь вы можете увидеть, как изготовленная панель будет выглядеть.

Я сломал оргстекло при сверлении отверстий для крепления! Эта фотография показывает крупным планом место, где две половинки органического стекла встречаются на центральной планке. Я просверлил дополнительные отверстия по краям обоих кусков оргстекла, чтобы я мог прикрепить их на поверхности панели винтом в 1 дюйм. Будьте осторожны, работая близко к краю плексигласа. Если вы будете сильно давить, он сломается, как это произошло здесь. Я просто приклеил кусок назад и просверлил рядом еще одну дырку.

Затем я покрыл все деревянные части солнечной батареи несколькими слоями краски, чтобы защитить их от влаги и погодных условий. Коробка была окрашена внутри и снаружи. Тип краски и цвет были научно подобраны путем встряхивания всех канистр с красками, которые были в моем гараже, и выбора той, которой было достаточно, чтобы сделать всю работу.

Подложки из ДВП были также окрашены несколькими слоями краски с обеих сторон. Убедитесь, что покрасили хорошо с обеих сторон, ведь от влаги они будут коробиться и могут повредить солнечные элементы, которые будут к ним приклеены.

Теперь, когда у меня основа солнечной батареи была закончена, пришла пора приготовить солнечные элементы.

Сначала нужно было удалить воск. После нескольких проб и ошибок, я нашел способ это сделать, но я еще раз рекомендую покупать элементы, не залитые воском.

Первым шагом является «купание» в горячей воде, чтобы расплавить воск и отделить солнечне элементы друг от друга. Не позволяйте воде кипеть, потому что пузырьки будут толкать элементы друг к другу (могут повреждаться). Кроме того, кипящая вода может ослабить проводники на элементах. Я также рекомендую класть секцию солнечных элементов в холодную воду, а затем медленно нагревать ее до температуры чуть ниже температуры кипения, чтобы избежать неравномерного нагрева клетки. Пластиковые щипцы и лопатки помогут отделить клетки друг от друга, как только воск начнет таять. Старайтесь не тянуть слишком сильно за металлические проводники, потому что они могут рваться. Я сам повредил несколько, пытаясь отделить элементы. Хорошо, что я купил дополнительные.

Три этапа для удаления воска. Эта фотография показывает полную «установку», которую я использовал.

Первая ванна горячей воды для плавления воска находится в правой задней части. Спереди слева — ванна с горячей мыльной водой, а спереди справа — ванна горячей чистой воды. Всюду температура чуть ниже температуры кипения. Последовательность работы была следующей. Сначала нужно отделять солнечные элементы друг от друга в ванне с горячей водой (на правой задней части). Я отделял элементы друг от друга и переносил их по одному в водяную баню с мылом (спереди слева), чтобы удалить из элементов воск. Затем полоскал их в горячей чистой воде (справа спереди).

Солнечные элементы затем раскладывались сушиться на полотенце. Вы должны часто менять мыльную воду и воду для промывки. Не лейте воду в раковину — воск застынет забьет канализацию.

Этот процесс удаляет практически весь воск из клеток. Может остаться очень легкая пленка на некоторых из клеток, но это, кажется, не мешает пайке или работе клеток. Растворителем, вероятно, можно удалить остаток воска, но это было бы опасно для здоровья и могло оставить зловонный запах.

Вот несколько обособленных и очищенных солнечных элементов сушатся на полотенце. После отделения от воска они очень хрупкие и требуют осторожного обращения и хранения. Я рекомендовал бы оставить их в воске, пока вы не будете готовы установить их в панели. Таким образом, вы не повредите их, прежде чем сможете использовать. Поэтому сделайте в первую очередь основу солнечной батареи.

А у меня пришло время начать установку их в панели.

Соединение солнечных элементов с помощью пайки. Я начал с рисования сетки на каждом из двух кусков подложки, обозначая слегка карандашом, где каждая из 18 клеток будет расположена. Тогда я положил клетки на этой сетке тыльной стороной, чтобы я мог спаять их вместе. Все 18 клеток на каждой половине панели должны быть спаяны вместе последовательно, затем обе половины панели также должны быть соединены последовательно, чтобы получить желаемую напряжение.

Сначала пайка клеток вместе была сложным делом, но я довольно быстро научился. Начните только из двух элементов в обратном порядке. Разместите выступы/проводники одной клетки так, чтобы они пересекали точки припоя на задней стороне второй клетки. Нужно убедиться, что расстояние между клетками соответствует разметке сетки (на подложке).

Пайка солнечных батарей вместе. Я использовал низковольтный паяльник и тонкий припой с сердечником из канифоли. Я также смазывал флюсом точки пайки на тыльной стороне клеток перед пайкой. Используйте легкое прикосновение паяльника. Клетки тонкие и нежные. Если вы слишком сильно надавите, вы повредите клетку. Я был небрежным несколько раз и сломал пару клеток.

Это вид сбоку солнечных элементов, запаянных вместе. Отрицательные выводы из верхней части одного элемента припаяны к положительным выводам на нижней части следующего. Это соединяет клетки в секции, и добавляет их напряжения. Я делаю это, пока не получу ряд с 6 клеток, три ряда по 6 клеток образуют половину панели.

Как солнечные элементы сгруппированы. Я повторял вышеупомянутые шаги, пока не получил ряд из шести элементов. Припаянные вкладки/выводы из поврежденных клеток я соединил с точками припоя на тыльной стороне последней клетки ряда. Тогда я повторил весь процесс еще два раза, чтобы получить три ряда из шести элементов, всего 18 элементов этой части солнечной батареи.

Три ряда солнечных элементов должны быть соединены последовательно. Поэтому средний ряд должен быть повернут на 180 градусов по отношению к двум другим. Я получил ряд элементов, ориентированных, как я хотел (лежат тыльной стороной, на подложке перед следующим этапом наклеивания клеток на место).

Наклеивание солнечных элементов на место. Наклеивание требует внимания и осторожности/опыта. Я поместил небольшую каплю прозрачного силиконового герметика в центре каждого из шести элементов ряда. Тогда я перевернул ряд снова и установил на место обозначенной карандашом линии сетки, которую я сделал ранее. Я нажал слегка в центре каждого элемента, чтобы приклеить к подложке панели. Переворачивать гибкий ряд ячеек сложно, поэтому вторая пара рук может быть полезна на этом этапе.

Не используйте слишком много клея, и не наклеивайте элементы/клетки по всей плоскости, только в их центрах. Клетки и панель, на которую они установлены, расширяются, деформируются при изменении температуры и влажности. Если полностью приклеить клетки к подложке, они будут со временем трескаться. склеивание их только в одной точке в центре позволяет клеткам свободно плавать на поверхности подложки. Они могут расширяться и изгибаться более или менее независимо, и в таком случае тонкие солнечные элементы не трескаются.

Приклеивание солнечных элементов на подложку. В следующий раз я сделаю это по-другому. Я буду припаивать проводники к выводам всех солнечных элементов. Тогда я сначала смогу наклеить все элементы/клетки на свои места, и потом буду спаивать проводники вместе. Такое решение кажется очевидным, но я должен был сделать это один раз, чтобы понять это.

Вот одна половина солнечной батареи, наконец, сделана.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 3.

Соединение рядов солнечных элементов вместе. Здесь я использовал медную оплетку для соединения первого и второго рядов элементов. Вы можете использовать для соединения солнечных клеток другой материал или даже обычный провод. Я использовал то, что было под рукой. Такое же соединение делаем с тыльной стороны 2 и 3 ряда элементов. Я использовал капли силиконового герметика, чтобы прикрепить провод к основанию и не дать ему смещаться и гнуться.

Здесь я испытываю первую половину солнечной батареи на солнце. При слабом солнце, которое едва пробивалось сквозь легкие облака, половина панели производит 9,31 вольт. YAHOO! Это работает! Теперь все, что я должен буду сделать, это изготовить еще одну такую же половину панели.

После того, как у меня будет две части панели в комплекте, я смогу установить их на свои места в главной панели и соединить их вместе.

Установка половин солнечной батареи. Каждая из субпанелей попала точно на свои места в раме основной панели. Я использовал четыре маленьких шурупы (как на фото), чтобы закрепить каждую из субпанелей на своем месте.

Электромонтаж половин панелей вместе. Провод для соединения двух половинок панели вместе проходит через вентиляционные отверстия в центральном бортике. Опять капли силиконового герметика были использованы для фиксации провода, чтобы не допустить его смещения.

Каждой солнечной батарее в солнечной энергосистеме необходим блокирующий диод, соединенный последовательно с ней, чтобы предотвратить разряд аккумуляторов через батарею в ночное время или во время облачной погоды. Я использовал диод Шоттки с 3.3 А тока. Диоды Шоттки имеют более низкое прямое падение напряжения, чем обычные выпрямительные диоды, поэтому меньше энергии тратится впустую. Каждый ватт имеет значение. Я купил упаковку диодов Шоттки 25 31DQ03 на Ebay всего за несколько долларов. Так что у меня их достаточно осталось на будущее для других солнечных панелей.

Сначала я планировал присоединить диод к положительному проводу за пределами панели. Посмотрев на спецификацию для диода, я решил установить его внутри, потому что прямое падение напряжения становится ниже с ростом температуры. Внутри панели теплее, и диод будет работать более эффективно. Опять силикон был использован для крепления диода и проводов.

Я просверлил отверстие в задней части солнечной батареи для провода, чтобы выйти наружу. Я сделал узел в проводах для предотвращения вытягиванию их наружу и зафиксировал на месте силиконовым герметиком.

Важно, чтобы весь силиконовый герметик высох задолго до завинчивания плексигласовый крышки на место. По опыту я знаю, что испарения от силикона могут оставлять пленку на внутренней стороне плексигласа и поверхности солнечных элементов, если силикон полностью не испарится на открытом воздухе до завинчивания крышки.

Опять силикон был использован для герметизации тех мест панели, где провод выходит наружу.

К выходному проводу я прикрутил двухконтактный разъем. Розетка этого разъема будет подключена к контроллеру заряда аккумуляторов, который я использую с моим ветрогенератором, так что солнечная батарея сможет работать с ветрогенератором параллельно и заряжать аккумуляторы.

Я получал много писем от людей, которые не согласны с использованием штекера на солнечной батарее. Они говорят, что источники питания всегда должны иметь женские входы на них, чтобы избежать короткого замыкания. Я понимаю их точку зрения. Однако, именно по этой причине я использовал штекер на солнечной батарее: дело в том, что гораздо большую опасность представляет короткое замыкание на кабеле, который идет к контроллеру заряда и аккумуляторов. Солнечная батарея может давать только 3 А тока короткого замыкания. Батарея аккумуляторов может дать сотни или, возможно, тысячи ампер тока короткого замыкания. Этой энергии достаточно, чтобы нанести серьезный ущерб. Поэтому я дал родительский разъем на кабель, который идет к контроллеру заряда. Тем не менее, я согласен, что опасно иметь штекер на солнечной батарее. Во время недавней поездки в магазин Radio Shack я нашел такую вилку. Это стоило несколько долларов и решило потенциальную проблему короткого замыкания. При отключении ничто не сможет замкнуть.

Вот завершенная солнечная батарея с крышкой, прикрученной шурупами на место. Я еще не герметизировал ее, хотел подождать до завершения тестирования, потому что боялся, что, возможно, придется разбирать, если возникнут проблемы. Действительно, на одном из элементов отошел контакт. Может это связано с перепадом температуры и или ударом при монтаже. Кто знает? Я открыл панель и заменить этот один элемент. У меня не было никаких больше проблем с тех пор. Я, вероятно, герметизирую впоследствии панель силиконом или алюминиевой рамкой.

Выход напряжения солнечной панели. Здесь я тестирую выходное напряжение завершенной панели при ярком зимнем солнце. Мой прибор показывает 18,88 вольт без нагрузки. Это именно то, к чему я стремился.

Выход тока солнечной батареи. Здесь я проверяю выход тока при ярком зимнем солнце. Мой счетчик показывает 3,05 Ампер тока короткого замыкания. На такой ток панель рассчитана. Таким образом, панель работает очень хорошо.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 4

Итоги проекта создания солнечной батареи своими руками

Теперь можно подвести итоги работы по изготовлению солнечной батареи своими руками. Сколько же это стоит? Ну, я сохранил квитанции на все, что купил для этого проекта. Кроме того у меня были всевозможные строительные материалы и оборудование. У меня также есть много полезного лома: кусочки дерева, проволоки и всяких других вещей (как сказали бы некоторые, барахло). Так что много нужного материала у меня уже было. Ваша сумма может быть другой.

Солнечные элементы с Ebay — $ 74.00
Разное. Пиломатериалы из магазина — $ 20.62
Итого — $ 104.85

Неплохо. Это часть от того, сколько будет стоить коммерческая солнечная батарея такой выходной мощности. У меня уже есть планы по изготовлению большего количества панелей, чтобы увеличить мощность моей энергосистемы.

Ветровая турбина и солнечная батарея работают вместе. Фотография сделана во время моего недавнего отдыха в Аризоне. На этот раз у меня был и мой самодельный ветряк, и мои самодельная солнечная батарея. Работая вместе, они обеспечили достаточную мощность для моих (правда минимальных) потребностей в электроэнергии.

Вот крупным планом показана солнечная батарея в действии. Я должен поворачивать ее несколько раз на день, чтобы она была направлена на солнце, но это нетрудно делать. Может быть, когда-нибудь я изготовлю систему слежения за солнцем, которая автоматически будет держать солнечные батареи направленными на солнце.

Вот крупным планом солнечная батарея после того, как края были герметизированы алюминиевой лентой. Это тонкая металлическая лента с клейкой подложкой. Я применил ее по краям панели и по центральномук бортику. Я сделал хорошее уплотнение. Я был осторожен, делая вентиляционные отверстия, чтобы не разбить их. Лента выдерживает непогоду, и панель, кажется, тщательно уплотнена и защищена. Только время покажет, насколько хорошо она работает. Однако, так как мои солнечные батареи находятся на открытом воздухе только тогда, когда я остаюсь в Аризоне, и не подвергаются воздействию погоды все время, я думаю, что все будет хорошо в течение длительного времени.

Солнечная батарея с алюминиевой лентой. Алюминиевая лента придает ей совершенно новый вид и кажется, что рама изготовлена из металла, а не из дерева. На мой взгляд, это выглядит намного более профессиональным.

Самодельная складная солнечная батарея на 15 Вт. Я сделал еще одну солнечную батарею. Она меньше, рассчитана на 15 Вт и складывается для облегчения хранения и транспортировки.

Я разработал простую схему контроллера заряда для использования с солнечными батареями и ветрогенератором. Это простая схема, и в ней используются компоненты, которые легко найти, так что ее очень легко изготовить.

Это фото моего нового устройства слежения за солнцем для моей самодельной 60-ваттной солнечной батареи. Оно приводится в движение ротатором старой антенны 1960-х годов. Конструкция может разбираться для дальнейшей транспортировки в мою собственность в Аризоне. Это на самом деле просто фото незавершенной работы. Изготовление солнечного трекера уже завершено. Полный рассказ о том, как я построил его.

Оригинальный текст Майка Дэвиса об изготовлении солнечной батареи можно прочитать на англоязычном сайте www.mdpub.com.

Солнечные батареи своими руками: виды, сборка, установка, схемы

Альтернативные источники энергии, в частности солнечные батареи, привлекают экономической выгодой и неиссякаемостью ресурса. Но готовые изделия и профессиональный монтаж выльются в круглую сумму. А так как солнечные батареи чаще всего используют как дополнительный источник электроэнергии – окупаться вложение будет не один год. Значительно сократить затраты можно, выполнив сборку и установку самостоятельно. Для этого потребуется приобрести составные части конструкции и изучить немного теории.

Содержание статьи

Солнечная батарея – что это и как работает?

Солнечной батареей называют конструкцию из нескольких солнечных элементов, установленных в раму и покрытых прозрачной защитой. Отдельные части соединяются последовательно или параллельно проводниками, образуя единый источник энергии.

Чем большее количество элементов объединяет батарея, тем она мощнее.

Работа устройства осуществляется за счет фотоэлектрического эффекта. При попадании солнечных лучей на фотоэлементы, кванты света вытесняют электроны, которые и образуют электрический ток. Для бесперебойного и равномерного снабжения сети, батареи оснащают аккумуляторами, способными накапливать энергию. Поэтому даже, если солнце скроется за плотными тучами, в дом будет поступать постоянный электрический ток.

Виды солнечных батарей

Фотоэлементы чаще всего изготавливают на основе кремния, в зависимости от способа его обработки выделяют разные виды пластин. Они различаются уровнем КПД (коэффициент полезного действия) – то есть соотношением полезно использованной энергии к полученной системой суммарно. От вида кремния зависит и эффективность конструкции при временном затенении.

Солнечные элементы производят и из другого сырья: теллурида кадмия, селенида меди-индия, полимеров. Их КПД от 5 до 20%, однако стоимость батарей из этих материалов намного выше, поэтому они пока не получили большого распространения.

Монокристаллические

Пластины этого вида изготовлены из чистого кремния. Кристаллы однородные и однонаправленные, после затвердевания их разрезают на тонкие пластины. КПД монокристаллической батареи при солнечной погоде достигает 17 – 20%, но при облачности ее производительность резко сокращается.

Конструкции устойчивы к влаге. Требуют регулярного очищения от пыли. Имеют сравнительно небольшие размеры и высокую мощность. При этом самые дорогостоящие. Внешне пластины из монокристаллов – черные с однородной структурой.

Поликристаллические

Фотоэлементы поликристаллической вида также производят из кремния, но по более простой и дешевой технологии. После нагревания до жидкого состояния, сырье медленно охлаждают, при этом образуются различные по форме кристаллы разной направленности. КПД не более 12 – 18%, это ниже чем у монокристаллов. Но важное преимущество этого вида пластин в том, что при облачности эффективность снижается незначительно.

Кристаллы разной формы в структуре элементов заметны при внимательном рассмотрении. Пластины имеют насыщенный синий цвет. Эти изделия стоят немного дешевле, подходят для установки на жилых домах, в качестве дополнительного источника электрической или тепловой энергии.

Аморфные

Пленочные кремниевые батареи производят не из кристаллов, а из силана или кремневодорода. Такая батарея эластична и может принимать любую форму. Производные кремния наносят тонким слоем на гибкую подложку.

КПД аморфных батарей значительно ниже первых двух видов и составляет всего 5 – 6%, но при этом пленочные источники энергии отличаются хорошей производительностью при облачности.

Этот вид солнечных батарей самый дешевый, и простой в монтаже. К тому же не требователен к очистке и может производить работу даже под слоем пыли.

При выборе вида солнечных батарей, необходимо ориентироваться на показатель КПД, срок службы и стоимость конструкций. Если нужна максимальная производительность и компактность, лучше выбрать монокристаллическую. Оптимальный по цене и эффективности вариант для частного дома – поликристаллическая. Аморфная, хоть и самая дешевая, но для хорошей мощности необходимо приобрести большой по площади фрагмент.

Срок службы кристаллических батарей без потери эффективности – 25 лет, а общий период эксплуатации может достигать 50 лет, аморфные лишаются до 40% мощности уже спустя 2 – 3 года использования.

Преимущества и недостатки

Покупка и монтаж солнечных батарей – это крупное единовременное вложение средств, но оно оправдает себя через несколько лет (минимум – 2 года, максимум – 6), и дальнейшая эксплуатация будет абсолютно бесплатной. И это далеко не единственное достоинство конструкций.

Плюсы солнечных батарей, характерные для всех их видов:

Общедоступность – использование солнечной энергии возможно в любой точке планеты;
Экологичность – батареи не загрязняют окружающую среду вредными отходами;
Надежность – конструкции очень редко выходят из строя, так как не имеют движущихся частей, батареи не зависят от технических неполадок поставщиков энергии;
Бесшумность – при работе, конструкция вообще не издает шумов;
Вариативность мощности – за счет изменения количества модулей, объединенных в одну цепь, можно регулировать общую производительность.

Важно обратить внимание и на минусы альтернативного источника энергии, чтобы не потратить средства нерационально. Не всегда солнечные батареи могут быть эффективны, к тому же они практически не способны полностью заменить традиционную электрическую сеть.

Производительность устройства зависима от климатических условий. В южных широтах батареи более продуктивны, в средних и северных – эффективность изменяется в соответствии со временем года. На этот показатель влияет и слой пыли. Регулярно его нужно удалять с лицевой поверхности, что может быть затруднено расположением конструкций и их большими размерами.

КПД всех видов солнечных батарей снижается с течением времени, поэтому рано или поздно придется заменять конструкции. При этом до сих пор остается нерешенным вопрос утилизации, выбрасывать приборы с бытовыми отходами запрещено, так как солнечные элементы и аккумуляторы содержат токсичные вещества.

Эффективность

Производительность солнечных батарей на территории России неравномерна. Если сравнивать способность этих устройств обеспечивать частный дом горячей водой, то в южных регионах можно использовать солнечную энергию в качестве единственного источника на протяжении всего года, в средних и северных – только летом, а зимой сочетать с другими видами энергии.

Один квадратный метр кристаллической солнечной батареи способен выработать в среднем до 120 Вт мощности. Она может обеспечить работу маломощного бытового прибора или нескольких лампочек, но, например, для компьютера этого недостаточно.

Эффективность зависит от многих факторов: вида устройства и его КПД, географического положения и угла наклона модуля.

Для полноценного обогрева дома площадью 100 кв.м. в средней полосе России, потребуется разместить на крыше не менее 30 кв.м. солнечных модулей. Это вложение полностью окупится примерно через 3 года использования. При сочетании с другими источниками отопления, срок, за который покупка себя оправдает, увеличится еще на 1 – 2 года. При длительности эксплуатации от 20 и более лет, установка солнечных батарей – однозначно, выгодное вложение.

Изготовление батареи своими руками

Самое сложное при сборке солнечной батареи – приобретение фотоэлементов. Новые стоят очень дорого, чтобы сократить расходы, можно купить через интернет элементы с незначительными повреждениями. Небольшие сколы не повлияют на производительность пластин. Лучше выбирать элементы с уже припаянными проводниками. Оптимальное количество фотоэлементов для одной батареи – 36 штук. Все части для одного солнечного модуля должны иметь одинаковые размеры.

Новые пластины иногда обливают воском, так как они очень хрупкие и тонкие. Перед сборкой их нужно освободить от покрытия под горячей водой.

Конструкция солнечной батареи состоит из короба, фотоэлементов, соединенных проводниками и защитного покрытия.

Подготовка короба

Каркас для батареи можно собрать из деревянных реек и листа ДВП. Предварительно нужно рассчитать длину и ширину короба, чтобы вместились все солнечные элементы. На нижней части реек нужно сделать отверстия для вентиляции и выхода жидкости.

Для защиты от порчи, грибка и влаги короб нужно окрасить с двух сторон.

Установка солнечных элементов

После снятия слоя воска и тщательной сушки фотоэлементов, можно приступить к их сборке. Для этого их нужно разложить лицевой стороной вниз и последовательно соединить проводниками, фиксируя паяльником. Между пластинами рекомендуется оставлять расстояние в несколько миллиметров.

На центр каждого элемента с обратной стороны нужно нанести каплю силиконового герметика, перевернуть цепочку и приклеить на подложку. Не желательно распределять клей по периметру пластины, так как во время эксплуатации она может расширяться и сжиматься, а плотная фиксация может стать причиной поломки элемента. Подложку нужно уложить в короб и закрепить саморезами. Установить диоды для предотвращения разрядки аккумулятора в ночное время. Вывести провод через одно из вентиляционных отверстий в каркасе.

После полного высыхания герметика можно установить защитный щит из прозрачного пластика или стекла. Закрепить верхнее покрытие лучше после проверки качества работы батареи.

Монтаж батареи своими руками

Устанавливать устройства можно на крышу или землю. Для второго способа потребуется изготовить металлические каркасы, которые будут удерживать батарею под нужным углом.

Выбранное место должно быть хорошо освещено солнцем. Ориентировать устройство нужно на южную сторону. Оптимальный угол наклона конструкции должен быть равен географической широте, в которой она находится. Так батарея получит максимальное количество света.

Место установки солнечной батареи должно быть доступным для чистки лицевой поверхности от пыли и снега, корректировки угла наклона и ремонта, в случае поломки.

Фиксировать модули на крыше нужно на рейки, на земле – на металлические фермы. После установки батарея должна находиться в неподвижном состоянии.

Предлагаем Вам прочитать про самостоятельное строительство ветрогенератора, который так же является альтернативным источником энергии.

Далее устройство нужно подключить к аккумуляторам, инверторам и контроллерам. А затем и к электросети дома. Подробное описание работ по подготовке батареи, установке и подключении представлено на видео.

Установка солнечных батарей позволит снизить расходы на электроэнергию и отопление. А если произвести все работы по сборке и монтажу своими руками, можно минимизировать стоимость модулей и сократить период их окупаемости.

Как сделать солнечные батареи своими руками

С каждым днем выбросы углекислоты и токсичных веществ в атмосферу увеличивается, токсичные вещества вырабатываются при сгорании ископаемого топлива, вследствии чего постепенно уничтожают нашу планету. Поэтому внедрение «зеленой энергии», у которой вовсе отсутствует негативное влияние на окружающую среду, уже закрепила себя как базой основ новых электротехнологий. Одной из основ таких технологий получения экологически чистой электроэнергии это технология которая преобразует солнечнй свет в электроэнергию. Далее пойдет речь о солнечных батареях, а так же их возможности в собственном доме.
В нынешнее время электроустановки в виде солнечных батарей изготовленных в промышленных условиях, используются для полного и частичного энергообеспчения и теплообеспечения дома, и стоят в районе 15-20 тысячь долларов при гарантии работы 25 лет.
Гелиосистемы разделяют на теплообеспечения и энергообеспечения. В случае теплообеспечения используются технологии солнечного коллектора. В случае энергообеспечения происходит фотоэлектрический эффект, с помощью которого происходит генерация электричества в солнечных батареях. Далее я опишу технологию ручной сборки солнечной батареи.
Технология ручной сборки солнечной батареи вовсе не сложна и даже очень проста и доступна всем. Почти каждый человек может собрать солнечные батареи с относительно высоким КПД при давольно низких затратах. Это экологично, выгодно, доступно и в последнее время модно.

Выбор солнечных элементов для солнечной панели

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. Если первый эксперемент ручной сборки оказался положительным, то после имеет смысл увеличить функциональность солнечнойэлектростанции.

Прежде всего нужно знать что такое солнечная батарея, солнечная батарея — это прежде всего генератор, который работает на основе фотоэлектрического эффекта и преобразует солнечную тепловую энергию в электрическую энергию. Кванты света, которые вырабатывает солнце, попадают на кремниевую пластину и выбивает электрон с последней атомной орбиты кремния. Данный эффект создает большое количество свободных электронов, которые образуют поток электрического тока.

Перед тем как приступить к сборке солнечной батареи нужно сделать выбор в типе фотоэлектрического преобразователя. Фотоэлектрические преобразователи: монокристаллические, поликристаллические и аморфные. Для ручной сборки солнечной батареи чаще всего выбирают легко доступные в продаже поликристаллические и монокристаллические солнечные модули.

Солнечные панели из поликристаллического кремния имеют достаточно низкий КПД от 7 до 9%, но этот недостаток компенсируется тем, что поликристаллические панели практически не понижают КПД при облачной и пасмурной погоде, гарантийная работоспособности поликристаллических элементов составляет примерно 10 лет. Солнечные панели на основе элекментов монокристаллического кремния имеют более высокий КПД около 13% и сроки работоспособности приблезительно 25 лет, но монокристаллические элементы сильно понижают мощность при отсутствии прямого попадения солнечного света. Величина КПД кристаллов кремния может существенно изменятся от разных производителей . На практике работы солнечных электростанций в полевых условиях можно сказать о сроке службы монокристаллических панелей более 30 лет, а для поликристаллических модулей — более чем 20 лет. Причем за весь период эксплуатации потеря мощности у кремниевых монокристалических и поликристаллических модулей составляет не более 10 процентов, а у тонкопленочных аморфных модулей только за первые два года мощность может снизится на 10-40%.

Набор Solar Cells можно приобрести на аукционе Еbay для сборки солнечной батареи из 36 и 72 солнечных элементов. Эти наборы так же доступны в продаже в Украине и в России. Зачастую, для ручной сборки солнечных батарей используются солнечные модули В-типа, это те модули, которые отбраковали на промышленном производстве. Они не теряют своих эксплуатационных показателей, но зато намного дешевле.

Разработка проекта гелиевой энергосистемы

Проектирование задуманной солнечной электростанции зависит от способа её монтажа и установки. К примеру солнечные батареи должны устанавливаться под определенным наклоном, чтобы обеспечить прямое попадание солнечных лучей под перпедикулярным углом. КПД солнечной панели так же зависит от интенсивности световой энергии, а также зависит от угла попадания солнечных лучей.
Смотреть сверху вниз: Монокристаллические солнечные панели (по 80 ватт) на даче установлены практически вертикально (зима). Монокристаллические солнечные панели на даче имеют меньший угол (весна)ю Механическая система управления углом наклона солнечной батареи.

Промышленные солнечные панели очень часто снабжены специальными датчиками, которые обеспечивают движение солнечных панелей по направлению движения солнечных лучей, что очень увеличивает стоимость солнечных панелей. Но так же тут может быть применено ручное механическое управление углом наклона солнечных панелей. В зимнее время солнечные панели должны быть практически вертикальными, чтобы исключить налегание снега на солнечных панелях.

Схема расчета угла наклона солнечной панели в зависимости от времени года

Солнечные батареи следует устнавливать с солнечной стороны вашего дома, чтобы за световой день пребывание солнечных лучей на солнечных батареях было максимально. В зависимости от географического расположения вашего дома и времени года вычисляется оптимальный угол наклона для вашего месторасположения.

Выбор оптимального статического угла наклона для кровельной солнечной системы монокристаллического типа

При сооружении солнечных панелей можно выбирать самые разные материалы по массе и другим характеристикам. Но при выборе материалов следует учитывать максимально допустимые температуры нагрева материалов, т.к. при работе солнечных модулей на полную мощность температура не должна превышать 250 градусов по цельсию. При пиковой температуре солнечные модули теряют свою функцию производства электрического тока.
Готовые гелиосистемы зачастую не предпологают охлаждения солнечных модулей. Ручное изготовление может включать в себя охлаждение гелиосистемы и управление углом наклона солнечных панелей для регулировки температуры модуля, а так же выбор прозрачного материала, который будет поглощать ИК-излучение.

Как показали расчеты, в ясный солнечный день из 1 метра солнечных панелей можно получить 120 Вт мощности, но этого не хватит чтоб запустить даже компьютер. Солнечные панели размером в 10 метров производит уже более 1кВт электроэнергии, что позволит снабдить электроэнергией светильники, телевизоры и ваш компьютер. Для обычной семьи 3-4 человека необходимо около 300 кВт в месяц, поэтому солнечные панели должны быть размеров 20м, при условии что солнечные панели будут установлены с солнечной стороны вашего дома.
Для уменьшения месячного электропотребления советую использовать для освещения вместо обычных лампочек, светодиодые лампочки.

Изготовление каркаса солнечной батареи

Для изготовления корпуска солнечной панел в основном используют алюминиевые уголки. В интернет магазинах можно приобрести уже готовые корпуса для солнечных батарей. А так же для изготовления корпуса солнечной панели выбирают по желанию прозрачное покрытие.

Комплект рамы со стеклом для солнечной батареи, примерная стоимость от 33 долларов

При выборе прозрачного материала можно опиратся на следущие характеристики материалов:

Если в качестве критерия выбора рассматривать показатель преломления солнечного света, то самый минимальный коэффициэнт у плексиглас, более дешевый вариант это обычное стекло, менее подходящий это поликарбонат. Но в продаже сейчас имеется поликарбонат с антиконденсатным покрытием, что обеспечивает качественный уровень термозащиты.

Важно про изготовлении солнечных панелей выбирать прозрачные материалы которые не пропускают ИК-спектр, что снизит нагревание кремниевых элементов.

Схема поглощения УФ и ИК излучения различными стеклами. а) обычное стекло, б) стекло с ИК-поглощением, в) дуплекс с термопоглощающим и обычным стеклом.

Защитное силикатное стекло с оксидом железа обеспечивает максимальное поглощение ИК-спектра. ИК-спектр хорошо поглощает любое минеральное стекло, а так же минеральное стекло более устойчиво к повреждениям, но в тоже время является очень дорогим и недоступным.

Так же зачестую для солнечных панелей применяют специальные антибликовые сверхпрозрачные стекла, которые пропускают до 98% спектра.

Солнечная панель в корпусе из оргстекла

Монтаж корпуса солнечной батареи

В данном случае будет показано изготовление солнечной панели из 36 поликристаллических солнечных модулей размером 81х150мм. Отсюда вычисляем размеры будущей солнечной панели. Важно при расчете между модулями оставлять небольшое расстояние, которое может менятся при воздействии атмосферных воздействий, т.е. оставляйте между модулями примерно 3-5мм. В итоге получим размер заготовки 835х690мм при ширине уголка 35мм.

Самодельная солнечная батарея изготовленная вручную, сделанная с использованием алюминиевого профиля, очень похожа на солнечную панель фабричного изготовления. При этом обеспечивается высокая степень герметичности и прочности конструкции.
Для изготовления берем алюминиевый уголок, и выполняем заготовки рамки 835х690 мм. Чтобы можно было провести крепление метизов, в раме следует сделать отверстия.
На внутреннюю часть уголка дважды наносим силиконовый герметик.
Важно чтобы не было незаполненных мест. От качества нанесения герметика зависит герметичность и долговечность батареи.
Далее в раму кладется прозрачный лист из выбранного материала: поликарбоната, оргстекла, плексигласа, антибликового стекла. Важно силикону дать высохнуть на открытом воздухе, иначе испарения создадут пленку на элементах.
Стекло требуется тщательно прижать и зафиксировать.
Для надежного крепления защитного стекла используем метизы. Нужно закрепить 4 угла рамки и по периметру разместить два метиза с длинной стороны рамки и по одному метизу с короткой стороны.
Метизы фиксируются при помощи шурупов.
Каркас солнечной батареи готов. Важно перед креплением солнечных элементов, нужно очистить стекло от пыли.

Подбор и пайка солнечных элементов

В данное время в интернет магазинах представлен огромный ассортимент изделий для самостоятельного изготовления солнечных батарей.

Набор Solar Cells включает комплект из 36 поликристаллических кремниевых элементов, проводники для элементов и шины, диоды Шотке и карандаш с кислотой для паяния

Из-за того что солнечная батарея, сделанная своими руками, ориентировочно в 4 раза дешевле заводской готовой, собственное изготовление — это огромная экономия средств. В интернет магазинах можно приобрести солнечные модули, элементы с дефектами, при этом они не теряют своей функциональности, но придется пожертвовать внешним видом солнечной батареи.

Поврежденные фотоэлементы не теряют своей функциональности

Если вы впервые занимаетесь изготовлением солнечных батарей, то лучше приобретать наборы для изготовления солнечных панелей, в продаже имеются солнечные элементы с припаянными проводниками. Так как пайка контактов — это достаточно сложный процесс, сложность заключается в хрупкости солнечных элементов.

Если вы купили кремниевые элементы без проводников, то в первую очередь необходимо провести пайку контактов.

Так выглядит поликристаллический кремниевый элемент без проводников.
Проводники нарезаются с помощью картонной заготовки.
Необходимо аккуратно положить проводник на фотоэлемент.
На место припаивания нанести кислоту для паяния и припой. Проводник для удобства фиксируется с одной стороны тяжелым предметом.
В таком положении необходимо аккуратно припаять проводник к фотоэлементу. Во время пайки нельзя нажимать на кристалл, потому что он очень хрупкий.

Пайка элементов для солнечных панелей — это весьма кропотливая работа. Если с первого раза не удастся получить нормального соединения, то нужно повторить работу. По нормативам серебряное напыление на проводнике должно выдерживать 3 цикла пайки при допустимых тепловых режимах, на практике сталкиваешься с тем, что напыление разрушается. Разрушение серебряного напыления происходит из-за использования паяльников с нерегулируемой мощностью (65Вт), этого нужно избегать, можно уменьшить мощность паяльника таким образом — для этого нужно последовательно с паяльником включить патрон с лампочкой в 100 Вт. Помните, что номинальная мощность паяльника нерегулируемого слишком большая для пайки кремниевых контактов.

Если вам продавцы проводников будут говорить, что припой на соединителе имеется, но вы его лучше нанесите дополнительно. Во время пайки будьте аккуратны, при минимальном усилии солнечные элементы лопаются, а так же не нужно складывать солнечные элементы пачкой, от массы нижние элементы могут треснуть.

Сборка и пайка солнечной батареи
При первой ручной сборке солнечной батареи лучше воспользоваться разметочной подложкой, которая поможет расположить элементы ровно на некотором расстоянии друг от друга (5 мм).

Разметочная подложка для элементов солнечной батареи

Основа выполняется из листа фанеры с маркированием уголков. После пайки на каждый элемент с обратной стороны крепится кусок монтажной ленты, достаточно прижать заднюю панель к скотчу, и все элементы переносятся.

Монтажная лента, использованная для крепления, с обратной стороны солнечного элемента

При данном типе крепления сами элементы дополнительно не герметизируются, они могут свободно расширяться под действием температуры и это не приведет к повреждению солнечной батареи и разрыву контактов и элементов. Герметизации поддаются только соединительные части конструкции. Такой вид крепления больше подходит для опытных образцов, но вряд ли может гарантировать долгосрочную эксплуатацию в полевых условиях.

Последовательный план сборки батареи выглядит так:

Выкладываем элементы на стеклянную поверхность. Между элементами должно быть расстояние, что предполагает свободное изменение размеров без ущерба конструкции. Элементы нужно прижать грузами.

Пайку производим по приведенной ниже электросхеме. «Плюсовые» токоведущие дорожки размещены на лицевой стороне элементов, «минусовые» — на обратной стороне.
Перед пайкой нужно нанести флюс и припой, после аккуратно припаять серебряные контакты.

По такому принципу соединяются все солнечные элементы.

Контакты крайних элементов выводятся на шину, соответственно, на «плюс» и «минус». Для шины используется более широкий серебряный проводник, который имеется в наборе Solar Cells.
Рекомендуем также вывести «среднюю» точку, с ее помощью ставятся два дополнительных шунтирующих диода.

Клемма устанавливается также с внешней стороны рамы.

Так выглядит схема подключения элементов без выведенной средней точки.

Так выглядит клеммная планка с выведенной «средней» точкой. «Средняя» точка позволяет на каждую половину батареи поставить шунтирующий диод, который не даст батарее разряжаться при снижении освещения или затемнении одной половины.

На фото показан шунтирующий диод на «плюсовом» выходе, он противостоит разрядке аккумуляторов через батарею в ночное время и разрядке других батарей во время частичного затемнения.
Чаще в качестве шунтирующих диодов используют диоды Шотке. Они дают меньшую потерю на общей мощности электрической цепи.
В качестве токовыводящих проводов может быть использован акустический кабель в силиконовой изоляции. Для изоляции можно применить трубки из-под капельницы.
Все провода должны быть прочно зафиксированы силиконом.

Элементы могут быть соединены последовательно (см. фото), а не посредством общей шины, тогда 2-й и 4-й ряд необходимо повернуть на 1800 относительно 1-го ряда.

Основные проблемы сборки солнечной панели связаны с качеством пайки контактов, поэтому специалисты предлагают перед герметизацией панели ее протестировать.

Тестирование панели перед герметизацией, напряжение сети 14 вольт, пиковая мощность 65 Вт

Тестирование можно делать после пайки каждой группы элементов. Если вы обратите внимание на фотографии в мастер-классе, то часть стола под солнечными элементами вырезана. Это сделано намеренно, чтобы определить работоспособность электрической сети после пайки контактов.

Герметизация солнечной панели

Герметизация солнечных панелей при самостоятельном изготовлении — это самый спорный вопрос среди специалистов. С одной стороны, герметизация панелей необходима для повышения долговечности, она всегда применяется при промышленном изготовлении. Для герметизации зарубежные специалисты рекомендуют использовать эпоксидный компаунд «Sylgard 184», который дает прозрачную полимеризованную высокоэластичную поверхность. Стоимость «Sylgard 184» составляет около 40 долларов.

Герметик с высокой степенью эластичности «Sylgard 184»

Но с другой стороны, если вы не хотите тратить дополнительные деньги, то вполне можно задействовать силиконовый герметик. Однако в этом случае не стоит полностью заливать элементы, чтобы избежать их возможного повреждения в процессе эксплуатации. В таком случае элементы к задней панели можно прикрепить при помощи силикона и герметизировать только края конструкции.

Перед началом герметизации необходимо подготовить смесь «Sylgard 184».

Сначала заливаются места стыков элементов. Смесь должна схватиться, чтобы закрепить элементы на стекле.

После фиксации элементов делается сплошной полимеризирующий слой эластичного герметика, распределить его можно с помощью кисточки.

Так выглядит поверхность после нанесения герметика. Герметизирующий слой должен просохнуть. После полного высыхания можно закрыть солнечную батарею задней панелью.

Так выглядит лицевая сторона самодельной солнечной панели после герметизации.

Схема электроснабжения дома

Систему электроснабжения дома с использованием солнечных батарей принято называть фотоэлектрическими системами, т.е. системами, генерирующими энергию с использованием фотоэлектрического эффекта. Для собственных жилых домов рассмотрены три фотоэлектрические системы: автономная система энергообеспечения, гибридная батарейно-сетевая фотоэлектрическая система, безаккумуляторная фотоэлектрическая система, подключенная к центральной системе энергоснабжения.

Каждая из вышеперечисленных систем имеет свое предназначение и преимущества, но наиболее часто в жилых домах применяют фотоэлектрические системы с резервными аккумуляторными батареями и подключением к централизованной энергосети. Питание электросети осуществляется при помощи солнечных батарей, в темное время суток от аккумуляторов, а при их разрядке — от центральной энергосети. В труднодоступных районах, где нет центральной сети, в качестве резервного источника энергоснабжения используются генераторы на жидком топливе.

Более экономной альтернативой гибридной батарейно-сетевой системе электроснабжения будет безаккумуляторная солнечная система, подсоединенная к центральной сети энергоснабжения. Электроснабжение осуществляется от солнечных батарей, а в темное время суток сеть питается от центральной сети. Такая сеть более применима для учреждений, потому что в жилых домах большая часть энергии потребляется в вечернее время.

Схемы трех типов фотоэлектрических систем

Рассмотрим типичную установку батарейно-сетевой фотоэлектрической системы. В качестве генератора электроэнергии выступают солнечные панели, которые подсоединены через соединительную коробку. Далее в сети устанавливается контроллер солнечного заряда, чтобы избежать короткого замыкания при пиковой нагрузке. Электроэнергия накапливается в резервных батареях-аккумуляторах, а также подается через инвертор на потребители: освещение, бытовую технику, электроплиту и, возможно, используется для нагревания воды. Для установки систем

Солнечная батарея своими руками — 66 фото инструкции по постройке мощной установки

Спрос на альтернативные источники энергии возрастает с каждым днём. Народные умельцы активно осваивают способы, как изготовить солнечную батарею своими руками.

Содержимое обзора:

Подготовительная стадия: что надо знать о солнечных батареях
Для самостоятельного изготовления солнечной батареи можно использовать как специально закупленные заготовки, так и по максимуму использовать материал, имеющийся в домашней мастерской – диоды, транзисторы, фольгу.
Солнечные батареи не могут в большинстве случаев заменить полноценную электростанцию и дать рабочее напряжение 220 В для работы мощных электроприборов. Ограничения возникают по причине их высокой стоимости и большой площади свободного пространства для монтажа.
Часто их применяют как дополнительный источник энергии и для не электрифицированных дачных участков.
КПД солнечных батарей зависит от погодных условий, интенсивности потока солнечных лучей, угла падения светового потока.
Небольшое количество ясных дней в конкретном регионе, сильная затенённость земельного участка, может быть причиной экономической нерентабельности новой установки: срок окупаемости будет больше, чем срок службы (до 30 лет).
Место для установки солнечной батареи для вашего дома должно быть хорошо освещённым, желательно находится выше уровня земли (на крыше), а сама конструкция иметь возможность коррекции положения в пространстве, чтобы лучи солнца падали перпендикулярно поверхности фотоэлементов.
Как самостоятельно сконструировать солнечную батарею
Чтобы собрать солнечную батарею надо:
Изготовить каркас – рамку из алюминиевых уголков или деревянных реек. Форму корпуса, и соответственно, форму солнечной батареи выбирать можно любую. Надо подготовить подложку из ДВП и защитное стекло в размер.
Спаять солнечные элементы. Самый ответственный этап: от качественной спайки зависит итоговый КПД батареи. 3. Уложить пластину в каркас и загерметизировать – завершающий этап работы.
Главная часть солнечной батареи составляют фотоэлементы, которые преобразовывают энергию дневного светила в электрическую.
Промышленность выпускает 3 вида пластин: монокристаллические, поликристаллические и тонкоплёночные (аморфные). Только 2 первых доступны по цене и закупаются как заготовки для будущих домашних экспериментов.
Различие между ними состоит в КПД – до 14% и 9% соответственно, долговечности – 30 и 20 лет службы, и чувствительности к интенсивности солнечного света.
Только батареи с поликристаллическими проводниками не снижают выработку электроэнергии в пасмурную погоду.
Имеет смысл закупать уценённые фотоэлементы второго сорта – для промышленных целей они не подходят, а существующие дефекты не ухудшают качество самоделок.
Приобретённые фотоэлементы требуется спаять между собой. Отдельный элемент даёт 0.5 В напряжения, обычно домашние умельцы ориентируются на номинальное напряжение готового изделия 18 В.
Правильно объединяя цепь, легко добиться нужных потребительских свойств: параллельное соединение увеличивает силу тока, последовательное – напряжение.
На рабочем столе должен быть паяльник, флюс и припой. Олово проволочное, флюс бескислотный, оставляющий минимум жирных следов.
Кремниевые пластины укладываются на защитное стекло, оставляя зазор 5 мм: при нагревании фотоэлементы расширяются. При спайке важно соблюдать полярность – дорожки с отрицательным знаком и положительным различить не сложно.
Обратите внимание!
Лучше приобретать солнечные элементы с уже припаянными плоскими проводниками к солнечным элементам, а самостоятельно только объединять их в цепь. Крайние элементы цепи выводятся на общую шину.
Дополнительно следует припаять диода Шоттки 31DQ03 или аналогичный, чтобы не допустить саморазряда батареи в неактивном состоянии.
Сердцевина солнечной батареи готова, осталось уложить её в подготовленный корпус. После этого по центру каждого отдельного фотоэлемента наносится одна капля термостойкого герметика (если капель несколько, то при расширении от нагревания пластина может лопнуть) и аккуратно накрывается подложкой, затем крышкой.
При помощи силикона следует загерметизировать стыки, и изделие готово.Что может быть альтернативой промышленным фотоэлементам
Фото солнечных батарей из подручных радиодеталей удивляют своей оригинальностью, хотя технические характеристики имеют не очень впечатляющие.
Обратите внимание!
Для домашнего производства электричества можно использовать разнообразный материал:
Транзисторы типа КТ или П, внутри которых расположен полупроводниковый кремниевый элемент. С них срезается металлическая крышка, и открывшееся пластина способна выполнить функции фотоэлемента, её напряжение 0,35 В.
Диоды Д223Б. Их преимущества перед другими – напряжение 0,35 В при компактных размерах, удобный корпус, лёгкое очищение от ненужной краски при помощи ацетона для последующей работы.
Медная фольга.
Чтобы она приобрела свойства преобразовывать солнечную энергию в электрическую, необходимо осуществить специальную обработку:
Обезжирить.
Обработать наждачной бумагой с целью удаления защитной оксидной плёнки и возможной коррозии. • Прокалить на газовой горелке до образования оксида меди – пластина меняет цвет на чёрный и нагревается после этого полчаса.
Заготовка после медленного охлаждения аккуратно промывается под проточной водой с целью удаления черной пленки.
Искомый полупроводник – пластина с тонким слоем медной окиси. В отличие от первых двух вариантов, для дальнейшей работы паяльные работы здесь не нужны.
Требуется поместить соленый раствор 2 кусочка фольги одинакового размера, но разных по свойствам – обработанный и первоначальный вариант.
Соприкасаться они не должны, зажать «крокодильчиками» с проводами. Положительный полюс – к чистой меди, отрицательный – к оксиду. Солёный раствор в прозрачной ёмкости на 2-3 см не доходит до верхней части пластин.
Купить солнечные батареи в виду достаточно высокой цены безболезненно для семейного бюджета может не каждый. Проявите себя в техническом творчестве, порадуйте домочадцев и удивите гостей результатами своего труда.
Обратите внимание!
Фото солнечной батареи своими руками

Солнечная батарея своими руками на портале Сделай сам
Инструкция по сборке «Как сделать солнечную батарею своими руками?»
Статья представляет собой руководство к сборке не дорогой солнечной батареи своими руками.
Солнечные батареи на сегодняшний день один из самых эффективных и распространненых источников альтернативной энергии. Повсеместное распространение солнечные батареи получили в космосе, а затем спустились и на землю к обычному человеку, в его дом, рюкзак, автомобиль.
Срок эксплуатации солнечных батарей большой и составляет не менее 30-50 лет.
Данна статья представляет собой пошаговое руководство к самостоятельной сборке не дорогой солнечной батареи своими руками.
К сожалению солнечные батареи не дешевы и многим они не по карману, на этот случай всегда можно самому сделать отличную солнечную батарею из солнечных элементов, конкурирующую по характеристикам и надежности с коммерческими образцами, но абсолютно не оставляющую им шансов по цене.
В комплекте 36 пластин кремния, размером 8х15 см, общей мощностью 76 Вт, проводник для соединений и блокирующий диод. Каждый солнечный элемент выдающий 2.1 ватта, 0.53 вольта (ток до 4 А), соединяется последовательно и в итоге, солнечная батарея будет выдавать 76 Вт. На лицевой стороне две токоведущие дорожки, это «-» солнечного элемента, соответственно «+» располагается на шести контактах с тыльной стороны элемента. Располагаются солнечные элементы с зазором между ними 3-5 мм. В итоге, получается 4 ряда по 9 элементов, причём второй и четвёртый ряды должны быть развёрнуты относительно первого на 180 градусов для соединения всей системы в цепочку. Обязательно в системе должен присутствовать блокирующий диод шоттки, который есть в комплекте набора. Диод шоттки предотвращает разрядку аккумулятора ночью или в пасмурную погоду. Он должен располагаться последовательно на плюсовом выводе солнечной батареи, т.е. минус диода припаиваем к плюсу батареи. Для того чтобы заряжать 12В аккумулятор, понадобится контроллер зарядки. Через инвертор вы получите
50 Гц 220 В. Солнечные элементы изготовлены в Германии на высококлассном оборудовании. Срок эксплуатации солнечной батареи не менее 30 лет.
1. Изготовление корпуса солнечной батареи.
Самый минимальный коэффициент преломления имеет плексиглас, более дешевым вариантом прозрачного материала для солнечной батареи является отечественное оргстекло, менее подходящим — поликарбонат. В продаже имеется поликарбонат с антиконденсатным покрытием, также этот материал обеспечивает высокий уровень термозащиты. Также для солнечной батареи можно использовать обычное стекло с хорошим коэффициентом прозрачности.
Необходимо между солнечными элементами делать небольшое расстояние, которое будет учитывать изменение размеров основы под атмосферным воздействием, то есть между солнечными элементами должно быть 3–5 мм. Результирующий размер заготовки для солнечной батареи должен быть 835х690 мм при ширине уголка 35 мм.
Солнечная батарея, сделанная с использованием алюминиевого профиля, наиболее похожа на солнечную панель фабричного изготовления. При этом обеспечивается высокая степень герметичности и прочности конструкции.
Для изготовления берется алюминиевый уголок, и выполняются заготовки рамки 835х690 мм. Чтобы можно было провести крепление метизов, в раме следует сделать отверстия.
На внутреннюю часть уголка дважды наносится силиконовый герметик. Обязательно проследите, чтобы не было незаполненных мест.
От качества нанесения герметика зависит герметичность и долговечность солнечной батареи.
Далее, в раму кладется прозрачный лист из выбранного материала: поликарбоната, оргстекла, плексигласа, антибликового стекла. Важно силикону дать высохнуть на открытом воздухе, иначе испарения создадут пленку на солнечных элементах.
Стекло нужно тщательно прижать и зафиксировать. Для надежного крепления защитного стекла понадобятся метизы. Нужно закрепить 4 угла рамки и по периметру разместить два метиза с длинной стороны рамки и по одному метизу с короткой стороны.
Метизы фиксируются при помощи шурупов. Шурупы плотно затягиваются при помощи шуруповерта.
Каркас солнечной батареи готов. Перед креплением солнечных элементов, необходимо очистить стекло от пыли.
2. Пайка солнечных элементов.
Необходимо аккуратно положить проводник на пластину (солнечный элемент).
Нанести флюс и припой. Проводник для удобства можно зафиксировать с одной стороны тяжелым предметом.
В таком положении необходимо аккуратно припаять проводник к солнечному элементу. Во время пайки нельзя нажимать на кристалл, потому что он очень хрупкий.
3. Сборка и пайка солнечной батареи.
При первой самостоятельной сборке солнечной батареи лучше воспользоваться разметочной подложкой, которая поможет расположить элементы ровно на некотором расстоянии друг от друга (5 мм). Чтобы правильно вычислить нужную вам длину проводов, соединяющих отдельные элементы батареи, учитывайте, что провод должен быть припаян к площадке с контактами, а она на 1,5 см вынесена за ее край. Поэтому точно отмерьте эту длину и нарежьте проводники. Затем возьмите картон высотой 78 мм и обмотайте его проводом. Перережьте его вдоль одной стороны. Так вы быстро получите много проводников по 155 мм. Скорее всего, именно такие вам и понадобятся, ведь большинство элементов имеют одни размеры.
Сборка всех элементов солнечной батареи в единую конструкцию возьмите лист оргстекла, текстолита или толстой фанеры. Солнечные элементы батареи для удобства сборки лучше сначала расположить в горизонтальном положении и фиксировать при помощи пластиковых крестиков, которые используют при укладке плитки.
Все показанные на фотографиях элементы имеют один размер 81х150 мм. Если оставить между ними небольшой зазор на тепловое расширении в 5 мм, то получится сетка с ячейкой 86х155 мм.
После пайки на каждый солнечный элемент с обратной стороны крепится кусок монтажной ленты, достаточно прижать заднюю панель к скотчу, и все элементы переносятся.
При таком типе крепления сами солнечные элементы дополнительно не герметизируются, они могут свободно расширяться под действием температуры, это не приведет к повреждению солнечной батареи и разрыву контактов и элементов. Герметизации поддаются только соединительные части конструкции.
Приклеив все солнечные элементы, на стенде-подложке вы увидите вот такую красоту:
Теперь монтажной лентой закрепите и все шины, а затем защитное оргстекло. Последовательный план сборки батареи выглядит так:
Выкладываем солнечные элементы на стеклянную поверхность. Между элементами должно быть расстояние, что предполагает свободное изменение размеров без ущерба конструкции. Солнечные элементы нужно прижать грузами.
Пайку производим по приведенной ниже электросхеме. «Плюсовые» токоведущие дорожки размещены на лицевой стороне солнечных элементов, «минусовые» — на обратной стороне.
Перед пайкой нужно нанести флюс и припой, после аккуратно припаять серебряные контакты. По такому принципу соединяются все солнечные элементы.
Клемма устанавливается также с внешней стороны рамы. Перед герметизацией солнечной панели её следует протестировать чтобы проверить качество пайки. Вид солнечной батареи спереди и сзади:
Сверху видна клемная планка. Она объединяет «среднюю точку” и полюса солнечной батареи. В общем, то после сборки, батарея сразу работает.
4. Герметизация солнечной панели.
При использовании обычного силиконового герметика не стоит полностью заливать солнечные элементы, чтобы избежать их возможного повреждения в процессе эксплуатации. В таком случае элементы к задней панели можно прикрепить при помощи силикона и герметизировать только края конструкции. Если же вы решите залить конструкцию, то для этого надо использовать специальную эпоксидную смолу.
Таким вот нехитрым образом за пару дней сборки можно изготовить солнечные батареи для дачи или частного дома и получить при этом незабываемое удовольствие от создания своими руками чего-то стоящего и по-настоящему полезного.
Поликристалл. сборные солнечные батареи — 76 Вт.
Технические характеристики:
Рабочая температура: -40,+85.
Напряжение под нагрузкой: 19 В.
Ток под нагрузкой: 4 А.
Номинальная мощность: 76 Вт.
Размеры: 620 мм* 765 мм.
Гарантия 2 года.
Гарантия на мощность: 10 лет — 90%; 20 лет — 80%.
Монокристалл. сборные солнечные батареи — 250 Вт.
Технические характеристики:
Рабочая температура: -40,+85.
Напряжение под нагрузкой: 17.4 В.
Ток под нагрузкой: 14.2 А.
Номинальная мощность: 210 Вт.
Размеры: 1150 мм* 1320 мм.
Гарантия 2 года.
Гарантия на мощность: 10 лет — 90%; 20 лет — 80%.
Материал: «http://svenergiya.com/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html».
Солнечная панель сделать самому своими руками, ее изготовление и сборка
Солнце является неистощимым источником энергии. Люди давно научились тому, как эффективно пользоваться ей. Мы не будем вдаваться в физику процесса, а посмотрим, как можно использовать этот бесплатный энергетический ресурс. Поможет нам в этом самодельная солнечная панель.
Принцип действия
Что представляет собой солнечный элемент? Это специальный модуль, который состоит из последовательно-параллельных соединений огромного количества самых элементарных фотодиодов. Данные полупроводниковые элементы выращивали с использованием специальных технологий в условиях завода на пластинах из кремния.
К сожалению, такие устройства отнюдь не дешевые. Большинство людей не может их приобрести, однако на этот случай есть множество способов изготовить солнечные панели своими руками. И эта батарея вполне сможет создать конкуренцию коммерческим образцам. Причем цена ее будет совсем не сопоставима с тем, что предлагают магазины.
Постройка батареи из кремниевых пластин
Комплект для альтернативного источника энергии включает 36 кремниевых пластинок. Они предлагаются с размерами 8*15 сантиметров. Общие показатели мощности составят порядка 76 Вт. Также понадобятся провода для того, чтобы соединить элементы между собой, и диод, который будет выполнять функцию блокировки.
Одна кремниевая пластина выдает 2,1 Вт и 0,53 В при токе до 4 А. Соединять пластины необходимо только последовательно. Лишь таким образом наш источник энергии сможет выдать 76 Вт. На лицевой стороне нанесены две дорожки. Это «минус», а «плюс» расположен на тыльной стороне. Каждую из панелей необходимо расположить с зазором. Должно получиться девять пластин в четыре ряда. При этом второй и четвертый ряды необходимо развернуть наоборот относительно первого. Это требуется для того, чтобы все удобно соединилось в одну цепь. Обязательно нужно учесть диод. Он позволяет предотвратить разряд накопительного аккумулятора в ночное время суток либо в облачный день. «Минус» диода нужно соединить с «плюсом» батареи. Для заряда аккумулятора понадобится специальный контроллер. При помощи инвертора можно получить обычное бытовое напряжение в 220 В.
Сборка солнечных панелей своими руками
Самый малый коэффициент преломления света — у плексигласа. Он и будет использоваться в качестве корпуса. Это достаточно недорогой материал. А если нужно еще дешевле, тогда можно приобрести оргстекло. В худшем случае можно использовать поликарбонат. Но он мало подходит для корпуса по своим характеристикам. В магазинах можно отыскать специальный поликарбонат с покрытием, которое защищено от конденсата. Он позволяет также обеспечить батарее высокий уровень защиты от тепла. Но это еще не все элементы, из которых будет состоять солнечная панель. Своими руками стекло с хорошей прозрачностью несложно подобрать, это одна из основных составляющих конструкции. Кстати, подойдет даже обычное стекло.
Изготовление рамки
При монтаже кремниевые кристаллы необходимо крепить на небольшом расстоянии. Ведь нужно учесть различные атмосферные воздействия, которые могут повлиять на изменения основы. Так, желательно, чтобы расстояние составляло около 5 мм. В результате размер готовой конструкции составит где-то 83 690 мм.
Изготавливается солнечная панель своими руками с использованием профиля из алюминия. Он имеет максимальное сходство с фирменными изделиями. При этом самодельная батарея более герметична и прочна.
Для сборки понадобится уголок из алюминия. Из него делается заготовка для будущей рамки. Размеры – 83 690 мм. Для того чтобы скрепить профили между собой, необходимо заранее сделать технологические отверстия.
Внутреннюю часть профиля следует промазать герметиком на основе силикона. Наносить его нужно очень внимательно, чтобы все места были промазаны. От того, насколько качественно он будет нанесен, полностью зависит эффективность и надежность, которой будет обладать солнечная панель.
Своими руками теперь нужно положить в рамку из профиля лист из заранее подобранного прозрачного материала. Это может быть поликарбонат, стекло либо что-нибудь еще. Важный момент: силиконовый слой должен просохнуть. Это нужно учесть обязательно, иначе на кремниевых элементах появится пленка.
На следующем этапе прозрачный материал необходимо хорошо прожать и зафиксировать. Чтобы крепление получилось максимально надежным, следует воспользоваться метизами. Закрепим стекло по периметру и с четырех углов. Теперь солнечная панель, своими руками изготавливаемая, практически готова. Осталось лишь соединить кремниевые элементы между собой.
Пайка кристаллов
Теперь нужно как можно аккуратнее проложить проводник на пластинку из кремния. Далее наносим флюс и припой. Чтобы было удобнее работать, можно зафиксировать проводник с одной стороны чем-нибудь.
В этом положении аккуратно подпаиваем проводник к контактной площадке. Не давите на кристалл паяльником. Он очень хрупкий, вы можете его сломать.
Последние сборочные операции
Если для вас изготовление солнечных панелей своими руками впервой, то лучше использовать специальную разметочную подложку. Она поможет расположить необходимые элементы максимально ровно на необходимом расстоянии. Для того чтобы правильно отрезать провода нужной длины, соединяющие отдельные элементы, следует учесть, что проводник должен припаиваться к контактной площадке. Она немного вынесена за край кристалла. Если сделать предварительные расчеты, то выяснится, что провода должны быть по 155 мм.
Когда будете собирать все это в единую конструкцию, лучше взять лист фанеры или оргстекла. Для удобства кристаллы лучше предварительно расположить горизонтально и зафиксировать. Это легко делается с помощью крестиков для укладки плитки.
После того как вы соедините все элементы между собой, на каждый кристалл с обратной стороны наклейте двухсторонний строительный скотч. Нужно лишь немного прижать заднюю панель, и все кристаллы с легкостью перенесутся на базу.
Такой тип крепления никак ни герметизируется дополнительно. Кристаллы могут расширяться при высоких температурах, но это не страшно. Герметизировать нужно лишь отдельные части.
Теперь при помощи монтажной ленты необходимо закрепить все шины и само стекло. Прежде чем заклеивать и полностью собирать батарею, желательно протестировать ее.
Герметизация
Если у вас обычный силиконовый герметик, то не нужно полностью заливать им кристаллы. Так можно исключить риск повреждения. Для заливки этой конструкции нужен не силикон, а эпоксидная смола.
Вот так просто и непринужденно можно получать электрическую энергию почти даром. Теперь рассмотрим, как еще можно сделать солнечные панели своими руками.
Экспериментальная батарея
Эффективные системы для преобразования солнечной энергии требуют наличия фабрик огромных размеров, особого ухода за ними и серьезной суммы денег.
Давайте попробуем изготовить что-то самостоятельно. Все, что понадобится для эксперимента, легко можно купить в хозяйственном магазине или найти на вашей кухне.
Солнечная панель своими руками из фольги
Для сборки понадобится медная фольга. Ее без труда можно найти в гараже или на крайний случай легко приобрести в любом хозяйственном магазине. Для сборки батареи нужно 45 квадратных сантиметров фольги. Также следует купить два «крокодильчика» и маленький мультиметр.
Чтобы получить рабочий солнечный элемент, желательно иметь электрическую печку. Нужно не меньше 1100 Ватт мощности. Она должна накалиться до ярко-красного цвета. Еще подготовьте обычную пластиковую бутылку без горлышка и пару столовых ложек соли. Достаньте из гаража дрель с абразивной насадкой и лист металла.
Приступаем к работе
Первым делам отрежем часть медной фольги такого размера, чтобы она полностью ложилась на электроплитку. От вас потребуется вымыть руки, чтобы на меди не оставалось жирных пятен от пальцев. Медь тоже желательно помыть. Чтобы убрать покрытие с медного листа, воспользуйтесь наждаком.
Далее очищенный лист кладем на плитку и включаем ее на самый максимум возможностей. Когда плитка начнет греться, вы сможете наблюдать появление на медном листе красивых оранжевых пятен. Затем цвет изменится на черный. Необходимо подержать медь порядка получаса на раскаленной докрасна плитке. Это очень важный момент. Так, толстый слой оксида легко отслаивается, а тонкий будет липнуть. После того как пройдет полчаса, уберите с плиты медь и дайте ей остыть. Вы сможете наблюдать, как от фольги отваливаются куски.
Когда все остынет, оксидная пленка пропадет. Вы сможете легко очистить при помощи воды большую часть черного оксида. Если что-то не отдирается, не стоит и пытаться. Главное – не деформируйте фольгу. В результате деформации можно повредить тонкий слой оксида, он очень нужен для эксперимента. Если его не будет, солнечная панель, своими руками изготовленная, не будет работать.
Сборка
Второй кусок фольги отрежьте по тем же размерам, что и первый. Далее очень аккуратно требуется согнуть две части так, чтобы они вошли в пластиковую бутылку, но при этом не касались друг друга.
Затем цепляйте «крокодильчики» к пластинам. Провод от «нежареной» фольги – к «плюсу», провод от «жареной» — к «минусу». Теперь берем соль и горячую воду. Соль размешивайте до полного растворения. Выльем раствор в нашу бутылку. И теперь можно наблюдать на плоды трудов. Эта самодельная солнечная панель, своими руками сделанная, может быть в дальнейшем немного усовершенствована.
Другие способы использования солнечной энергии
Солнечную энергию уже как только не используют. В космосе она запитывает космические корабли, на Марсе от Солнца питается знаменитый марсоход. А в Соединенных Штатах Америки от Солнца работают дата-центры Google. В тех местах нашей страны, где отсутствует электричество, люди могут посмотреть новости по телевизору. Все это благодаря Солнцу.
А еще данная энергия позволяет обогревать дома. Воздушно-солнечная панель своими руками очень просто изготавливается из пивных банок. Они накапливают тепло и отдают его в жилое помещение. Это эффективно, бесплатно и доступно.
Как сделать солнечную батарею (самодельную солнечную батарею) из медного листа
Вы можете сделать солнечную батарею для выработки электричества от солнца, используя лист меди. Нагревая медь и охлаждая ее, как показано на видео ниже, вы формируете оксид меди (Cu ₂ O), также известный как оксид меди, слой на нем. Этот слой — полупроводник. Самые современные солнечные батареи работать с полупроводником из обработанного кремния.
Обратите внимание, что это не дает полезного количества электричество, в отличие от кремния и других коммерческих солнечных батарей, но это весело сделать.Вам понадобятся акры этих медных солнечных батарей для питания вашего дом.

Обратите внимание, как ближе к концу видео эффект демонстрируется измерение силы тока солнечной батареи при солнечном свете. Когда солнечный свет заблокирован, ток падает.
Для тех, кому интересно узнать об этом эффекте, вот несколько исследовательских работ. о солнечных элементах с закисью меди:
Солнечные элементы на основе оксида меди (I) (Cu ₂ O) — обзор (PDF-файл), Abdu, Y.и Муса, A.O
Производство закиси меди, материала солнечных элементов, термическим способом. окисление и изменение его физических и электрических свойств, А.О. Муса, Т. Акомолафе, М.Дж. Картер
Самая простая в изготовлении схема — это та, что используется в приведенном выше видео и показано на следующей диаграмме. Убедитесь, что провода, соединить две пластины выше уровня воды. Электрический контур замыкается за счет самой соленой воды.Соль делает комбинация воды и соли, способная проводить электричество. Убедись у вас есть амперметр, который может отображать в диапазоне от 0 до 50 мкА, так как количество тока, которое производит этот тип элемента, очень мало.
Схема для самостоятельной солнечной батареи в соленой воде.
Экспериментальная установка для тестирования солнечных батарей своими руками.
Как показано выше, соленая вода служит исключительно в качестве проводник заряда с внешней поверхности слоя закиси меди вернуться к медная пластина, которую покрывает оксид меди.В дальнейшем диаграмма иллюстрирует, если вы можете найти способ электрического подключения к слою оксида меди, не закрывая его от солнечного света, то вы можно обойтись без соленой воды и другой медной пластины. Эта проблема состоит в том, что слой оксида меди не проводит электричество через его поверхность, поэтому заряд на поверхности не может сделать это к соединительному проводу. Это была работа соленой воды, другая пластина и соединительные провода выше.
Распределение заряда на солнечном элементе с закисью меди и проводке.
Один из способов сделать это — прижать металлическую сетку к медистому оксида (см. диаграмму ниже). Некоторое количество солнечного света будет проходить через отверстия. в сетке к закиси меди и заставит заряд переместиться в поверхность к сетке. Сетка является проводящей и выдерживает заряд к соединительному проводу. Это будет быть менее эффективным, так как вы блокируете часть медистого оксид с сеткой.Также вы заберете только заряд с закись меди, которая находится рядом с проволочной сеткой.
Фотоэлемент с металлической сеткой своими руками.
Другой возможный способ — использовать стекло с прозрачным электрически проводящее покрытие и прижмите эту проводящую сторону против закиси меди (см. диаграмму ниже). Так как стекло и его покрытие прозрачное, солнечный свет не блокируется.Покрытие может по-прежнему вызывать некоторую потерю пропускания солнечного света, но он все равно будет лучше, чем сеточный подход. Пример это стекло с покрытием из диоксида олова, используемое в современной квартире ЖК-экраны компьютеров. Сам я не пробовал этот метод, но если да, пожалуйста, дайте мне знать, как это работает. Если вы сделаете снимок или видео, то я включу его сюда.
Самодельный фотоэлемент со слоем диоксида олова.
Как построить солнечную панель с нуля
Коммерческие солнечные панели по-прежнему довольно дороги, но в этом нет необходимости. Солнечные элементы доступны от ряда поставщиков по всему миру и могут быть легко собраны в вашу собственную солнечную панель, изготовленную по индивидуальному заказу.
Напряжение ячеек
Хорошая вещь в создании собственной солнечной панели заключается в том, что вы можете сделать ее в соответствии со своими потребностями. Солнечные элементы обычно доступны с напряжением 0,5 В и различными выходными мощностями.Их можно соединить последовательно, чтобы получить любое необходимое выходное напряжение, кратное 0,5 В. Если вы хотите зарядить батарею глубокого разряда 12 В для автономной работы, вам понадобится панель 18 В, которая будет состоять из 36 последовательно соединенных ячеек (36 x 0,5 В = выход 18 В). Вам нужно 18V, чтобы даже когда панель не находилась под солнечным светом, она могла заряжать аккумулятор.
Чтобы уменьшить количество необходимых элементов, вы можете попробовать разделить солнечные элементы, чтобы получить более высокое напряжение от каждой ячейки.
Солнечные элементы 0,5 В
Выходная мощность панели солнечных батарей
Второе соображение — это требуемая выходная мощность. Чтобы рассчитать, сколько солнечных элементов вам нужно, разделите общую мощность, которая вам нужна, на мощность каждой ячейки. Например, если вам нужна панель мощностью 200 Вт и вы используете ячейки 4 Вт, тогда вам потребуется 200 Вт / 4 Вт = 50 ячеек. Важно отметить, что выходная мощность не зависит от того, подключены ли элементы последовательно или параллельно. Вы можете прочитать эту статью о том, как правильно подобрать солнечную панель для вашего дома, чтобы оценить энергопотребление вашего дома.Также доступна электронная таблица, которая поможет вам в расчетах энергопотребления в домашних условиях.
Каркас панели солнечных батарей
Наконец, вам понадобится каркас для солнечных батарей. Солнечные элементы чрезвычайно хрупкие, и их необходимо защищать, как правило, листом плексигласа или стеклом. Кроме того, вам необходимо защитить заднюю часть ячеек, хотя этот лист не обязательно должен быть прозрачным и может быть сделан из дерева, фанеры, стекла или пластика. Вам также понадобится сделать каркас, который прикреплен к основе для крепления панели.
Как собрать панель
В этом руководстве мы создадим небольшую панель мощностью 36 Вт, хотя методология создания более крупных панелей мощностью 200 или 300 Вт одинакова.
Что вам понадобится для одной панели
9 солнечных элементов (0,5 В 4 Вт) — Купить здесь
2 листа безопасного / небьющегося стекла толщиной 3 мм 0,5 м x 0,6 м (20 ″ x 24 ″) — Купить здесь
Силиконовый герметик
— Купить здесь
Solar Bus Wire — Купить здесь
Провод для накладки на солнечные батареи — Купить здесь
Flux Pen / Solar Pen — Купить здесь
Паяльник
— Купить здесь — Купить здесь
Как собрать панель
Сначала вам нужно начать с планирования компоновки панели.Обычно это делается в соответствии с пространством, которое у вас есть для панели, вы можете быть ограничены длиной или шириной панели, и вы можете настроить другие размеры в соответствии с вашими требованиями. Для 9 солнечных элементов использовался лист стекла 0,5 x 6 м (20 ″ x 24 ″), и элементы были расположены, как показано ниже:
Следующий шаг и, возможно, самый трудоемкий шаг в создании вашей панели — это установка ваших солнечных батарей. Вы можете купить элементы с вкладками, и это рекомендуется, если вы не знакомы с использованием паяльника, хотя большинство поставщиков солнечных элементов предоставят вам элементы без вкладок.Это несложно, если у вас есть правильная техника, но вам может потребоваться сначала попрактиковаться на одной или двух ячейках, так как соединительную проволоку нелегко удалить.
Обрежьте провод для язычков немного (1 см / 1/2 дюйма) по длине одной ячейки для концевых выступов и удвойте длину каждой ячейки для соединительных выступов. Теперь начните припаивать провод к солнечному элементу. Сначала проведите фломастером линию по длине серебряных линий табуляции. Выровняйте провод для выступов над линиями выступов, а затем пропустите горячий паяльник по длине выступа.Не оставляйте паяльник на одном участке слишком долго, так как он перегреется и повредит элемент. Нет необходимости добавлять припой к проводу, так как проводник поставляется предварительно припаянным.
Вот видео-инструкция по припаивке вкладок к солнечным элементам:

После того, как вы разместили все ячейки вкладками, вам нужно соединить их вместе. Передняя часть каждой ячейки отрицательна, а задняя часть ячейки — положительна. Их необходимо соединить последовательно, как батареи, чтобы сформировать цепочку ячеек задом наперед.Припаяйте соединительные провода от задней части одной ячейки к передней части соседней ячейки, пока вы не закончите каждую линию. Затем вы используете провод шины для соединения линий. Конечный план должен выглядеть как на схеме ниже:
Помните при соединении линий, что они тоже должны быть соединены положительным полюсом с отрицательным, поэтому соседние линии должны проходить в противоположных направлениях.
Когда вы закончите соединять ваши линии вместе, у вас должна быть одна положительная шина и одна отрицательная шина, которые будут выходами вашей солнечной панели.Они могут быть подключены к специальной коробке для солнечных панелей или припаяны непосредственно к проводам для небольших панелей.
После завершения сборки шинных проводов вы можете добавить защитное стекло или покрытие из плексигласа на солнечные элементы. Нанесите непрерывную полоску силикона по периметру подложки, а затем осторожно опустите стекло на подложку поверх ячеек. Силикон должен образовывать сплошное уплотнение по краям панели, и теперь ячейки будут защищены.
Скрепите вместе стекло и заднюю панель (в данном случае задняя панель также представляет собой стеклянный лист) и дайте силикону затвердеть в течение ночи.
Установите клеммную коробку на опорную плату и припаяйте клеммы исходящей шины к клеммной колодке. Коробку можно закрепить винтами на деревянной подложке или прикрепить силиконовой изоляцией, если используется стеклянная подложка.
Наконец, прикрепите любой монтажный кронштейн, который вам нужен, к задней панели, и ваша солнечная панель готова.
Подключите его к солнечному контроллеру заряда для зарядки аккумуляторов или подключите его напрямую к нагрузке постоянного тока.Если вы запитываете нагрузку переменного тока, вам необходимо подключить силовой инвертор, прочтите это руководство по выбору силового инвертора.
Прочтите наше полное руководство по переходу на солнечную энергию для получения дополнительной информации о проектировании солнечной энергетической системы.
DIY Solar — Могу ли я установить солнечные панели самостоятельно?
Как сторонники устойчивого образа жизни и солнечной энергии, мы постоянно получаем этот вопрос. Я должен пойти на солнечную батарею? И если вы посмотрите вокруг, солнечные батареи сегодня повсюду. Вы даже можете найти их в Costco вместе с газонокосилкой и пещерой.
Солнечные панели означают свет или тьму для семьи, живущей в Африке, или семьи, живущей вне сети в Техасе или Калифорнии. Но после Covid-19 мы все начали немного думать о планах на случай непредвиденных обстоятельств. Определенно, есть новый импульс к самообеспечению и устойчивости, и мы все приходим к вопросу о солнечных батареях по нашим собственным причинам — даже если мы не хищники деревьев. Некоторые из нас хотят спасти планету, используя бесконечную чистую энергию солнца, другие хотят сэкономить много денег на ежемесячных счетах за электроэнергию и заработать привлекательные 30% скидки с федерального налога.Некоторым просто нужно надежное электричество, чтобы жить без электросети.
Перейти на солнечную батарею, начать ферму, сделать все?
Солнечные батареи — прекрасная идея для дома или дачи. И это может увеличить стоимость при перепродаже. Но Могу ли я сам установить солнечные батареи ? Простой ответ: да, в Соединенных Штатах можно, но нет, если вы живете в Австралии. Более важный вопрос, который вам нужно задать себе: Готов ли я рисковать? ? И — планируете ли вы подавать питание в вашу местную энергосистему? Будете ли вы жить в своем доме круглый год — и сколько электроэнергии, по вашему мнению, вам понадобится? Мы создали руководство по использованию солнечных панелей своими руками, чтобы помочь вам в процессе принятия решения на раннем этапе.Прочитав это, стоит обратиться в компанию, которая предлагает солнечный калькулятор, чтобы помочь вам оценить ваши потребности в электроэнергии и сколько будет стоить система с расходами на установку и без них.
Итак, если вы пришли за советом по солнечной энергии, не говоря о киловатт-часах, от которых у вас кружится голова, мы собрали некоторые из основных плюсов и минусов самостоятельной установки или самостоятельной установки солнечных батарей. . Мы собираемся использовать 2 тематических исследования наших друзей из Канады, которые устанавливали солнечные панели в своих домах и пытались самостоятельно обслуживать эти солнечные системы, и что может случиться, если вы сделаете это в одиночку.Прежде чем приступить к установке одной солнечной панели в своем доме, подумайте о том, чтобы поговорить с местным специалистом, чтобы понять все юридические вопросы и законы о зонировании, прежде чем строить, подключать и подключать.
Будете ли вы жить в своем доме круглый год — и сколько электроэнергии, по вашему мнению, вам понадобится? Солнечные панели можно легко увеличить, добавив больше панелей, по сравнению с чем-то вроде газогенератора, который ограничен средним размером бензобака.
Не у всех домовладельцев одинаковые потребности и семейные ситуации.Некоторым владельцам домов потребуется достаточно энергии для питания нескольких фонарей и зарядки аккумуляторов мобильных телефонов в ночное время. В других домах может быть больше потребностей в электроэнергии, что связано с посудомоечными машинами, телевизорами и холодильниками. Некоторые дома будут заняты круглый год, что помогает циклически разряжать батарею, в то время как другие системы солнечных панелей нужно будет обслуживать особым образом, если дом не используется постоянно. Вы хотите сдавать недвижимость в аренду через VRBO или AirBNB? Сработало бы это, если бы вы единственный человек, который мог управлять солнечной системой?
7 шагов к самостоятельным солнечным панелям
Спроектируйте систему в соответствии с потребностями в энергии
Купите оборудование для вашей солнечной системы: солнечные батареи, инверторы, стойки
Установите физическое крепление для солнечных панелей на крыше или в саду
Подключение солнечных батарей
Установить и подключить солнечный инвертор и аккумулятор
Подключитесь к основной электрической плате
Уведомить местное коммунальное предприятие и запросить PTO (разрешение на включение и подключение к сети — если применимо)
Установка солнечных фотоэлектрических панелей своими руками — Плюсы
Купите комплект онлайн и сделайте свой дом солнечным, как настоящий Solarpunk!
Пример из практики: мой друг Р.управляет небольшой системой солнечных батарей для питания света, своего мобильного телефона и аккумулятора ноутбука в Онтарио, Канада. В дом приносят свежую родниковую воду, и она использует компостные туалеты, поэтому для работы насосов не требуется электричество. Когда ее партнер умер, она беспокоилась о сохранении самодельной солнечной системы, которую ее партнер построил и поддерживал на протяжении многих лет. Несколько дней она бегала по дому в поисках источника энергии (отключенный свет, разряжающий батарею?), И ей нужно было немного узнать о батареях у местных друзей.В конце концов, она была очень довольна тем, что могла сама поддерживать систему и полагаться на свои собственные силы.
Может быть, вам нужно немного мощности для вашей смещенной по центру кабины A в лесу? Это Стедсанс в Швеции.
Накопление:
Комплекты солнечных фотоэлектрических (фотоэлектрических) панелей «сделай сам» могут потенциально сэкономить вам значительную сумму денег, так как установка панели стоит от 2000 до 5000 долларов в США, или даже более 10000 долларов, когда вы работаете с большой солнечной панелью. инсталляции.Это число может сильно различаться в зависимости от того, где вы живете.
Меньше затрат времени:
Комплект для самостоятельной работы на солнечной энергии, который вы можете найти в местном хозяйственном магазине или в Интернете, идеально подходит для людей, у которых есть сезонная собственность, поскольку вы можете купить менее сложную систему и батарею и быстро запустить ее. Просто убедитесь, что на него есть гарантия.
Вы становитесь самодостаточными:
Установка солнечной системы может вызвать у вас чувство гордости, и когда что-то пойдет не так, вы сможете узнать, что работает и как это исправить.Ваши навыки можно продать или подарить другим людям в вашем сообществе, а когда у вас появятся дети, вы также можете передать им этот важный жизненный навык.
Положите их на свой сортир!
Хотите унитаз с питанием от солнца? Какая-то мощность в старом сарае или сарае для инструментов? Если вы устанавливаете панели самостоятельно, у вас будет больше свободы выбора необычных мест. Может быть, на крыше дома на колесах? Ваша лодка? Solarpunk заселил свой курятник?
Установка солнечных панелей своими руками — Минусы
Пример из практики: Мой друг Финн купил самодельную солнечную энергетическую систему за 20 000 долларов, чтобы привести в действие автономный старый домик, который он купил в лесу в Канаде.Другого источника энергии не было, и ему нужно было электричество для водяных насосов, фонарей, небольших приборов. Финн решил, что он может сам установить, запустить и обслуживать солнечную систему. Это сработало в первое лето, когда они с женой были в домике. После зимы, проведенной вдали от дома, Финн понял, что до зимы он неправильно переключил батареи, и вся его система сгорела и нуждалась в замене. Это был болезненный урок. И это случилось дважды.
Риск поражения электрическим током, повреждения дома, падения с высоты:
Солнечные панели производят электричество и по этой причине могут подвергнуть вас и вашу собственность риску из-за неисправности электрических цепей.Большинство систем необходимо устанавливать в качестве крепления на крыше или на земле, и установка их на определенной высоте, необходимой для сбора солнечных лучей, может быть опасной, если вы упадете или что-то упадет на вас. В некоторых странах установка вашей собственной системы является незаконной.
Знать, где установить:
Каждое животное должно собирать как можно больше солнца большую часть года. Если ваше крепление не может вращаться, вам лучше убедиться, что вы знаете, как работают солнечные часы, прежде чем выбирать место для крыши и заднего двора.Вы хотите собирать большую часть солнечных лучей в течение большей части года.
Фотоэлектрические панели более низкого качества:
Если вы покупаете одну из систем на Amazon или в местном магазине Costco, скорее всего, потребительские бренды не так надежны, как системы, приобретаемые компаниями, занимающимися установкой солнечных панелей, которые могут покупать лучше оптом. Если вы хотите, чтобы ваша система прослужила десятилетие или чуть больше, это решение, вероятно, подойдет. Ожидается, что более надежные системы прослужат до 30 лет.
Необходимо немного разбираться в технике:
Если вы думаете, что AC / DC Current — это рок-группа 70-х, вы можете попросить профессиональную помощь.
У вас высокие потребности в энергии:
Если у вас высокие или непостоянные потребности в энергии, например, в стиральных машинах, холодильниках или телевизорах, учтите, что повышенные потребности в энергии — особенно зимой — требуют более сложной электрической системы. Подумайте о том, чтобы нанять профессионала, который поможет вам управлять потребностями в хранении данных и правильно циклически заряжать аккумулятор, когда ваши потребности в энергии меняются.
Лимиты на налоговые льготы, зеленые тарифы:
Если вы купите солнечную панель «сделай сам», вы ограничите возможность подключения к ближайшей электросетевой компании.Это означает, что вы не получите налоговых льгот или пассивного дохода, продав неиспользованную электроэнергию обратно энергетической компании. Если это все равно для вас, то вперед.
Недвижимость на время отпуска:
Мы арендовали дом, который работал на солнечной энергии, и инструкции по его использованию были сложными и неопределенными, потому что это была самодельная система. За кофемашиной на стене было несколько ручек, и мы никогда не были уверены, что они были на правильных настройках.Профессиональные сборки могут дать незнакомым конечным пользователям больше уверенности в том, что они находятся в безопасном и хорошо организованном доме для аренды AirBNB или VRBO, и что они смогут наслаждаться ожидаемым ими комфортом без кондиционирования воздуха — потому что солнечная энергия! В этой связи ваш дом на солнечной энергии может стать отличным фильтром для тех экологических клиентов, к которым вы хотите приехать и остаться в нем.
Оформление документов :
Если вы не используете небольшую систему в уютной хижине в лесу (хорошо на открытой местности в лесу, чтобы поймать солнце!), Вам нужно будет подать некоторые документы в местные органы власти.Компании по производству солнечных панелей, которые делают это ежедневно, могут подавать документы, когда они спят. Вы, наверное, нет. Посмотрите, что это значит для вас и штата, в котором вы планируете установить солнечные панели.
Оплата труда по завышенным ценам:
Если вы посмотрите на жилую солнечную установку, бригады отправляются в дни строительства. Посмотрите в Интернете и посчитайте. Хотя компании, устанавливающие солнечные батареи, заявляют, что они берут всего 10% за рабочую силу, во многих случаях стоимость рабочей силы устанавливается на уровне стоимости оборудования.Проявите должную осмотрительность. С другой стороны, неплохо создать рабочие места на местном уровне.
Выводы о плюсах и минусах солнечных батарей своими руками — следует ли устанавливать панели самостоятельно?
Самостоятельная установка возможна по гораздо более низкой цене, чем профессиональная установка солнечных панелей.
Если вы выберете путь «сделай сам», вам нужно будет многому научиться и подать документы, вероятно,
Если вы удобный человек или воображаете себя кем-то, кто хочет им быть, и у вас есть время и энергия, пройдите по маршруту DIY солнечных панелей
Если вы ищете хорошее решение для жилого дома, мы рекомендуем вам связаться с местной компанией, производящей солнечные панели, для получения предложения.Вы будете получать льготные тарифы и налоговые льготы, которые окупятся за вашу систему примерно через 10-15 лет
Связанные
Комментарии
комментариев
Создайте свои собственные солнечные панели
29 ноября 2018 г.
соавтор: Engineering for Change Эдинбургский университет
Engineering for Change наткнулся на страницу Facebook организации-единомышленника, которая поделитесь нашим именем, этот базируется в Эдинбурге, Великобритания.British Engineering for Change — это организация, возглавляемая студентами Эдинбургского университета. Организация возникла из «Инженеров без границ» в Великобритании, когда студенты самостоятельно приступили к изменениям правил в своем университете, которые препятствовали членству во внешних обществах. Сейчас студенты реализуют два местных проекта в Великобритании и два международных проекта.
За границей организация отправляет студентов инженерных специальностей в Камбоджу и Румынию на каникулы в летних школах. В Камбодже студенты работают с местной организацией под названием «Сообщество прежде всего» над разработкой систем аквапоники, дополняющих устойчивые методы ведения сельского хозяйства.В Румынии студенты работают в румынской благотворительной организации FAST, чтобы оказывать социальную помощь маргинализированным общинам рома. Дома студенты работают со своим университетом и с начальными школами, чтобы вести интерактивную образовательную деятельность в области науки и инженерии. Недавно команда разработала машину для переработки пластика для университетского городка и провела семинар по созданию солнечных панелей.
Это практическое руководство является вкладом (британской) компании Engineering for Change в лучшее понимание основ солнечной энергетики.
1. Что вам понадобится
Обратите внимание, что мы упомянули стоимость некоторых необычных товаров, и цены указаны в британских фунтах.
Флюсовый перо, шинный провод, табуляционный провод.
Стоимость: их можно купить вместе через VIKOCELL на Amazon. 9,99 фунтов стерлингов за 20-метровую табуляцию, 2-метровую шину, 1 шт. Флюсовую ручку.
Солнечные элементы: 12,5 см x 12,5 см каждый. 10 на доску.
Стоимость: 12,99 фунтов стерлингов за 10 ячеек (монокристаллическая кремниевая фотоэлектрическая пластина VIKOCELL 2,7 Вт) на Amazon.
Паяльник (и хватит припоя!)
Стоимость: Любой магазин электроники примерно за 20 фунтов.
Клеевой пистолет и клей.
Очки защитные.
Деревянная доска, 35 см x 80 см.
Стоимость: Может быть бесплатно. Попробуйте мастерские по запискам.
Наждачная бумага, если доска нуждается в шлифовании.
Проволока: около 20 см.
Вольтметр и светодиоды для проверки вашей солнечной панели.
Стоимость: светодиоды очень дешевы, их можно купить в любом магазине электроники.
2. Подготовьте древесину
Не забудьте при необходимости отшлифовать острые кромки и шероховатые участки.
Нарисуйте карандашом 10 квадратов (12,5 x 12,5 см) на одной стороне доски. Оставьте 1 см свободного пространства.
3. Обрежьте тросик.
Отрежьте отрезок троса длиной 26 см. То есть 2 х 12,5 см + 1 см.
4. Припаиваем элементы
Сначала нам нужно припаять положительную сторону элемента (синяя сторона).
4.1. Нанесите флюсовую ручку
Нанесите флюсовую ручку перед пайкой. Выделите только область, которую вы будете паять, отмеченную на схеме красными полями. Выделите область 2-3 раза.
4.2. Поместите соединительный провод + удерживайте
Поместите соединительный провод на ячейку, которую вы собираетесь паять.
Держите фиксирующий провод неподвижно, поместив груз на провод (но не на солнечную батарею!)
Поместите груз как можно ближе к зоне пайки, чтобы он был как можно более устойчивым.
4.3. Припаяйте язычок к ячейке
С паяльником в одной руке и припоем в другой, припаяйте язычок к ячейке.
Не дави слишком сильно и действуй быстро!
Слишком долгая пайка в одной области приведет к сгоранию ячеек и появлению черных отметин (см. Рисунок ниже).
4.4. Припаяйте ячейку по всей длине.
Припаяйте соединительный провод по всей длине ячейки.
Повторите для второй строки.
5. Соберите ячейки
Для сборки ячеек вы собираетесь припаять отрицательную часть ячеек (внизу). Этот раздел аналогичен разделу 4.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ : Эта сторона еще более хрупкая. Будьте ОЧЕНЬ осторожны.
Конечный продукт виден на изображениях слева; верхняя (положительная) часть каждой солнечной панели должна быть подключена к нижней (отрицательной) следующей.
5.1. Нанесите флюсовую ручку
Нанесите флюсовую ручку на 4 полосы (еще 2-3 раза).
Оставьте между ними расстояние ~ 1 см.
Будьте осторожны, соберите ячейки по прямой линии. Используйте деревянную палку или другой прямой край.
6. Приклейте ячейки
Приклейте ячейки на деревянную доску. Один человек должен осторожно держать пять ячеек, а другой нанести клей (клеевой пистолет) на доску под одной ячейкой. Сделайте это для каждой ячейки.
Убедитесь, что положительный конец одной линии находится рядом с отрицательным концом другой линии (проверьте с помощью амперметра).
Будьте осторожны с клеевым пистолетом; неудивительно, что клей горячий.
7. Приклейте провод шины
Отрежьте два небольших провода шины (меньше длины ячейки) и один длинный (длина ячейки вдвое больше).
Приклейте их на расстоянии 2-3 см от ячеек. Один человек наносит клей, а другой — провод шины.
Не пытайтесь удалить клей.Если это неизбежно, будьте очень осторожны. Клей крепится к хрупким клеткам. Вам придется начинать все сначала, если вы сломаете одну сейчас!
8. Припаяйте провода
Припаяйте конец красного провода к положительному началу, а конец черного провода к отрицательному концу.
Клей плавится из-за нагрева припоя; не беспокойся об этом.
9. Приведение в действие солнечной панели
Теперь, когда у вас есть полностью собранная солнечная панель, вы захотите извлечь из нее пользу!
9.1 Проверьте свою солнечную панель
Сначала проверьте свою солнечную панель. Используйте вольтметр для измерения напряжения. Какое у вас напряжение? Осветите свои солнечные батареи, чтобы увидеть увеличение! Нам удалось получить 3,5 В с помощью лампочки автомобильной фары.
9.2 Приложения
Эта панель питается постоянным током (DC), поэтому сейчас она может питать только определенные электрические компоненты (мы питали светодиоды). Даже при таком низком напряжении, если вы поместите оба провода близко друг к другу на языке, вы можете почувствовать небольшой толчок (безболезненно!).
Розетки в вашем доме переменного тока. Если вы хотите преобразовать постоянный ток в переменный, вам понадобится инвертор мощности для преобразования мощности, контроллер заряда для ее стабилизации и конденсатор для ее хранения. Все это весело.
Спасибо Fergus McIlwaine из Engineering for Change — University of Edinburgh за создание этого руководства.
теги: доступная солнечная энергия, DIY, практическое руководство, SDG7, солнечная панель
Лучшие мини-панели солнечных батарей для проектов DIY
Солнечные батареи.Они пользуются одним из самых мощных и бесплатных ресурсов природы — солнечным светом. В настоящее время они являются одними из самых популярных источников зеленой энергии и используются повсюду, как и наши дома. Однако это более крупные солнечные панели размером около 65 x 39 дюймов.
Существуют также мини-солнечные панели, которые намного меньше по размеру и к тому же просты в использовании, что позволяет использовать их почти везде, как наши собственные проекты DIY. Некоторые примеры использования мини-солнечных батарей — в калькуляторах, часах и т. Д.В этом блоге вы узнаете о:
Как работают мини-солнечные панели?
Лучшие мини-панели солнечных батарей для проектов «сделай сам»
Советы по максимально эффективному использованию мини-панели солнечных батарей
Идеи проектов, с которых можно начать работу
Теперь давайте перейдем к нашему первому пункту!
Как работают мини-солнечные панели?
Подобно обычным солнечным панелям, они поглощают солнечный свет как источник энергии для выработки электричества с помощью фотоэлектрических элементов.Они передают поглощенную энергию полупроводнику, который создает электрическое поле и передает напряжение и ток, которые затем измеряются в ваттах (Вт).
В большинстве мини-солнечных панелей используются монокристаллические кремниевые солнечные панели, поликристаллические кремниевые солнечные панели или тонкопленочные солнечные панели для выработки солнечной энергии из солнечного света.
Тонкопленочные солнечные панели состоят из солнечных элементов, которые имеют светопоглощающие слои и намного меньше стандартных кремниевых панелей, что позволяет им быть светлыми.
Монокристаллические панели создаются из единой непрерывной кристаллической структуры по сравнению с поликристаллическими, которые состоят из множества фрагментов кремния вместе, образующих пластины панели.
Монокристаллические солнечные панели более эффективны, чем поликристаллические солнечные панели, но стоят дороже.
Лучшие мини-панели солнечных батарей
Вы можете подумать, что приобретение мини-солнечной панели может вызвать дыру в вашем кошельке, но нет! Здесь, в Seeed, наши мини-солнечные панели варьируются от самых дорогих солнечных панелей всего за 39 долларов.90 и самая дешевая — 1,95 доллара! Удивлен? Я тоже! Здесь, в Seeed, мы предлагаем 3 типа мини-солнечных панелей для ваших проектов:
Портативные эффективные мини-панели солнечных батарей
Тонкопленочные гибкие мини-солнечные панели
Миниатюрные солнечные панели
Портативные эффективные мини-солнечные панели
Солнечная панель 0,5 Вт 55X70 (1,95 доллара США)
Ищете дешевую, эффективную и портативную мини-солнечную панель? Что ж, наша солнечная панель 55X70 мощностью 0,5 Вт идеально подойдет для вашего проекта на открытом воздухе!
Наш 0.Солнечная панель 5 Вт 55 × 70 — это не только соотношение цены и качества, размер 55x70x3 мм и вес всего 17 г, она также портативна и удобна в переноске!
Эта мини-солнечная панель изготовлена из монокристаллического материала (монокристаллического), который обеспечивает высокую эффективность преобразования солнечной энергии — 17%.
Несмотря на то, что он действительно миниатюрный, с высокоэффективной монокристаллической солнечной панелью, он способен обеспечить достаточно энергии для ваших домашних проектов.
Он также имеет тонкую полимерную поверхность, которая делает его водонепроницаемым, а прочную спинку можно использовать на открытом воздухе.2-миллиметровый соединитель JST прикреплен к штрафу, что делает его идеальным для совместной работы с большинством наших плат для солнечных батарей, таких как серия микроконтроллеров Seeeduino, серия плат для зарядки Lipo Rider и серия продуктов XBee carrier WSN.
Типичное напряжение холостого хода составляет около 5 В, в зависимости от силы света. В ясные летние дни при ясном небе пиковое напряжение OC может достигать 10В.
Это не то, что вы ищете? Мы также предлагаем 5 похожих продуктов Mini Regular Solar Panels, которые отличаются только размером и мощностью:
Для вашего удобства мы составили таблицу, в которой сравниваются все наши обычные мини-солнечные панели, чтобы вы могли легко выбрать ту, которая подходит для вашего проекта!
Тонкопленочные гибкие мини-солнечные панели
2V 1W Тонкопленочная гибкая солнечная панель ($ 13.50)
Наша тонкопленочная гибкая мини-солнечная панель построена на ультратонком нижнем листе, который можно установить под углом до 30 градусов.
Он упакован в прочную пленку ETFE с высоким коэффициентом светопропускания и быстросохнущую пленку EVA.
Используя новейшую технологию гибких солнечных элементов, мы предлагаем новое решение для зарядки ваших аккумуляторов, и вам больше не потребуется плоская поверхность для установки солнечной панели.
Это позволяет многим производителям создавать свои наружные товары с помощью легких и гибких солнечных панелей.
Некоторые особенности этой тонкопленочной гибкой солнечной панели:
Цепной
Водонепроницаемый
Легкий
Мы также предлагаем аналогичную тонкопленочную гибкую мини-солнечную панель, которая отличается только размером и мощностью:
Для для вашего удобства мы составили таблицу, в которой сравниваются все наши тонкопленочные гибкие мини-солнечные панели, чтобы вы могли легко выбрать ту, которая подходит для вашего проекта!
Миниатюрная солнечная ткань
Солнечная ткань CIGS, 5 Вт
Эта тонкопленочная солнечная панель изготовлена из очень гибкого материала CIGS.
Эффективность преобразования солнечной энергии составляет 14%, что намного выше, чем у других тонкопленочных солнечных панелей.
В дополнение к своей высокой эффективности, наша солнечная панель построена на ультратонком заднем листе, который можно вращать на 360 градусов, и изготовлена из специальной пленки ETFE, которая отличается прочностью и высоким коэффициентом светопропускания.
Некоторые особенности этой солнечной ткани CIGS 5 Вт:
Мы также предлагаем 2 похожих продукта, которые отличаются только размером и мощностью:
Для вашего удобства мы составили таблицу, сравнивающую все наши тонкопленочные мини-солнечные ткани, чтобы вы легко подберете тот, который подходит вашему проекту!
Советы по максимально эффективному использованию мини-солнечной панели
Вот несколько советов, которые помогут убедиться, что ваша мини-солнечная панель работает эффективно и рационально!
По возможности держите мини-солнечную панель подальше от воды, так как это может вызвать помутнение солнечных панелей там, где водяной пар присутствует внутри ваших солнечных панелей
Избегайте царапин вашей солнечной панели
Удалите пластиковую прозрачную пленку с вашей солнечной панели (если есть )
Очистите поверхность от любых остатков и пыли!
Идеи проекта мини-солнечной панели
Итак, теперь у вас есть собственная солнечная панель, что вы можете с ней делать? Не волнуйтесь, мы предложим вам несколько идей для проектов солнечных панелей!
Включите Arduino в 4 шага с помощью мини-панели солнечных батарей
Что вам нужно?
Инструкции
Подключите солнечную панель и литий-полимерный аккумулятор в отведенных для них местах на экране солнечного зарядного устройства, как показано на рисунке ниже:
Поместите солнечную панель под солнечный свет или лампы накаливания и убедитесь, что индикатор зарядки (красный) светится, как показано на рисунке ниже:
Когда аккумулятор полностью заряжен, красный индикатор загорится зеленым.
Затем вы можете установить щит на Seeeduino. Когда вы включаете экран солнечного зарядного устройства, он должен включать Seeeduino.
DIY портативное мини-зарядное устройство для телефона на солнечной панели
Что вам нужно?
Любые из наших обычных солнечных панелей, тонкопленочных гибких солнечных панелей или солнечной ткани
Зарядное устройство USB для старого телефона
Кабель зарядного устройства телефона
Поскольку для этого проекта потребуется пайка и монтаж, вам потребуется:
Инструкции
Снимите зарядное устройство USB со старого телефона и извлеките схему зарядного устройства USB внутри.Схема должна быть повышающим или понижающим регулятором для работы с солнечной панелью.
Припаять схему зарядного устройства к солнечной батарее
Закрепите схему зарядного устройства USB на солнечной панели с помощью пистолета для горячего клея.
Обратите внимание, что порт USB не должен выступать наружу, а цепь USB не должна касаться других выводов на панели солнечных батарей!
Готово! Просто подключите USB-кабель телефона к USB-порту и подключите его к телефону, и он должен заряжаться!
Сводка
Все еще не знаете, какой тип мини-солнечных батарей подойдет для вашего проекта? Не стоит беспокоиться! Мы составили таблицу для сравнения трех различных типов солнечных панелей, в которой вы сможете определить их различия и выбрать наиболее подходящую мини-солнечную панель для вашего проекта!
Диапазон мощности Тип Гибкий Водонепроницаемость КПД Стоимость
Обычные солнечные панели 0.5 Вт, 1 Вт, 1,5 Вт, 2 Вт, 2,5 Вт 3 Вт Кремний монокристаллический
Нет Есть 1-й Самый низкий
Тонкопленочная гибкая солнечная панель 0,5 Вт, 1 Вт Тонкая пленка Есть Есть 3-й Высокая
Солнечная ткань 1,25 Вт, 2,5 Вт, 5 Вт Тонкая пленка Есть Есть 2-я Самый высокий
Решили, какой тип мини-солнечной панели вы хотите приобрести? Вы можете ознакомиться со всеми нашими солнечными панелями здесь!
Следите за нами и ставьте лайки:
Теги: Солнечная панель Arduino, Лучшие солнечные панели, Дешевые солнечные панели, Гибкая солнечная панель, Мини-солнечные панели, Монокристаллические солнечные панели, Самые эффективные солнечные панели, Поликристаллические солнечные панели, Портативная солнечная панель, Солнечная энергия, Солнечный модуль, Панели солнечных батарей
Продолжить чтение
Солнечные элементы, использующие рассеянный свет
Существующие солнечные элементы могут преобразовывать только часть солнечной энергии в электричество.Компания Cambridge Photon Technology надеется улучшить это. Фото: View Stock / Getty
Cambridge Photon Technology является дочерней компанией Кембриджского университета, Великобритания, и входит в восьмерку финалистов конкурса Spinoff Prize 2021.
Поскольку мир уделяет больше внимания возобновляемым источникам энергии, производители солнечных батарей стремясь выжать из своих панелей все возможное электричество. К сожалению, производители сталкиваются с ограничениями в отношении эффективности своих устройств.Британская компания Cambridge Photon Technology считает, что нашла способ значительно увеличить количество электроэнергии, которую может производить фотоэлектрический материал в солнечных элементах.
Все солнечные элементы работают, по сути, одинаково: свет попадает на устройство и возбуждает в нем электроны, вызывая протекание электрического тока. Предпочтительным фотоэлектрическим материалом является кремний, который может поглощать большую часть падающего солнечного света и преобразовывать его в электричество. Но кремний лучше всего работает с фотонами в красной и ближней инфракрасной частях спектра.Более длинноволновые фотоны с меньшей энергией — дальняя инфракрасная область, микроволны и радиоволны — не доставляют достаточно энергии для протекания тока. Зеленые и синие фотоны с более короткими длинами волн содержат больше энергии, чем может выдержать кремний, а избыточная энергия тратится в виде тепла.
Cambridge Photon Technology заявляет, что нашла способ остановить эту трату: преобразование фотонов с более высокой энергией в фотоны с более низкой энергией, которые может использовать солнечный элемент. «Мы пытаемся решить проблему повышения эффективности солнечных фотоэлектрических систем и значительного снижения затрат, не отказываясь от установленной кремниевой технологии», — говорит Дэвид Уилсон, глава отдела развития бизнеса компании.
Максимальная эффективность определяется явлением, называемым пределом Шокли – Кайссера. Все фотоэлектрические материалы имеют свойство, называемое запрещенной зоной, которое определяет, сколько энергии может пройти в отдельные электроны; для кремния это 1,1 электрон-вольт. Это соответствует фотонам в ближней инфракрасной части спектра. Фотоны, которые имеют более высокую энергию, чем эта запрещенная зона — весь спектр видимого света — могут генерировать электроны, но любая дополнительная энергия фотона за пределами запрещенной зоны материала выделяется в виде тепла.Из-за этого ограничения обычный солнечный элемент, работающий в идеальных условиях, может преобразовывать в лучшем случае 29% солнечной энергии в электричество.
Новый метод, основанный на явлении, называемом делением синглетного экситона, был разработан физиком Акшаем Рао и его командой из Кембриджского университета. Рао также является научным руководителем стартапа. Когда свет попадает на фотоэлектрический материал, он создает экситон, в котором отрицательно заряженный электрон и положительно заряженная электронная вакансия связаны электростатическим зарядом.Но если материал представляет собой органический полимерный полупроводник, фотон может создать не один, а два экситона с более низкой энергией, оба из которых могут быть преобразованы в электрический ток. «Вы сохраняете полную энергию, которая входит и выходит, но вы заставляете кремний получать больший поток фотонов в той части спектра, которая хорошо преобразуется в электричество», — говорит Уилсон.
Идея расщепления фотонов не уникальна. «В течение многих лет люди подозревали, что можно использовать это явление деления синглетных экситонов в органических полупроводниках, чтобы обойти предел Шокли – Кайссера», — говорит Уилсон.Но только в 2014 году Рао и его коллеги, работая в лаборатории физика Ричарда Френда в Кембридже, впервые разработали практический способ сделать это ¹.
С самого начала планировалось коммерциализировать эту работу, говорит Клаудио Маринелли, инженер-электрик и предприниматель, который является исполнительным директором компании. Рао поговорил с производителем солнечных панелей, чтобы понять, что нужно отрасли и как его технология может помочь, а затем обратился к людям, обладающим опытом в бизнесе, включая Маринелли и Уилсона, с просьбой помочь создать товар, пользующийся спросом.
Рао разработал фотонно-умножающую пленку, состоящую из слоя органического полимера пентацена, усеянного квантовыми точками селенида свинца — небольшими светоизлучающими сгустками неорганического материала. Полимер поглощает синие и зеленые фотоны и превращает их в пары экситонов. Эти экситоны текут к квантовым точкам, которые поглощают их и излучают красные или инфракрасные фотоны с меньшей энергией. Когда пленка помещается поверх кремниевого солнечного элемента, свет от квантовых точек падает на кремний (см. «Сдвиг цвета»).Между тем, красные и инфракрасные волны, исходящие непосредственно от Солнца, проходят через полимерную пленку и, как обычно, попадают в кремний. В результате на кремний попадает больше пригодных для использования фотонов, увеличивая выработку электрического тока.
Рао рассчитывает, что этот метод двойного экситона теоретически может увеличить потенциальную эффективность преобразования солнечных элементов до 35%. ². По словам Уилсона, компания еще не подошла к этому уровню, но к концу 2022 года надеется создать прототип, который преобразует около 31% солнечного света в электричество.
Более простое решение
Другие подходы также могут повысить эффективность фотоэлектрических систем. Например, тандемные солнечные элементы используют материалы, такие как группа кристаллов, известных как перовскиты, которые могут улавливать фотоны с более короткими длинами волн. Эти материалы можно использовать для создания солнечных элементов, которые затем можно соединить вместе с кремниевыми элементами, создав гибридное устройство, производящее больше электроэнергии. Но трудность такой установки, утверждает Уилсон, состоит в том, что заставить два устройства работать вместе, производя разные токи, может быть сложно.Строительство солнечных элементов из другого материала также требует дополнительного производственного процесса и нового оборудования, что может привести к увеличению затрат. «Весь наш подход заключался в том, чтобы избежать этих проблем и создать простой, нетоксичный материал без электрических соединений, что очень мало усложняет существующую конструкцию», — говорит Уилсон.
Идея Cambridge Photon Technology кажется осуществимой, — говорит Кристофер Бардин, химик из Калифорнийского университета в Риверсайде, не связанный с компанией.«Это многообещающая технология, которая представляет собой простую альтернативу тандемным ячейкам», — говорит он.
Пленка для умножения фотонов компании может легко вписаться в существующие производственные процессы, говорит Уилсон. Готовую пленку можно продать производителям солнечных батарей для размещения на их фотоэлектрических модулях. Более простой подход может заключаться в продаже раствора-прекурсора компаниям, которые производят либо винилацетатный слой, который инкапсулирует силикон, либо стеклянные панели, покрывающие солнечные элементы. Затем производители панелей собирают уже обработанные компоненты в окончательное устройство.Каким бы ни был подход, Уилсон надеется, что продукт будет готов к выходу на рынок примерно через три года.
В компании Cambridge Photon Technology работает около десятка человек, и ей удалось привлечь 1 миллион фунтов стерлингов (1,4 миллиона долларов США) в виде акционерного капитала. Он также имеет ряд исследовательских грантов и имеет доступ к исследователям и объектам Кембриджского университета для дальнейшего развития технологии. Он получил лицензию на четыре ключевых патента университета.
Хотя компания сделала прототипы пленки и квантовых точек, чтобы показать, что они достаточно эффективны для работы в продукте, она не собрала все части в рабочий солнечный элемент с повышенной эффективностью.По словам Уилсона, как только он докажет, что его технология жизнеспособна, потенциальная выгода может быть большой. «Совершенно очевидно, что существует довольно острая необходимость», — говорит он. «И эта технология, если она будет работать, как было обещано, будет иметь большое значение для удовлетворения этой потребности».
Комплекты солнечных панелей — DIY — Grid-Tie — Off-Grid
Повальное увлечение своими руками (DIY) вряд ли можно считать сумасшедшим, если учесть ошеломляющую экономию средств в результате этой общенациональной тенденции. Фактически, многие люди вообще не назвали бы это тенденцией, а просто возвращением к практическим ноу-хау прошлых лет, когда люди просто должны были делать это сами и очень гордились своей работой! Тем не менее, немногие проекты DIY столь же экономичны и богаты инвестициями, как установка солнечной системы.
Эра солнечной энергии, как многие сказали бы, наступила. От поразительных новых солнечных продуктов, таких как резервные системы переменного тока и высокоэффективные микроинверторы, до банков солнечных панелей, которые обеспечивают электричеством наши дома и, в конечном итоге, даже наши города, солнечная революция вполне может начаться всерьез. Однако для большинства людей вопрос о том, как на самом деле работает солнечная энергия, остается загадкой. Как эти панели преобразуют солнечный свет в энергию, которую домовладельцы могут использовать для питания своих приборов и своих домов, — практика, которая в конечном итоге защищает окружающую среду и приводит к более дешевым счетам за коммунальные услуги и экономической свободе?
Фотон в электрон
Итак, как кажущаяся простой на вид панель использует солнечный свет и превращает его в электричество? Солнечные панели содержат фотоэлектрические элементы.В этих ячейках происходит преобразование света в электричество. Ячейки должны быть изготовлены из такого материала, как кремний или аналогичный полупроводниковый материал с одиночными ячейками. Когда свет проникает в клетки, полупроводник забирает из них энергию в виде электронов и позволяет им проникать в клетки. течь через материал. По сути, этот поток и есть ток. Хотя поглощения света клеткой достаточно для освобождения электронов, клетки также содержат электрическое поле, которое может направлять электроны туда, куда им нужно.Затем ток направляется к нижней части панели, где его можно собирать и отводить для использования извне.
Атомно говорящий
Большинство людей не думают о частицах, но на самом деле свет попадает на фотоэлектрические элементы в виде фотонов. Когда каждый фотон попадает в фотоэлектрическую ячейку, он отдает электрон. Хотя это несколько упрощенно, это действительно момент обращения. Освободившийся электрон поглощается кремнием, где он течет вместе с другими электронами в ток; отсюда рождается электричество.Некоторые ученые сказали бы, что самая сложная часть — усилить ячейку электрическим полем, чтобы заставить все эти электроны течь в виде тока в нужном направлении: войти в кремний.
Роль полупроводников
Кремний широко используется в качестве полупроводника солнечных элементов. Однако он должен делать больше, чем просто поглощать фотоны; он должен использовать электрическое поле и заставлять их ток двигаться. Более того, он должен содержать примеси, потому что чистый кремний не справится с этой задачей сам по себе.Фосфор и бор добавляются в процессе, называемом «легирование», и вместе эти элементы в их атомном взаимодействии создают электрическое поле, необходимое для перемещать электроны в предписанном токе, который им необходимо течь.
От панели до холодильника
После того, как фотоны преобразуются в электричество, панели направляют эту энергию для питания дома. Некоторые дома, не зависящие от электросети, должны полагаться на аккумуляторы для хранения энергии, но они могут также приходится полагаться на резервные генераторы, когда требования к размеру системы слишком велики.Многие люди используют солнечную энергию в тандеме с коммунальными предприятиями, чтобы у них была удобная поддержка в периоды колебаний энергии. Это партнерство по сетевым счетчикам требует определенных усилий, но оно также развивается, чтобы стать более эффективным, поскольку все больше и больше людей выбирают солнечную энергию для обеспечения большей части электроэнергии для своих домов.
Панели солнечных батарей
Само собой разумеется, что солнечные панели необходимы для системы солнечной энергии. На самом деле, то, что вам может понадобиться, называется солнечной батареей.Это потому, что каждая панель вырабатывает небольшое количество электроэнергии. Количество панелей, включенных в вашу солнечную батарею, зависит от того, сколько энергии вам нужно генерировать. Фотоэлектрические фотоэлектрические модули, часто называемые солнечными панелями, преобразуют световую энергию в постоянный электрический ток (DC). В качестве твердотельных устройств солнечные панели не имеют движущихся частей и чрезвычайно надежны и долговечны по сравнению с любыми другими электронными генераторами. В то время как солнечные панели в последние годы стали в некоторой степени коммерческими, существуют важные различия в форме, качестве и производительности, которые могут повлиять как на время установки, так и на долгосрочную производительность системы.На наших веб-страницах представлен выбор высококачественных поликристаллических и монокристаллических солнечных панелей с различными функциями и дешевыми ценами, которые подойдут практически для любого проекта домовладельца.
Солнечные панели бывают двух типов; монокристаллический и поликристаллический. Если владелец дома или коттеджа хочет, чтобы его солнечная установка была привязана к сети, отключена от сети или резервной солнечной энергии, каждая из этих систем начинается с выбора солнечной панели. Монокристаллические солнечные панели, как правило, имеют более высокий КПД, но в более жарких условиях они имеют тенденцию быстрее снижаться.Поликристаллы иногда считаются лучшим выбором для более теплого климата, но правда в том, что оба типа панелей настолько похожи, что сравнивать различия не стоит.
Какую солнечную панель выбрать лучше всего? Выходная мощность, напряжение и ток солнечных панелей будут определять количество необходимых панелей и то, какие инверторы или контроллеры заряда можно использовать. Для небольших автономных домашних или кабинных комплектов часто требуются выходные панели 12 В постоянного тока для непосредственной зарядки батарей и / или работы с нагрузками постоянного тока.Большие солнечные панели с выходным напряжением от 24 до 50 В постоянного тока чаще используются в домашних системах, связанных с сетью, где для работы инвертора требуется высокое постоянное напряжение. Если у вас есть крыша или наземное пространство с ограниченными проблемами затенения на вашей собственности, более крупные солнечные панели могут стать более выгодным вложением, поскольку стоимость ватта ниже, чем у меньших фотоэлектрических панелей.
Подключаться к сети или нет, или и то, и другое; Это вопрос
Системы
PV (фотоэлектрические) можно разделить на две категории: автономные и связанные с сетью.В автономных системах энергия, производимая солнечными панелями, должна соответствовать ежедневным потребностям дома или кабины, а энергия хранится в наборе батарей. При использовании солнечных систем, связанных с сетью, местная коммунальная компания в ночное время функционирует, по сути, как аккумуляторный блок. В Америке большинство солнечных систем подключено к электросети, и вся избыточная выработка электроэнергии направляется обратно в коммунальную сеть, отсюда и термин «чистое измерение».
Автономная
Когда вы слышите термин «автономный», который является синонимом автономных систем, вы можете создать в своем уме картину деревенского первопроходца, живущего в хижине с небольшими современными удобствами.На самом деле это не всегда так. Хотя это правда, что автономной солнечной энергии обычно недостаточно для питания системы электрического отопления и охлаждения, если вы только что не выиграли в лотерею или не работаете на Уолл-стрит, почти все другие устройства могут получать адекватное питание с правильно настроенной автономной системой. . Вы просто начинаете с ежедневного бюджета энергии и подбираете компоненты, соответствующие вашим требованиям к мощности. Посетите нашу автономную живую страницу для получения полезной информации, которая поможет вам спланировать правильную систему для вас.
Механические характеристики панели солнечных батарей, такие как размеры, профиль рамы и номинальная статическая нагрузка, а также места заземления и установки, необходимо учитывать при проектировании вашей домашней солнечной сети с привязкой к сети или автономной системы. Цвет рамы и заднего листа также может иметь значение для домашних покупателей. Солнечные панели с черным каркасом очень популярны, потому что эстетика панели очень хорошо сочетается со многими крышами.
Монтажные конструкции, стойки и трекеры для солнечных батарей
Солнечные крепления и солнечные трекеры почти так же важны, как и сами панели.Солнечные опоры обеспечивают стабильность, которая требуется вашим панелям, чтобы оставаться на месте. Солнечные трекеры позволяют автоматически ориентировать панели, чтобы максимально использовать солнечные лучи. Стеллажи для модулей IronRidge, SnapNrack и UniRack для установки на крышу и грунт, которые мы продаем, были разработаны командами инженеров, работающих с установщиками на местах, чтобы обеспечить быструю и эффективную установку.
Outback, Magnum Energy, Enphase и SMA; Преобразователи мощности переменного тока с чистой синусоидой
Электрический ток, генерируемый вашей солнечной батареей, будет постоянным или электричеством постоянного тока.Большинство электроприборов работают на переменном токе или электричестве переменного тока. Инвертор мощности преобразует мощность постоянного тока вашей солнечной батареи в мощность переменного тока, которую действительно могут использовать ваши устройства. Электричество постоянного тока движется только в одном направлении, а электричество переменного тока чередуется взад и вперед. Без инвертора мощности вы будете вынуждены перестраивать свой дом и покупать дорогие приборы с питанием от постоянного тока вместо более дешевых приборов массового производства, предназначенных для обычного домашнего источника питания. В некоторых случаях приборы с питанием от постоянного тока будут недоступны, и вам придется обойтись без определенных приборов.Если вы собираетесь отключиться от сети, вам следует подумать о пропане для питания таких вещей, как плиты и холодильники. Нагрейте печь на пеллетах или дровах, но убедитесь, что это высокоэффективные модули, которые потребляют меньше топлива.
Аккумуляторы глубокого разряда, мониторы аккумуляторов и контроллеры заряда от солнечных батарей
Без аккумуляторной системы глубокого цикла вы не сможете накапливать электричество, вырабатываемое вашим солнечным энергоблоком. По сути, это означает, что у вас будет сила только тогда, когда светит солнце.Батареи глубокого разряда специально сконфигурированы для частой зарядки и разрядки в системе с высокими требованиями, такой как солнечная энергетическая система. Монитор батареи обеспечивает визуальный контроль электроэнергии, генерируемой и хранящейся в вашей солнечной энергетической системе, в то время как контроллер солнечного заряда управляет процессом зарядки ваших батарей глубокого цикла, гарантируя, что они получают необходимое количество энергии, но контролируются и регулируются в течение дня. .
Аккумуляторные кабели, соединители PV AWG Wire / MC4, объединительные коробки, разъединители переменного тока; Электрораспределительные аксессуары для балансировки системы.
Эти мелкие предметы незначительны, но необходимы для работы вашего комплекта солнечных батарей. Вам понадобятся, среди прочего, блок объединения солнечных батарей, панель выключателя переменного тока, блок выключателя постоянного тока, выключатели постоянного тока, кабели батареи, удаленный датчик температуры, провода переменного и постоянного тока и кабели солнечной энергии. Кабели и соединители на солнечных панелях мощностью более 80 Вт, как правило, производятся с фотоэлектрическим проводом в распределительную коробку панели, которые внесены в список UL 1703. Это позволяет сэкономить время во время установки. Модули с кабельными разъемами MC4 полностью водонепроницаемы при подключении, защищены от прикосновения и рассчитаны на напряжение до 600 вольт постоянного тока и 30 ампер.Важно помнить, что фотоэлектрические кабели нельзя безопасно отключать под нагрузкой. Все наши сетевые и автономные выходные кабели изготовлены из стойкого к ультрафиолету провода, который внесен в список UL 854. Вы также можете добавить другие солнечные аксессуары. Blue Pacific Solar® также имеет различные кабельные адаптеры, которые позволяют использовать оптимизаторы или микроинверторы, которые могут быть недоступны с тем же типом разъема, что и модуль, выбранный для работы.
Домашний аварийный резервный генератор
Если вас беспокоят отключения электроэнергии, обратите внимание на автономные генераторы энергии Blue Pacific Solar® и предварительно смонтированное оборудование энергоцентра.Резервный солнечный генератор может обеспечить вам душевное спокойствие во время перебоев в подаче электроэнергии, отключения электроэнергии или других чрезвычайных ситуаций, связанных с погодой. С системой привязки к сети, когда электроэнергия отключена, ваша солнечная энергетическая система не работает, вы будете буквально в темноте без резервного генератора или аккумуляторной батареи для питания основных нагрузок. Ваш резервный солнечный генератор автоматически переключится на аккумуляторную батарею, так что он немедленно возьмет на себя его работу. событие отключения электроэнергии при выходе из строя сети.Наши солнечные генераторы разработаны в виде компактных комплектов, которые работают от резервных батарей, подключенных к инвертору переменного тока.
Системы резервного питания от батарей переменного тока
До недавнего времени у домовладельцев было мало возможностей использовать сетевые системы для использования энергии своих солнечных панелей в случае отключения электроэнергии. На нашей странице резервного копирования солнечной энергии мы предлагаем ряд автономных комплектов аварийного резервного копирования с подключением по переменному току, которые используют вашу существующую солнечную систему с нашей системой с подключением по переменному току, чтобы обеспечить электроэнергией ваш дом в случае отключения энергоснабжения.Система, связанная с переменным током, будет получать энергию от ваших солнечных панелей и использовать ее для зарядки аккумуляторной батареи, которая, в свою очередь, будет обеспечивать питание ваших основных нагрузок. Кроме того, SMA Sunny Boy 3000TL-US / 4000TL-US / 5000TL-US — это новый инновационный дизайн и следующий шаг в производительности для инверторов, сертифицированных UL. Уникальная функция обеспечивает дневное питание от ваших солнечных панелей даже в случае отключения электросети без необходимости использования батарей.
Комплекты солнечных панелей для самостоятельной сборки / подключения к сети и предварительно смонтированные домашние блоки резервного питания.
No related posts.

	Диапазон мощности	Тип	Гибкий	Водонепроницаемость	КПД	Стоимость
Обычные солнечные панели	0.5 Вт, 1 Вт, 1,5 Вт, 2 Вт, 2,5 Вт 3 Вт	Кремний монокристаллический	Нет	Есть	1-й	Самый низкий
Тонкопленочная гибкая солнечная панель	0,5 Вт, 1 Вт	Тонкая пленка	Есть	Есть	3-й	Высокая
Солнечная ткань	1,25 Вт, 2,5 Вт, 5 Вт	Тонкая пленка	Есть	Есть	2-я	Самый высокий

Разное