Статьи

Як своїми руками зробити сонячну батарею для будинку

  1. Основні етапи виготовлення
  2. Розрахунок характеристик панелі
  3. Виготовлення каркаса сонячної панелі
  4. дерев'яний каркас
  5. алюмінієвий каркас
  6. Пайка світлочутливих пластин

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

Основні етапи виготовлення

  1. Збірка рами.
  2. Виготовлення підкладки.
  3. Підготовка світлочутливих елементів і їх пайка.
  4. Закріплення пластин на підкладці.
  5. Підключення діодів і всіх проводів.
  6. Герметизація.

Вибір світлочутливих пластин

Вони є головним елементом майбутньої встановлюється на даху дачі або приватного будинку сонячної панелі . Саме від їх особливостей буде залежати потужність всієї зробленої в домашніх умовах установки. Можна встановити:

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

Аморфний кристал

Перші здатні створити найбільшу кількість електричного струму. Така їх продуктивність проявляється в умовах відмінного освітлення. Якщо інтенсивність освітлення стає менше, їх ефективність падає. Більш продуктивною в таких умовах стає панель з полікристалічними пластинами. Вона при поганому освітленні зберігає звичний для себе невеликий ККД 7-9%. Монокристалічні радують ККД, рівним 13%.

Аморфний кремній відстає в продуктивності, однак через те, що є гнучким і невразливим до ударів, він найдорожчий.

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

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

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

Розрахунок характеристик панелі

Сонячна панель повинна генерувати такий електричний струм, який може легко заряджати 12-вольтні батареї. Для їх підзарядки необхідний струм з великою напругою. Дуже добре, коли струм, створений сонячної батарей, має напругу 18 В.

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

Наприклад, одна пластина дає струм з напругою 0,5 В. Щоб отримати на виході сонячної панелі 18 В, потрібно виконати послідовне підключення 36 фотоелементів. В такому випадку загальну напругу є рівним сумі напруг струмів, отриманих на всіх світлочутливих пластинах. Сила струму при послідовному підключенні не зміниться. Тому вона буде дорівнює показнику, який дає найменший за розмірами фотоелемент.

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

Розрахунок сонячних батарей, які будуть стояти на даху дачі або приватного будинку, роблять так:

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

При цьому визначають кількість пластин в одному ряду і враховують спосіб їх підключення

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

Виготовлення каркаса сонячної панелі

Його можна зібрати з будь-яких підручних матеріалів, серед яких можуть бути алюмінієві пивні банки або рулони фольги. Викидати такі банки не варто, адже з них можна зібрати хороший повітряний сонячний колектор. Він буде накопичувати тепло сонця і передавати його з пивних банок в середину будинку.

Матеріалами для виготовлення каркаса можуть бути:

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

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

дерев'яний каркас

дерев'яний каркас

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

  1. Розрізання дерев'яних рейок товщиною 2 см на відрізки. Їх довжина залежить від того, які розміри матиме рама. Їх визначають, дивлячись на довжину і ширину рядів, розташованих на відстані 5 мм фотопластин.
  2. Збірка рейок в рамку і скріплення їх шурупами. Посередині рамки можна зробити 1-2 поперечини. В такому випадку доведеться розбивати світлочутливі пластини на 2-3 групи.
  3. Вирізання одного великого або декількох малих листів фанери товщиною 10 мм.
  4. Закріплення на рамці вирізаних шматків фанери.
  5. Свердління в нижньому і середньому бортику каркаса малих отворів. На одному бортику роблять до 5 отворів. Вони необхідні для вирівнювання тиску під час нагрівання майбутньої сонячної панелі, а також для видалення вологи.
  6. Вирізання з ДСП підкладки для фотопластин. Вона повинна розміщуватися в середині каркаса. Тому її розміри повинні бути менше ширини і довжини каркаса на величину, рівну товщині бортиків, помноженої на 2. Подложку в каркасі ще не фіксують.
  7. Фарбування всіх елементів світлою фарбою. Її потрібно наносити декількома шарами. Фарба повинна бути спеціальної. Вона не повинна вигоряти на сонці. Її колір повинен бути світлим тому, що він відображає промені, частина з яких зможуть вловити напівпровідникові пластини.

Прозора частина у вигляді скла або аналогів фіксується в самому кінці.

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

алюмінієвий каркас

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

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

Пайка світлочутливих пластин

Ця робота потребує максимальної обережності, оскільки світлочутливі елементи є дуже крихкими. Невелика навантаження призводить до їх руйнування.

Пластини можуть мати припаяні провідники, а можуть і не мати їх. Перший варіант є кращим, оскільки потрібно буде тільки робити пайку елементів. Другий варіант вимагає пайки провідників в домашніх умовах до пластин з напівпровідника. Він проводиться так:

  1. Нарізають плоский провідник на тоненькі смужки. Їх довжина повинна бути трохи меншою подвійної величини ширини пластини.
  2. Промащують безкислотний флюсом ту частину лицьової сторони пластини, яка буде контактувати з провідником.
  3. Прикладають провідник і виступає його кінець фіксують важким предметом. Інший кінець паяють. Паяльник повинен мати потужність 60-80 Вт. Припій використовують олов'яний. Лудити контакт треба тільки тоді, коли шина погано припаюється.

Спайка елементів в єдину систему передбачає:

  1. Перевертання пластин так, щоб тильна сторона виявилася вгорі.
  2. Розміщення на підкладці фотоелементів. Їх ставлять в потрібній послідовності на однаковій відстані (5 мм) один від одного. Найкраще це робити за раніше намальованої розмітці.
  3. Далі до контактів на нижньому боці припаюють дроти сусідньої пластини. Так відбувається послідовне з'єднання фотоелементів.
  4. На центр тильного боку кожної пластини наносять герметик. Спаяний ряд перевертають, знову викладають по розмітці і злегка притискають.
  5. Щоб забезпечити послідовне з'єднання рядів, парні ряди розгортають на 180 °.
  6. Ряди припаюють до двох шинам, розміщеним на їх кінцях. При цьому до однієї шині припаюють контакти «+» непарних рядів і контакти «-» парних. Контакт «-» знаходиться на лицьовій стороні, контакт «+» - на тильній. До іншої шині паяють контакти «-» непарних рядів і контакти «+» парних.
  7. До шині з позитивним зарядом припаюють діод Шотткі.
  8. До шин припаюють кабель, який потім потрібно буде вивести через тильну сторону каркаса.

Утворену систему перевіряють. Виносять підкладку з фотоелементами з дому на сонці і підключають вольтметр. Якщо показники відхиляються від планових, перевіряють якість пайки контактів.

Після підкладку зі світлочутливими елементами ставлять в каркас і фіксують шурупами. Якщо він дерев'яний, то на рамки наносять герметик, дають йому висохнути, ставлять скло і закріплюють шурупами. Якщо каркас алюмінієвої, підкладку прикріплюють до рами зі склом.

Новости

Белое домашнее вино
Вопросом, как правильно крутить руль авто, должен быть озабочен каждый начинающий автомобилист. Именно первые уроки, которые получает автомобилист в процессе обучения являются самыми важными, определяющими

Электромонтажные работы
Электрическая сеть является одной из самых главных составляющих любого жилища. Без нее сегодня трудно представить нашу жизнь, будь то в загородном доме, офисе или квартире. С другой стороны, все мы настолько

Объемные расходомеры
Собрав букет нужно его хорошенько оформить. Как красиво упаковать цветы для дорого вам человека покажут специалисты. Завернуть букет в гофрированную бумагу или другой подручный материал сразу преобразит