Как сделать солнечную батарею из панелей своими руками: сборка и монтажные инструкции

Дрожа от холода в плохо отапливаемом доме, Петрович с досадой посмотрел в окно, где ярко и по-летнему светило декабрьское солнце.

  «А что, если воспользоваться солнечной энергией и соорудить нечто, что поможет обогреться», — мечтательно подумал он и потянулся за справочником по теплотехнике.

Помочь всем Петровичам не сложно, достаточно приобрести солнечные батареи и установить их, изучив советы домашнего Мастера.

Содержание

Человечество всегда стремилось использовать солнечную энергию во благо. Это стремление нашло отражение в создании первого солнечного нагревателя Кемпа (Climax Solar Water Heater) и  Солнечного дома №1 Массачусетского технологического института.

Но периоды энергетических кризисов, повторяющиеся через критический период времени, порождают все новую активность изобретателей. Первые упрощенные схемы солнечного отопления создавались изобретателями собственноручно. Однако, сегодня большинство владельцем частных домов не прочь собрать и установить солнечную батарею и электростанцию на свой Дом 2.

Тем более, что солнечные батареи для дома не производят отходов и не осуществляют вредных выбросов от деятельности. Чем привлекательны батареи солнечные и в чем преимущества альтернативных энергосберегающих технологий?

преимущества солнечных батарей

Начнем с важного замечания, что у конструкции на солнечных панелях (батареях) нет движущихся или механических частей и элементов. Это обеспечивает высокий запас прочности и надежности солнечных батарей. Стационарно установленная конструкция не требует пристального внимания при эксплуатации, а также сервисного обслуживания или регламентных работ.

Установку солнечных батарей производят в труднодоступных местах по причине дороговизны или невозможности проведения любых работ или перемонтажа. Простота и доступность монтажа позволяет осуществлять установку собственноручно.

Благодаря модульной конструкции изменение выходной мощности батареи можно достичь добавлением соответствующего модуля. Что представляет собой комплект солнечных батарей для дома?

• По большому счету, батарея солнечная это устройство, предназначенное для преобразования  энергии солнца в электрическую.
• Солнечная батарея (панель) представляет собой совокупность соединенных фотомодулей, которые состоят из фотоэлементов и фотоэлектрических преобразователей.
• 
• Напомним, что солнечный коллектор предназначен для возможностей создания горячего водоснабжения или подогрева, а пеллетный котел используют для отопления.
• Каждый отдельный фотоэлектрический преобразователь осуществляет переход энергии фотонов или солнечной энергии на атомном уровне строения материала.
• 

Подскажем, что для изготовления ФЭП используют монокристаллический или поликристаллический кремний. Поэтому в зависимости от природы кристалла кремния, цена солнечных батарей различна. Откровенно говоря, это дорого, очень дорого, но не будет дороже, чем новые растущие тарифы на электроэнергию.

1. 
2. Отдельный фотоэлектрический преобразователь способен выработать напряжение незначительной величины в пределах       0,5 В.
3. Но собранные воедино модули и панели на общем выходе могут генерировать напряжение электрическое (const) для систем 12, 24 и 48 В.
4. 

Конструкция и состав солнечной батареи

• Следует различать автономные и комбинированные системы, которые различают по схеме установки солнечных батарей.
• Система солнечной батареи включает следующее оборудование:
• •        солнечные панели с указание номинальной мощности и рабочего напряжения
• •        аккумуляторные батареи мощностью от 65 до 200А*ч
• •        щиты переменного и постоянного тока
• •        инвертор Power Invertor
• •        контроллер заряда
• •        несущие конструкции
• •        кабельную продукцию.
• Предлагаемые комплектации систем являются базовыми с возможностью изменения и подстройки заданных параметров.
• Полезные советы

Идеальными условиями для светопоглощающей поверхности батарей является падение солнечных лучей под углом 90 градусов, желательно длительное время. Угол наклона батареи придется подбирать.Замена угла наклона продлит срок эксплуатации батарей.

1. Собрать солнечную батарею можно своими руками, но для этого необходимо обладать базовыми знаниями схемотехники и навыками работы с промышленным печатным монтажом.
2. Как собрать солнечную батарею, показано в данном видео.
3. Если вы не владеете необходимым набором знаний и навыков для сборки своими руками солнечной батареи, то приобретите их в специализированном интернет магазине и установите.

Как произвести поэтапную установку солнечных батарей

где и как крепить батареи

Процесс установки солнечных батарей дома подразумевает непосредственную их установку и подключение системы. Солнечная батарея будет вырабатывать электроэнергию только при попадании на поверхность световой энергии.

Устанавливать батареи рекомендуется на солнечной стороне дома или солнечной крыше. Установку необходимо производить на специальные несущие конструкции, прикрепленные или установленные под углом 45 градусов. Несущие конструкции устанавливают на стены с помощью кронштейна.

Устанавливать батарею предпочтительнее вдвоем: один опускает, другой корректирует положение и закрепляет панели. Крепление батарей осуществляю в середине и по краям панелей с помощью специальных плоских крепежных элементов.

Важно помнить, что качество крепления должно быть надежным, потому что в противном случае придется что-то подправлять или корректировать в установке.

подключаем батареи

• В комплект поставки солнечных батарей от производителя входят электронные устройства: инвертор напряжения и контроллер заряда.
• Характеристика системы солнечных батарей
• •        мощность номинальная (кВ∙А )
• •        мощность солнечного массива (Вт)
• •        запас энергии в аккумуляторных батареях (кВт∙ч)
• •        ежедневное или ежемесячное потребление (кВт∙ч).

Электроника инвертора и контроллера надежная, обеспечивающая стандартное подключение разъемов интерфейсных кабелей. Подключение элементов системы осуществляется по схеме, заявленной производителем. Это означает, что разъемы контроллера и инвертора должны быть подключены согласно маркировке (по цвету и количеству проводников).

Выходной номинал постоянного напряжения преобразовывается с помощью инвертора в переменное напряжение на щитах переменного и постоянного тока. Особое внимание необходимо уделить подключению блока аккумуляторных батарей, принцип действия которых не отличается от работы обыкновенных аккумуляторных батарей.

Полезные советы

Для крепления панелей используют алюминиевую раму, причем крепление осуществляют по длинной стороне. Батареи закрепляют минимум в 4 точках.

Для подключения панелей рекомендовано использовать стандартные медные провода 4 мм.кв. Соединение модулей в панели производят с применением стандартных коннекторов МС4.

1. Подключать аккумулятор и батарею к контроллеру необходимо с соблюдением полярности.
2. Как произвести установку и подключение батарей солнечных собственноручно, представлено в этом видео.

Инструкция по самостоятельной сборке солнечной батареи из недорогих китайских панелей

Альтернативной энергетикой сейчас занимаются не только специалисты. Варианты автономных источников питания интересуют и любителей, которые дружат с электро- и радиотехникой.

Применительно к солнечным батареям главная сложность в реализации проекта – их высокая цена.

А если учесть, что для частного дома понадобится несколько панелей, то некоторый скепсис в плане их использования в быту становится понятен.

Хотя есть неплохое решение для тех, кто привык все делать своими руками – собрать солнечную батарею из отдельных панелей. Например, китайских, которые стоят относительно недорого.

По опыту их практического применения можно сделать вывод, что они вполне оправдывают ожидания мастера. А если ориентироваться на комплект класса B (более дешевая продукция), то экономия при самостоятельной сборке источника питания достигается значительная.

Для получения образца в 145 Вт общим напряжением 18 В придется выложить за китайские панели (36 штук) около 3 100 рублей (если приобретать через Интернет, к примеру, на площадках Alibaba, Ebay) против 6 180 (стоимость готового аналога промышленного изготовления). Получается, есть смысл потратить  время и сделать такую батарею.

Рекомендация по выбору панелей

Не только китайские, а все солнечные панели делятся на моно- (более дорогие) и поликристаллические (аморфные). В чем разница? Не вдаваясь в технологию изготовления, достаточно указать, что первые характеризуются однородной структурой. Поэтому их КПД выше, чем у аморфных аналогов (примерно 25% против 18%) и стоят они дороже.

Визуально их можно отличить по форме (показано на рисунке) и оттенку синего. Монокристаллические панели несколько темнее. Ну а есть ли смысл в экономии на мощности, решать придется самостоятельно.

К тому же следует учесть, что производством недорогих поликристаллических панелей в Китае занимаются в основном мелкие фирмы, экономящие буквально на всем, в том числе, и на исходных материалах.

Это напрямую отражается не только на себестоимости, но и на качестве продукции.

Все фотоэлементы соединяются в единую энергетическую цепочку проводниками. В зависимости от типа панелей, они могут быть уже зафиксированы по месту или отсутствовать. Значит, припаивать их придется своими руками. Все кристаллические образцы довольно хрупкие, и обращаться с ними нужно крайне аккуратно.

Если нет должных навыков работы паяльником, то лучше приобрести панели класса A (более дорогие). Покупая дешевые аналоги (B), желательно взять хотя бы один в запас. Практика сборки солнечных батарей показывает, что повреждений точно не избежать, поэтому лишняя панель однозначно понадобится.

Солнечные панели продаются в двух возможных вариантах – с восковым покрытием (для предохранения от повреждений при транспортировке) и без него. Если панели с защитным слоем, то их придется подготовить к сборке.

Что необходимо сделать?

• Распаковать товар.
• Погрузить комплект в горячую воду. Примерная температура – 90±5 0С. Главное, чтобы это не был кипяток, иначе панели частично деформируются.
• Разъединить образцы. Признаки того, что воск растаял, заметны визуально.
• Обработать каждую панель. Технология простая – поочередное погружение их в воду горячую мыльную, потом – чистую. Процедура «омовения» продолжается до тех пор, пока на поверхности не останется следов воска.
• Просушить. Раскладывать панели следует на мягкой ткани. К примеру, на махровой скатерти.

Порядок сборки

Специфика изготовление каркаса

По сути, это традиционная простейшая рама, материал для которой выбирается в зависимости от места расположения батареи. Обычно на тематических сайтах указывается алюминиевый уголок или древесина.

Целесообразность использования последней (при всем уважении к авторам статей) вызывает определенные сомнения. Основная причина – в особенностях любого дерева.

Она заключается в содержании влаги, независимо от степени осушки.

Сколько бы процентов ее ни было, скручивания, а то и растрескивания дерева не избежать. С учетом хрупкости панелей – не вариант, однозначно. Долго такая батарея, даже при закреплении на окне внутри строения, не прослужит.

Монтаж батареи

Размеры рамы выбираются исходя из линейных параметров панелей. Горизонтальная ориентация или вертикальная – это зависит от специфики установки батареи, и принципиального значения не имеет.

На каркас крепится лист стекла или поликарбоната (только не ячеистого, а монолитного). Он выполняет защитную функцию, предохраняя фотоэлементы от механического разрушения.

На него, с внутренней стороны каркаса, наносятся капли силиконового герметика (по центру панелей), или он намазывается тончайшим слоем. Рекомендации по использованию смолы (эпоксидной) вряд ли заслуживают внимания, так как о ремонтопригодности батареи в этом случае говорить не приходится.

В раму укладывается расчетное количество панелей (сборка делается заранее). Одна дает напряжение порядка 0,5 В (небольшое отклонение номинала не в счет). Здесь важно не перепутать, где лицевая сторона изделий, а где тыльная.

Задняя часть закрывается мягким съемным матом. Для его изготовления своими руками можно взять поролон (4 см, как минимум) и пленку п/э. Соединяются ее кромки скотчем или спаиваются (если есть специальная машинка).

На этом работа не заканчивается. Между стеклом (поликарбонатом) и панелями останутся воздушные пузырьки, которые снижают эффективность солнечной батареи. Их необходимо удалить. Для этого на мат укладывается плотный материал. Например, фрагмент, подобранный по размерам каркаса, толстой (многослойной) фанеры.

Сверху – груз, вес которого достаточный, чтобы панели слегка придавить. В таком положении батарея оставляется на полсуток, не менее. Здесь следует ориентироваться на ее габариты и равномерность распределения нагрузки.

По истечении этого времени гнет, фанера и мат демонтируются. Сразу же крепить батарею по месту установки нельзя. Понадобится еще некоторое время, чтобы герметик окончательно просох.

Вместо мата можно использовать и иную мягкую подложку. К примеру, опилки, стружку.

Завершающий этап – изготовление задней стенки и ее постановка на место. Для этого берется ДСП, ДВП, фанера, но обязательно с той же подложкой, чтобы защитить панели от деформации.

Особенности сборки схемы

Спайка пластин – процесс сложный, требующий кропотливости и внимательности. Лучше работать паяльником маломощным (24 – 36 Вт). Если используется распространенный в быту на 65, то его следует включать через ограничительное сопротивление. Простейший вариант – последовательное присоединение лампочки-«стоваттки».

Но это не все. Необходимо исключить саморазряд батареи (ночью, в ненастную погоду). Это обеспечивается включением в схему п/п диодов. В качестве проводника (для выводов) целесообразно использовать кабель акустический, который на панели также фиксируется герметиком.

Вариант пленочной солнечной батареи (есть и такой) не рассматривается. Несмотря на некоторые достоинства, у него есть ряд существенных минусов – низкий КПД и необходимость укладки на больших площадях. Для частного дома решение неприемлемое.

Как сделать своими руками складную солнечную батарею для туризма

16 августа 2019

Складная солнечная батарея — это туристический девайс для зарядки смартфонов и камер. Для самостоятельной сборки нужно купить панели и стабилизатор.

Что это и зачем нужна

Солнечная батарея для походов — это портативное приспособление, которое преобразует энергию солнца в постоянный электрический ток. С помощью устройства можно заряжать различные электронные девайсы:

• смартфоны;
• GPS-навигаторы;
• ноутбуки
• автомобильные аккумуляторы;
• планшеты;
• видео и фотокамеры.

Прибор понравится любителям телефонов с солнечной подзарядкой и других электронных приспособлений, использующих альтернативные источники энергии.

Складная конструкция позволяет брать батарею с собой в любое путешествие. Дополнительные плюсы: малый объем и вес, отсутствие шума во время работы. Устройство можно собрать самостоятельно, взяв за основу солнечные панели.

Что понадобится

Чтобы смастерить складную солнечную батарею своими руками, следует заранее подготовить следующие элементы:

• солнечные 12-вольтовые панели — 3 шт. Подойдут китайские с мощностью в 2 Вт;
• понижающий преобразователь, так как для солнечной батареи понадобится не 12, а лишь 5 В.;
• паяльник;
• термоклей;
• многожильный провод;
• ненужный кабель с microUSB;
• короб для прокладки проводов 25х25 мм;
• толстый скотч;
• спирт для обезжиривания;
• акриловый электроизоляционный лак. Альтернативный вариант — обычное средство для ногтей.

Дополнительно можно подготовить powerbank для накопления солнечной энергии, но это необязательно.

Пошаговая инструкция

Процесс сборки батареи можно разбить на несколько этапов. Первым делом необходимо смастерить раскладную солнечную панель так, чтобы она выглядела как гармошка. Алгоритм действий:

1. Нижняя часть первой панели обезжиривается спиртом и переворачивается.
2. Сверху укладывается вторая панель, обезжиривается с одной стороны и приклеивается к нижней скотчем через стык.
3. Поверх кладется третья панель и также приклеивается к нижней, но с другой стороны. В итоге, должна получится гармошка.
4. Скотч клеится на лицевую сторону. Таким образом соединяются все элементы. Важный нюанс: сначала следует приклеить клейкую ленту к скотчу, которым соединялись обратные стороны солнечных панелей, затем — разгладить по поверхностям.

Следующим этапом нужно подсоединить провода:

1. Лудятся площадки, к ним припаиваются провода.
2. Панели соединяются параллельно, все минусы одним проводом, плюсы — другим.
3. Общие провода выводятся за пределы солнечной пластины.
4. На месте сгиба провода загибаются параллельно панелям. Если пропустить этот шаг, после очередного закрытия и открытия они могут порваться.
5. Все провода закрепляются скотчем.
6. Контакты и места спайки проводов смазываются лаком.

Далее нужно подготовить преобразователь:

1. От ненужного microUSB кабеля отрезается кусок 20 см в длину.
2. Оставляются лишь красный и черный провод. Они зачищаются и припаиваются к преобразователю. Важно: если следить за дорожкой на плате, черный должен вести к минусу входа на прибор.
3. Кончик фиксируется.
4. Из короба для прокладки проводов изготавливается защитный корпус: крышка покрывается термоклеем, к ней приклеивается преобразователь. Порт USB должен выглядывать за край на 2-3 мм. Лишнее отрезается.
5. Делается верхняя крышка. Из короба вырезается белая деталь, показанная на фотографии ниже. Выпирающие части станут заглушками, но в них нужно будет сделать отверстия.

Теперь осталось лишь соединить элементы:

1. Преобразователь крепится к панели с помощью широкой полоски двустороннего скотча.
2. Проводки из панели, расположенной посередине, зажимаются в клеммники. Если перепутать плюс и минус, то батарея не будет работать.
3. Приспособление закрывается коробом.
4. Щели заливаются термоклеем.

На этом изготовление прибора можно закончить, но лучше сделать батарею еще удобнее, создав подпорку. Для этого подойдет powerbank, на который клеится лента-липучка. Аналогичная — на панель. Приборы теперь будут работать сообща, и powerbank будет выступать одновременно и опорой, и накопителем солнечной энергии. Все, устройство готово.

Автолюбителей, заинтересованных в альтернативных источниках энергии, также может заинтересовать возможность установить на машину собственную гелиопанель для зарядки аккумулятора.

Технические характеристики

Складные солнечные панели для туризма обеспечат напряжение на выходе около 5 В, мощность составит 3,2 Вт. По факту, для зарядки смартфона необходимо провести 3-4 часа на солнце. Для зарядки powerbank придется подождать 14-15 часов.

Самодельная солнечная батарея — это удобный, компактный девайс, который пригодится каждому походнику или любителю путешествий. А если сделать прибор самостоятельно, то удастся значительно снизить стоимость.

Как сделать солнечную батарею своими руками: инструкция из 6 этапов

Автор Антон Дата Сен 13, 2016

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

К ограничениям для достижения такой цели относят площадь, вес батарей и их стоимость, последний фактор решающий — готовые панели стоят дорого. Самому сделать солнечную батарею дешевле, особенно из бывших в употреблении элементов.

Но самодельные солнечные батареи имеют свои плюсы и минусы, прежде чем начать трудоемкий процесс пайки и монтажа следует все просчитать с учетом инсоляции данной местности, объема потребления электроэнергии, окупаемости вложенных затрат.

Проект солнечной энергосистемы для дома и дачи

В начале проводится расчет мощности солнечных батарей: просчитывается нагрузка задействованных приборов, подсчитывается число соединяемых фотопреобразователей и площадь, занимаемая готовыми панелями.

Средняя мощность отдельного элемента размером 6×6 (15,24×15,24 см) составляет 4Вт, напряжение ‒ 0,5В. То есть для получение хотя бы 18 В потребуется 36 элементов.

С учетом небольшого промежутка между ФЭП размер самодельной панели будет не менее 95×95 см, а учетом потерь при передаче и аккумулировании энергии она будет выдавать не более 0,12 Квт в день.

Далее отталкиваются от потребности в электричестве. Средняя величина потребления для загородного дома в день составляет 7,5 кВт, то есть для полного обеспечения потребуется не менее 62 панелей (и примерно столько же занятых м2 на крыше).

Помимо площади возникает проблема веса: покупная панель мощностью 260 Вт с легкой алюминиевой рамой размером около 160×100 см весит не менее 20 кг. Собранная батарея своими руками весит еще больше (трудно найти легкое и прочное основание).

Поэтому перед размещением панелей следует проверить состояние кровли, и не важно: будут ли это собранные солнечные батареи своими руками или покупные.

По понятным причинам отдача фотопреобразователей выше в ясные дни, панель размещается на южной стороне крыши и, в идеале, отслеживает движение солнца. Причем крышу не должны окружать высокие деревья или другие объекты, дающие тень.

Большинство продаваемых панелей уже имеют поворотные механизмы, при самостоятельной сборке этот вопрос требует проработки.

Это усложняет подключение солнечных панелей, но только при соблюдении этих условий достигается эффективность фотопреобразования в пасмурные и зимние дни.

Варианты модулей для самостоятельного изготовления

Эффективность работы солнечной батареи зависит от коэффициента фотопреобразования отдельного элемента.

Создать солнечный элемент своими руками с эффективностью от 10 % и выше невозможно, рекомендуется купить новые или б/пластины.

Самые долговечные солнечные батареи для дома своими руками собираются из моно- или поликристаллических ФЭП, аморфные снижают вырабатываемую мощность на 40% за 2 года после установки, а после 5 ‒ требуют полной замены.

При отсутствии опыта проще сделать солнечную батарею из элементов с уже припаянными проводниками, но они стоят дороже. В продаже представлены готовые наборы, в состав которых входят: кремниевые элементы, диод шоттки для солнечной батареи (до 3 шт), кислотный карандаш и проводники и шины для пайки.

С учетом хрупкости этих элементов  лучше заказать запасные: проблемы возникают как при транспортировке, так и при пайке. Допускается использование б/у, надколотых или слегка поврежденных пластин, их функциональность не ухудшается. Главное, чтобы 85% поверхности было чистым, а напыление — неповрежденным.

Сделать солнечную батарею достаточно сложно

В качестве ФЭП подходят  и подручные материалы, можно сделать солнечную батарею из фольги, диодов или транзисторов. Но в первом случае целесообразнее преобразовать солнечную энергию в тепловую, а не электрическую. Простейший пример — рама с фольгой, шлангом и двумя трубками. А вот в качестве подложки фольга возражений не имеет.

Солнечная батарея из диодов работает за счет возникновения напряжения под прямыми солнечными лучами. Теоретически пиковое напряжение светодиода составляет 2,5В (при хорошей светопропуской способности), но при изменении направления солнечных лучей эта характеристика быстро падает, диоды начинают потреблять энергию, а не вырабатывать .

Можно смело заявить, что солнечная батарея своими руками из диодов неэффективна.

Другое дело собранная солнечная батарея из транзисторов. В данном случае принцип «чем больше элементов, тем выше мощность» соблюдается. Верхняя часть транзистора спиливается, высыпается порошок, контактами служат вывода (паять эти элементы не рекомендуется).

Собранная солнечная батарея своими руками из транзисторов подходит для питания зарядки телефона (блок из четырех элементов обеспечивает 10-15 А). Но для серьезных целей подручные средства не подходят.

Оптимальный вариант — покупка и самостоятельная пайка б/у кремниевых поликристаллов, цена солнечной батареи снизится в 3-4 раза в сравнении с заводскими панелями той же мощности.

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

Генерируемая мощность напрямую зависит от общей площади солнечных панелей. Но этот ресурс трудно наращивать: каждый дополнительный элемент увеличивает вес конструкции, и затрудняет установку.

Крайне важно использовать фотопреобразователи с одинаковыми параметрами, ток эквивалентен показателям самого меленького элемента.

Электричество от солнечных батарей получается постоянное, для преобразования его в переменный ток проводится подключение к инвертору.

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

Идеальный вариант для каркаса — алюминиевая рама, но она стоит дорого, поэтому большинство самоделок имеют основание из фанеры. Размер рамы зависит от числа и площади преобразователей, между отдельными элементами предусматривается промежуток не менее 0,5 см.

По краям листа с помощью саморезов крепятся рейки с высотой не более 2 см, углы усиливаются металлическими уголками. Наличие вентиляции обязательно: небольшие просверленные отверстия по основанию или по бортам, но ни в коем случае не на крышке.

Также предусматриваются отверстия для вывода проводов.

Панели укладываются на листы ДСП или другой материал, не проводящий ток, все деревянные поверхности проходят обработку от влаги (пропиткой или краской под цвет кровли). Критерием выбора материала для крышки является показатель преломления света.

Оптимальный в этом и ценовом плане вариант для самоделки ‒ оргстекло или поликарбонат, заводские панели закрыты стеклами с оксидно-металлическим налетом.

Некоторые специалисты советуют делать из оргстекла и днище, но такая солнечная панель своими руками слегка уступает в герметичности и долговечности (с прилагаемой к кровле стороне будут поступать влага).

На сборку достаточно большой батареи уйдет много времени

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

Вначале к каждому ФЭП присоединяются контакты нарезанных заранее проводников одинаковой длины (используется обычный картонный прямоугольник).

Проводок осторожно укладывается на пластину, на место припоя наносится кислота, паяльником надавливать на кристаллы нельзя.

Каждый модуль размещается на подложке с разметкой (или стекле) обратной стороной вверх («минусовой»), все элементы соединяются по типу «змейки».

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

Крайние контакты припаиваются к шине (более широкий проводник из серебра). Рекомендуется установка «средней точки» — шунтирующих диодов, это позволит батареям не терять заряд при затемнении определенного участка или снижении качества освещения.

Выводные клеммы предусматриваются с внешней стороны каркаса, для токовыводящих проводов потребуется изоляция. После спайки всех элементов они смазываются силиконовым клеем для закрепления на панели.

Рекомендуется наносить клей по центру каждого модуля, а не по краям, в этом случае снижается риск их растрескивания при деформации фанеры.

Далее соединенные модули проверяются на функциональность и  только потом ‒переворачиваются. Этот этап трудно провести в одиночку из-за хрупкости пластин.

После фиксации на панели еще раз проверятся выдаваемая батареей нагрузка (этот процесс рекомендуется проводить на всех этапах создания самоделки). Все соединяющие и выводные провода смазываются силикатным клеем и фиксируются.

Оргстекло или другой пропускающий свет материал закрепляются после окончательного высыхания герметика, в противном случае образуются испарения.

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

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

Фотоэлектрические системы частного дома из транзисторов, диодов, пивных банок

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

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

Первый вариант считается дорогими и используется при отсутствии централизованного электроснабжения: устанавливается мощные солнечные электростанции с надежными аккумуляторами, для аварийных ситуаций предусматривается подключение к дизельному генератору.

Батарейно-сетевая система предусматривает использование аккумулированной энергии, при угрозе разрядки срабатывает подключение к стандартной электросети. Несмотря на затраты на автоматику и оборудование, этот вариант является самым окупаемым. Безаккумуляторная фотоэлектрическая система не требует значительных вложений (именно для нее проще всего собрать солнечную батарею своими руками).

Но в таком случае энергия просто преобразуется в сетевом инверторе и потребляется, она никоим образом не используется как резервная.

Рекомендуется использовать солнечные батареи  не только для получения электричества, но и для преобразования в тепловую (установить солнечный коллектор).

Приветствуются альтернативы: можно сделать солнечную панель с возможностью изменения местоположения (для заряда телефонов или малопотребляющих приборов) или установить солнечный водонагреватель для дачи своими руками (для нагрева воды на душ или полив) на открытом участке.

Предлагается интересное решение для скатных крыш — кремниевая кровельная пленка, мощность одной гибкой панели размером 2×1 м достигает 200 Вт. Солнечная батарея своими руками — отличный вариант получения альтернативной энергии.

Солнечная батарея своими руками (пошагово, фото)

Солнечная батарея своими руками (пошагово, фото)

Все началось с прогулки по сайту eBay –увидел солнечные панели и заболел.

Споры с друзьями об окупаемости были смешны…. Покупая автомобиль никто, не думает об окупаемости. Авто как любовница, готовь сумму на удовольствие заранее.

А тут совсем наоборот, затратил деньги так они еще и пытаются окупиться… Кроме того, подключил к солнечным панелям инкубатор так они еще как оправдывают свое предназначение, предохраняя ваше будущее хозяйство от гибели.

В общем, имея инкубатор, ты зависишь от многих факторов, тут либо пан,  либо профан.  Когда будет время, напишу о самодельном инкубаторе.  Ну ладно чего рассуждать, каждый в праве выбирать…..!

      После долгих ожиданий, заветная коробочка с тонкими хрупкими пластинками, наконец, греет руки и сердце.

        Первым делом конечно Интернет … ну, не боги горшки обжигают. Опыт чужой всегда полезен. И тут наступило разочарование….. Как оказалось, своими руками панели сделали человек  пять, остальные просто перекопировали на свои сайты, причем некоторые,  дабы быть оригинальней скопированы с разных разработок. Ну да бог с ними пусть это остается на совести  хозяев страничек.           Решил почитать форумы, долгие рассуждения теоретиков «как доить корову» привели в полное уныние. Рассуждения о том, как ломаются пластины от нагрева, трудности герметизации и т д. Почитал и плюнул на все это дело. Мы пойдем своим путем, методом проб и ошибок, опираясь на опыт «коллег», чего изобретать велосипед? Ставим задачу: 1) Панель должна быть изготовлена из подручных материалов, дабы не тянуть кошелек, ибо неизвестен результат .2) Процесс изготовления должен быть нетрудоемким. Начинаем изготовление  солнечной панели:          Первым делом были приобретены 2 стекла 86х66 см. для  будущих двух панелей. Стекло простое, приобретал у производителей пластиковых окон. А может и не простое…Долгий поиск алюминиевых уголков, по опыту уже проверенному «коллегами» закончился ничем. Потому процесс изготовления начинался вяло, с чувством долгостроя.           Процесс пайки панелей описывать не стану, так как в сети много информации про это и даже видео есть. Просто  оставлю  свои заметки и замечания. Не так страшен черт, как его малюют.      Не смотря на трудности, которые описывают на форумах, пластины элементов паяются легко, как лицевая сторона, так и тыльная. Так же, вполне пригоден наш советский припой ПОС- 40, во всяком случае, никаких трудностей я не испытал. Ну и конечно, наша родная канифоль, куда без нее… За время пайки не сломал ни одного элемента, думаю надо быть полным идиотом, чтобы сломать их на ровном стекле.       Проводники, которые идут в комплекте к панелям, очень удобны, во-первых, они плоские, во-вторых, они луженные, что значительно сокращает время пайки. Хотя вполне можно использовать обычный провод, провел эксперимент  на запасных пластинах, трудностей в пайке не испытал. ( на фото остатки плоского провода)          На пайку 36 пластин у меня ушло около 2 часов. Хотя на форуме читал, что люди паяют по 2 дня. Паяльник желательно использовать на  40 Вт. Так как пластины легко отводят тепло, а это затрудняет пайку. Первые попытки паять 25 Ватным паяльником были нудными и печальными.          Так же при пайке желательно оптимально подбирать количество флюса (канифоли). Ибо большой избыток ее не дает прилипнуть олову к пластине. А потому приходилось практически залуживать пластинку, в общем, ничего страшного, все поправимо. (приглядитесь на фото видно.)Расход олова довольно большой. 

• Ну вот, на фото пропаянные элементы, во втором ряду косяк, не пропаян один вывод, но ничего главное заметил и исправил.

Окантовка стекла сделана двухсторонним скотчем далее на этот скотч будет приклеена полиэтиленовая пленка.Скотчи, которые использовал.  После припайки,  начало герметизации (скотч вам в помощь).   Ну вот, проклеенные пластины скотчем и исправленным косяком.  Далее с окантовки панели снимаем защитный слой двухстороннего скотча и приклеиваем на нее полиэтиленовую пленку с запасом на края. (сфоткать забыл) Ах да, в скотче проделываем прорези для отходящих проводов. Ну не глупые, поймете, что и когда…  По краю стекла, а так же выводы проводов, углы, промазываем силиконовым герметикам. И загибаем пленку на внешнюю сторону.Предварительно было изготовлена рамка из пластика. Когда в доме устанавливал пластиковые окна, на окно шурупами крепят пластиковый профиль для подоконника. Посчитал, что эта часть слишком тонкая. А потому удалил и сделал подоконник по своему. Потому, от 12 окон остались пластиковые профили. Так сказать материал в избытке. Рамку клеил обычным, старым, советским утюгом. Жаль, процесс не снимал, но думаю, ничего тут сверх непонятного нет. Отрезал под 45 градусов 2 стороны, нагрел на подошве утюга и приклеил предварительно установив на ровный угол. На фото рамка под вторую панель. Устанавливаем стекло с элементами и защитной пленкой в рамку Лишнюю пленку обрезаем, а края проклеиваем силиконовым герметикам.Получаем вот такую панель. 

1.  Надеюсь, продолжение следует!

       Да, забыл написать, что кроме пленки  к рамке приклеил направляющие, которые не дают упасть элементам, если скотч отклеиться. Пространство между элементами и направляющими залито монтажной пеной. Что позволило прижать плотнее элементы к стеклу.  Ну,  начнем  испытания.        Так как панель одну я изготовил заранее, результат одной мне известен  Напряжение 21Вольт. Ток короткого замыкания 3,4 Ампера. Сила тока заряда аккумуляторной батареи 40А. ч 2,1 Ампера.К сожалению не фоткал. Надо сказать, что сила тока круто зависит от освещенности.Теперь соединенные параллельно 2 батареи.Погода на момент изготовления была облачная, было около 4 часов дня.        Вначале меня это расстроило, а потом даже обрадовало. Ведь это самые усредненные условия  для батареи, а значит результат правдоподобнее, чем при ярком солнце.         Солнышко просвечивало через облака не так ярко. Надо сказать, что и светило солнышко немного сбоку.  При таком освещении ток короткого замыкания составил 7.12 Ампер. Что считаю превосходным результатом. Напряжение без нагрузки 20,6 Вольт. Ну, это стабильно около 21 вольта.Ток заряда АКБ 2,78Ампера. Что при таком освещении гарантирует заряд АКБ. Замеры показали,  при хорошем солнечном деньке результат будет лучше.        К тому времени погода ухудшалась,  тучи  закрыли, солнышко  полностью и мне стало интересно, а что покажет при таком раскладе. Это же практически вечерние сумерки…         Небо выглядело так, специально снял линию горизонта. Да впрочем, на самом стекле батареи видно небо как в зеркало. Напряжение при таком раскладе 20,2 вольта. Как уже говорилось 21в. это практически константа.  Ток короткого замыкания 2,48А. В общем, то, для такого освещения замечательно!  Практически  равен одной батареи при хорошем солнышке.  Ток заряда АКБ 1,85 Ампера. Ну что сказать… Даже в сумерки АКБ будет заряжаться.         Вывод построена солнечная батарея, не уступающая по характеристикам промышленным образцам. Ну а долговечность….., будем смотреть, время покажет.         Ах да, заряд батареи ведется через диоды Шоттки на 40 А. ну, что нашлось.          Так же хочу сказать про контроллеры. Все это красиво выглядит, но не стоит затраченных на контроллер денег. Если вы дружите с паяльником, схемы очень просты. Делайте и получайте удовольствие от изготовления.           Ну вот, налетел ветер и оставшиеся запасные 5 элементов сорвались в неуправляемый полет….. результат осколки. Ну что поделать, безалаберность должна быть наказана. А с другой стороны…. Куда их?Решили сделать из осколочков еще одну панельку, вольт на 5. На изготовление ушло 2 часа. Остатки материалов как раз пришлись в пору. Вот что получилось. Замеры сделаны вечером.       Надо сказать, что при хорошем освещении сила тока короткого замыкания более 1 ампера.Кусочки спаяны параллельно и последовательно. Цель, обеспечить примерно одинаковую площадь.  Ведь сила тока равна самому маленькому элементу. А потому при изготовлении подбирайте элементы по площади освещения.Настало время рассказать о практическом применении изготовленых мною солнечных батарей. Весной установил две изготовленые панели на крыше, высота 8 метров под углом 35 градусов, оринтированые на юговосток. Такое орентирование было выбрано не случайно, потому как было замечено, что в данной широте, летом солнышко всходит в 4 утра и к 6-7 часам вполне сносно заряжает аккумуляторы током в 5-6 ампер, тоже касается и вечера. Каждая панель должна обязательно иметь свой диод. Дабы исключить выгорание элементов при отличающийся мощности панелей. И как следствие неоправданое снижение мощности панелей. Спуск с высоты был выполнен многожильным проводом сечением 6мм2 каждая жила. Таким образом удалось достигнуть минимальных потерь в проводах.  В качестве накопителей энергии использованы старые еле-живые аккумуляторы 150А.ч,75А.ч,55А.ч, 60А.ч. Все аккумуляторы соеденены паралельно и учитывая потерю емкости, сумарно составляют ококло 100А.ч.  Контроллер заряда аккумулятора отсутствует. Хотя думаю установка контроллера необходима.Над схемой контроллера сечас работаю. Так как в течении дня аккумуляторы начинают кипеть. Потому приходится ежедневно сбрасывать излишки энергии, путем включения ненужной нагрузки. В моем случаее включаю освещение бани. 100 Вт. Так же в течении дня работает LCD телевизор примерно 105Вт, вентилятор 40Вт., а к вечеру добавляется энергосберегающая лампочка 20Вт.  Любителям проводить расчеты скажу: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА не одно и тоже. Так как такой «сендвичь» вполне прекрасно работает свыше 12 часов. при этом иногда заряжаем от него телефоны.Полного разряда аккумуляторов еще не достиг ни разу. Что соответственно перечеркивает расчеты.  В качестве преобразователя использован чуть- чуть переделаный для свободного пуска от аккумуляторов компьютерный бесперебойник (инвертор) 600В.А, что примерно соответствует нагрузке в 300Вт. Так же хочу отметить, что батареи заряжаются и при яркой луне. При этом ток составляет 0,5-1 Ампер, думаю для ночи это совсем неплохо.Конечно хотелось бы увеличить нагрузку, но для этого требуется мощьный инвертор. Планирую изготовить инвернтор сам по ниже приведенной схеме. Так как покупать инвертор за бешаные деньги НЕРАЗУМНО!  

Источник: www.Ma-Rina-S.narod.ru