1 Незначительно истории

1-ые пробы использования энергии солнца для получения электричества были предприняты еще посреди двадцатого века. Тогда ведущие страны мира решали пробы строительства действенных термальных электрических станций. Концепция термальной электростанции предполагает внедрение концентрированных солнечных лучей для нагревания воды до состояния пара, который, в свою очередь, крутил турбины электронного генератора.

Другие источники энергии являются одним из методов организации энергоснабжения на удаленных территориях, где отсутствуют централизованные электросети. В этом случае внедрение таких панелей представляет собой намного более прибыльное решение, ежели подключение к сети. Зависимо от вида батареи могут впрямую продуцировать электронный ток либо поначалу нагревать теплоноситель. Последний из нареченных вариантов относится к гелиоэнергетике.

к меню ↑

1.5 Эффективность батарей гелиосистемы

Один фотоэлемент даже в полдень при ясной погоде выдает совершенно малость электроэнергии, достаточной разве что для работы светодиодного фонарика.

Чтоб повысить выходную мощность, несколько ФЭП объединяют по параллельной схеме для роста неизменного напряжения и по поочередной для увеличения силы тока.

Эффективность солнечных панелей находится в зависимости от:

• температуры воздуха и самой батареи;
• корректности подбора сопротивления нагрузки;
• угла падения солнечных лучей;
• наличия/отсутствия антибликового покрытия;
• мощности светового потока.

Чем ниже температура на улице, тем эффективней работают фотоэлементы и гелиобатарея в целом. Тут все очень просто. А вот с расчетом нагрузки ситуация труднее. Ее следует подбирать исходя из выдаваемого панелью тока. Но его величина изменяется зависимо от погодных причин. Гелиопанели выпускаются с расчетом на выходное напряжение, кратное 12 В – если на аккумулятор нужно подать 24 В, то две панели к нему придется подсоединить параллельно

Повсевременно выслеживать характеристики солнечной батареи и вручную корректировать ее работу проблематично. Для этого лучше пользоваться контроллером управления, который в автоматическом режиме сам подстраивает опции гелиопанели, чтоб достигнуть от нее наибольшей производительности и хороших режимов работы.

Безупречный угол падения лучей солнца на гелиобатарею – прямой. Но при отклонении в границах 30-ти градусов от перпендикуляра эффективность панели падает всего в районе 5%. Но при предстоящем увеличении этого угла все большая толика солнечного излучения будет отражаться, понижая тем КПД ФЭП.

Если от батареи требуется, чтоб она максимум энергии выдавала летом, то ее следует сориентировать перпендикулярно к среднему положению Солнца, которое оно занимает в деньки равноденствия по весне и озари.

Для столичного региона – это примерно 40–45 градусов к горизонту. Если максимум нужен зимой, то панель нужно ставить в более вертикальном положении.

И очередной момент – пыль и грязь очень понижают производительность фотоэлементов. Фотоны через такую “запятнанную” преграду просто не доходят до их, а означает и преобразовывать в электроэнергию нечего. Панели нужно часто мыть или ставить так, чтоб пыль смывалась дождиком без помощи других.

Некие солнечные батареи имеют интегрированные линзы для концентрирования излучения на ФЭП. При ясной погоде это приводит к увеличению КПД. Но при сильной облачности эти линзы приносят только вред.

Если рядовая панель в таковой ситуации будет продолжать генерировать ток пусть и в наименьших объемах, то линзовая модель работать закончит фактически стопроцентно.

Солнце батарею из фотоэлементов в эталоне должно освещать умеренно. Если один из ее участков оказывается затемненным, то неосвещенные ФЭП преобразуются в паразитную нагрузку. Они не только лишь в схожей ситуации не генерируют энергию, но к тому же забирают ее у работающих частей.

Панели устанавливать нужно так, чтоб на пути солнечных лучей не оказалось деревьев, построек и других препядствий.

к меню ↑

1.6 Разработка производства

Для сотворения солнечных панелей употребляется в большинстве случаев кремний. По степени распространенности этот элемент считается вторым в мире. На производстве применяется кварцевый песок, при этом принципиально, чтоб он был очень очищен от примесей. Разработка обработки этого материала содержит в себе несколько шагов по его переплаву, вкупе с синтезом при участии хим веществ.

Смотрим видео, этапы производства и механизм работы солнечного элемента:

Последующие деяния зависят от того, какого рода технический кремний планируется получить: монокристаллический, поликристаллический либо бесформенный. При производстве первого варианта из нареченных употребляется метод выкармливания материала с однородной структурой средством затравочного монокристалла. Для получения поликристаллического материала применяется хим осаждение паров, при всем этом структура выходит неоднородной, потому что молекулы застывают неупорядоченно.

к меню ↑

1.7 Виды частей для модулей

Существует три главных типа гелиопанелей: поликристаллические, монокристаллические и тонкоплёночные. В большинстве случаев все три типа выполняются из кремния с разными добавками. Употребляются также теллурид кадмия и селенид меди-кадмия, в особенности для производства плёночных панелей. Эти добавки содействуют повышению эффективности ячеек на 5—10 %.

Кристаллические

Самые пользующиеся популярностью — монокристаллические. Они делаются из монокристаллов, имеют равномерную структуру. Такие пластинки имеют форму многоугольника либо прямоугольника со срезанными углами.

Из недочетов можно выделить последующие:

• Пока солнечные батареи не выдерживают конкуренции, например, если требуется производить огромное количество электроэнергии. Это удачней выходит у нефтевой и ядерной индустрии.

• Создание электроэнергии впрямую находится в зависимости от погодных критерий. Естественно, когда по ту сторону окна солнечно – ваши солнечные батареи будут работать на 100% мощности. Когда же будет облачный денек – этот показатель будет падать в разы.

• Для производства огромного объёма энергии солнечным батареям требуется большая площадь.

Как можно созидать, у данного источника энергии плюсов всё равно больше чем минусов, а минусы не такие жуткие как казалось бы.

к меню ↑

1.9 Необходимость самодельной солнечной панели

Осознание этих физических параметров кремния поможет в том, чтоб была собрана солнечная панель своими руками. Для начала работ нужно приготовиться.

В любом случае запасной источник электроэнергии всегда нужен. Да к тому же себестоимость солнечного кв значительно ниже обычного электричества. Естественно, многие желают приобрести и установить заводские солнечные панели. Отпугивает стоимость на весь набор оборудования для домашней электростанции. Потому очень животрепещущ вопрос — как собрать солнечную батарею самому?

Более грамотный подход — высчитать количество вырабатываемой энергии одним модулем:

W = k*Pw*E/1000

Где:

• Е — количество солнечной инсоляции за узнаваемый период времени;
• k — коэффициент, формирующий летом — 0,5, в зимний период — 0,7;
• Pw — мощность 1-го устройства.

Исходя из планируемой полной мощности энергопотребления и расчётных данных, высчитывается общая мощность употребления электроэнергии.

Сейчас если результат поделить на предполагаемую производительность 1-го фотоэлемента в конце получим нужное количество модулей.

к меню ↑

2 Почему люди стали думать об другой энергии?

Поэтому, что хотят иметь запасной источник электроснабжения.

Монокристаллические солнечные ячейки имеют однородный тёмный цвет и срезанные углы — эти признаки не позволяют перепутать их с другими фотоэлементами

В производстве поликристаллических фотоэлементов употребляют не таковой незапятнанный, но зато более дешёвый кремний. Упрощение технологии сказывается на наружном виде пластинок — они имеют не однородный колер, а более светлый узор, который образуют границы огромного количества кристаллов. КПД таких солнечных ячеек малость ниже, чем у монокристаллических — менее 15%, а срок службы составляет до 25 лет. Нужно сказать, что понижение главных эксплуатационных характеристик полностью не сказалось на популярности поликристаллических фотоэлементов. Они выигрывают за счёт более малой стоимости и не таковой сильной зависимости от наружной загрязнённости, низкой облачности и ориентации на Солнце.

Поликристаллические фотоэлементы имеют более светлый голубий колер и неоднородный набросок — следствие того, что их структура состоит из огромного количества кристаллов

Для солнечных батарей из бесформенного Si употребляется не кристаллическая структура, а тончайший слой кремния, который напыляют на стекло либо полимер. Хоть схожий способ производства и является самым дешёвым, такие панели имеют самый маленький срок жизни, предпосылкой чему является выгорание и деградация бесформенного слоя на солнце. Не веселит этот тип фотоэлементов и производительностью — их КПД составляет менее 9% и во время эксплуатации значительно понижается. Внедрение солнечных батарей из бесформенного кремния оправдано в пустынях — высочайшая солнечная активность нивелирует падение производительности, а бескрайние просторы позволяют располагать гелиоэлекростанции хоть какой площади.

Возможность напылять кремниевую структуру на всякую поверхность позволяет создавать гибкие солнечные панели

Предстоящее развитие технологии производства фотоэлектрических частей вызвано необходимостью в понижении цены и улучшении эксплуатационных черт. Наибольшей производительностью и долговечностью сейчас владеют плёночные фотоэлементы:

• на базе теллурида кадмия;
• из тонких полимеров;
• с внедрением индия и селенида меди.

О способности внедрения в самодельных устройствах тонкоплёночных фотоэлементов гласить пока ещё рано. Сейчас их выпуском занимается только несколько более «продвинутых» в технологическом плане компаний, потому в большинстве случаев гибкие фотоэлементы можно узреть в составе готовых солнечных панелей.

к меню ↑

3.2 На какую мощность солнечных батарей можно рассчитывать

Задумываясь о строительстве своей солнечной электростанции, каждый грезит о том, чтоб на сто процентов отрешиться от проводного электричества. Для того чтоб проанализировать действительность этой затеи, создадим маленькие расчёты.

Выяснить суточное потребление электроэнергии нетрудно. Для этого довольно заглянуть в присланный энергосбывающей организацией счёт и поделить количество обозначенных там кв на число дней в месяце. Например, если вам предлагают оплатить 330 кВт×час, то это означает, что суточное потребление составляет 330/30=11 кВт×час.

График зависимости мощности солнечной батареи зависимо от освещённости

В расчётах следует непременно учесть тот факт, что солнечная панель будет производить электричество исключительно в светлое время суток, причём до 70% генерации осуществляется в период с 9 до 16 часов. Не считая того, эффективность работы устройства впрямую находится в зависимости от угла падения солнечных лучей и состояния атмосферы.

Маленькая облачность либо дымка понизят эффективность токоотдачи гелиоустановки в 2–3 раза, тогда как затянутое сплошными тучами небо спровоцирует падение производительности в 15–20 раз. В безупречных критериях для генерации 11 кВт×час энергии было бы довольно солнечной батареи мощностью 11/7 = 1.6 кВт. Беря во внимание воздействие природных причин, этот параметр следует прирастить приблизительно на 40–50%.

Не считая того, есть ещё один фактор, заставляющий прирастить площадь применяемых фотоэлементов. Во-1-х, не стоит забывать о том, что ночкой батарея работать не будет, а означает, пригодятся массивные батареи. Во-2-х, для питания бытовых устройств нужен ток напряжением 220 В, потому пригодится мощнейший преобразователь напряжения (инвертор). Спецы говорят, что утраты на скопление и трансформацию электроэнергии забирают до 20–30% от её полного количества. Потому настоящая мощность солнечной батареи должна быть увеличена на 60–80% от расчётной величины. Принимая значение неэффективности в 70%, получаем номинальную мощность нашей гелиопанели, равную 1.6 + (1.6×0.7) =2.7 кВт.

Внедрение сборок из высокотоковых литиевых аккумов является одним из более роскошных, но никак не самым дешёвым методом хранения солнечной электроэнергии

Для хранения электроэнергии пригодятся низковольтные батареи, рассчитанные на напряжение 12, 24 либо 48 В. Их ёмкость должна быть рассчитана на суточное потребление энергии плюс утраты на трансформацию и преобразование. В нашем случае пригодится массив батарей, рассчитанных на хранение 11 + (11×0.3) = 14.3 кВт×час энергии. Если использовать обыденные 12-вольтовые авто батареи, то пригодится сборка на 14300 Вт×ч / 12 В = 1200 А×ч, другими словами 6 аккумов, рассчитанных на 200 ампер-часов каждый.

Видите ли, даже для того, чтоб обеспечить электричеством бытовые потребности средней семьи, пригодится серьёзная гелиоэлектрическая установка. Что касается использования самодельных солнечных батарей для отопления, то на данном шаге такая затея не выйдет даже на границы самоокупаемости, не говоря уж о том, чтоб можно было что-то сберечь.

к меню ↑

3.3 Расчёт размера батареи

Размер батареи находится в зависимости от требуемой мощности и габаритов источников тока. При выборе последних вы непременно направьте внимание на предлагаемое обилие фотоэлементов. Для использования в самодельных устройствах удобнее всего выбирать солнечные ячейки среднего размера. К примеру, рассчитанные на выходное напряжение 0.5 В и силу тока до 3 А поликристаллические панели размером 3×6 дюймов.

При изготовлении солнечной батареи они будут поочередно соединяться в блоки по 30 шт, что позволит получить требуемое для зарядки авто батареи напряжение 13–14 В (беря во внимание утраты). Наибольшая мощность 1-го такового блока составляет 15 В × 3 А = 45 Вт. Исходя из этого значения, будет несложно подсчитать, сколько частей пригодится для постройки солнечной панели данной мощности и найти её размеры. К примеру, для постройки 180-ваттного солнечного электронного коллектора пригодится 120 фотоэлементов общей площадью 2160 кв. дюймов (1.4 кв.м).

к меню ↑

4 Какой вариант избрать?

1-ое, что вам необходимо – приобрести фотоэлектрический преобразователь. Разные модели предлагаются как русскими производителями, так и забугорными. Более дешевенькими вариациями являются китайские кремниевые фотоэлементы. Они имеют ряд недочетов, но, в сопоставлении с южноамериканскими и русскими, куда более дешевенькие. Все модели, зависимо от типа, разделяются на три вида:

• монокристаллические модули – состоят из искусственно выращенных кристаллов довольно огромных размеров. Отличаются самым высочайшим КПД в 13 – 26% и самым долгим сроком эксплуатации в 25 лет. Недочетом солнечных батарей на их базе является понижение наибольшего КПД в течении периода эксплуатации.
• поликристаллические фотоэлементы – в сопоставлении с прошлыми имеют куда наименьший срок эксплуатации, как заявляет производитель – 10 лет. Также они могут выдать только 10 – 12% КПД, в с равнении с прошлыми, зато этот параметр остается неизменным для их в течении всего периода работы.
• бесформенные батареи – это пленочные батареи, в каких на гибкую базу нанесен бесформенный кремний. Такие фотоэлементы появились сравнимо не так давно и могут наклеиваться на любые поверхности – окна, стенки и т.д. Они характеризуются самым низким КПД – 5 – 6%.

Выбор определенного типа находится в зависимости от ваших пожеланий и намеченных целей. Например, если количество солнечного излучения сравнимо невелико в вашем регионе, лучше устанавливать монокристаллические преобразователи, потому что у их самый высочайший КПД.

к меню ↑

4.1 Какие фотоэлементы подходят и где их можно приобрести

Сначала нужно разглядеть, какие виды фотоэлементов выпускают сейчас и разобраться в их особенностях:

1. Монокристаллические кремниевые панели делаются из слитков самого высочайшего свойства. В их срезаются тонкие пластинки, которые имеют большой срок службы – до 50 лет и КПД около 19%. Да и стоимость этого решения наибольшая.
2. Поликристаллические модули делаются из кремния более низкого свойства, но имеют хороший КПД в 15%, что при сроке службы в 25 лет делает этот вариант хорошим исходя из убеждений соотношения цены и свойства.

   Чтоб добраться до фотоэлемента, нужно аккуратненько срезать ее высшую часть. Под ней и находится кремневый полупроводниковый элемент — фотоэлемент. Срезать крышечку можно, если зажать аккуратненько деталь в тиски, ножовкой по металлу.

   

   Под ней видна пластинка. Конкретно она и будет главным элементом в будущей схеме.

   

   Есть три выводных контакта:

   • база;
   • эмиттер;
   • коллектор.

   Нам нужен коллектор. Конкретно он обладает неплохой разностью потенциалов.

   

   Соберите исходную цепочку по схеме:

   

   Собирать все элементы нужно на ровненькой поверхности из диэлектрического материала. Исходя из характеристик будущей фотопанели, собирается поочередная цепочка из деталей. И позже набирается параллельная группа из таких цепочек.

   Если один транзистор способен выдавать 0,35 В и силу тока при КЗ в 0,25 мкА, то подобрать расчетное количество цепочек из радиодеталей можно делая упор на эти свойства.

   Не следует забывать, что собранная батарея из светодиодов будет нуждаться в охлаждении. Потому не рекомендуется располагать детали плотно и близко друг от друга. Так будет лучше работать естественная вентиляция.

   Бывалые мастера знают, что такая конструкция неудобна из–за огромных габаритов. Еще практичней солнечная батарея из диодов своими руками.

   В любом случае испытать спаять другой источник энергии есть смысл по двум причинам:

   1. Как минимум, будут пристроены старенькые радиодетали.
   2. От него можно запитать электрические часы либо даже маленький радиоприемник.
   Батарея из диодов

   Солнечная батарея из диодов Д223Б вправду может стать источником электронного тока. Эти диоды имеют больший вольтаж и выполнены в стеклянном корпусе, покрытом краской. Напряжение на выходе готового изделия можно найти из расчета, что один диодик на солнце генерирует 350 мВ.

   1. Нужное количество радиодеталей складываем в емкость и заливаем ацетоном либо другим растворителем и оставляем на несколько часов.
   2. Потом, нужно взять пластинку подходящего размера из не железного материала и выполнить разметку под впаивание компонент источника питания.
   3. После размокания краску можно просто соскрести.
   4. Вооружившись мультиметром, на солнце либо под лампочкой определяем плюсовой контакт и загибаем его. Диоды впаиваются вертикально, потому что в таком положении кристалл идеальнее всего генерирует электричество из энергии солнца. Потому на выходе получим наибольшее напряжение, которое будет генерировать солнечная батарея.

   

   Главное помните, что там совсем не сложно напороться на нерадивых продавцов, так что покупайте только у тех людей, у кого довольно высочайший рейтинг. Если у торговца неплохой рейтинг, то вы будете убеждены, что ваши панели дойдут до вас отлично запакованные, не битые и в том количестве, в каком вы заказывали.

   к меню ↑

   5.2 Подготовка проекта и выбор места расположения

   

   к меню ↑

   5.5 Пайка частей и подключение

   После того, как ваше основание будет готово вы сможете располагать ваши элементы на его поверхности. Фотоэлементы располагаете повдоль всей конструкции проводниками вниз (просовываете их в наши просверленные отверстия).

   Потом их требуется спаять меж собой. В вебе есть огромное количество схем, по которым происходит пайка фотоэлементов. Главное – соединить их в своеобразную единую систему для того, чтоб все они вкупе могли собирать полученную энергию и направлять её в конденсатор.

   

   Последним шагом будет припайка “выводного” провода, который будет подключён к конденсатору и выводить в него получаемую энергию.

   к меню ↑

   5.6 Нанесение герметика

   В домашних критериях проще всего использовать строй атмосферостойкие составы, которые продают во всех магазинах. Работа проводится так:

   1. Сначала нужно нанести капли состава по бокам фотоэлементов через маленькое расстояние. После чего они располагаются на прозрачном основании по меткам, нанесенным ранее. Принципиально ровно выставить модули и придавить их как можно плотнее к поверхности.
   2. Для фиксации в подходящем положении на места нанесения герметика ставятся любые грузы. Их можно снять после высыхания состава.
   3. Дальше нужно покрыть герметиком все края, также соединения меж элементами, чтоб на сто процентов герметизировать их. При всем этом принципиально не попадать на рабочие части.

   к меню ↑

   5.7 Тестирование батареи перед герметизацией

   Тестирование солнечной панели нужно проводить до её герметизации, чтоб иметь возможность убрать неисправности, которые нередко появляются во время пайки. Идеальнее всего создавать тестирование после спайки каждого ряда частей — так существенно проще найти, где контакты соединены плохо.

   Для тестирования вам пригодиться обыденный бытовой амперметр. Измерения нужно проводить в солнечный денек в 13-14 часов, солнце не должно быть укрыто тучами.

   Выносим батарею на улицу и устанавливаем в согласовании с ранее рассчитанным углом наклона. Амперметр подключаем к контактам батареи и проводим измерение тока недлинного замыкания.

   Смысл тестирования состоит в том, что рабочая сила электронного тока должна быть на 0,5-1,0 А ниже, чем ток недлинного замыкания. Показания прибора должны быть выше 4,5 А, что гласит о работоспособности гелиобатареи.

   Если тестер выдаёт наименьшие показания, то кое-где наверное нарушена последовательность соединения фотоэлементов.

   Обычно самодельная солнечная батарея, сконструированная из фотоэлементов группы В выдаёт показания 5-10 А, что на 10-20% ниже, чем у солнечных панелей промышленного производства.

   к меню ↑

   5.8 Герметизация уложенных в корпус фотоэлементов

   Герметизацию можно создавать, только убедившись, что батарея работает. Для герметизации идеальнее всего использовать эпоксидный компаунд, но беря во внимание, что расход материала будет большой, а цена его составляет приблизительно 40-45 баксов. Если дорого, то заместо него можно использовать всё тот же силиконовый герметик.

   Существует два метода герметизации:

   • полная заливка, когда панели заливаются герметиком;
   • нанесение герметика на место меж фотоэлементами и на последние элементы.

   В первом случае герметизация будет более надёжной. После заливки герметик должен схватиться. Потом сверху устанавливается оргстекло и плотно прижимается к пластинам, покрытым силиконом.

   Для обеспечения амортизации и дополнительной защиты меж задней поверхностью фотоэлементов и каркасом из ДСП многие мастера рекомендуют устанавливать прокладку из жёсткого поролона шириной 1,5-2,5 см.

   Делать это необязательно, но лучше, беря во внимание, что кремниевые пластинки довольно хрупкие и просто повреждаются.

   После установки оргстекла на конструкцию ставят груз, под действием которого происходит выдавливание пузырьков воздуха. Солнечная батарея готова и после повторного тестирования её можно устанавливать в заблаговременно выбранное место и подключать к гелиосистеме вашего дома.

   к меню ↑

   5.9 Сборка панели

   

   На этом всё! Что мы имеем в конечном итоге? Если вы сделали солнечную батарею, состоящую из 30-50 фотоэлементов, то этого будет полностью довольно для того, чтоб стремительно зарядить ваш мобильный телефон либо зажечь маленькую бытовую лампочку, т.е. у вас на выходе вышло настоящее самодельное зарядное устройство для зарядки аккума телефона, уличного дачного осветительного прибора, или маленького садового фонарика. Если же вы сделали солнечную панель, например, в 100-200 фотоэлементов, то здесь уже может идти речь о “запитке” неких бытовых устройств, к примеру, кипятильника для нагрева воды. В любом случае – такая панель будет дешевле покупных аналогов и сохранит вам средства.

   к меню ↑

   5.11 Порядок производства солнечной батареи

   Элементы на поли- либо монокристаллическом кремнии нужно соединить в единую панель. Для этого осуществляется пайка контактов к проводникам. Порядок пайки последующий:

   • Обнаженные проводники нарежьте схожими отрезками под лекало, таковой длины, чтоб она вдвое превосходила размер элемента солнечной батареи. Набросок 2: отмерьте проводники при помощи лекала
   • Выложите модули на ровненькую поверхность (секло, лист фанеры, стол и т.д.).
   • Очистите электронные контакты и полудите оловом, накладывать огромное количество припоя сюда не надо, довольно немного покрыть контакт. Набросок 3: полудите контакты
   • Припаяйте заблаговременно полуженные проводники к контактам, направьте внимание, что очень придавливать пластинки нельзя, потому что они очень хрупкие. Набросок 4: припаяйте провод к элементу
   • Замерьте ток от 1-го элемента с проводниками, это поможет подсчитать суммарную величину для всей батареи.

   Если обретенные вами элементы для солнечных батарей уже обустроены соединительными проводниками, этот шаг можно пропустить и сходу перебегать к изготовлению рамки.

   Нужный инструмент и материалы

   Если не стращает объем и сложность грядущей работы, нужно основательно приготовиться.

   Основной элемент — сами пластинки. Количество частей подбирается исходя из выходных характеристик будущей панели. Но основное условие — их технические свойства должны быть схожи друг дружке. И если нет опыта в сборке схожих конструкции, лучше будет взять несколько частей про припас, с учетом брака на первых шагах работы.

   

   Продолжаем комплектовать материалы:

   • ДСП;
   • железный профиль и уголок (лучше из алюминия);
   • поролон высотой 1,6–2,7 см;
   • основание под пластинки из прозрачного материала;
   • набор из шурупов и шурупчиков;
   • несколько туб силиконового герметика;
   • проводка;
   • клемные зажимы.

   Объем сырья мы не указываем т.к. оно находится в прямой зависимости от габаритов и количества деталей, из которых будет собрана самодельная солнечная батарея.

   Сейчас инструмент и вспомогательные материалы:

   • саморезовёрт;
   • ножовка по металлу и ножовка по дереву;
   • 40 Ватный электронный паяльничек;
   • электронный тестер;
   • флюс и припой для пайки;
   • технический спирт, для обработки поверхностей под пайку;
   • ватные диски–тампоны.
   Изготовка рамки

   Рамка солнечной батареи представляет собой короб с низкими бортами, который накрывается прозрачным стеклом. Для производства рамки:

   • Возьмите прямоугольный лист фанеры либо ДСП такового размера, чтоб на нем могло размещаться необходимое количество частей. Просверлите в нем маленькие отверстия на расстоянии 10 см друг от друга для вентиляции. Рис. 5: просверлите отверстия для вентиляции
   • Наклейте по краю листа древесные планки высотой менее 2 см, чтоб они не отбрасывали тень на солнечные приемники. Дополнительно прикрутите планки маленькими саморезами.
   • Вырежьте крышку из стекла либо прозрачного полимера. Ее размеры должны соответствовать нижнему листу либо быть меньше, зависимо от того, поддается она сверлению либо нет. Если крышку можно прикрутит саморезом, то размер может быть схож, если стекло может разорваться при попытке сверления, сделайте его меньше на 0,5 – 1 см. Рис. 6: заготовьте крышку из стекла
   • Изготовьте из дюралевого уголка прижимающей каркас для верхней прозрачной крышки солнечной батареи, но пока ничего не прижимайте.

   Рис. 7. соберите солнечную батарею

   Постарайтесь подобрать материал для прозрачной крышки без бликов, по другому часть энергии солнца будет отражаться, что существенно понизит КПД. После того, как изготовите рамку, соберите солнечную батарею.

   Изготовка модулей

   Данный шаг просит особенной осторожности и внимания, так как на нем вы формируете электронную цепь солнечной батареи. Если допустите прожоги либо трещинкы, вы сможете попортить не только лишь какой-нибудь определенный элемент, да и весь модуль, который в конечном итоге придется переделывать.

   • Разместите солнечные коллекторы лицевой стороной на прозрачной крышке. Нормально меж элементами должно быть 3 – 5 мм, если этого тяжело достигнуть с первого раза, сможете сделать разметку на стекле. Рис. 8: разместите элементы
   • Аккуратненько спаяйте выводы от каждого элемента «+» к «+», и «–» к «–». Плюсовые контакты должны размещаться на лицевой стороне, а минусовые на внутренней. Рис. 9: спаяйте выводы частей

   Все элементы соединяются поочередно сверху вниз, чтоб не раздавить нижние, когда будете паять. Вертикальные ряды припаяйте на общую шину.

   • Наклейте фотоэлементы к прозрачной крышке, для этого нанесите в центр элемента мало герметика и аккуратненько придавите его. Смотрите, чтоб он размещался строго по разметке, рабочей поверхностью к стеклу, по другому переклеить позже будет проблематично. Рис. 10: наклейте элементы к стеклу
   • Просверлите в рамке отверстия для вывода плюсовой и минусовой шины солнечной батареи. В цепь батареи включите контроллер заряда, который предупредит разряд заряда аккума на солнечную батарею в черное время суток. Для этого подберите такие свойства диодов, которые обеспечат полную блокировку цепи от оборотного тока.
   • Зафиксируйте выводы солнечной батареи в отверстиях с помощью герметика и расположите в рамку. Набросок 11: зафиксируйте провода герметиком

   После того, как вы собрали батарею, проверьте ее работоспособность. Вынесите ее под солнечные лучи и замерьте величину тока на выводах.

   Рис. 12: вынесите на улицу и проверьте мультиметром

   Сравните это значение с ранее замеренной величиной для 1-го элемента солнечной батареи. Чтоб проверить корректность, помножьте количество частей на ток от 1-го, если прибор показал такое значение либо близкое к нему, солнечная батарея собрана верно и ее можно герметизировать.

   Для герметизации употребляются компаунды либо силиконовые герметики, которые подходят для температуры ниже нуля. Для этого солнечную батарею можно как заливать стопроцентно, так и нанести герметик только меж модулями.

   Рис. 13: залейте герметиком

   2-ой вариант более экономичный, но 1-ый обеспечит вам куда огромную надежность и наилучшую герметизацию. После герметизации сверху устанавливается умеренный пресс до полного застывания.

   Рис. 14: установите умеренный пресс

   До заливки вы сможете установить демпфер из плотного поролона меж фотоэлементами солнечной батареи и плитой из ДСП. Ширина поролона выбирается наименее высоты борта, в рассматриваемом случае высота – 2 см, соответственно можно взять поролон 1,5 см в толщину. Готовые и испытанные батареи установите согласно составленного проекта и подключите к электронной сети дома через аккумулятор и инвертор.

   к меню ↑

   6 Пошаговая аннотация по сборке панели из готовых частей

   Изготовка солнечной панели начинается с подбора инструментов и приобретения фотоэлементов. После чего делаем каркас, соединяем элементы в батарею, устанавливаем их в корпус, герметизируем конструкцию и подключаем ее к контроллеру и аккуму. Разглядим по шагам, как самому сделать солнечную батарею.

   Дополнение следящей системой в бытовых критериях нецелесообразно. Она оправдывает вложения только на промышленном уровне. Еще прибыльнее поставить сходу несколько батарей, нацеленных на более возможные углы освещения. Ставя солнечные генераторы поверх плоской кровли, например, из рубероида либо из листового железа, стоит поднять их над плоскостью. Тогда обдув воздушным потоком снизу повысит эффективность работы. На волнистых крышах так поступать необязательно, хотя никакого вреда от подъема не будет.

   

   Самые наилучшие кровли – это те, что нацелены к югу и оформлены в виде плоских скатов. В таковой ситуации скат служит для присоединения нескольких уголков, размер которых совпадает с величиной модуля. Выход над коньком составляет приблизительно 0,7 м, а крепление модуля к уголкам делается с разрывом в 150–200 мм. Как вариант, можно свешивать батарею с помощью тех же уголков ниже кровельного ската. На волнистой поверхности уголки нередко сменяют трубами кропотливо подбираемого поперечника.

   

   Установка генераторов на фронтоне идеальнее всего соединять с покраской этого элемента и свесов в светлые тона.

   Солнечные блоки стоит выставлять по горизонтали, что уменьшит разброс температуры меж их нижней и верхней частью на 50%, если ассоциировать с вертикальным монтажом. А означает не только лишь возрастет фактический ресурс, да и получится повысить результативность системы.

   Место для монтажа должно обладает последующими особенностями:

   • как можно более освещенным;
   • имеющим наименьшую тень;
   • отлично продуваемым ветрами.

   к меню ↑

   9 Полезные советы

   Самодельная солнечная батарея может быть использована даже для отопления личного дома. Схожее оборудование можно монтировать, не требуя разрешения от муниципальных органов. Но даже при активном использовании оценить эффективность не получится ранее чем через 36 месяцев. Не считая того, таковой вариант очень дорогой. Потому что практически всюду в Рф температура часто бывает отрицательной, придется дополнить гелиосистему термоизоляцией.

   

   Размеренное действие батарей обеспечивается в спектре температур от -40 до +90 градусов. Исправная работа обещана в среднем на 20 лет, а после чего эффективность резко сокращается. При выборе контроллера необходимо учесть разницу меж массивными и слабенькими электронными системами. Если контроллера нет либо он вышел из строя, придется безпрерывно выслеживать заряды аккумов. Невнимательность может уменьшить срок деяния накопителя заряда.