Солнечная батарея своими руками: материалы, устройство и принцип работы
Солнечная батарея своими руками собирается намного проще, чем думают многие. Чтобы провести работу, не нужно быть специалистом по электротехнике, из инструментов используется то, что можно купить за небольшие деньги. Главное – хорошо разобраться в теме, сделать подробную схему и купить качественные комплектующие.
Самодельные варианты работают не хуже заводских при правильной сборке.Какие фотоэлементы подойдут и где их можно приобрести
В первую очередь надо рассмотреть, какие виды фотоэлементов выпускают на данный момент и разобраться в их особенностях:
- Монокристаллические кремниевые панели изготавливаются из слитков самого высокого качества. В них срезаются тонкие пластины, которые имеют большой срок службы – до 50 лет и КПД около 19%. Но и цена этого решения самая большая.
- Поликристаллические модули изготавливаются из кремния более низкого качества, но имеют неплохой КПД в 15%, что при сроке службы в 25 лет делает этот вариант оптимальным с точки зрения соотношения цены и качества.Поликристаллические варианты подойдут лучше всего.
- Аморфные модули отличает то, что кремний напыляется на гибкую основу. Это делает листы легкими и недорогими, но по сроку службы и показателям работы они хуже первых решений.
Самодельные варианты всегда уступают по эффективности заводским солнечным батареям. Это происходит по ряду причин – от точности расчетов и качества деталей до невозможности приобрести некоторые комплектующие отдельно. Но если подобрать подходящий тип и сделать работу по инструкции, можно получить качественный и эффективный модуль.
Читайте такжеКак работают солнечные батареиВ продаже нет пленочных вариантов, поэтому выбирать придется между монокристаллическими и поликристаллическими изделиями. Второй тип стоит дешевле, поэтому его используют чаще.
Совет экспертаСтариков МихаилСтарший инженер-электроникЗадать вопрос Продаются фотоэлементы нескольких классов – «А», «В», «С» и «D». Самое высокое качество у первого вида, дальше оно снижается. Чтобы собрать солнечную панель, лучше купить тип «В», он намного дешевле, но при этом имеет неплохие эксплуатационные хаpaктеристики.Подготовка проекта и выбор места расположения
Батареи на крыше экономят место и защищают кровельный материал, продлевая срок его службы.Сделать простейшую схему самодельной батареи несложно, для этого нужно учесть несколько моментов:
- Необходимая мощность. Рассчитывается исходя из энергопотрeбления. Можно закрывать только часть потребностей, со временем наращивая показатели, а можно сразу установить столько панелей, сколько надо для полной автономности.
- Количество фотоэлементов и комплектующих к ним. Рассчитать лучше заранее, чтобы заказать все, что нужно и не ждать неделями доставки недостающей детали.
- Стоит заранее продумать конструкцию каркасов и систему крепления, они должны обеспечить надежность. Важно, чтобы при сильном ветре солнечные батареи не опрокинулись и не упали, так как они будут испорчены.
Место расположения подбирается так, чтобы на солнечные панели большую часть дня падал свет. Чаще всего батареи ставят на крыше или на земле. Важно, чтобы на поверхность не падала тень. Угол подбирается в зависимости от региона, в средней полосе оптимальный показатель составляет от 50 до 60 градусов. На зимний период можно увеличить угол до 70, а в летний уменьшить до 30-40 градусов.
Сборка конструкции
Солнечная панель своими руками собирается в несколько этапов. Лучше всего делать работу по порядку, чтобы ничего не упустить и добиться хорошего результата.
Изготовление каркаса
Алюминиевый каркас – идеальное решение.Основа под будущие фотоэлементы должна быть прочной и долговечной, ее можно делать из разных материалов. Можно использовать влагостойкую фанеру или плиты ОСП, работа в этом случае проводится так:
- Вырезаются куски подходящего размера, по периметру делается обрамление из деревянного бруска, важно точно подогнать все части друг к другу, чтобы не было щелей, а стыки и соединения промазать атмосферостойким герметиком. Затем поверхность покрывается защитным составом или краской и оставляется до полного высыхания. Лучше нанести покрытие в несколько слоев.
- Используйте алюминиевый каркас, так как он намного прочнее и долговечнее, чем деревянный. В этом случае подбираются уголки и соединяются, чтобы получилась прочная рама. В нее ставится оргстекло или другой прозрачный материал, все стыки надо обработать герметиком, чтобы не было щелей. Продолжать работу можно после того, как состав полностью высохнет, излишки можно срезать строительным ножом.
Положи в корзину сразу, потом забудешь:Герметизация изделия обязательна.
Кстати! Размеры каркаса подбираются под параметры приобретенных фотоэлементов. Пока их нет, рамы лучше не делать.
Пайка проводов и соединение фотоэлементов
На всех модулях есть контакты, имеющие разную полярность, перед началом работы они протираются спиртом, после чего к ним припаиваются проводники. Только потом их можно объединить между собой, чтобы собрать систему. Если проводники уже припаяны, обязательно проверяются все соединения, нередко там есть бpaк, который надо исправить перед монтажом. Если используются специальные шины, то инструкция по проведению работы такая:
- Шины нужно нарезать на полоски подходящего размера, если они идут в одном листе. Контакты на пластинах обязательно протираются спиртом для обезжиривания, после чего на них аккуратно наносится небольшой слой флюса.
- Шину следует приложить к контакту по всей длине, после чего разогретым паяльником нужно провести по поверхности без нажима, чтобы не испортить панель. После остывания элемент переворачивается и работа повторяется на контакте со второй стороны в том же порядке.Паять нужно очень аккуратно.
- Чтобы правильно разместить соединения и подобрать подходящую длину, предварительно разложите модули на подготовленном основании и разметьте их положение.
- Подготовить солнечный элемент своими руками не так сложно. После того, как контакты прикреплены, модули ставятся на место и соединяются между собой. Главное – следить за соблюдением полярности.
Если на соединении шины с контактом есть неровности, надо провести по поверхности паяльником еще раз.
Нанесение герметика
В домашних условиях проще всего использовать строительные атмосферостойкие составы, которые продают во всех магазинах. Работа проводится так:
- Вначале надо нанести капли состава по краям фотоэлементов через небольшое расстояние. После этого они размещаются на прозрачном основании по меткам, нанесенным ранее. Важно ровно выставить модули и прижать их как можно плотнее к поверхности.
- Для фиксации в подходящем положении на места нанесения герметика ставятся любые грузы. Их можно снять после высыхания состава.
- Далее необходимо покрыть герметиком все края, а также стыки между элементами, чтобы полностью герметизировать их. При этом важно не попадать на рабочие части.
Сборка панели
Когда герметик высох, можно проводить окончательную сборку. Тут могут быть свои особенности в зависимости от системы, но чаще всего процесс выглядит так:
- В первую очередь в боковой части корпуса крепится разъем для подключения, к которому надо присоединить диоды Шоттки.
- На наружную сторону вырезается экран из прозрачного материала, который лучше всего закрепить на герметике, чтобы обеспечить герметичность конструкции и исключить попадание влаги внутрь.
- Готовый элемент проверяется на работоспособность. Если все нормально, можно ставить на каркас крепления, чтобы установить батарею в подготовленном месте.
Как сделать источник питания из подручных материалов
Собрать простейшую батарейку можно из подручных элементов. Вариантов несколько, самые популярные такие:
- Берется кусок медной фольги и греется на электроплите полчаса, после остывания с поверхности удаляется оксидная пленка. Вырезается второй кусок такого же размера, оба элемента слегка подгибаются и ставятся в обрезанную бутылку или банку, чтобы не соприкасались между собой. На края крепятся крокодильчики, в емкость наливается соленая вода, после чего начнется выработка тока.
- Если под рукой есть много ненужных транзисторов, можно извлечь полупроводники из них и собрать солнечную батарею. Собранные элементы ставятся на пластину и соединяются, после чего подключается провод и можно пользоваться системой. Много энергии такой вариант не даст, но для работы радиоприемника и зарядки телефона его вполне хватит.
- Можно сделать источник питания из диодов, для этого их надо вскрыть, чтобы открыть фотоэлемент. Для извлечения элемент нагревается, чтобы расплавить припой. Извлеченные кристаллы припаивают к корпусу и соединяют в систему.
- Из пивных банок можно собрать конструкцию для нагревания воды или воздуха. Для этого в них вырезается верхняя часть, в нижней делается отверстие, тара хорошо моется. Затем делается большой короб из деревянного бруска и поликарбоната. Банки кладутся рядами и соединяются герметиком. После окрашивания поверхности в черный цвет можно поставить модуль на улицу.
Банки проще всего прижимать длинными пластинками или брусками, размещаемыми через 50-80 см.
Установка и подключение солнечной батареи
После монтажа батареи ее надо подключить правильно, чтобы обеспечить эффективное энергопотрeбление и сохранение электричества, когда оно не используется. Все просто:
- К модулю подключается контроллер, его желательно располагать как можно ближе.
- В специально отведенном месте ставятся аккумуляторы. Лучше использовать гелевые.
- Для преобразования напряжения обязательно наличия инвертора.
Тут все аналогично системам с готовыми батареями, поэтому разбираться в теме не нужно.
Что влияет на эффективность солнечных батарей
Чтобы добиться максимально эффекта, надо соблюдать простые советы:
- Ставить батареи в место с наилучшим освещением в течение дня.
- Периодически мыть защитное стекло от грязи и пыли.
- Регулировать угол наклона в зависимости от поры года.
- Использовать инвертор, подходящий по мощности.
- Следить за состоянием контактов и соединений.
При использовании линз эффективность батарей сильно снижается в пасмурную погоду.
Что лучше – купить или сделать солнечную батарею
Тут нет однозначного ответа, все зависит от бюджета, необходимых параметров системы и себестоимости каждого из вариантов. Лучше всего сделать сравнительный анализ обоих видов, чтобы сопоставить материальные и временные затраты на каждый из видов.
Обычно изготовление своими руками обходится в два раза дешевле, поэтому если надо сэкономить, лучше выбрать самодельный тип. Если ограничений по бюджету нет, лучше использовать готовые системы.
Подробная видео-инструкция сборки от популярного канала KREOSAN
Собрать солнечную батарею своими руками несложно, если разобраться в особенностях конструкции, рассчитать нужное количество модулей и заранее купить их. Важно соблюдать инструкцию по сборке и обеспечить герметичность самодельных модулей.
Комментарии:
На данный момент варианты освещения ванной комнаты достаточно широко представлены в сети интернет. Но к сожалению, далеко не все из них отвечают не только нормам освещения....
24 04 2024 7:43:13
Диммеры для светодиодных ламп: полная информация о диммируемых светодиодных лампах, способах подключения, видах диммеров....
23 04 2024 4:27:47
Узнайте, когда и как меняют лампочки в приборной панели ВАЗ 2114. Читайте, почему они выходят из строя и какие причины встречаются чаще всего. Выясните для себя, как выбрать подходящие светильники и порядок действий при замене....
22 04 2024 22:42:45
Именно по этой причине мы решили выпустить статью про современные лампы освещения. Мы рассмотрим их классификацию, назовем основные принципы функционирования, не забыв указать на отдельные преимущества и недостатки....
21 04 2024 6:14:33
При устройстве освещения объектов можно использовать различные приемы и оборудование. Сегодня мы вам подробно расскажем об особенностях применения осветительного шинопровода...
20 04 2024 16:25:46
Газоразрядные лампы — что это такое? Виды газоразрядных ламп. Устройство и принцип работы газоразрядных ламп. Как правильно выбрать газоразрядною лампу? Сферы применения ГРЛ. Преимущества и недостатки лампы....
18 04 2024 7:38:27
Для ответа на вопрос какие требования предъявляются к аварийному освещению давайте сначала разберемся, а что это такое?...
17 04 2024 21:37:28
Читайте здесь, как правильно подключить светодиодную ленту с датчиком движения, какие инструменты и материалы потребуются, как подобрать лед-полоску и датчик движения, какие схемы подключения бывают, как выглядит пошаговая инструкция по подключению, а также стоит ли заниматься самостоятельным ее изготовлением или лучше купить готовую....
16 04 2024 4:55:36
О том, какие лампы освещения для растений сегодня применяются, в чем особенности их выбора и подключения подробно расскажет наш сегодняшний материал....
15 04 2024 1:51:56
Разновидности габаритных огней для автомобилей. Возможные неисправности и способы их устранения. Для чего они нужны и когда они используются....
14 04 2024 7:59:42
Читайте, какие бывают варианты освещения в коридоре. Использование верхнего и бокового света, подсветки. Задача дизайнера – получить оптимальную освещенность прихожей и визуально исправить архитектурные недостатки узких, длинных, неправильной формы коридоров....
13 04 2024 23:53:15
Выясняем, почему может мигать лампочка при включенном и выключенном свете. Как найти причину, по которой моргает энергосберегающая или светодиодная лампа. Как исправить мигающие источники света....
12 04 2024 9:22:58
Сегодня мы с вами поговорим о том, что представляет собой асинхронный двигатель переменного тока. Узнаем, как он устроен, и за счет каких принципов работает....
11 04 2024 21:53:23
Какой прибор служит для измерения освещенности: разновидности и популярные модели для использования в домашних условиях. Для чего необходимо измерять освещенность в помещениях. Как правильно замерить освещенность люксметром....
10 04 2024 21:57:24
261) Рассмотрим как правильно соединить провода в люстре...
09 04 2024 14:55:19
Освещение внутреннее должно отвечать массе параметров. Кроме того, что оно должно выполнять свои основные функции оно должно быть надежным....
08 04 2024 8:22:27
Гирлянда из лампочек своими руками: расчет электрической схема. Что понадобится для изготовления гирлянды. Какие лампочки лучше подходят для самодельной гирлянды. Особенности параллельного или последовательного включения ламп....
07 04 2024 13:11:27
Смотрите, как правильно соединить розетку, выключатель и лампочку. Читайте, как от розетки подключить лампочку с выключателем, а также подключить розетку от выключателя, какие варианты существуют и что при этом нужно учитывать....
06 04 2024 20:36:46
Читайте здесь, что такое ИК-подсветка, когда лучше всего ее использовать, что представляет собой ИК-прибор для видеокамер, какие модификации ИК-прожекторов бывают и каковы их достоинства, а также как своими руками сделать инфpaкрасную подсветку для ночной съемки....
05 04 2024 0:15:27
Читайте, чем блок питания 12 В для светодиодной ленты отличается от драйвера. Узнайте, как он работает и по каким критериям выбирается. Как подключить ленту к блоку питания. Как можно сэкономить при устройстве подсветки из полосы небольшой длины....
04 04 2024 12:52:43
Как проверить пpeдoxpaнители в машине, дома или просто в любом электроприборе? Сегодня разберемся что это за коммутационный аппарат, как он работает и как его можно починить....
03 04 2024 9:46:20
Мощность диодных лент: как рассчитать потрeбление ленты, рассчет мощности на 1 м. Формулы определения мощности, примеры рассчетов....
02 04 2024 16:20:41
И с этой задачей отлично справляются светодиодные системы освещения. Рассмотрим их виды, особенности и преимущества перед другими видами освещения для теплиц....
01 04 2024 12:22:23
Светодиодная лампа w5w и варианты ее установки в габаритные огни. Все особенности и преимущества таких лампочек....
31 03 2024 23:23:42
171) Вилки и розетки трехфазные: технические хаpaктеристики...
30 03 2024 20:55:59
Какого цвета провод заземления? Такой вопрос часто встает перед многими нашими согражданами при подключении современного высокотехнологичного оборудования, которое выполнено согласно всем нормам и правилам соответствующих нормативных документов....
29 03 2024 17:18:19
Светодиодный ШНУР в интерьере: примеры использования, особенности и интересные приемы. Советы дизайнеров и электриков....
28 03 2024 14:17:47
Подсветка полок светодиодной лентой: советы специалистов по установке подсветки своими руками. Какую ленту выбрать и как подключить....
27 03 2024 15:26:29
Тонкости монтажа светильников в ПВХ-панели — в чем особенности материала. Как установить точечные светильники в пластиковый потолок, описание проведения работ своими руками. Подготовка места, как сделать отверстие, схема разводки проводов....
26 03 2024 7:17:52
Если продукция подпадает под сертификацию и в ГОСТ Р и в нормах Таможенного союза, то необходимо получить сертификат соответствия техническим регламентам Таможенного союза....
25 03 2024 14:24:15
Читайте, как выбрать и установить напольный плинтус с подсветкой. Узнайте, из каких материалов производятся напольные плинтусы, какие осветительные приборы используются для скрытого освещения. Посмотрите, как осуществить монтаж своими руками, присоединить светодиодную ленту к источнику питания....
24 03 2024 5:58:43
Узнайте, для чего делается подсветка ручек автомобильных дверей. Выясните, какие светодиоды для этого подходят, что необходимо приготовить для выполнения работ и какие действия следует произвести при монтаже подсветки....
23 03 2024 10:50:44
Читайте здесь, как выбрать светодиодный фонарик, какие его разновидности бывают в зависимости от вида светодиодов, цветовой температуры, системы отражателя, источника питания, особенностей корпуса и функционала, а также какие его модификации существуют по назначению....
22 03 2024 6:29:53
Смотрите, какими параметрами обладают светодиоды 2835 smd led, чем отличаются от аналога 3528 и какие преимущества и недостатки они имеют....
21 03 2024 8:35:30
Рассмотрим как изготовить лайтбокс своими руками. Подробные инструкции с видео примерами прозрачных, динамических и 3D лайтбоксов на диодах....
20 03 2024 9:54:33
Узнайте основные требования к аварийному освещению. Цвет, размеры, количество и виды указателей. Как их правильно подключть....
19 03 2024 0:21:40
В общем, подскажите, как проверить бронепровода мультиметром. Сам измерительный инструмент у меня, естественно, имеется, а вот знаний немного не хватает....
18 03 2024 0:28:31
Строительство в нашей стране происходит каждый день, потребность в новых зданиях и сооружениях никуда не исчезнет до конца жизни людей. Ежедневно строятся...
17 03 2024 9:13:18
Подсветка пола с использованием плинтусов — достоинства и недостатки, особенности. Источники света, выбор подходящего и особенности. Разновидности напольных плинтусов с кабельным каналом. Как сделать ночной вариант с датчиком движения....
16 03 2024 0:36:32
Какие Существуют Виды Напольных Электрических Водонагревателей? В Чем Их Особенности? Какие Могут Быть Неисправности? Как Выполнить Ремонт? Ответы Даны в Статье...
15 03 2024 12:52:59
Смотрите здесь, что такое Люмен. Узнайте, как выбирать led-лампочки с учетом уровня освещенности и цветовой температуры. Особенности расчета силы светового потока светодиодов. Сравнение хаpaктеристик ЛЕД-ламп и приборов с нитью накала...
14 03 2024 0:49:39
Щиты освещения являются одним из наиболее ответственных элементов электрической сети квартиры или дома. Именно поэтому к их монтажу следует подойти максимально внимательно и не допускать ошибок....
13 03 2024 16:33:12
Сегодня мы погрузимся в мир теоретики, подтвержденной, естественно, пpaктикой, и будем вспоминать, а кто-то может и узнавать, как устроен генератор постоянного тока....
12 03 2024 23:38:37
Свет солнца – это не только источник жизни для всех живых организмов на Земле, но и важный фактор, влияющий на выполнение работы, отдых и т.д. Чтобы обеспечить комфортную обстановку в доме или квартире...
11 03 2024 6:44:52
Какие каналы и короба для электропроводки используются в системах электроснабжения, подскажет статья....
10 03 2024 17:57:13
Схемы аварийного освещения для различных помещений в значительной степени отличаются. Это зависит от их размеров, мощности системы аварийного освещения и, собственно, требований к самому освещению....
09 03 2024 15:25:35
LED подсветка ступеней лестницы может быть как постоянной, так и включать в свою схему датчики движения и ультразвуковые датчики, для интеллектуального управления подсветкой....
08 03 2024 6:23:44
Что такое заземление, зачем оно необходимо и как определить провод заземления? Все это те вопросы, которые достаточно часто ставят в тупик наших сограждан, не обладающих соответствующими знаниями. Поэтому в этой статье мы постараемся раскрыть все эти вопросы и объяснить основные требования, предъявляемые к заземляющим проводникам....
07 03 2024 4:38:17
Узнайте, почему светодиодные лампы эффективнее и экономичнее люминесцентных. Читайте, как производится замена на разные типы светодиодных ламп, какие существуют правила и условия замены, какой порядок действий при выполнении работ....
06 03 2024 1:30:21
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 ::
