Всё своими руками

Солнечные батареи своими руками

Помогите себе сэкономить

В наше время, когда многие коммунальные услуги достаточно дороги, некоторые люди стремятся к экономии. Пытаются снизить затраты средств на чем бы то ни было, но просто выключать свет, каждый раз выходя из помещения, не приносит ощутимых сдвигов в экономии электроэнергии. Поэтому, некоторые из нас пришли к выводу, что нужно более эффективное средство, для достижения желаемого результата. И это солнечные батареи, которые можно купить, так как рынок предлагает всевозможные варианты, но стоят они недешево и многие просто не в состоянии их приобрести. В нашей статье публикуется вариант изготовления солнечных батарей собственноручно, то есть наглядно будет показано: что и как делать. И в конце концов, вы сами сможете решить стоит ли вам их изготавливать собственноручно, и окупятся ли расходы потраченные на материалы для изготовления.

Собственно, для того чтобы сделать солнечную батарею не требуется что – то из ряда вон выходящее. Используются только самые простые и достаточно недорогие материалы, с помощью которых у вас получиться батарея с большой мощностью, и что самое важное она будет дешевая и скоро окупит все затраченные на нее средства.

Из чего состоит солнечная батарея и каковы ее основы

Сама по себе солнечная батарея, это просто контейнер, который состоит из солнечных элементов. Эти элементы, преобразовывают солнечный свет в электрическую энергию. Но создать ее не просто и элементов потребуется много, так как создание мощной батареи требует много солнечного света и средства для его накапливания. Солнечные элементы, по своей структуре очень нежные и хрупкие. Поэтому для их сохранности нужно соединить их в солнечную батарею. Вся конструкция солнечной батареи, содержащая достаточное количество солнечных элементов, одновременно защищает их от негативного воздействия и при этом вырабатывает высокую мощность.

С какими трудностями вы столкнетесь, при изготовлении солнечной батареи

  • Основная трудность, это добыча солнечных элементов по приемлемой цене;
  • Приобретать новые солнечные элементы, очень дорого. И мало того их практически нереально найти в требуемом количестве за любые деньги. Поэтому советуем вам посетить интернет аукцион еBay или где – то в другом месте, поинтересоваться вы сможете самостоятельно.
  • Элементы для солнечных батарей «б/у», можно применить вторично для конструкции солнечных батарей.

На нашем примере показано, что сделать солнечную батарею, по максимуму ее удешевить возможно, если использовать элементы бывшие в употреблении, для этого приобрели некоторое количество блоков монокристаллических элементов с размером 3 х 6 дюймов. Для того, чтобы изготовить одну солнечную батарею, потребуется 36 таких элементов, который имеет генерацию 0,5 В. Все эти элементы, соединенные в определенной последовательности, дают примерное количество энергии в 18 В. Этого вполне достаточно для заряжения батарей на 12 В. Именно такое высокое напряжение «жизненно» необходимо для полной зарядки аккумулятора.

Солнечные батареи своими руками Солнечные батареи своими руками 2 Солнечные батареи своими руками 3 Солнечные батареи своими руками 4
Солнечные батареи своими руками 5 Солнечные батареи своими руками 6 Солнечные батареи своими руками 7 Солнечные батареи своими руками 8

Некоторые даже не представляют себе, как выглядят солнечные элементы. Попробуем описать их: они очень тонкие и хрупкие, могут сломаться от одного неловкого движения. Сломать их не составит труда, так как их ломкость «созвучна» стеклу, поэтому продавцы при продаже и последующей доставке, окунают их в воск. Это делается для сохранности детелей во время доставки. Но какое же это мучение удаление воска. Так что при возможности приобрести элементы без воскового покрытия, приобретайте их, но учтите: такие элементы имеют больше шансов на получение «травмы» во время транспортировки.

Когда вы покупаете элементы, вам следует обратить свое внимание на те, у которых есть уже спаянные провода, но даже в таком случае придется потратить много времени с паяльником в руках. А если вы купили солнечные элементы без припаянных проводов, то приготовьтесь к кропотливой, долговременной работе с паяльником в руках. Так что, уж лучше заплатить дороже за товар с готовыми проводами.

Солнечные батареи своими руками 9 Солнечные батареи своими руками 10 Солнечные батареи своими руками 11 Солнечные батареи своими руками 12
Солнечные батареи своими руками 13 Солнечные батареи своими руками 14 Солнечные батареи своими руками 15 Солнечные батареи своими руками 16

Даже если вы купили солнечные элементы без воскового покрытия, и во время доставки к вам, у них произошли небольшие сколы по бокам и углам, то не стоит сильно волноваться, так как небольшие повреждения не влияют на работу батареи в целом. Они не способны сильно снизить мощность солнечной батареи. В зависимости от намеченного количества солнечных батарей, которые вы решили собрать, вам стоит приобрести количество солнечных элементов несколько больше, чем нужно, так как при сборке, даже самый осторожный и аккуратный человек, парочку да сломает.

Солнечные батареи своими руками 17 Солнечные батареи своими руками 18 Солнечные батареи своими руками 19 Солнечные батареи своими руками 20

Спектр разнообразия размера солнечных батарей, достаточно широк, поэтому если хотите, вы можете купить элементы большего или меньшего размера, нежели предложенные нами 3 х 6 дюймов. Но вам нужно запомнить:

  1. Однотипные элементы производят одинаковое количество энергии, не завися от их размера. Просто для получения необходимого напряжения всегда требуется одинаковое количество солнечных элементов;
  2. Элементы с большим размером, способны вырабатывать большее количество энергии, а меньшие, соответственно меньшее количество.
  3. Определение мощности вашей солнечной батареи можно так: напряжение следует умножить на вырабатываемый ток.

Если же вы, все таки, остановите свой выбор на деталях большего размера, вы должны понимать что раз детали больше, то и сама батарея будет иметь большие габариты. Но и вырабатываемый ток, будет больше. А применение меньших размеров деталей, не даст требуемое количество мощности, хоть вся конструкция будет меньше весить. Но еще одна немаловажная деталь: не стоит использовать разнокалиберные элементы, так как генерируемый ток от батареи, ограничивается током самого небольшого элемента и этим будет «тормозить» работу элементов большего размера.

Солнечные батареи своими руками 21Те солнечные элементы, на которых мы остановили ваше внимание, то есть 3 х 6 дюйма, имеют способность на генерацию тока в 3 ампера, если же мы соединим последовательно 36 таких деталей, то вырабатываемая энергия получиться в 18 вольт. В конечном варианте у нас должна получиться батарея, которая при ярком солнечном свете будет вырабатывать энергию в 60 ватт. Конечно, такая перспектива, некоторых не сильно впечатлит, но лучше «синица в руках, чем журавль в небе». Ведь стоит учесть, что эти 60 ватт получаете в каждый день при ярком солнце, которая накапливается в аккумуляторах, которые могут подавать электричество к светильникам или не сильно мощной аппаратуре на несколько часов. Так что после наступления темноты, у вас будет возможность почитать «бесплатно».

Из чего состоит солнечная батарея

Основной корпус солнечной батареи, представляется в виде неглубокого фанерного ящика. Нужен именно неглубокий, так как при свете солнца под углом, высокие бортики могут затенять солнечные элементы и тогда происходит потеря солнечного света. Сделать его можно самостоятельно из фанеры не толще ¾ дюйма. Бортики стоит сначала приклеить, а затем прикрутить к месту.

Так как наша батарея должна содержать 36 элементов, то требуется разделить их на две части, то есть по 18 штук в каждой. Это делается для удобства, так как их нужно будет припаять. Поэтому требуется прикрепить планку посередине ящика, которая будет разделять их на две равные части.

В одной из половин, разместим первые 18 солнечных элементов. Перед этим, необходимо проделать в бортиках небольшие отверстия, которые будут служить вентиляцией воздуха. Вентиляция нужна для создания равносильного давления воздуха с обеих сторон панели, ну и конечно помешает собираться конденсату. Отверстия обязательно следует расположить таким образом, чтобы при установке батареи они установились в нижней части, иначе капли дождя или просто роса, попадут внутрь. Отверстия нужно сделать и в планке, которая разделяет короб. Следующее, нужно подготовить два куска ДВП, которые должны соответствовать размеру короба. Эти две части послужат основой для сборки солнечных элементов, и поэтому они должны свободно вмещаться в углубления короба. Использование ДВП, не является обязательным условием для конструкции солнечных батарей, можно взять любой подходящий материал, который не является электрическим проводником и достаточно тонок.

Для того, чтобы создать защиту от неприятных погодных явлений, лицевую сторону необходимо закрыть органическим стеклом. Для этого потребуется просверлить отверстия вокруг кромки и сажаем стекло на шурупы. Во время этой работы будьте бдительны, стекло хоть и органическое, но все равно хрупкое, усиливать нажим не стоит. Далее следует обезопасить все деревянные детали, поэтому берем краску и красим два – три раза, как с внешней стороны, так и с внутренней. Что ж, с основанием для солнечной батареи мы закончили, теперь пришло время взяться за самую кропотливую часть работы, то есть: подготовка солнечных элементов.

Самое неприятное занятие, при создании солнечных батарей – это снятие воска с солнечных элементов. Мы вам предлагаем способ для безболезненного снятия воска с деталей:

Нагреваем воду, не доводя воду до кипения, следует положить в нее элементы, чтобы под воздействием горячей воды воск растопился. Но важно помнить: вода не должна кипеть, иначе пузырьки, которые возникают в воде при кипении, толкают детали друг к другу, чем может повлечь за собой дефектность детали. Так же кипящая вода может негативно воздействовать на контакты для электричества. Или положить детали в холодную воду и на маленьком огне их прогревать, такой вариант исключает неравномерного разогрева. Используйте пластиковые щипцы, чтобы достать деталь из горячей воды. Лопатка и щипцы помогут вам отделить одну часть от другой. Их не нужно сильно тянуть друг от друга, потому что есть шанс, что металлические проводники могут порваться. Подсказка, растапливать воск следует в одной воде, а затем переложить в другую посуду с горячей, мыльной водой. А после всех этих процедур, элементы следует промыть в чистой воде.
Для того чтобы использовать дальше деталь, ее следует хорошо просушить. Но ведь просто полотенцем их не вытереть, значит следует поступить так: выкладываем детали на ранее разложенное полотенце. Кстати, воду для промывания элементов можно поменять еще чаще, но ни в коем случае не следует выливать использованную воду в канализацию, так как расплавленный воск затвердеет и засорит трубу. Вся эта процедура сняла практически весь воск с элементов, просто в некоторых местах осталась тоненькая пленка, но это не страшно, так как она не мешает процессу пайки и работе элементов целом. Конечно, можно использовать ацетон для удаления остатков воска, но это значительно испортит воздух, вокруг вас, да и может принести вред здоровью. Элементы после удаления воска, становятся очень хрупкими и с ними становиться тяжело обращаться(из – за страха их повредить), поэтому лучше эту процедуру проделывать непосредственно перед процессом установки деталей на батарею.
Далее, беремся за основу, на которой, для упрощения процесса монтажа каждой детали, рисуем сетку. Выкладываем элементы на основу строго по сетке, обратной стороной к верху, таким способом их удобнее спаивать вместе. Каждая из 18 элементов, должна быть соединена и спаяна в строгой последовательности. Затем, проделав то же самое и со второй половиной, необходимо соединить их вместе, иначе не получите нужного напряжения. Да процесс спайки достаточно трудоемок, начинайте сначала с двух деталей, расправив проводники таким манером, чтобы они пересекали места для спайки другого элемента. Важно, чтобы среди элементов было соответствующее разметке расстояние.

Для процесса пайки, потребуется паяльник небольшой мощности и прутковый припой с серединой из канифоли.

В нашей практической работе, пришлось припаивать в несколько этапов, пока в конечном итоге не получилась цепочка из шести элементов. Соединительные шины от сломанных элементов, пришлось припаять к оборотной стороне последней детали всей цепочки. Повторюсь, что для каждой половины применяется 18 деталей, которые соединяются последовательно в три цепочки. Одна из трех цепочек, которая располагается посередине, должна быть повернута на 180 градусов относительно двум другим. Что ж, ориентировочно цепочки получились то, что надо. Но наши детали, хоть уже и спаянные, все еще лежат обратной стороной. Далее, нам требуется приклеить все детали на предназначенное им место.

Для того, чтобы приклеить детали, нужно обладать некоторой ловкостью. Сначала требуется капнуть силиконом на центр каждого из наших шести элементов каждой цепочки. Затем переворачиваем цепочку и располагаем их по разметке, которая была нанесена предварительно. Не сильным нажатием, прижимаем детали в центре, для их закрепления на основании. Самым сложным, в основном, является переворот гибкой цепочки деталей. Если есть, кому помочь, то срочно зовите, так как помощь в этом действии не повредит. Не стоит использовать много клея, и не нужно клеить больше нигде кроме центра. Это нужно для того, чтобы во время работы, когда детали будут расширяться, гнуться, деформироваться от различных перепадов погоды и влажности. При приклеивании детали по всему периметру, она с большой вероятностью сломается, а так у нее будет возможность двигаться. Основа тоже может подвергнуться деформации, и если вы послушаетесь нашего совета, элементы останутся в сохранности. Мы применили для соединения первой и второй цепочки, медную оплетку от кабеля. Но вы можете поступить иначе и применить обычную проволоку. Мы использовали то, что оказалось подходящим под рукой. Вот таким образом, соединяем все три цепочки элементов, герметик поможет скрепить провод к основанию, чтобы зафиксировать его на месте.

Что дальше? А дальше следует испытать собранный «агрегат». На не сильном солнечном свете, наша собранная половина работает и вырабатывает энергию в 9,31 В. Эврика! Получилось! Теперь по примеру первой половины, следует собрать и вторую. Когда соберем и вторую часть, их нужно монтировать на место в подготовленную коробку и соединить воедино . Прикрепить их нужно четырьмя небольшими шурупами. Соединяющий обе половины провод, требуется пропустить сквозь одно из отверстий, предназначенных для вентиляции. Здесь тоже потребуется небольшое количество герметика, чтобы прикрепить провод. Иначе он будет «ходить» внутри нашей конструкции. Но знайте, что каждую солнечную батарею, необходимо снабдить блокирующим диодом, который соединяется с последовательностью внутри батареи. Это необходимо, для того чтобы обезопасить аккумулятор от разрядки. Мы применили диод Шоттки на 3 А, которые обладают более низким падением напряжения, нежели обычные диоды. А это значит, что потерь мощности на диоде, практически не будет. Набор таких диодов, на eBay стоит всго несколько долларов.

Далее, как только высохнет герметик, можно прикрепить оргстекло. По нашим подсчетам, самостоятельно собранная батарея обошлась в 3640 рублей, тогда как собранная на производстве будет стоить порядка 18000 рублей.

Ну вот и все, наша подробная инструкция полностью готова, теперь дело за вами. Дерзайте!

Голосуй за нас!
Нравится