Сонячна батарея своїми руками

Солнечная батарея своими руками


Детальне покрокове керівництво по самостійному виготовленню сонячної батареї своїми руками.



Солнечная батарея своими руками
На жаль, сонячні батареї недешеві, тому саморобну сонячну батарею можна зібрати самому. Для

Для виготовлення сонячної батареї використовуємо прості інструменти і недорогі підручні матеріали, щоб зробити потужну і найголовніше дешеву сонячну батарею.

Що таке сонячна батарея? і з чим її їдять.

Сонячна батарея, це контейнер, що складається з сонячних елементів.

Сонячні елементи, роблять всю роботу по перетворенню сонячної енергії в електрику. На жаль, для отримання потужності, достатньої для практичного застосування, сонячних елементів треба досить багато.
Крім того, сонячні елементи дуже крихкі. Тому їх і об'єднують в Сонячну батарею.
Сонячна батарея містить достатню кількість сонячних елементів для отримання високої потужності і захищає елементи від пошкодження.

Труднощі, що виникають при самостійному виготовленні сонячної батареї:

  • Головна перешкода для виготовлення сонячної батареї - це покупку сонячних елементів за розумну ціну.
  • Нові сонячні елементи дуже дорогі і їх складно знайти в нормальній кількості за будь-які гроші.
  • Дефектні і пошкоджені сонячні елементи є в наявності на інтернет аукціоні eBay і інших місцях набагато дешевше.
  • Сонячні елементи «другого сорту» можливо, можуть бути використані для виготовлення сонячної батареї.

Для того щоб виготовити сонячну батарею максимально дешевою, використовуємо дефектні елементи, і закуповуємо їх наприклад на eBay.
Солнечная батарея своими руками
Для виготовлення сонячної батареї я купив кілька блоків монокристалічних сонячних елементів розміром 3х6 дюйма.
Щоб зробити сонячну батарею, необхідно з'єднати послідовно 36 таких елементів.
Кожен елемент генерує близько 0,5 Ст. 36 елементів, з'єднаних послідовно дадуть нам близько 18В, які будуть достатні для зарядки батарей на 12В. (Так, таке високе напруження дійсно необхідно для ефективної зарядки акумуляторів 12В).

Сонячні елементи цього типу тонкі, як папір, крихкі і ламкі як скло. Їх дуже легко пошкодити. Продавець цих елементів занурив набори з 18 шт. в віск для стабілізації і доставки без пошкоджень. Віск - це головний біль при його видаленні. Якщо у вас є можливість, шукайте елементи, не покриті воском. Але пам'ятайте, що вони можуть отримати більше пошкоджень при транспортуванні.

Зауважте, що мої елементи вже мають припаяні провідники. Шукайте елементи із припаяними провідниками. Навіть з такими елементами вам потрібно бути готовим багато попрацювати паяльником. Якщо ж ви купите елементи без провідників, приготуйтеся працювати паяльником в 2-3 рази більше. Коротше, краще переплатити за вже припаяні дроти.
Солнечная батарея своими руками
Також я купив пару наборів елементів без заливки воском у іншого продавця. Ці елементи прийшли упаковані в пластикову коробку. Вони бовталися у коробці і трохи обкололісь по боках та кутах. Незначні відколи не мають особливого значення. Вони не зможуть знизити потужність елемента настільки, щоб про це треба було турбуватися. Куплених мною елементів повинно вистачити на складання двох сонячних батарей. Знаючи, що можливо зламаю парочку при збірці, тому купив трохи більше.

Сонячні елементи продаються самого широкого спектра форм і розмірів. Ви можете використовувати більше великі або дрібні, ніж мої 3х6 дюймів. Тільки пам'ятайте:

- Елементи одного типу виробляють однакову напругу незалежно від їх розміру. Тому для отримання заданої напруги завжди потрібно однакову кількість елементів.
- Великі за розміром елементи можуть генерувати більший струм, а менші за розміром, відповідно, менший струм.
- Загальна потужність вашої батареї визначається як її напруга помножене на генерований струм.

Використання великих за розміром елементів дозволить отримати велику потужність при тому ж напрузі, але батарея вийде крупніше й важче. Використання менших елементів дозволить зменшити і полегшити батарею, але не зможе забезпечити таку ж потужність.

Також варто зазначити, що використання в одній батареї елементів різних розмірів - погана ідея. Причина в тому, що максимальний струм, що генерується вашої батареєю, буде обмежений струмом найменшого елемента, а більш великі елементи не будуть працювати в повну силу.

Сонячні елементи, на яких я зупинив вибір, мають розмір 3х6 дюйма і здатні генерувати струм приблизно 3 ампера. Я планую з'єднати послідовно 36 таких елементів, щоб отримати напруга трохи більше 18 вольт. У результаті повинна вийти батарея, здатна видавати потужність близько 60 ват на яскравому сонці.

Звучить не дуже вражаюче, але все ж це краще ніж нічого. При чому, це 60Вт кожен день, коли світить сонце. Ця енергія буде йти на зарядку акумулятора, який буде використовуватися для живлення світильників і невеликий апаратури всього кілька годин після настання темряви.
Солнечная батарея своими руками
Корпус сонячної батареї представляє собою неглибокий ящик з фанери, щоб борту не затінювали сонячні елементи, коли сонце світить під кутом. Зробити його мо він з фанери завтовшки 3/8 дюйма з бортиками з рейок товщиною 3/4 дюйма. Бортики приклеєні і пригвинчені на місце.

Батарея буде містити 36 елементів розміром 3х6 дюймів.
Поділяємо їх на дві групи по 18 шт. просто для того, щоб їх легше було паяти в майбутньому. Звідси і центральна планка посередині ящика.
Солнечная батарея своими руками
Невеликий начерк, що показує розміри сонячної батареї.

Всі розміри вказані у дюймах . Бортики товщиною 3/4 дюйма йдуть навколо всього листа фанери. Такий же бортик йде по центру і ділить батарею на дві частини.
Солнечная батарея своими руками
Вид однієї з половин моєї майбутньої батареї.

У цій половині буде розміщена перша група з 18 елементів. Зверніть увагу на невеликі отвори в бортах. Це буде нижня частина батареї (на фото верх знаходиться внизу). Це вентиляційні отвори, призначені для вирівнювання тиску повітря усередині і зовні сонячної батареї і службовці для видалення вологи. Ці отвори повинні бути тільки внизу батареї, інакше дощ і роса потраплять всередину. Такі ж вентиляційні отвори повинні бути зроблені в центральній розділювальній смузі.
Солнечная батарея своими руками
Далі вирізаємо два підходять за розміром шматок ДВП. Вони будуть служити підкладками, на яких будуть збиратися сонячні елементи. Вони повинні вільно поміщатися між бортами.

Не обов'язково використовувати саме перфоровані листи ДВП, просто у мене виявилися під рукою. Піде будь-тонкий, жорсткий і не проводить струм матеріал.
Солнечная батарея своими руками

Щоб захистити батарею від погодних неприємностей, лицьову сторону закриваємо оргсклом.
Солнечная батарея своими руками
На фото два шматки оргскла з'єднані на центральній перегородці. Свердлимо отвори навколо кромки, щоб посадити оргскло на шурупи. Будьте обережні, свердлячи отвори біля кромки оргскла. Не тисніть сильно - інакше зламається, а коли вже зламаєте, то приклейте відламати шматок і просвердлите недалеко від нього новий отвір.
Солнечная батарея своими руками
Фарбуємо всі дерев'яні частини сонячної батареї в 2-3 шари, щоб захистити їх від впливу навколишнього середовища. Ящик і підкладки фарбуємо з 2-х сторін всередині і зовні.
Солнечная батарея своими руками

Основа для сонячної батареї готова, і саме час підготувати сонячні елементи.

Як і було сказано вище, видалення воску з сонячних елементів - це справжній головний біль.
Солнечная батарея своими руками
Для ефективного видалення воску з сонячних елементів, використовуйте наступний спосіб:

1) Купаємо сонячні елементи в гарячій воді, щоб розтопити віск і відокремити елементи один від одного. Не дайте воді закипіти, інакше бульбашки пари будуть сильно бити елементи один про іншого. Кипляча вода також може бути занадто гарячою, в елементах можуть бути порушені електричні контакти.

Рекомендую занурювати елементи в холодну воду, а потім повільно їх нагрівати, щоб виключити нерівномірний нагрів. Пластикові щипці і лопатка допоможуть відокремити елементи, коли віск розтане. Постарайтеся сильно не тягнути за металеві провідники - можуть порватися.
Солнечная батарея своими руками
На фото показана фінальна версія «установки» яку я використовував.
Перша «гаряча ванна» для розтоплення воску знаходиться на задньому плані праворуч. На передньому плані зліва - гаряча мильна вода, а праворуч - чиста гаряча вода. Температури у всіх каструлях нижче температури кипіння води. Спочатку в далекій каструлі розтоплюємо віск, переносимо елементи по одному в мильну воду, щоб видалити залишки воску, після чого промиваємо в чистій воді.

2) Викладаємо елементи для просушування на рушник. Ви можете змінювати мильну воду та воду для промивання частіше. Тільки не зливайте використану воду в каналізацію, т. к. віск затвердіє і засмітить стік. Цей процес видалив практично весь віск з сонячних елементів. Тільки на деяких залишилися тонкі плівки, але це не завадить пайку і роботі елементів. Промивання розчинником, можливо, видалить залишки воску, але це може бути небезпечно і смердюче.
Солнечная батарея своими руками
Кілька розділених і очищених сонячних елементів сушаться на рушник. Після поділу і видалення захисного воску з-за своєї крихкості вони стали напрочуд складними в обігу і зберіганні, залишаємо їх у воску до тих пір, поки ви не будете готові встановити їх в сонячну батарею.

Робимо основу для сонячної батареї. У мене ж прийшов вже час встановити їх.
Солнечная батарея своими руками
Малюємо сітку на кожній основі, для спрощення процесу установки кожного елемента.
Викладаємо елементи по цій сітці зворотним боком догори, так їх можна спаяти разом. Всі 18 елементів для кожної половини батареї повинні бути з'єднані послідовно, після чого обидві половини також повинні бути з'єднані послідовно для отримання необхідної напруги.
Солнечная батарея своими руками
Споювати елементи між собою спочатку складно. Починайте лише з двох елементів. Розмістіть з'єднувальні провідники одного з них так, щоб вони перетинали точки пайки на зворотному боці іншого. Обов'язково переконатися, що відстань між елементами відповідає розмітці.

Для пайки використовуємо малопотужний паяльник і прутковий припой з серцевиною з каніфолі.

Повторювати пайку довелося до тих пір, поки не вийшов ланцюжок з 6-ти елементів. З'єднувальні шини від зламаних елементів я припаяв до звороті останнього елемента ланцюжка. Таких ланцюжків я зробив три, повторивши процедуру ще двічі. Всього 18 елементів для першої половини батареї.
Солнечная батарея своими руками
Три ланцюжка елементів повинні бути з'єднані послідовно. Тому середню ланцюжок повертаємо на 180 градусів по відношенню до двох інших. Орієнтація ланцюжків вийшла правильною (елементи все ще лежать зворотною стороною вгору на підкладці). Наступний крок - приклеювання елементів на місце.
Солнечная батарея своими руками
Приклеювання елементів вимагає деякої вправності. Наносимо невелику краплю силіконового герметика в центрі кожного з шести елементів одного ланцюжка. Після цього перевертаємо ланцюжок лицьовою стороною вгору і розміщуємо елементи по розмітці, яку завдали раніше. Легенько притисніть елементи, натискаючи по центру, щоб приклеїти їх до основи. Складності виникають в основному при перевертанні гнучкої ланцюжка елементів. Друга пара рук тут не зашкодить.

Не наносити занадто багато клею і не приклеюйте елементи ніде крім центру. Елементи та основа, на якій вони змонтовані, будуть розширюватися, стискатися, гнутися і деформуватися при зміні температури і вологості. Якщо ви приклеїте елемент по всій площі, він з часом зламається. Приклеювання тільки в центрі елементів дає можливість вільно деформуватися окремо від основи. Елементи і основа можуть деформуватися по-різному і не зламаються.
Солнечная батарея своими руками

Ось повністю зібрана половина батареї. Була використана мідна оплітку від кабелю для з'єднання першої і другої ланцюжка елементів.
Солнечная батарея своими руками
Можна використовувати спеціальні шини або навіть звичайні дроти. Просто у мене під рукою була мідна оплетка від кабелю. Таке ж з'єднання робимо із зворотного боку між другою і третьою ланцюжком елементів. Краплею герметика я прикріпив провід до основи, щоб він не «гуляв» і не гнувся.

Тест першої половини сонячної батареї на сонці.
Солнечная батарея своими руками


При слабкому сонце в імлі ця половина генерує 9,31 Ст. Ура! Працює! Тепер мені потрібно зробити ще одну таку ж половину батареї.
Солнечная батарея своими руками
Після того як обидві основи з елементами будуть готові, їх можна буде встановити їх на місце у підготовлену коробку і з'єднати.
Кожна з половин поміщається на своє місце. Для кріплення основи з елементами всередині батареї використовуємо 4 невеликих шурупа.

Провід для з'єднання частин батареї пропускаємо через одне з вентиляційних отворів у центральному бортику. Тут теж пара крапель герметика допоможе закріпити дріт на одному місці і запобігти його теліпання всередині батареї.
Солнечная батарея своими руками

Кожна сонячна батарея в системі повинна бути забезпечена блокуючим діодом, з'єднаний послідовно з батареєю.
Солнечная батарея своими руками
Діод потрібен для запобігання розряду акумуляторів через батарею вночі і в похмуру погоду. Я використовував діод Шотткі на 3,3 А. Діоди Шотткі мають набагато більш низьке падіння напруги, ніж звичайні діоди. Відповідно, менше втрати потужності на діоді. Набір з 25 діодів марки 31DQ03 на eBay можна купити всього за пару баксів.

Діоди під'єднуємо до сонячних елементів всередині батареї.
Солнечная батарея своими руками
Свердлимо отвір у днищі батареї ближче до верху, щоб вивести дроти назовні. Провід зав'язані на вузол, щоб запобігти їх витягування з батареї, і закріплені все тим же герметиком.

Важливо дати герметику висохнути до того, як ми будемо кріпити оргскло на місце. Раджу, спираючись на попередній досвід. Випаровування з силікону можуть утворювати плівку на внутрішній поверхні оргскла і елементів, якщо ви не дасте силікону висохнути на відкритому повітрі.
Солнечная батарея своими руками

І ще трохи герметика для герметизації вихідного отвору.
Солнечная батарея своими руками

Ось як виглядає справжня сонячна батарея з прикрученим екраном із оргскла.

Не поспішайте герметизувати оргскло, для початок потрібно провести кілька тестів, щоб переконатися у відсутності проблем, перевірити всі контакти.
Солнечная батарея своими руками

Ось результати тестування напруги закінченою батареї на яскравому зимовому сонці. Вольтметр показує 18,88 без навантаження.
Солнечная батарея своими руками

А ось тест по струму в тих же умовах (яскраве зимове сонце). Амперметр показує 3,05 А - струм короткого замикання. Це як раз недалеко від розрахункового струму елементів. Сонячна батарея чудово працює!
Солнечная батарея своими руками

Сонячна батарея в роботі. Переміщаємо її пару раз в день для збереження орієнтації на сонце, але це не така вже й велика складність.
Солнечная батарея своими руками
Солнечная батарея своими руками

Підрахуємо вартість виготовлення сонячної батареї:

Вважаємо тільки вартість основних матеріалів, підручні (шматки дерева, дроти

1) Сонячні елементи куплені на eBay 74.00$ (~ 2300 руб.)
2) Деревинки - 15$ (~ 460 руб.)
3) Оргскло 15$(~ 460 руб.)
4) Шурупи і саморізи - 2$ (~ 60 руб.)
5) Силіконовий герметик - 3.95$ (~ 150 руб.)
6) Дроти 10$(~ 300 руб.)
7) Діоди 2 $(~60 руб.)
8) Фарба 5$(~ 150 руб.)


Разом $126.95 (~ 3640 рублів)

Для порівняння, аналогічний за потужністю сонячна батарея промислового виробництва коштує близько 300-600$ (~ 9000-18000 рублів.

Книга в допомогу



Солнечная батарея своими руками
Вітрогенератори, сонячні батареї та інші корисні конструкції.
Альтернативні джерела енергії - вітер і сонце є постійно поновлюваними, практично вічними видами енергії.
У даній книзі автор розкриває особливості сучасних перетворювачів енергії сонця і вітру, їх вибору, будови та установки. Ціла глава книги присвячена нетрадиційних радіоелектронним конструкцій.
Видання призначене для широкого кола читачів, які прагнуть до самостійного технічної творчості, які цікавляться радіотехнікою, нетрадиційними джерелами живлення, сонячними батареями і вітрогенераторами в епоху загальної економії та оптимізації витрат.
У додатках наведено довідкові дані та інша корисна інформація.

Купити книгу ozon.ru

Автор: Майкл Девіс, Арізона, США

Original in English



Рекомендуємо для перегляду:
  • Саморобний діодний світильник - нічник з джойстика
  • Саморобна похідна вітроелектростанція
  • Відлякувач комарів. Зроби сам своїми руками
  • Сонячна батарея. Зроби сам своїми руками
  • Сонячна батарея з діодів і транзисторів. Зроби сам своїми руками
  • Прості роботи на альтернативних джерелах енергії. Зроби сам своїми руками
  • Як правильно зберігати акумуляторну батарею
  • Акумуляторна батарея. Правила експлуатації
  • Ліхтар на сонячних батареях
  • Догляд за батареями опалення


  • загрузка...