Солнечная батарея, сделаю сам.


Рубрика: Альтернативная энергетика
Метки: |
Просмотров: 4794

солнечная батарея сделаю сам

Идею к написанию статьи подсказал мой читатель. Вникая в информацию об использовании альтернативных источников энергии, каждому творческому человеку хочется испытать свои силы и самостоятельно изготовить прибор либо оборудование для пользы в доме. Помню в эпоху становления и развития радиоэлектроники, я сутками засиживался с паяльником в руках над разработкой схемы очередного прибора или хитроумного устройства. Полупроводники, резисторы, конденсаторы и другие элементы радиосхем, соединенные в определенной последовательности, давали удивительные результаты, и я получал от этого истинное наслаждение.

Прошло время, и сегодня крайне редко увидишь человека с паяльников в руках, и, тем не менее, какими бы не сложны и совершенны были элементы радиотехнических и электрических схем и сегодня соединение узлов производится при помощи припоя и паяльника, роботом или человеком.

Анализ и выборка материалов по изготовлению солнечных батарей своими руками из соответствующих элементов подтверждает эту мысль. На сайтах творцов, как зарубежных, так и отечественный, главенствует основная мысль. Изготовление солнечных батарей своими руками чрезвычайно сложное и утомительное дело. Лучше это поручить специализированной компании или купить полностью установку у известного изготовителя, особенно, если это касается альтернативного энергоснабжения дома,квартиры или дачи.

Однако, это не для творческих натур, у них все по-другому, чем сложнее, чем труднее – тем интересней! Для них и подготовлены эти материалы.

Для того, чтобы смастерить впервые солнечную батарею (СБ), нет необходимости ставить перед собой конкретную задачу. Скажем, какая должна быть мощность, напряжение переменного тока, максимальный ток и др. После приобретения опыта и навыков в изготовлении СБ хозяин сам примет решение, как ему изготовить или приобрести готовую установку под конкретные параметры для энергоснабжения конкретного потребителя, дома, дачи или другого объекта.

До начала работ необходимо приобрести солнечные элементы, из которых собственно и будет собираться СБ. На рынке достаточно много предложений по солнечным элементам, как зарубежной поставки, так и отечественной. В большей степени их приобретение зависит от цены. Анализ рынка, и характеристики солнечных элементов для самостоятельной сборки батареи не входят в обзор данной статьи, поэтому мы это опустим.

Из всей информации, которая была переработана и проанализирована, я остановился на двух примерах по изготовлению солнечной батареи, наиболее, на мой взгляд, простых и возможных для повторения.

Андрей Шалыгин Россия «Самодельная солнечная батарея на кристаллических фотоэлементах».

Виталий Германович, Россия «Солнечная батарея своими руками».

Этап первый. Приобретение солнечных элементов.

Они будут преобразовывать солнечную энергию электрическую. Этот этап вы уже прошли, элементы приобрели.

Этап второй. Пайка солнечных элементов.

Пожалуй, самый ответственный при самостоятельной сборке - соединение солнечных элементов проводниками при помощи пайки. Вот как отзывается об этом Андрей Шалыгин. Он изготовил солнечную батарею из сборок кристаллических фотоэлементов на основе композитного материала из ФЭП (фотоэлектрических преобразователей) и использовал ее для зарядки аккумуляторов в сельской местности, в горах , где отсутствуют источники энергоснабжения.

Технические характеристики ФЭП:

кпд – 10% - 12%;

максимальная мощность – 1,46-1,78 Вт;

ток короткого замыкание – не мене 3,44А;

напряжение холостого хода – 0,56В;

количество элементов – 50 шт.

50 шт. (1 упаковка) стоимость $131 (2010 г).

«48 последовательно соединённых ФЭПов выдавали холостого напряжения 26 V. Ток, который шёл в нагрузку - зарядку 10 последовательно соединённых свинцовых банок по 1,2 V емкостью 2000 А.ч (используются в железнодорожных локомотивах, каждая весит около 10 кг) составлял выше 5 А (!), отчего напряжение проседало до 14 V».

Далее он говорит о процессе пайки.

самодельная солнечная панель А. Шалыгина

"И после долгих мучений и экспериментов по их пайке (толщина ФЭПа - 0,2 мм, очень хрупкие, необходимо соблюдать температурный режим (380 градусов по Цельсию), иначе он лопается, перебрав различные флюсы, припои и сам соединительный материал (проводочки, проволоки, тонкие и толстые, многожильные и одножильные, тонкой медной фольги в небольшом количестве было не реально найти) и загубив один ФЭП окончательно (искусство требует жертв пришёл к варианту использования готовой облуженной медной шинки, используемой по такому же назначению (спайка ФЭПов) на предприятии".

Так пишет Виталий Германович (он самостоятельно собирал солнечную батарею на 50Вт).

«В свое время, начитавшись в интернете разных статей о самодельных солнечных батареях, я тоже увлекся идеей собрать что-нибудь своими руками. Последней каплей, подтолкнувшей меня к реальным действиям, стала статья американца Майкла Дэвиса о сборке солнечной батареи из элементов, купленных на аукционе eBay (Вы можете зарегистрироваться http://ebaytoday.ru. и приобрести все что пожелаете).

Первым делом, я купил на аукционе сотню солнечных элементов, точно таких, которые Майкл описывал в своей статье. Эти элементы оказались еще и самыми дешевыми и доступными. Вдобавок мне пришлось у другого продавца заказывать специальный карандашный флюс, припой, а так же плоские соединительные проводники.

Получив все посылки, я первым делом стал экспериментировать – сделал тестовою батарею из обломков, образовавшихся при пересылке.

Далее пошел длительный и утомительный процесс припаивания проводников к элементам. Эта работа заняла много времени. Несколько раз я делал перерывы на неделю-другую, а то пайка проводов уже начинала сниться по ночам. И далее – если собираетесь пойти по моим стопам и собрать свою солнечную батарею, послушайте моего совета – покупайте элементы уже с припаянными проводниками! Сбережете время и нервы».

Этап третий. Сборка и герметизация солнечной панели.

Прежде всего, необходимо определить, какие материалы будут использоваться для сборки солнечной батареи при самостоятельном изготовлении. Из всех легкодоступных изоляционных материалов (дерево, пластмасса, шифер и др.) лучше всего подходит стекло. Но со стеклами есть одна проблема – оно хрупкое и бьется. Град и мусор при сильном ветре могут разбить стекло и повредить хрупкие солнечные элементы. В данном случае специалисты считают, лучшим материалом подходит обычное оргстекло.

самодельная солнечная панель В. Германовича

Виталий Германович в своей установке использовал оргстекло, размером 76х68 см. В такой размер он поместил 4 цепочки по 8 элементов – всего 32 шт. Это позволило ему получить батарею напряжением 12 В, мощностью примерно 50 Вт (каждый элемент имеет пиковую мощность порядка 1,75 Вт).

Затем необходимо сделать герметизацию панели. Обычно, для герметизации используют прозрачный эпоксидный компаунд определенного состава. Но сам процесс герметизации так же трудоемок и требует определенных навыков. Вот как описывает герметизацию панели тот же энтузиаст Андрей Шалыгин:

«Итак, на каждом из трёх, довольно-таки толстых (~7 мм), похоже, что закалённых стёклах (их было невозможно порезать - они лопалась), по периметру герметиком создавалась ванночка, куда выливалась подогретая (для лучшей текучести) эпоксидная смола. После чего в неё помещались уже полностью, последовательно спаянные ФЭПы с выведенными контактами (автомобильные электрические клеммы).

В горизонтальном положении, очень аккуратно, что бы ни полопались ФЭПы, практически из-под каждого из них, выдавливались оставшиеся пузыри воздуха. Сверху всё заливалось остатками эпоксидной смолы, для защиты от внешних атмосферных воздействий (это очень важно, как заявляют производители ФЭПов, для их долгосрочной эксплуатации).

Опасен разрушением ФЭПов процесс выдавливания из-под них оставшихся пузырей воздуха в довольно быстро загустевающей смоле и окончательном выпуске этих пузырей между стёкол, что мне полностью сделать не удалось. Кое-где какие-то пузыри остались. Я переживаю, что расширяющийся воздух в данных пузырях при, довольно-таки, сильном нагреве до 60 гр. на весеннем солнце (замерял тем же тестером поверхность стекла, по болевым ощущениям рука не выдерживала, казалось, что температура выше) будет разрушать ФЭПы, но теперь уже это покажет время».

При герметизации панели необходимо обязательно вывести полюса (плюс – минус) шины, желательно через клемную сборку, для дальнейшего подключения к потребителю.

Оригинальный способ сборки солнечной панели нашел Виталий Германович. Он обошелся без герметизации, пожертвовав немного мощностью батареи. На фанерном каркасе уложил прозрачную подложку, затем разместил 4 цепочки по 8 солнечных элементов. Все элементы соединены при помощи пайки. Цепочки между собой соединил при помощи специальной шины. Для приклеивания элементов к подложке он использовал найденную в магазине монтажную ленту. Она из пористого полимерного материала, мягкая и имеет с двух сторон клейкий слой. Держит очень крепко и предназначена для работы на открытом воздухе.

Таким образом, у него получился своеобразный пирог, оргстекло, элементы, подложка, фанера с вырезанными специально для шин отверстиями. Все это по периметру скреплено монтажной лентой. И еще одна тонкость, которую он сделал. С обратной стороны панели в силу прозрачной подложки и отверстий в фанере видны все припаянные соединения (их состояние можно в любое время посмотреть). Он разделил электрически панель на две части и вывел наружу среднюю шину. Тем самым, предполагал возможность работы одной половины солнечной панели, в случаях затенения второй. Солнечная батарея получилась мощностью приблизительно 50 Вт, напряжение открытого контура 14В.

Этап четвертый. Сборка каркаса и установка солнечной панели.

Для умельцев не должно быть проблем в изготовлении такого каркаса и лучше всего подойдет алюминиевый профиль. Или как предлагает автор этой установки заказать рамку в багетной мастерской.

Калькуляция стоимости затрат на самостоятельную сборку солнечной батареи Виталия Германович.

- Элементы куплены на eBay, в посылке 110 штук. Цена 199$. Доставка – 40$ и таможенная пошлина – 60$. Итого около 300$ за сотню элементов (несколько сломались). На батарею пошло 32 элемента, что в деньгах – 96$

- Там же были куплены шины, карандашный флюс, припой и диоды Шоттки. Все вместе с доставкой от разных продавцов в пересчете на одну батарею обошлось примерно в 30$

- Оргстекло – примерно 20$ за два листа.

- Монтажная лента: половина катушки шириной 9-мм и полторы катушки шириной 2 см – примерно 5$

- Алюминиевый профиль – 5$ за две "палки” по 2 метра.

- Канифоль, отечественный припой, клемная планка, винты/гайки - накинем еще 3-4$

Итого примерно 160$ на одну солнечную батарею. Для сравнения, солнечная батарея промышленного производства мощностью 50 Вт стоит до 350$.

Все написанное не сложно понять и даже представить (в дополнение фото), но с моей точки зрения не так просто выполнить. Но я верю, что истинно заинтересованный человек, сможет повторить опыт самостоятельного изготовления солнечной панели, кратко описанные в данной статье. Цель статьи, не пошаговая инструкция по изготовлению солнечной батареи, сделаю сам, а на примерах показать, реальную возможность ее сделать своими руками. Ваше желание превращайте в действие и все получится.

Понравилась статья поделись с друзьями в социальных сетях. Свои вопросы и предложения изложи в комментариях.

Оставьте комментарий!

Используйте нормальные имена

Имя и сайт используются только при регистрации

Спасибо за ваш комментарий!

(обязательно)