Солнечная батарея своими руками: Солнечная батарея своими руками: пошаговый мастер-класс

Содержание

Солнечная батарея своими руками: пошаговый мастер-класс

Многие компании в интернете реализуют уже готовые собранные панели, которые напрямую подключаются к потребителю. Но, такие устройства имеют куда большую стоимость, чем отдельные элементы. В связи с особенностью климатического пояса полностью перейти на солнечную электроэнергию у вас вряд ли получится, поэтому и готовые солнечные батареи смогут окупиться только через 10  — 40 лет. Чтобы сэкономить на дорогостоящих заводских панелях, куда выгоднее приобрести фотоэлектрические модули, комплектующие к ним и заняться сборкой ячеек в единую солнечную батарею самостоятельно.

Какой вариант выбрать?

Первое, что вам нужно – приобрести фотоэлектрический преобразователь. Различные модели предлагаются как отечественными производителями, так и зарубежными. Наиболее дешевыми  вариантами являются китайские кремниевые фотоэлементы. Они имеют ряд недостатков, но, в сравнении с американскими и отечественными, куда более дешевые.   Все модели, в зависимости от типа, подразделяются на три вида:

  • монокристаллические модули – состоят из искусственно выращенных кристаллов достаточно больших размеров. Отличаются самым высоким КПД в 13 – 26% и самым длительным сроком эксплуатации в 25 лет. Недостатком солнечных батарей на их основе является снижение максимального КПД в течении периода эксплуатации.
  • поликристаллические фотоэлементы – в сравнении с предыдущими имеют куда меньший срок эксплуатации, как заявляет производитель – 10 лет. Также они могут выдать только 10 – 12% КПД, в с равнении с предыдущими, зато этот параметр остается постоянным для них в течении всего периода работы.
  • аморфные батареи – это пленочные батареи, в которых на гибкую основу нанесен аморфный кремний. Такие фотоэлементы появились сравнительно недавно и могут наклеиваться на любые поверхности – окна, стены и т.д. Они характеризуются самым низким КПД – 5 – 6%.

Выбор определенного типа зависит от ваших пожеланий  и поставленных задач. К примеру, если количество солнечного излучения сравнительно невелико в вашем регионе, лучше устанавливать  монокристаллические преобразователи, так как у них самый высокий КПД.

Подготовка инструментов и выбор материалов

Помимо преобразователей, для сборки полноценной солнечной панели вам понадобятся такие материалы:

  • Припой – для солнечной батареи необходимы легкоплавкие оловянные сплавы.
  • Соединительные провода – подбираются однопроволочные медные марки. Для соединения монокристаллических и поликристаллических пластин применяются голые проводники, а для отвода электроэнергии изолированные.
  • Рамка – создает основной каркас, в котором располагается вся солнечная батарея. Состоит из основания – ДСП, USB, фанеры и прочих, металлических или деревянных планок, уголков и саморезов для их соединения.
  • Стекло или полимерная пластина – создают защитный слой поверх монокристаллических пластин, также, в сочетании с рамой, служат для скрытия элементов от воздействия атмосферных осадков и механических воздействий.
  • Герметик – наилучшим материалом для герметизации является эпоксидный компаунд, но это достаточно дорогостоящее удовольствие, поэтому его можно заменить силиконовым герметиком.
  • Аккумуляторная батарея
    – предназначена для накопления электрической энергии в светлое время суток с целью дальнейшего использования. Экономить при выборе батареи не стоит, так как качественная модель прослужит гораздо дольше.
  • Инвертор – используется для преобразования постоянного напряжения в переменное. Преобразователь напряжения необходим для подключения к солнечной батареи любых бытовых приборов.

Из инструментов вам пригодиться ножовка, дрель, шуруповерт или обычная отвертка для закручивания саморезов, мультиметр или амперметр для определения работоспособности солнечной батареи, паяльник.

Составление проекта

На этапе подготовки проекта необходимо определить наиболее подходящее место для установки солнечной батареи. Определите, с какой стороны участка находиться больше всего солнечных лучей, не падает тень от деревьев и других построек. Место установки может быть на земле, скатах крыши, стенах или отдельно стоящих конструкциях. К примеру, если вы хотите установить солнечную батарею на крыше, следует убедиться, что конструкция выдержит ее вес.

Из-за того, что максимальная производительность моно- и поликристаллических ячеек обеспечивается исключительно при перпендикулярном попадании на них солнечных лучей, желательно собрать для них регулируемую конструкцию. Которая позволит изменять угол наклона солнечной батареи, в зависимости от времени года или даже времени суток. Так как положение источника света в различные периоды года и суток значительно отличаются (рисунок 1).

Рис. 1: зависимость положения солнца от времени года

Также обратите внимание, что в стационарно установленной батарее, к примеру, вырабатывающая в идеальных условиях 7 кВт/ч, утром и вечером будет вырабатыватся только 3 кВт/ч. Соответственно, при установке только в одном положении, батарея будет выдавать номинальную мощность лишь несколько месяцев в году. Если вы решите монтировать ее в стационарном положении, панели следует располагать под углом от 50 до 60º, для регулируемых устанавливается два предела – зимний в 70º и летний в 30º, а в промежуточный период, их наклоняют как стационарные.

Чтобы определить количество пластин, необходимо подсчитать, какой электрический ток или мощность генерирует одна из них или 1 м2. Как правило, 1 м2 выдает порядка 125 Вт, поэтому чтобы получить около 2,5 кВт для бытовых нужд, необходимо установить 20 м2 панелей.

Порядок изготовления солнечной батареи

Элементы на поли- или монокристаллическом кремнии необходимо объединить в единую панель. Для этого осуществляется пайка контактов к проводникам. Порядок пайки следующий:

  • Оголенные проводники нарежьте одинаковыми отрезками под лекало, такой длины, чтобы она в два раза превышала размер элемента солнечной батареи.
    Рисунок 2: отмерьте проводники с помощью лекала
  • Выложите модули на ровную поверхность (секло, лист фанеры, стол и т.д.).
  • Очистите электрические контакты и полудите оловом, накладывать большое количество припоя сюда не нужно, достаточно слегка покрыть контакт. Рисунок 3: полудите контакты
  • Припаяйте заранее полуженные проводники к контактам, обратите внимание, что сильно придавливать пластины нельзя, так как они очень хрупкие. Рисунок 4: припаяйте провод к элементу
  • Замерьте ток от одного элемента с проводниками, это поможет подсчитать суммарную величину для всей батареи.

Если приобретенные вами элементы для солнечных батарей уже оснащены соединительными проводниками, этот этап можно пропустить и сразу переходить к изготовлению рамки.

Изготовление рамки

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

  • Возьмите прямоугольный лист фанеры или ДСП такого размера, чтобы на нем могло располагаться нужное количество элементов. Просверлите в нем небольшие отверстия на расстоянии 10 см друг от друга для вентиляции. Рис. 5: просверлите отверстия для вентиляции
  • Приклейте по краю листа деревянные планки высотой не более 2 см, чтобы они не отбрасывали тень на солнечные приемники. Дополнительно прикрутите планки небольшими шурупами.
  • Вырежьте крышку из стекла или прозрачного полимера. Ее размеры должны соответствовать нижнему листу или быть меньше, в зависимости от того, поддается она сверлению или нет. Если крышку можно прикрутит шурупом, то размер может быть идентичен, если стекло может лопнуть при попытке сверления, сделайте его меньше на 0,5 – 1 см. Рис. 6: заготовьте крышку из стекла
  • Изготовьте из алюминиевого уголка прижимной 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, иначе часть энергии солнца будет отражаться, что значительно снизит КПД. После того, как изготовите рамку, соберите солнечную батарею.

Изготовление модулей

Данный этап требует особой осторожности и внимания, поскольку на нем вы формируете электрическую цепь солнечной батареи. Если допустите прожоги или трещины, вы можете испортить не только какой-либо конкретный элемент, но и весь модуль, который в итоге придется переделывать.

  • Разместите солнечные коллекторы лицевой стороной на прозрачной крышке. Оптимально между элементами должно быть 3 – 5 мм, если этого трудно добиться с первого раза, можете сделать разметку на стекле. Рис. 8: разместите элементы
  • Аккуратно спаяйте выводы от каждого элемента «+» к «+», и «–» к «–». Плюсовые контакты должны располагаться на лицевой стороне, а минусовые на внутренней. Рис. 9: спаяйте выводы элементов

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

  • Приклейте фотоэлементы к прозрачной крышке, для этого нанесите в центр элемента немного герметика и аккуратно придавите его. Следите, чтобы он располагался строго по разметке, рабочей поверхностью к стеклу, иначе переклеить потом будет проблематично. Рис. 10: приклейте элементы к стеклу
  • Просверлите в рамке отверстия для вывода плюсовой и минусовой шины солнечной батареи. В цепь батареи включите контроллер заряда, который предотвратит разряд заряда аккумулятора на солнечную батарею в темное время суток. Для этого подберите такие характеристики диодов, которые обеспечат полную блокировку цепи от обратного тока.
  • Зафиксируйте выводы солнечной батареи в отверстиях при помощи герметика и поместите в рамку. Рисунок 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 одного элемента солнечной батареи. Чтобы проверить правильность, умножьте количество элементов на ток от одного, если прибор показал такое значение или близкое к нему, солнечная батарея собрана правильно и ее можно герметизировать.

Для герметизации используются компаунды или силиконовые герметики, которые подходят для температуры ниже нуля. Для этого солнечную батарею можно как заливать полностью, так и нанести герметик только между модулями.

Рис. 13: залейте герметиком

Второй вариант более экономный, но первый обеспечит вам куда большую надежность и лучшую герметизацию.  После герметизации сверху устанавливается умеренный пресс до полного застывания.

Рис. 14: установите умеренный пресс

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

Другие видео инструкции

как сделать самодельную солнечную панель

Солнечные батареи — источник получения энергии, которую можно направить на выработку электричества или тепла для малоэтажного дома. Вот только солнечные батареи имеют высокую стоимость и недоступны большинству жителей нашей страны. Согласны?

Другое дело, когда сделана солнечная батарея своими руками — затраты значительно уменьшаются, а работает такая конструкция ничуть не хуже, чем панель промышленного производства. Поэтому, если вы всерьез задумываетесь о приобретении альтернативного источника электроэнергии, попытайтесь сделать его своими руками – это не очень сложно.

В статье речь пойдет об изготовлении солнечных батарей. Мы расскажем, какие материалы, и инструменты для этого потребуются. А немного ниже вы найдете пошаговую инструкцию с иллюстрациями, которые наглядно демонстрируют ход работы.

Содержание статьи:

  • Коротко об устройстве и работе
  • Материалы для создания солнечной пластины
    • Кремниевые пластины или фотоэлементы
    • Каркас и прозрачный элемент
  • Проект системы и выбор места
  • Монтаж солнечной батареи по шагам
    • Шаг #1 — пайка контактов кремниевых пластин
    • Шаг #2 — изготовление каркаса для солнечной батареи
    • Шаг #3 — монтаж кремниевых пластин-фотоэлементов
    • Шаг #4 — тестирование батареи перед герметизацией
    • Шаг #5 — герметизация уложенных в корпус фотоэлементов
  • Выводы и полезное видео по теме

Коротко об устройстве и работе

Энергию солнца можно преобразовать в тепловую, когда энергоносителем является жидкость-теплоноситель или в электрическую, собираемую в аккумуляторах. Батарея представляет собой генератор, работающий на принципе фотоэлектрического эффекта.

Преобразование энергии солнца в электроэнергию происходит после попадания солнечных лучей на пластины-фотоэлементы, которые являются основной частью батареи.

При этом световые кванты «отпускают» свои электроны с крайних орбит. Эти свободные электроны дают электрический ток, который проходит через контроллер и скапливается в аккумуляторе, а оттуда поступает энергопотребителям.

Галерея изображений

Фото из

Сборка солнечной батареи из кремниевых пластинок

Формирование плюсовой токоведущей дорожки

Создание минусовых токоведущих линий с задней стороны

Подключение проводника и блокирующего диода

В роли пластин-фотоэлементов выступают элементы из кремния. Кремниевая пластина с одной стороны покрыта тончайшим слоем фосфора или бора — пассивного химического элемента.

В этом месте под действием солнечных лучей высвобождается большое количество электронов, которые удерживаются фосфорной плёнкой и не разлетаются.

На поверхности пластины имеются металлические «дорожки», на которых выстраиваются свободные электроны, образуя упорядоченное движение, т.е. электрический ток.

Чем больше таких кремниевых пластин-фотоэлементов, тем больше электрического тока можно получить. Подробнее о принципе работы солнечной батареи читайте .

Верхний слой пластин-фотоэлементов покрыт слоем, который не допускает отражение солнечного света от пластин, повышая их КПД

Материалы для создания солнечной пластины

Приступая к сооружению солнечной батареи необходимо запастись следующими материалами:

  • силикатные пластины-фотоэлементы;
  • листы ДСП, алюминиевые уголки и рейки;
  • жёсткий поролон толщиной 1,5-2,5 см;
  • прозрачный элемент, выполняющий роль основания для кремниевых пластин;
  • шурупы, саморезы;
  • силиконовой герметик для наружных работ;
  • электрические провода, диоды, клеммы.

Количество требуемых материалов зависит от размера вашей батареи, которая чаще всего ограничивается количеством доступных фотоэлементов. Из инструментов вам понадобиться: шуруповёрт или набор отвёрток, ножовка по металлу и дереву, паяльник. Для проведения испытаний готовой батареи понадобиться тестер-амперметр.

Теперь рассмотрим самые важные материалы более подробно.

Кремниевые пластины или фотоэлементы

Фотоэлементы для батарей бывают трёх видов:

  • поликристаллические;
  • монокристаллические;
  • аморфные.

Поликристаллические пластины характеризуются низким КПД. Размер полезного действия составляет около 10 — 12 %, но зато этот показатель не понижается с течением времени. Продолжительность работы поликристаллов — 10 лет.

Солнечную батарею собирают из модулей, которые в свою очередь составляют из фотоэлектрических преобразователей. Батареи с жесткими кремниевыми фотоэлементами представляют собой некий сэндвич с последовательно расположенными слоями, закрепленными в алюминиевом профиле

Монокристаллические фотоэлементы могут похвастаться более высоким КПД — 13-25% и долгими сроками работы – свыше 25 лет. Однако со временем КПД монокристаллов снижается.

Монокристаллические преобразователи получают путем пиления искусственно выращенных кристаллов, что и объясняет наиболее высокую фотопроводимость и производительность.

Пленочные фотопреобразователи получают путем нанесения тонкого слоя аморфного кремния на полимерную гибкую поверхность

Гибкие батареи с аморфным кремнием — самые современные. Фотоэлектрический преобразователь у них напылен или наплавлен на полимерную основу. КПД в районе 5 — 6 %, но пленочные системы крайне удобны в укладке.

Пленочные системы с аморфными фотопреобразователями появились сравнительно недавно. Это предельно простой и максимально дешевый вид, но быстрее соперников теряющий потребительские качества.

Нецелесообразно использовать фотоэлементы разного размера. В данном случае максимальный ток, вырабатываемый батарей, будет ограничен током наиболее маленького по размеру элемента. Значит, более крупные пластины не будут работать на полную мощность.

При покупке фотоэлементов поинтересуйтесь у продавца способом доставки, большинство продавцов используют метод воскования, чтобы предотвратить разрушение хрупких элементов

Чаще всего для самодельных батарей используются моно- и поликристаллические фотоэлементы размером 3х6 дюймов, которые можно заказать в интернет-магазинах типа Е-бай.

Стоимость фотоэлементов достаточно высока, но многие магазины продают так называемые элементы группы В. Изделия, отнесённые к этой группе имеют брак, но пригодны к использованию, а их стоимость ниже, чем у стандартных пластин на 40-60%.

Большинство интернет-магазинов продают фотоэлементы комплектами по 36 или 72 фотоэлектрической преобразовательной пластины. Для соединения отдельных модулей в батарею потребуются шины, для подключения к системе нужны будут клеммы.

Галерея изображений

Фото из

Поликристаллическая фотоэлектрическая пластина

Лицевая и тыльная стороны кремниевой пластины

Монокристаллическая фотоэлектрическая пластина

Обратная сторона монокристаллической пластины

Каркас и прозрачный элемент

Каркас для будущей панели можно сделать из деревянных реек или алюминиевых уголков.

Второй вариант более предпочтителен по целому ряду причин:

  • Алюминий — лёгкий металл, не дающий серьёзной нагрузки на опорную конструкцию, на которую планируется установка батареи.
  • При проведении антикоррозийной обработки алюминий не подвержен воздействию ржавчины.
  • Не впитывает влагу из окружающей среды, не гниёт.

При выборе прозрачного элемента необходимо обратить внимание на такие параметры, как показатель преломления солнечного света и способность поглощать ИК-излучение.

От первого показателя напрямую будет зависеть КПД фотоэлементов: чем показатель преломления ниже, тем выше КПД кремниевых пластин.

Минимальный коэффициент светоотражения у плексиглас или более дешёвого его варианта — оргстекла. Чуть ниже показатель преломления света у поликарбоната.

От величины второго показателя зависит, будут ли нагреваться сами кремниевые фотоэлементы или нет. Чем меньше пластины подвергаются нагреванию, тем дольше они прослужат. ИК-излучения лучше всего поглощает специальное термопоглощающее оргстекло и стекло с ИК-поглощением. Немного хуже — обычное стекло.

Если есть возможность, то оптимальным вариантом будет использование в качестве прозрачного элемента антибликового прозрачного стекла.

По соотношению стоимости к показателям преломления света и поглощения ИК-излучения оргстекло — самый оптимальный вариант для изготовления гелиобатареи

Проект системы и выбор места

Проект гелиосистемы включает в себя расчёты необходимого размера солнечной пластины. Как было сказано выше, размер батареи, как правило, ограничен дорогостоящими фотоэлементами.

Гелиобатарея должна устанавливаться под определённым углом, который обеспечил бы максимальное попадание на кремниевые пластины солнечных лучей. Наилучший вариант — батареи, которые могут менять угол наклона.

Место установки солнечных пластин может быть самым разнообразным: на земле, на скатной или плоской крыше дома, на крышах подсобных помещений.

Единственное условие — батарея должна быть размещена на солнечной, не затененной высокой кроной деревьев стороне участка или дома. При этом оптимальный угол наклона необходимо вычислить по формуле или с применением специализированного калькулятора.

Угол наклона будет зависеть от месторасположения дома, времени года и климата. Желательно, чтобы у батареи была возможность менять угол наклона вслед за сезонными изменениями высоты солнца, т.к. максимально эффективно они работают при падении солнечных лучей строго перпендикулярно поверхности.

Для европейской части стран СНГ рекомендуемый угол стационарного наклона 50 — 60 º. Если в конструкции предусмотрено устройство для изменения угла наклона, то в зимний период лучше располагать батареи под 70 º к горизонту, в летнее время под углом 30 º

Расчёты показывают, что 1 квадратный метр гелиосистемы даёт возможность получить 120 Вт. Поэтому путём расчетов можно установить, что для обеспечения среднестатистической семьи электроэнергией в количестве 300 кВт в месяц необходима гелиосистема минимум в 20 квадратных метров.

Сразу установить такую гелиосистему будет проблематично. Но даже монтаж 5-ти метровой батареи поможет сэкономить электроэнергию и внести свой скромный вклад в экологию нашей планеты. Советуем также ознакомиться с принципом расчета необходимого количества .

Солнечная батарея может использоваться в качестве резервного энергоисточника при частом отключении централизованного энергоснабжения. Для автоматического переключения необходимо предусмотреть систему бесперебойного питания.

Подобная система удобна тем, что при использовании традиционного источника электроэнергии одновременно производится зарядка . Оборудование обслуживающее гелиобатарею размещается внутри дома, поэтому необходимо предусмотреть для него специальное помещение.

Размещая батареи на наклонной крыше дома, не забывайте об угле наклона панели, идеальный вариант, когда у батареи есть устройство для сезонного изменения угла наклона

Монтаж солнечной батареи по шагам

Выбрав место для размещения солнечной панели и оборудования для обслуживания гелиосистемы, а также имея в наличии все требуемые материалы и инструменты, можно начинать монтаж батареи.

При монтаже необходимо соблюдать технику безопасности, особенно осуществляя на крышу дома. Рассмотрим пошаговый алгоритм, как сделать солнечную батарею.

Шаг #1 — пайка контактов кремниевых пластин

Монтаж самодельной солнечной батареи часто начинается с пайки проводников фотоэлементов. Безусловно, если у вас есть возможность, то лучше всего купить фотоэлементы сразу с проводниками, т.к. пайка — очень непростая и кропотливая работа, занимающая много времени.

Пайка осуществляется следующим образом:

  1. Берётся кремниевый фотоэлемент без проводников и металлическая полоса-проводник.
  2. Проводники нарезаются при помощи картонной заготовки, их длина в 2 раза больше, чем размер кремниевой пластины.
  3. Проводник аккуратно выкладывается на пластину. На один элемент — два проводника.
  4. На место, где будет производиться спайка, необходимо нанести кислоту для работы с паяльником.
  5. Произвести пайку при помощи паяльника, аккуратно присоединив проводник к пластине.

В процессе пайки нельзя давить на силикатный элемент, т.к. он очень хрупкий и может разрушиться! Если вам посчастливилось, и вы приобрели фотоэлементы с готовыми контактами, то вы избавите себя от долгой и сложной работы, переходя сразу к изготовлению каркаса для будущей батареи.

Пайка контактов для бракованных фотоэлементов группы В производится так же и в том же направлении, что и для целых пластин

Шаг #2 — изготовление каркаса для солнечной батареи

Каркас — это место, куда будут устанавливаться фотоэлементы. Для изготовления каркаса берутся алюминиевые уголки и рейки, из которых складываются рамки. Рекомендуемый размер уголка — 70-90 мм.

На внутреннюю часть металлических уголков наносится силиконовый герметик. Герметизацию уголков необходимо произвести тщательно, от этого зависит долговечность всей конструкции.

После того, как алюминиевая рамка готова, приступаем к изготовлению заднего корпуса. Задний корпус представляет собой деревянный ящик из ДСП с невысокими бортиками.

Высокие борта будут создавать тень на фотоэлементах, поэтому их высота не должна превышать 2 см. Бортики привинчиваются при помощи саморезов и шуруповёрта.

Галерея изображений

Фото из

Изготовление корпуса для солнечной батареи

Вентиляционные отверстия в бортиках корпуса

Подложка для крепления кремниевых пластин

Окрашивание деталей корпуса для гидроизоляции

На дне ящика-корпуса из ДСП делаются вентиляционные отверстия. Расстояние между отверстиями примерно 10 см. В алюминиевую раму устанавливается прозрачный элемент (оргстекло, антибликовое стекло, плексиглас).

Прозрачный элемент прижимается и фиксируется, его крепление осуществляется при помощи метизов: 4 по углам, а также по 2 с длинных и по 1 с короткой стороны рамы. Метизы крепятся шурупами.

Каркас для гелиобатареи готов и можно приступать к самой ответственной части — монтажу фотоэлементов. Перед монтажом необходимо очистить оргстекло от пыли и обезжирить спиртсодержащей жидкостью.

Шаг #3 — монтаж кремниевых пластин-фотоэлементов

Монтаж и пайка кремниевых пластин — самая трудоёмкая часть работы по созданию солнечной панели своими руками. Сначала раскладываем фотоэлементы на оргстекло синими пластинами вниз.

Если вы впервые собирайте батарею, то можно воспользоваться подложкой для нанесения разметки, чтобы расположить пластины ровно на небольшом (3-5 мм) расстоянии друг от друга.

  1. Производим пайку фотоэлементов по следующей электросхеме: «+» дорожки расположены на лицевой стороне пластины, «-» — на обратной. Перед пайкой аккуратно наносит флюс и припой, чтобы соединить контакты.
  2. Производим пайку всех фотоэлементов последовательно рядами сверху вниз. Ряды затем должны быть также соединены между собой.
  3. Приступаем к приклеиванию фотоэлементов. Для этого наносим небольшое количество герметика на центр каждой кремниевой пластины.
  4. Переворачиваем получившиеся цепочки с фотоэлементами лицевой стороной (там, где синие пластины) вверх и размещаем пластины по разметке, которую нанесли ранее. Осторожно прижимаем каждую пластину, чтобы зафиксировать её на своём месте.
  5. Контакты крайних фотоэлементов выводим на шину, соответственно «+» и «-«. Для шины рекомендуется использовать более широкий проводник из серебра.
  6. Гелиобатарею необходимо оснастить блокирующим диодом, который соединяется с контактами и предотвращает разрядку аккумуляторов через конструкцию в ночное время.
  7. В дне каркаса сверлим отверстия для вывода проводов наружу.

Провода необходимо прикрепить к каркасу, чтобы они не болтались, сделать это можно используя силиконовый герметик.

Галерея изображений

Фото из

Шаг 1: Для того чтобы удалить защитный восковой слой с поверхности фотоэлектрических пластинок, их опускают в горячую, но не кипящую воду

Шаг 2: После отмокания в горячей воде для устранения воскового покрытия кремниевые пластины высушиваются на полотенце

Шаг 3: Для облегчения процесса пайки и крепления пластин контуры их вычерчиваются на подложке

Шаг 4: Элементы соединяются последовательно. В пайке используется маломощный паяльник и прутковый припой с канифолью в сердцевине

Шаг 5: Пайка производится до тех пор, пока все элементы единичной гелиосистемы не будут соединены по 6 контактам

Шаг 6: После соединения тыльной стороны фотоэлектрических пластинок их переворачивают и формируют внешние токоведущие линии

Шаг 7: Токоведущая шина, к которой подключаются линии батареи, выполнена из медной оплетки отслужившего кабеля. шина посажена на каплю клея

Шаг 8: После сборки каждую из двух частей будущей солнечной батареи необходимо протестировать на работоспособность при естественном освещении

Подготовка кремниевых пластин к пайке

Сушка избавленных от воска элементов батареи

Вычерчивание абриса пластинок на подложке

Процесс пайки фотоэлектрических элементов батареи

Соединение кремниевых пластин в солнечную батарею

Соединение кремниевых пластин с лицевой стороны

Устройство медных токоведущих шин прибора

Проверка работоспособности части батареи

Шаг #4 — тестирование батареи перед герметизацией

Тестирование солнечной панели необходимо проводить до её герметизации, чтобы иметь возможность устранить неисправности, которые часто возникают во время пайки. Лучше всего производить тестирование после спайки каждого ряда элементов — так значительно проще обнаружить, где контакты соединены плохо.

Для тестирования вам понадобиться обычный бытовой амперметр. Измерения необходимо проводить в солнечный день в 13-14 часов, солнце не должно быть скрыто облаками.

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

Смысл тестирования заключается в том, что рабочая сила электрического тока должна быть на 0,5-1,0 А ниже, чем ток короткого замыкания. Показания прибора должны быть выше 4,5 А, что говорит о работоспособности гелиобатареи.

Если тестер выдаёт меньшие показания, то где-то наверняка нарушена последовательность соединения фотоэлементов.

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

Галерея изображений

Фото из

Шаг 9: После проверки работоспособности частей батареи, запаянных на подложке, их располагают в корпусе

Шаг 10: Подложки с пластинами внутри корпуса фиксируются на четыре шурупа. Провод, соединяющий части батареи, выводится через вентиляционные отверстия

Шаг 11: К каждой из половин сооружаемой батареи последовательно подключается диод Шоттки. Его минус подключается к плюсу системы

Шаг 12: Для вывода проводов из корпуса высверливается отверстие. Провода скреплены узлом, чтобы не болтались, и зафиксированы герметиком

Шаг 13: После нанесения герметика необходимо сделать технологический перерыв, отпущенный на полимеризацию состава

Шаг 14: К выведенному из солнечной батареи проводу подсоединяется двухконтактный разъем. Принадлежащая ему розетка крепится на аккумуляторе прибора, который будет заряжать батарея

Шаг 15: После сборки обеих частей прибора и вывода силовой линии наружу батарею закрывают заранее подготовленным экраном

Шаг 16: Перед герметизацией стыков гелиоприбора еще раз проводится проверка работоспособности, чтобы вовремя устранить отошедшие контакты, если они будут обнаружены

Установка обеих частей батареи в подготовленный корпус

Крепление основы солнечной батареи внутри корпуса

Установка блокирующего диода Шоттки

Вывод из корпуса наружу проводов прибора

Ожидание затвердевания герметика

Крепление двухконтактного разъема к проводу

Установка светопропускающего экрана на прибор

Контроль работоспособности перед герметизацией

Шаг #5 — герметизация уложенных в корпус фотоэлементов

Герметизацию можно производить, только убедившись, что батарея работает. Для герметизации лучше всего использовать эпоксидный компаунд, но учитывая, что расход материала будет большой, а стоимость его составляет примерно 40-45 долларов. Если дороговато, то вместо него можно применять всё тот же силиконовый герметик.

Используя силиконовой герметик, отдавайте предпочтения тому, на упаковке которого указано, что он подходит для использования при минусовых температурах

Существует два способа герметизации:

  • полная заливка, когда панели заливаются герметиком;
  • нанесение герметика на пространство между фотоэлементами и на крайние элементы.

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

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

Делать это необязательно, но желательно, учитывая, что кремниевые пластины достаточно хрупкие и легко 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 заранее выбранное место и подключать к гелиосистеме вашего дома.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор фотоэлементов, заказанных в китайском интернет-магазине:

Видео-инструкция по изготовлению солнечной батареи:

Сделать солнечную батарею своими руками — не простая задача. КПД большинства таких батарей ниже, чем у панелей промышленного производства на 10-20%. Самое важное при конструировании солнечной батареи — правильно выбрать и установить фотоэлементы.

Не пытайтесь сразу создать огромную по площади панель. Попробуйте сначала соорудить маленький прибор, чтобы понять все нюансы этого процесса.

У вас есть практические навыки создания солнечных батарей? Поделитесь, пожалуйста, своим опытом с посетителями нашего сайта — пишите комментарии в расположенном ниже блоке. Там же можно задать вопросы по теме статьи.

Резервная солнечная батарея своими руками: что нужно и ошибок, которых следует избегать

  • Преимущества добавления резервной солнечной батареи к вашей системе солнечной энергии
  • Гибридные солнечные энергетические системы:
  • Что нужно для создания системы солнечной энергии с резервным аккумулятором?
  • Как построить хранилище на солнечной батарее своими руками
  • ошибок, которых следует избегать
  • Заключительные слова
  • Резервная солнечная батарея своими руками: что вам нужно и какие ошибки следует избегать что вы также можете добавить резервную батарею в систему, связанную с сетью.

    Резервная солнечная батарея может действовать как аварийный источник питания в случае сбоя в сети или просто позволить вам получить доступ к бесплатной и экологически чистой электроэнергии в часы пик, когда цены на электроэнергию повышаются.

    Все, что вам нужно сделать, чтобы создать собственную резервную солнечную батарею своими руками, — это инвестировать в одну или несколько солнечных батарей глубокого цикла, а также в другие необходимые компоненты, необходимые для эффективной работы этих батарей.

    Если вы находитесь в районе с ненадежной электросетью или живете в месте, подверженном суровым погодным условиям, покупка резервной солнечной батареи — одно из лучших решений, которые вы можете принять. Чтобы помочь вам создать собственную резервную солнечную батарею своими руками, мы рассмотрим все, что вам нужно, а также перечислим некоторые распространенные ошибки, которых следует избегать.

    Преимущества добавления резервной солнечной батареи к вашей системе солнечной энергии

    Добавление резервной солнечной батареи к вашей существующей системе обеспечит множество финансовых преимуществ. Когда ваши солнечные батареи перепроизводят или у вас есть избыток солнечной электроэнергии, вы можете хранить ее в батареях на случай чрезвычайных ситуаций и для использования, когда нетто-цены на счетчики самые высокие.

    Если вы не используете полностью автономную систему, где электроэнергия, хранящаяся в ваших солнечных батареях, является единственной энергией, к которой у вас есть доступ, добавление резервной солнечной батареи к сетевой солнечной энергосистеме создает то, что часто называют гибридная система.

    Гибридные солнечные энергосистемы:

    По сути, гибридная солнечная энергосистема представляет собой комбинацию сетевой системы и автономной системы.

    Вы получаете финансовую выгоду и гибкость, которую получаете с системой, привязанной к сети, а также дополнительные преимущества надежной системы накопления энергии, которая позволит вам получать доступ к солнечному электричеству в удобное для вас время.

    Гибридные системы подключены к сети, что означает, что владелец может подавать солнечную электроэнергию в сеть за денежные скидки и ежемесячные скидки от местной коммунальной компании, но они также хранят часть электроэнергии в одной или нескольких солнечных батареях для чрезвычайных ситуаций и использования в часы пик.

    Для среднего домовладельца имеет смысл поддерживать связь с местной коммунальной компанией, поскольку удовлетворение всех ваших потребностей в электроэнергии только с помощью солнечной энергии может быть затруднено, если только вы не владеете огромным участком земли, на который попадает много прямых солнечных лучей. Гибридные системы позволяют вам сохранить эту связь, поэтому вы можете питать и получать энергию из сети, но вы также получаете преимущества резервной солнечной батареи.

    Эти солнечные системы с накоплением энергии позволяют получить максимальную финансовую выгоду от использования солнечной энергии, избегая пиковых цен на электроэнергию.

    Что нужно для создания системы солнечной энергии с резервным аккумулятором?

    Учитывая, что сетевые системы часто являются наиболее экономичными типами систем солнечной энергии для установки, неудивительно, что они невероятно популярны. Если вы в настоящее время используете энергосистему, связанную с сетью, вы будете рады узнать, что на самом деле довольно просто и доступно модернизировать существующую систему с помощью резервной солнечной батареи.

    Если у вас в настоящее время нет системы солнечной энергии, но вы хотите инвестировать в нее, мы объясним, как вы можете легко добавить резервную солнечную батарею к любой системе, которую вы в конечном итоге создадите.

    Основные компоненты, которые вам потребуются для оснащения вашей солнечной электростанции блоком батарей, следующие:

    • Подходящий контроллер заряда
    • Инвертор солнечной энергии
    • Одна или несколько солнечных батарей глубокого цикла
    • Необходимые кабели, крепления и разъемы

    Контроллер заряда играет жизненно важную роль в любой солнечной системе хранения. В то время как основной целью контроллера заряда является регулирование потока электроэнергии от солнечных панелей к аккумуляторной батарее и предотвращение проблем с перезарядкой, более совершенные контроллеры заряда также предотвращают разряд батареи, который происходит, когда электричество поступает от батареи к солнечным панелям. когда они больше не производят электричество.

    Инвертор мощности, с которым вы будете знакомы, если вы в настоящее время работаете с системой, привязанной к сети, преобразует мощность постоянного тока, вырабатываемую солнечными панелями, в мощность переменного тока, которая требуется для питания ваших электронных устройств и приборов. Использование инвертора мощности с резервной солнечной батареей гарантирует, что электричество, хранящееся в ваших батареях, действительно можно использовать для зарядки и работы ваших электронных устройств и приборов.

    Аккумуляторы глубокого разряда специально разработаны для многократной зарядки и разрядки при использовании солнечной энергии. В то время как другие батареи большой емкости, такие как те, которые вы найдете в своем автомобиле, предназначены для обеспечения быстрого всплеска мощности, солнечные батареи глубокого цикла предназначены для использования в качестве банка мощности, который может обеспечить постоянный поток электроэнергии для любого электронного устройства. устройство или прибор, который потребляет от них энергию.

    Как построить хранилище на солнечной батарее своими руками

    Рассчитайте нагрузку и выберите батареи:

    Теперь, когда вы знаете, что вам понадобится, вы можете собрать и установить хранилище на солнечной батарее своими руками. Первым шагом является расчет количества электроэнергии, которое вам потребуется для хранения. Рассчитав нагрузку, вы сможете выяснить, сколько батарей потребуется вашей системе хранения.

    Используйте наш Калькулятор нагрузки на ватт-часы солнечной энергии, чтобы определить свои потребности в хранении. Оттуда выберите количество и тип батарей, которые вам понадобятся для удовлетворения ваших требований к нагрузке.

    Вы сможете найти именно то, что вам нужно, просмотрев нашу коллекцию солнечных батарей глубокого цикла, в которую входят солнечные батареи на 12 В, 24 В и 48 В от некоторых из самых известных брендов в отрасли.

    Если вы хотите построить Бюджетный аккумулятор на солнечных батареях, мы рекомендуем обратить внимание на BattleBorn 100Ah 12V Deep Cycle Battery. Эта литий-ионная солнечная батарея может быть разряжена на 100%, быстро и эффективно заряжается, имеет встроенную систему управления батареями и доступна по низкой цене. Лучше всего то, что его можно штабелировать, что означает, что вы можете подключить несколько батарей, чтобы создать банк батарей большой емкости для вашей системы солнечной энергии.

    Купить здесь

     

    Выберите контроллер заряда:

    Контроллер заряда будет регулировать напряжение и ток, поступающие от ваших солнечных панелей, поэтому необходимо выбрать тот, который позволит вашей системе солнечной энергии работать оптимально. раз.

    Контроллеры заряда MPPT, как правило, имеют самый высокий уровень эффективности, но они также дороже, чем менее сложные варианты PWM. Найдите идеальный контроллер заряда для своего конкретного аккумулятора и солнечной панели, купив нашу коллекцию контроллеров заряда. Мы предлагаем широкий ассортимент контроллеров заряда MPPT и PWM с широким спектром различных номиналов усилителей.

    Купить здесь

     

    Выберите инвертор мощности:

    Вам понадобится инвертор мощности, номинальная мощность которого равна или превышает общую нагрузку вашей системы в ваттах. Это обеспечит эффективную работу вашей системы, а мощность, хранящаяся в ваших батареях, будет соответствовать типу тока, соответствующему вашим потребностям.  

    Вы сможете найти широкий выбор инверторов солнечной энергии, а также полезную информацию о выборе правильного напряжения инвертора для вашего банка батарей, просмотрев нашу коллекцию инверторов солнечной энергии.

    Соедините все вместе:

    Первым компонентом, который вы собираетесь соединить, является контроллер заряда. В большинстве руководств по эксплуатации контроллера заряда вам будет сказано сначала подключить устройство к батареям, так как это позволит откалибровать его на правильное напряжение для ваших батарей. После правильного подключения индикатор вашего контроллера заряда должен активироваться и сообщать вам о состоянии заряда ваших батарей.

    Теперь вы можете подключить свои солнечные панели к контроллеру заряда. Снова выполните действия, описанные в инструкции по эксплуатации контроллера заряда. Оттуда вам просто нужно подключить систему к инвертору мощности, который обеспечит хранение в ваших батареях энергии переменного тока, а не постоянного тока.

    Ошибки, которых следует избегать

    Одна из самых распространенных ошибок, которую люди допускают при установке самодельного накопителя на солнечных батареях в свою солнечную энергосистему, заключается в том, что они забывают убедиться, что каждый из приобретенных компонентов совместим и работает при одинаковом напряжении. .

    Люди также недооценивают свои фактические потребности в электроэнергии, поэтому так важно правильно рассчитать нагрузку, прежде чем выбрать количество и тип батарей глубокого цикла, которые вы собираетесь приобрести.

    Некоторые люди также покупают низкокачественный и низковольтный контроллер заряда, чтобы сэкономить деньги. Хотя эти низковольтные контроллеры заряда PWM дешевле, многие контроллеры заряда MPPT с более высоким напряжением могут работать с несколькими напряжениями, что означает, что они могут работать с любым напряжением и могут адаптироваться к вашей системе по мере ее расширения.

    Также важно прочитать инструкции по эксплуатации и обратиться за помощью, если вы не знаете, что делать. Вместо того, чтобы рисковать повредить свое солнечное оборудование, проведите исследование. Хотя вы, безусловно, можете установить резервную солнечную батарею самостоятельно, вы всегда должны находить время, чтобы убедиться, что вы знаете, что делаете.

    Final Words

    Создание резервной солнечной батареи своими руками не обязательно должно быть сложным или слишком дорогим. Выбирая компоненты, соответствующие вашим потребностям, и тщательно подключая все вместе, вы можете быстро и легко наслаждаться свободой доступа к солнечной энергии в удобное для вас время.

    Для получения дополнительной информации о выборе подходящего оборудования для хранения солнечной энергии ознакомьтесь с нашим Руководством по лучшим банкам аккумуляторов, которое расскажет вам все, что вам нужно знать о солнечных батареях и солнечных генераторах.

    Если у вас есть какие-либо вопросы о создании резервной солнечной батареи или любые другие вопросы, связанные с солнечной энергией, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам. Мы всегда готовы помочь!

     

    Обзор бестселлеров

    404 Не найдено — ShopSolarKits.com

    Мы не можем найти запрошенную вами страницу (извините)…

    НО не беспокойтесь… Вот 3 совета, как его найти…

    • 1 Найдите для этого…

    • 2 Если вы ввели URL-адрес… убедитесь в правильности написания, заглавных букв и пунктуации. Затем попробуйте перезагрузить страницу.

    • 3 Поговорите с одним из наших невероятно услужливых энтузиастов солнечной энергетики , и он найдет в нашем списке товаров то, что вам нужно (даже если этого нет на нашем веб-сайте).

    Кто-то купил

    EcoFlow Delta 1800 Вт / 1300 Вт·ч [Quad Kit] +…

    54 минуты назад

    Кто-то купил

    Bluetti AC200P 2,000W / 2,000wH [Hex Kit] +…

    57 минут назад

    Кто-то купил

    Полный автономный солнечный комплект — MPP LV2424 2400 Вт…

    55 минут назад

    Кто-то купил

    Полный автономный солнечный комплект — выходная мощность 4000 Вт, 120/240 В…

    29 минут назад

    Кто-то купил

    Полный автономный солнечный комплект — выходная мощность 6000 Вт, 120/240 В.
    ..

    30 минут назад

    Кто-то купил

    EcoFlow DELTA PRO 3600 ватт-час / 3600 Вт [шестигранный комплект]…

    33 минуты назад

    Кто-то купил

    Полный комплект солнечной панели DIY — 2000 Вт Pure…

    48 минут назад

    Кто-то купил

    EcoFlow DELTA PRO [Дополнительный аккумулятор] | 3600 Вт·ч Емкость…

    48 минут назад

    Кто-то купил

    EcoFlow DELTA [PRO] 3600 Вт/ч / 3600 Вт [Комплект NOMAD]…

    57 минут назад

    Кто-то купил

    Солнечный генератор EcoFlow DELTA PRO 3600 Вт/ч / 3600 Вт.
    ..

    30 минут назад

    Кто-то купил

    Полный комплект солнечной панели DIY — инвертор мощностью 3000 Вт…

    49 минут назад

    Кто-то купил

    Полный солнечный комплект — 7 200 Вт, выход 120/240 В /…

    37 минут назад

    Кто-то купил

    Полный автономный солнечный комплект — выходная мощность 6000 Вт, 120/240 В…

    49 минут назад

    Кто-то купил

    Полный автономный солнечный комплект — 6000 Вт, 120/240…

    44 минуты назад

    Кто-то купил

    EcoFlow DELTA PRO 3600 Вт/ч / 3600 Вт [Quad Kit].