Изготовление солнечных батарей для дома своими руками

Видео по теме "Воздушный солнечный коллектор. Отопление дома своими руками ч. 3"

Сегодня солнечные батареи — одни из самых распространенных и эффективных вариантов альтернативной энергии. На современном рынке можно без особого труда найти такую конструкцию, хотя, в связи с большой стоимостью, приобрести ее сможет не каждый. В связи с этим многие владельцы частных домов конструируют самодельные солнечные батареи. В зависимости от необходимой мощности таких конструкций, существует несколько способов их изготовления.

Видео по теме "[Natalex] Полный процесс изготовления солнечной панели своими руками.."

Выбираем материал

Перед тем как начать сборку солнечных батарей своими руками для дома, необходимо решить, какие материалы будут взяты за основу будущего изделия. Основной частью фотопанели являются фотоэлементы, среди которых наибольшее распространение получили элементы из монокристаллического и поликристаллического кремния. КПД монокристаллов около 13%, а поликристаллов — 7-9%. Поэтому солнечные батареи своими руками чаще всего изготавливают именно из этих элементов. Внешний вид такой конструкции показан на Рис. 1.

Для изготовления солнечных батарей для дома нам понадобятся такие материалы и инструменты:

• фотоэлементы;
• плоские проводники;
• блокирующий (шунтирующий) диод;
• алюминиевые уголки;
• поликарбонат или стекло;
• пластиковые пластины;
• крепежные метизы;
• паяльник;
• паяльная кислота, припой;
• силиконовый герметик;
• кабели для токоотвода;
• двусторонняя монтажная лента.

Приобрести фотоэлементы можно на многих сайтах или в специализированных магазинах. Кстати, покупать набор, который, помимо пластин, содержит еще проводники и блокирующий диод выгоднее, чем искать их отдельно.

Для создания корпуса лучше всего подойдут небольшие алюминиевые уголки. Изготавливать корпус из дерева не рекомендуется, потому что он постоянно будет находиться под погодным воздействием, что негативно скажется на сроке его службы. В качестве внешнего покрытия пластин хорошо подходит поликарбонат или простое стекло.

Пайка проводников

Когда все составляющие в наличии, приступаем к сборке солнечных батарей своими руками. Сначала нужно припаять проводники к фотоэлементам. Этот процесс достаточно трудоемкий и сопряжен с некоторыми сложностями, потому что пластины имею хрупкую конструкцию, поэтому при их пайке нужно быть особо внимательным.

На этом этапе порядок действий будет таков:

• нарезать проводники необходимой длины;
• поместить проводник на ячейку;
• нанести припой и паяльную кислоту на место соединения;
• осторожно припаять проводник.

При соединении пластин нужно помнить, что тыльная ее сторона — это «+», а лицевая — «-», то есть припаянные на одну сторону проводники первой пластины должны соединяться с противоположной стороной второй пластины и т.д.

Если две пластины соединить одноименными сторонами, то получится элемент с удвоенным током. Соответственно, две пластины по 8 А дадут модуль на 16 А.

Сборка корпуса

Чтобы смастерить корпус для солнечных батарей своими руками, нам нужны алюминиевые уголки нужных размеров и крепежные метизы. Не нужно использовать высокие уголки, потому что их установка будет затенять фотоэлементы и увеличит толщину всей конструкции. На внутреннюю грань соединенных профилей наносится силиконовый герметик. На слой герметика кладется лист прозрачного материала (поликарбонат или стекло), прижимается и фиксируется. После того как силикон высохнет, стекло дополнительно фиксируется с помощью метизов (Рис. 2).

После этого проводится установка соединенных между собой фотоэлементов на внутреннюю плоскость прозрачной поверхности, причем расстояние между ними должно быть около 5 мм. Это нужно для того, чтобы ячейки под влиянием больших температур смогли свободно расширяться.

Далее все самодельные элементы батареи для дома необходимо спаять в единую конструкцию. Это можно сделать по схеме, показанной на Рис. 3. В схеме в обязательном порядке должен присутствовать шунтирующий диод, который монтируется на «плюсовом» проводнике. Он нужен для того, чтобы аккумулятор, подсоединенный к системе, в ночное время не разряжался. Для этих целей лучше всего подходят диоды Шоттки. Для токоотвода можно использовать обычные кабели с хорошей изоляцией.

Затем выполняется монтаж фотоэлементов и герметизация панели с помощью прочного пластика. Для этого на ячейки наносят силикон и прижимают их к пластмассовой пластине. Если использовать прозрачный пластик, то можно будет контролировать техническое состояние ячеек и возможно появление каких-либо дефектов.

Когда силикон застынет, проводится установка панели в алюминиевую раму. Для крепления фотоэлементов можно использовать и двусторонний монтажный скотч. Главное, чтобы толщина ленты превышала толщину пайки, чтобы предотвратить повреждение контактов.

Солнечные батареи на основе диодов

Если ваш бюджет не позволяет приобрести фотоэлементы для питания дома электрической энергией, можно создать самодельные солнечные батареи своими руками на основе транзисторов или диодов. Такая конструкция послужит автономным источником питания для электроприборов небольшой мощности.

Ее работа основывается на зависимости тока от степени освещенности р-n перехода, с помощью которой имеется возможность преобразовать световое излучение в электрический ток. Сила тока будет зависеть от таких факторов: материала, из которого изготовлен полупроводник (германий, кремний и др.)- степени освещенности, площади поверхности р-n перехода.

Для создания солнечных батарей своими руками на основе диодов вам понадобятся:

• 55 диодов марки КД202 (Д226, Д237);
• плоскогубцы;
• ножницы по металлу;
• текстолитовая плата;
• медный провод;
• гайки М5;
• токоотводящий кабель.

Для создания батарей для дома своими руками лучше всего подходят кремниевые диоды КД202, внешний вид которого показан на Рис. 4. При отсутствии данной марки можно использовать диоды Д226 или Д237.

Для того чтобы сделать из диода источник фототока, нужно добраться к его кристаллу, чтобы на р-n переход смог попадать солнечный свет. Для этого ножницами по металлу или плоскогубцами отрезаем вывод диода и снимаем с диода фланец. Чтобы это сделать, нужно приложить к сварному шву острый предмет и сверху несильно ударить по нему несколько раз (Рис. 5). Чтобы не повредить кристалл, необходимо следить, чтобы кончик острого предмета не заходил глубоко внутрь. Если все действия выполнены правильно, то результат вашей работы будет выглядеть, как показано на Рис. 6. Для всех остальных диодов выполняем аналогичные действия.

Принципиальная схема солнечной батареи для дома показана на Рис. 7. Батарея включает в себя 5 модулей по 11 диодов в каждом. Диоды между собой соединяются последовательно, а модули — параллельно. Для получения большего тока можно использовать большее количество элементов. Главное, чтобы они были соединены по схеме. Описанная конструкция будет выдавать напряжение до 5 В при силе тока в 2,5 мА. Для питания электронных часов, малогабаритного приемника и другой небольшой аппаратуры этого вполне достаточно.

Видео по теме "Изготовление солнечной панели https://zero-energy-house.ru/"

Монтирование солнечных батарей для дома на основе диодов

Подготовленные диоды монтируются на плату из стеклотекстолита. Положительные выводы диодов соединяются с помощью медного провода. При таком монтаже пайку лучше не использовать, так как большие температуры могут повредить р-n переход. Диоды данной серии включают в себя токосъемные болтовые контакты с резьбой М5, которые служат выводами отрицательной полярности. Для их соединения между собой нужно накрутить на них гайки М5, а между платой и гайкой провести оголенный медный провод, а затем затянуть его гайкой.

После установки всех элементов плата устанавливается в корпус с прозрачной крышкой из органического стекла или других материалов. В корпусе необходимо сделать небольшое отверстие для вывода питающего шнура.

Видео по теме "Солнечная батарея из солнечных элементов своими руками"

Все самодельные солнечные батареи, сделанные своими руками, в зависимости от их мощности и габаритов, могут использоваться дома для многих целей. Чтобы смастерить такое устройство, не нужно обладать особыми талантами. Достаточно иметь свободное время и «прямые» руки, и вы сможете создать солнечную батарею, цена которой будет намного ниже заводского аналога.