Солнечные батареи своими руками
В последнее время вопросы энергосбережения становятся все более актуальными. Многие граждане начинают задумываться над экономией электроэнергии путем использования различных энергосберегающих технологий. Применение энергии солнца в домашних условиях интересует практически всех рационально мыслящих людей, которые прекрасно понимают, что лучше один раз потратиться на установку солнечных батарей, а затем в течение многих лет иметь существенную экономию семейного бюджета. Тем более, с каждым днем цены на энергоносители, как в нашей стране, так и во всем мире неустанно и стремительно растут. Можно сэкономить еще больше средств, если сделать солнечные батареи своими руками. Главной особенностью в изготовлении солнечных батарей - это минимальное вложение финансовых средств и доступность комплектующих деталей.
содержание:
1. Выбор элементов для панели
2. Разработка проекта системы
3. Изготовление каркаса
4. Монтаж корпуса солнечной батареи
5.Збирка и пайка элементов
6. Составление и пайки элементов солнечной батареи
Выбор элементов для панели
Значительным преимуществом солнечной системы, собранной собственноручно является то, что отпадает необходимость в одноразовом установлении комплексной системы, ее можно постепенно наращивать. Если опыт окажется удачным, то можно в любой момент расширять объем и мощность системы.
Солнечная батарея - это локальный генератор, работающий на основе фотоэлектрического элемента и преобразует солнечную энергию в электрическую. Для самостоятельной сборки нужно выбирать доступные в продаже солнечные модули. Сегодня в интернет-магазинах можно купить комплекты для самостоятельной сборки солнечных батарей из 36 солнечных элементов.
Разработка проекта системы
Проектирование будущей системы зависит от способа монтажа и размещения. Солнечные батареи устанавливают под наклоном, для обеспечения попадания под прямым углом солнечных лучей и максимального освещения, поскольку производительность готовой солнечной панели напрямую зависит от интенсивности энергии солнца. Солнечные батареи размещают с солнечной стороны здания, в зависимости от географического местоположения объекта и уровня солнцестояния в регионе вычисляют угол наклона солнечной батареи. При проектировании системы, которая будет установлена на крыше дома, нужно заранее выяснить несущую способность кровельной конструкции, которая должна выдержать массу батареи.
изготовление каркаса
Перед тем как сделать солнечную батарею, нужно купить солнечные элементы в количестве 36 штук. Каждый элемент по расчетам дает 0,5 Вольт, то есть из готовых 36 элементов можно получить расчетных 18 Вольт энергии.
Существует большой выбор пластин с различными размерами, но следует помнить при их выборе следующее:
• Пластины выдают одинаковое напряжение независимо от размеров;
• Чем больше размеры пластин, тем больше сила тока;
• Применяя большие пластины, получают больше энергии, однако помните о весе и сложность монтажа крупных панелей;
• Использовать пластины различных размеров в одной конструкции солнечных батарей не рекомендуется.
В качестве каркаса для изготовления солнечных батарей используют алюминиевый угольник, можно приобрести и готовые рамы. Прозрачное покрытие выбирают по желанию с учетом показателя преломления света. Самым доступным вариантом материала является оргстекло, менее подходит по характеристикам - поликарбонат обычный. В продаже есть поликарбонат со специальным антиконденсатным покрытием, который обеспечивает допустимый уровень термозащиты. К лучшим материалам относятся материалы с высоким уровнем светопропускания.
Монтаж корпуса солнечной батареи
Стандартное изготовление одной солнечной батареи предусматривает использование 36 элементов размером пластин 81x150 мм. При расчете размеров необходимо между элементами оставлять небольшое расстояние 3-5 мм, которая будет технологически учитывать изменения размеров основы в результате атмосферных воздействий. Размер заготовки с учетом допуска 835х690 мм с шириной уголка каркаса 35 мм.
Солнечная батарея, изготовленная с применением алюминиевого профиля похожа на панель фабричного производства, обеспечивает высокую степень герметичности, жесткости и прочности конструкции.
Сначала берем алюминиевый уголок и выполняем заготовки, каркасные рамки размером 835х690 мм. Для крепления металлоизделий в раме делают отверстия. Затем на внутреннюю поверхность уголка наносим силиконовый герметик, без пропусков. Это очень важно, чтобы не оставалось мест незаполненных герметиком. В готовую раму кладем лист прозрачного материала: оргстекла, антибликового стекла или специального поликарбоната. Силикона необходимо дать высохнуть, иначе испарения могут создать ненужную пленку на элементах. Стекло или другой материал тщательно прижимаем и фиксируем. Для надежного крепления стекла используем метизы по периметру каркаса. Каркас для будущей солнечной батареи почти готов.
Сборка и пайка элементов
В интернет магазинах можно купить солнечные элементы для батареи с уже припаянными проводниками. Вы должны сами рассчитать свои силы, так как пайка контактов в такой конструкции является достаточно сложным процессом, который осложняется хрупкостью элементов.
Если вы решили сами паять элементы, то сначала проводники нужно нарезать с помощью картонной заготовки и аккуратно положить его на фотоэлемент. Затем на место припайки наносят кислоту и припой. Для удобства проводник фиксируют тяжелым предметом. Необходимо аккуратно припаять проводник к фотоэлемента, а не пережимая хрупкий кристалл. По нормативу серебряное напыление на проводниках должно выдерживать три цикла пайки.
Сборка и пайка элементов солнечной батареи
При первом сборнике лучше воспользоваться заготовленной размеченной подкладкой, помогает ровно расположить элементы друг от друга. Основу выполняем из фанеры с обязательной маркировкой уголков конструкции. После пайки на элемент батареи с обратной стороны крепим кусок ленты для монтажа, и таким образом их переносим. Герметизации подвергаются исключительно соединительные части.
Выкладываем элементы на поверхность стекла. Между элементами оставляем расстояние и прижимаем их грузами. Пайке делаем по электрической схеме. "Плюс" дорожки размещаются на лицевой стороне, "минусовые" дорожки - на обороте. Аккуратно припаиваем серебряные контакты. Соединяем по этому принципу все элементы. В крайних элементах контакты выводят на шину "плюс" и "минус". Целесообразно также устроить "среднюю" точку, с двумя дополнительными шунтирующими диодами. Клемму устанавливают с внешней стороны нашей рамы. В качестве выводных проводов можно использовать акустический кабель в изоляции. Все провода прочно фиксируют силиконом. Основные проблемы, возникающие после составления солнечной батареи - через качество пайки контактов, а потому специалисты предлагают провести перед герметизацией тестирования, которое можно сделать в каждой группе элементов в процессе пайки.
Верно выполнена конструкция системы позволит обеспечить необходимую мощность батареи. При расчете конструкции учитывают, что для изготовления одной солнечной батареи всегда берут солнечные модули только одного размера, так как в системе максимальный ток ограничен током наименьшего элемента. Стандартные расчеты показывают, что в солнечный день получают с 1 метра панели около 120 Вт мощности. Конечно, такая мощность не даст необходимого напряжения даже для компьютера. Но уже панель в 10 метров даст 1 кВт энергии и обеспечит энергией работу основных приборов дома: светильников, телевизора, холодильника и компьютера. Для обычной семьи из 4 человек необходимо в месяц около 300 кВт, поэтому система, установленная оптимально с южной стороны, размером 20 метров обеспечит семейные потребности в электроэнергии. С целью оптимизации потребления энергии для освещения важно использовать в доме лампочки переменного тока - светодиодные и люминесцентные.
Солнечные батареи, как современные альтернативные источники питания, становятся все более популярными. Однако чаще всего их цена завышена, поэтому сегодня, пользуясь доступными материалами и инструкциями вполне по силам любому человеку сделать солнечные системы самостоятельно.
По материалам: http://www.stroitelstvosovety.ru/drugoe/solnechnye-batarei-svoimi-rukami