- Сортування фотоелементів
- Підготовка та пайка шин до фотоелементів
- З'єднання елементів в батарею
- остаточні роботи
Зараз багато дачників, а також люди, що проживають в приватному секторі, цікавляться установкою сонячних батарей. Це реально дозволяє заощадити на електроенергії. По крайней мере, в літній сезон поки ми часто буваємо на дачі, не завадить додаткове електрику. Влітку сонячне випромінювання інтенсивне і батареї при правильному розташуванні можуть виробляти чимало. А для тих, у кого на ділянці не підведена електрика, сонячна батарея може стати єдиним джерелом струму. Біда в тому, що сонячні батареї коштують досить дорого (одна панель 18 вольт, 40-50 ват обійдеться в 300─500 $). Але можна заощадити, якщо зробити їх самостійно. У цій статті мова піде про те, як зробити сонячну батарею своїми руками. Нижче буде описано процес виготовлення, в якому об'єднаний досвід з різних матеріалів і роликів на youtube.
Зміст статті
Для початку варто визначитися з тим, що знадобитися в роботі, і скільки це коштує.
Нижче перераховані основні матеріали:
- Фотоелементи. На Аліекспресс можна знайти фотоелементи з монокристалічного кремнію потужністю 4,7 вата і напругою 0,5 вольта. Десять штук обійдуться в 1200─1500 р. Для панелі 18 вольт потрібно 36 штук. Тобто, беремо 40 приблизно за 5─6 тисяч рублів;
- Фанера або пластик. Використовується в якості підкладки, на яку будуть кріпитися фотоелементи. Вартість (300─400 р.);
- Алюмінієвий або сталевий профіль для рамки (400─500 р.);
- Скло (500 р.);
- Діод Шотткі (30─50 р.);
- Кріплення, герметик, дроти, флюс, шина і інше по дріб'язку (500 р.).
Разом, виходить близько 8 тисяч рублів. Непогано, якщо врахувати, що готова сонячна панель з такими характеристиками обійдеться мінімум в 20 тисяч рублів. Але для її створення доведеться потрудитися. До речі, можете також подивитися, що являє собою комплект сонячних батарей для дачі .
Тепер безпосередньо про сам процес.
Сортування фотоелементів
Для початку слід впорядкувати елементи за вироблюваному ними напрузі. Номінал, який вказують виробники на своїх фотоелементах, становить 0,5 вольта. Але це в ідеальних умовах на сонці. При перевірці в звичайних умовах значення будуть 0,2─0,35 вольта. Ваше завдання ─ сформувати з елементів групи, що мало відрізняються по напрузі. Наприклад, група 0,32─0,35 вольта, 0,28─0,31 і так далі.
Це потрібно зробити, оскільки один елемент в групі, що має значно меншу напруги, буде виступати в ролі опору. Він буде гальмувати процес вироблення електрики.
Природно, що сортування має сенс, коли у вас багато фотоелементів, які підуть на різні панелі по 36 штук для вироблення кінцевого напруги 18 вольт. Якщо у вас кількість тільки на одну панель, то сортувати їх безглуздо, оскільки встановлювати їх все одно потрібно все.
Підготовка та пайка шин до фотоелементів
Перед тим, як зробити сонячну батарею, проводиться пайка мідних шин до фотоелементів. Вони припаиваются на спеціальні доріжки, які проходять крізь елементи. Найкраще використовувати шину шириною 1,8 міліметра і товщиною 0,16. Флюс використовується звичайний - каніфоль зі спиртом. Для зручності краще використовувати флюс у вигляді олівця. Шину і флюс можна знайти в магазинах, що торгують радіоелектронними компонентами. Все це обійдеться в 100─150 рублів.
Пайка шини до фотоелементу
Попередньо потрібно нарізати відрізки шин довжиною, необхідною для з'єднання двох елементів. Тут не забудьте врахувати відстань між сусідніми елементами. Тобто, треба прикинути, як вони будуть розташовуватися на панелі.
На доріжку фотоелемента наноситься невелика кількість флюсу. Зверху накладається шина і по ній проводиться паяльником. Сильно натискати не слід. Потрібно зробити рівний шов без задирок, щоб в подальшому вони не заважали при складанні сонячної батареї. Шини потрібно припаяти до всіх фотоелементів (36 штук) для сонячної батареї. Не забувайте після пайки протирати шов спиртом. Там залишається багато флюсу, який там абсолютно ні до чого. Для цього можна використовувати косметичні ватяні палички.
Після цього виконується пайка для об'єднання фотоелементів в послідовний ланцюжок. Для цього шини припаиваются до контактних площадок із зворотного боку елемента. Місця пайки також протираються для видалення залишків флюсу.
З'єднання фотоелементів в послідовний ланцюжок
Оптимальний варіант для панелі з 36 елементів спаяти їх в 4 ряди по 9 елементів. В результаті сама сонячна батарея буде мати оптимальну площу.
З'єднання елементів в батарею
Утворені 4 ряди з'єднаних елементів потрібно об'єднати в готову сонячну батарею. Для цього їх потрібно викласти на склі і з'єднати товстими мідними шинами. Для цього краще використовувати шини товщиною 5 міліметрів. В розрив плюсового виведення ставиться діод Шотткі. Це потрібно для того, щоб згодом без проблем підключити кілька сонячних панелей в паралельну збірку. І не турбуватися, що струм буде перетікати назад. Захист від цього забезпечить діод Шотткі. Елементи слід розташовувати так, як вони будуть знаходитися в готової сонячній батареї. Тобто, за склом робочої стороною до світла. Робимо це за наступною схемою.
З'єднання фотоелементів в батарею
Що стосується підкладки, то краще, звичайно, використовувати скло. Також підходять плексиглас, оргскло. Різноманітні пластики виграють у вазі, міцності і зручності. Однак їх легко може «повести» при постійній роботі на сонці. Сонячна батарея істотно розігрівається, що і призводить до викривлення пластику. А це неминуче призведе до псування фотоелементів.
В ідеалі потрібен такий матеріал, який поглинає інфрачервоний спектр сонячного випромінювання і має мінімальний коефіцієнт заломлення. Найкраще на цю роль підходить мінеральне скло, але воно досить дороге.
До склу фотоелементи найкраще кріпити за допомогою самоклеючої плівки. Вибирати слід ту, яка призначена для роботи в атмосферних умовах. Цей варіант найбільш дешевий і простий у виконанні. Зустрічаються приклади, коли панелі сонячної батареї закріплюють між стеклами, а всі шви промащуються герметиком. Це теж робочий варіант, але клопоту виходить значно більше. Деякі фахівці, взагалі, рекомендують проводити герметизацію за допомогою епоксидного компаунда.
остаточні роботи
Щоб вийшла сонячну батарею можна було експлуатувати з зручністю, потрібно остаточно оформити її. Тобто, укласти в який-небудь корпус. Для цієї мети краще всього підходить алюмінієвий куточок. З нього виготовляється рамка, в яку вставляється скло з розташованою на ній сонячною батареєю. Для цих цілей також підходить профіль, який використовується для кріплення гіпсокартону при ремонтних роботах.
Після цього потрібно підключити сонячну батарею в енергосистему будинку або іншого об'єкта, де ви збираєтеся її використовувати. Якщо ви робили сонячні батареї для дому своїми руками, то доведеться ще придбати контролер, акумулятор, інвертор, дроти і кріплення. Харчування від сонячної батареї не йде безпосередньо споживачам. Від неї заряджається акумулятор. Від нього через інвертор працюють споживачі 220 В. Керує всім процесом контролер сонячних батарей.
Схема роботи сонячної батареї
Залишається тільки додати, що однією сонячної батареї з 36 фотоелементами не вистачить для нормальної вироблення електроенергії. Тому дачники і власники приватних будинків, які встановлюють такі батареї, зазвичай ставлять дві і більше. Їх з'єднують паралельно, збільшуючи потужність такої геліосистеми. Деякі навіть виготовляють гібридні батареї, що поєднують вироблення електрики і тепла. Останнє може бути використано для опалення будинку. Але це вже тема окремого матеріалу.
Якщо стаття виявилася для вас корисною, розповсюдьте посилання на неї в соціальних мережах. Це допоможе розвитку сайту. Голосуйте в опитуванні нижче і оцінюйте матеріал! Виправлення і доповнення до статті залишайте в коментарях.
