Как сделать солнечные батареи своими руками, или подробная инструкция по изготовлению энергогенерирующих панелей.
7684
В последнее время вопрос энергопотребления становиться все более актуальным. Хоть мы и живем в одной из самой богатой энергетическими ресурсами стране, все равно цены на энергоносители только растут. Поэтому мы начинаем задумываться о экономии энергии, путем использования энергосберегающих технологий и средств. В последнее время интерес к использованию энергии солнца существенно вырос, но в Рунете по-прежнему очень мало стоящей и конкретной информации на эту тематику. Мне тоже стало интересно попробовать разобраться в данной технологии, тем более что на Западе уже вовсю пользуются солнечными батареями собственного изготовления. В данной статье я попробую ответить на вопрос: Как сделать солнечные батареи своими руками и раскрыть процесс изготовления солнечных батарей своими руками, в виде подробной инструкции.
Главной особенностью при изготовлении солнечной батареи, по моему мнению, это минимальное вложение денежных средств и, конечно, доступность ее комплектующих. В этой статье я использовал материал с англо-язычного сайта, приведенного здесь.
Для начала нужно приобрести монокристаллические солнечные элементы (3 х 6 дюймов каждая, или 7,62 х 15,24 см в системе СИ), в количестве 36 штук ( по 18 штук на одну сторону, а вообще данное число зависит от габаритов солнечной батареи). Каждый элемент способен дать около 0,5 Вольт. Фактически с 36 элементов мы можем получить 18 Вольт энергии. Купить монокристаллические солнечные элементы c размерами используемыми в данной статье и другие можно здесь. Выбранный тип батарей имеет ряд существенных недостатков: они тонкие, как бумага и очень хрупкие, поэтому их очень легко повредить, но зато они в разы дешевле. Данные пластины выпускаются в восковой оболочке. Ниже в статье будет приведено, как можно отделить воск от пластин.
Существует достаточно большой выбор солнечных пластин с разными габаритными размерами, но важно помнить при выборе следующее:
-Независимо от размеров пластины буду выдавать одно и тоже напряжение.
-Чем больше пластина, тем больше будет сила тока.
-Используя большие пластины, можно получить больше энергии, но сами панели будут тяжелыми и большими.
-Использовать разноразмерные пластины в одной панели не рекомендуется.
Каждая пластина (8 х 16 см) дает ток в 3 ампера. После соединения всех пластин можно получить 60 Вт мощности при ярком солнечном свете. Хоть это и немного, но вполне достаточно, чтобы подзарядить буквально за пару часов несколько небольших приборов и электронных устройств в вечернее время или ночью.
Подробная инструкция по изготовлению энергогенерирующих панелей.
Сначала нужно изготовить каркасную раму под солнечную батарею. Для это возьмем фанеру толщиной в 1см и деревянный брус с квадратом в 2 см. Фанера будет служить основанием конструкции, а брус для разграничения сторон (на концах и посередине), каждая из которых будет вмещать по 18 монокристаллических пластин. Фанера и брус скрепляются с помощью клея, желательно термостойкого, в связи с эксплуатацией батареи под солнечными лучами. Каркас рамы показан на эскизе ниже, примерные размеры приведены в сантиметрах.
На самом деле размеры могут быть любыми, в зависимости от ваших потребностей и задач. После того, как рама готова, просверливаем отверстия в брусе, как показано на картинке ниже. Эти небольшие отверстия нужны для вентиляции воздуха и во избежание возникновения влаги внутри панелей. Диаметр отверстия рекомендуется делать 6 миллиметровым сверлом.
Далее нам понадобиться тонкие двп, или дсп листы для подложки. Но можно использовать и другой подобный материал, который есть под рукой, главное чтобы он обладал необходимой жесткостью и был не электропроводным. Далее сверлим в нем отверстия и приделываем к основной раме так, как показано на фото ниже. Используем при этом термостойкий клей и винты.
В качестве защиты от непогоды или дождей, можно использовать пластиковое стекло, или стекло плексигласа. Можно конечно использовать и обычное стекло, но из-за его хрупкости, все же не рекомендуется. Во-общем изготавливаем две одинаковые половинки стекла из плексигласа и прикладываем их к раме. Ниже приведено, что должно получиться.
На фотографии, приведенной ниже, видно, как можно испортить защитную панель при установке, так что будьте предельно аккуратны. Старайтесь не усердствовать при сверлении отверстий в стекле.
Для защиты панелей от влаги и погодных условий, рекомендуется обработать их в несколько слоев краски. Краска может быть использована любая. Подложку тоже равномерно покрываем краской в несколько слоев. Результат приведен ниже на фото.
Выше я обещал упомянуть, как можно снять защиту монокристаллических элементов, представляющую из себя покрытие из воска. Для начала необходимо нагреть воду водной кастрюле, чтобы расплавить воск, но при этом нельзя доводить ее до кипения, т.к. можно повредить кристаллическую поверхность пластин. Нам еще понадобиться пара кастрюль с нагретой водой. Одно важное замечание вода должна быть очищенная питьевая. Если использовать жесткую воду из под крана, можно получить микроповреждения пластин, что нам категорически не нужно. Подведем итог, нам нам нужна одна кастрюля для расплавления воска, одна с горячей намыленной водой для более удобной очистки панелей от расплавленного воска, и третья – последняя для чистовой обработки, т.е. конечное промывание пластин. При вышеописанной процедуре рекомендуется использовать обрезиненные перчатки и щипцы с резиновыми губками, ну или что-нибудь подобное находящееся под рукой. При этом ни в коем случае не сливайте кастрюлю с расплавленным воском в раковину, дабы избежать последующего засорения канализации.
После отделения воска от пластин, их нужно тщательно просушить, для этого нужно их аккуратно положить на полотенце (можно использовать и другой мягкий материал), как показано на фото ниже, и ждать. Для ускорения процесса можно использовать тепловую пушку или фен.
Прежде чем начать установку, я настоятельно рекомендую, предварительно расчертить подложку изготовленную ранее, исходя из габаритных размеров этих пластин. Для получения желаемого напряжения, очень важно, чтобы все 18 панелей были спаяны в один ряд. Результат, который должен получится, приведен на фото ниже.
Схема соединения пластин приведена на картинке ниже. Будьте аккуратны при работе с паяльником, соблюдайте технику безопасности и не торопитесь. На одну сторону мы определили 18 пластин, расположенных по 6 штук в 3 ряда. Пластины в рядах должны быть соединены последовательно.
После того как все операции по спаивании пластин завершены, их нужно соединить с подложкой. Схема приведена на эскизе ниже. Это можно сделать при помощи силиконового клея, нужно нанести небольшое количество по середине пластины, и аккуратно поджать, чем-нибудь на время. Не нужно наносить большое количество клея по всему периметру, т.к. при затвердевании конструкция получится жесткой, и могут при установке или при дальнейшей эксплуатации возникнуть трещины, а при нанесении по центру конструкция получится немного плавающей.
Подложку с приклеенными пластинами присоединяем к раме с помощью болтов. Сверху нарываем защитными панелями из плексигласа и прикрепляем к брусам на раме с помощью винтов.
Далее используем медную оплетку для соединения первого и второго ряда. Также ее используем и для соединения второго и третьего ряда. Для фиксации проводов можно использовать вышеупомянутый клей.
Провода для соединения двух сторон с панелями были проведены через вентиляционные отверстия в центральной перегородке. Для заделывания отверстия и фиксации используем силиконовый клей.
На фото были использованы диоды 31DQ03 Schottky, которые можно заказать на E-bay. Но можно использовать и любые другие аналоги.
Учитывая, что основной деталью солнечных панелей, являются монокристаллические пластины, а они и самые дорогостоящие элементы в конструкции, и в зависимости от них можно подсчитать, что на изготовление солнечных батарей приведенных и описанных выше можно затратить от 4000 до 8000 рублей. Но за это, в последствии при эксплуатации, вы получаете практически бесплатный и неиссякаемый источник энергии.
В данной статье я попытался воссоздать процесс изготовления солнечных батарей своими руками,и как мне кажется, это моя не последняя попытка. Если кто-нибудь воспользуется данной инструкцией по изготовлению энергогенерирующих панелей, убедительная просьба поделиться результатами с нами.
