Фото звіт про виготовлення сонячної панелі. Робимо сонячну батарею своїми руками Що таке сонячна батарея? і з чим її їдять

На жаль, сонячні батареї недешеві, тому саморобну сонячну батарею можна зібрати самому. Для

Для виготовлення сонячної батареї використовуємо прості інструменти та недорогі підручні матеріали, щоб зробити потужну та найголовніше дешеву сонячну батарею.

Що таке сонячна батарея? і з чим її їдять.

Сонячна батарея, це контейнер, що складається із сонячних елементів.

Сонячні елементи роблять всю роботу з перетворення сонячної енергії на електрику. На жаль, для отримання потужності, достатньої для практичного застосування, сонячних елементів треба чимало.
Крім того, сонячні елементи дуже тендітні. Тому їх і поєднують у Сонячну батарею.
Сонячна батарея містить достатню кількість сонячних елементів для отримання високої потужності та захищає елементи від пошкодження.

Труднощі, що виникають при самостійному виготовленнісонячної батареї:

Головна перешкода у виготовленні сонячної батареї - купівля сонячних елементів за розумну ціну.

Нові сонячні елементи дуже дорогі та їх складно знайти у нормальній кількості за будь-які гроші.

Дефектні та пошкоджені сонячні елементи є в наявності на інтернет-аукціоні eBay та інших місцях набагато дешевше.

Сонячні елементи «другого сорту» можуть бути використані для виготовлення сонячної батареї.

Для того щоб виготовити сонячну батарею максимально дешевою, використовуємо дефектні елементи і закуповуємо їх наприклад на eBay.

Для виготовлення сонячної батареї я купив кілька монокристалічних блоків сонячних елементів розміром 3х6 дюйма.
Щоб зробити сонячну батарею, необхідно послідовно з'єднати 36 таких елементів.
Кожен елемент генерує близько 0,5В. 36 елементів, з'єднаних послідовно, дадуть нам близько 18В, які будуть достатні для зарядки батарей на 12В. (Так, таке висока напругадійсно необхідно для ефективної зарядки 12В акумуляторів).

Сонячні елементи цього типу тонкі як папір, тендітні і ламкі як скло. Їх дуже легко зашкодити. Продавець цих елементів занурив набори із 18 шт. у віск для стабілізації та доставки без пошкоджень. Віск – це головний більпри його видаленні. Якщо ви маєте можливість, шукайте елементи, не покриті воском. Але пам'ятайте, що вони можуть отримати більше пошкоджень під час транспортування.

Зверніть увагу, що мої елементи вже мають припаяні провідники. Шукайте елементи з припаяними провідниками. Навіть із такими елементами вам потрібно бути готовим багато попрацювати паяльником. Якщо ж ви купите елементи без провідників, приготуйтеся працювати паяльником в 2-3 рази більше. Коротше, краще переплатити за вже припаяні дроти.

Також я купив пару наборів елементів без заливання воском у іншого продавця. Ці елементи прийшли упаковані у пластикову коробку. Вони бовталися в коробці і трохи обкололися з боків та кутках. Незначні відколи не мають особливого значення. Вони не зможуть зменшити потужність елемента настільки, щоб про це треба було турбуватися. Куплених мною елементів має вистачити на збирання двох сонячних батарей. Знаючи, що, можливо, зламаю парочку при складанні, тому купив трохи більше.

Сонячні елементи продаються найширшого спектру форм та розмірів. Ви можете використовувати більші або дрібніші, ніж мої 3х6 дюймів. Тільки пам'ятайте:

Елементи одного типу виробляють однакову напругу незалежно від їхнього розміру. Тому для отримання заданої напруги завжди знадобиться однакова кількість елементів.
- Великі за розміром елементи можуть генерувати більший струм, а менші за розміром, відповідно – менший струм.
- Загальна потужність вашої батареї визначається як її напруга помножена на струм, що генерується.

Використання великих за розміром елементів дозволить отримати велику потужність при тій же напрузі, але батарея вийде більша і важча. Використання менших елементів дозволить зменшити та полегшити батарею, але не зможе забезпечити таку ж потужність.

Також варто зазначити, що використання в одній батареї елементів різних розмірів – погана ідея. Причина в тому, що максимальний струм, що генерується вашою батареєю, буде обмежений струмом найменшого елемента, а більші елементи не працюватимуть на повну силу.

Сонячні елементи, на яких я зупинив вибір, мають розмір 3х6 дюйми і здатні генерувати струм приблизно 3 ампери. Я планую з'єднати послідовно 36 таких елементів, щоб отримати напругу трохи більше ніж 18 вольт. В результаті повинна вийти батарея, здатна видавати потужність близько 60 Вт на яскравому сонці.

Звучить не дуже вражаюче, але все ж таки це краще ніж нічого. До того ж, це 60Вт щодня, коли світить сонце. Ця енергія буде йти на зарядку акумулятора, який буде використовуватися для живлення світильників та невеликої апаратури лише кілька годин після настання темряви.

Корпус сонячної батареї є неглибоким ящиком з фанери, щоб борти не затінювали сонячні елементи, коли сонце світить під кутом. Зробити його може він з фанери товщиною 3/8 дюйма з бортиками з рейок товщиною 3/4 дюйма. Бортики приклеєні та пригвинчені на місце.

Батарея міститиме 36 елементів розміром 3х6 дюймів.
Поділяємо їх на дві групи по 18 шт. просто для того, щоб їх було простіше паяти у майбутньому. Звідси центральна планка посередині ящика.

Невеликий малюнок, що показує розміри сонячної батареї.

Усі розміри вказані у дюймах. Бортики завтовшки 3/4 дюйма йдуть навколо всього листа фанери. Такий же бортик йде центром і ділить батарею на дві частини.

Вигляд однієї з половин моєї майбутньої батареї.

У цій половині буде розміщено першу групу з 18 елементів. Зверніть увагу на невеликі отвори у бортах. Це буде Нижня частинабатареї (на фото верх знаходиться внизу). Це вентиляційні отвори, призначені для вирівнювання тиску повітря всередині та зовні сонячної батареї та службовці для видалення вологи. Ці отвори мають бути лише внизу батареї, інакше дощ та роса потраплять усередину. Такі ж вентиляційні отвори мають бути зроблені у центральній розділовій планці.

Не обов'язково використати саме перфоровані листи ДВП, просто у мене виявилися такі під рукою. Піде будь-який тонкий, жорсткий матеріал, що не проводить струм.

Щоб захистити батарею від погодних неприємностей, лицьову сторону закриваємо оргсклом.

На фото два листи оргскла з'єднані на центральній перегородці. Свердлимо отвори навколо кромки, щоб посадити оргскло на шурупи. Будьте обережні, свердліли отвори біля кромки оргскла. Не тисніть сильно - інакше зламається, а коли вже зламаєте, то приклейте шматок, що відламався, і просвердліть неподалік нього новий отвір.

Фарбуємо всі дерев'яні частини сонячної батареї в 2-3 шари, щоб захистити їх від впливу довкілля. Ящик і підкладки фарбуємо з 2-х стронів усередині та зовні.

Основа для сонячної батареї готова, і саме час підготувати сонячні елементи.

Як і було сказано вище, видалення воску із сонячних елементів – це справжній головний біль.

Для ефективного видаленнявоску з сонячних елементів, використовуйте наступний спосіб:

1) Купаємо сонячні елементи у гарячій воді, щоб розтопити віск та відокремити елементи один від одного. Не дайте воді закипіти, інакше бульбашки пари будуть сильно бити елементи один про одного. Вода, що кипить, може бути занадто гарячою, в елементах можуть бути порушені електричні контакти.

Рекомендую занурювати елементи в холодну воду, а потім повільно їх нагрівати, щоб унеможливити нерівномірний нагрівання. Пластикові щипці та лопатка допоможуть відокремити елементи, коли віск розтане. Намагайтеся сильно не тягнути за металеві провідники – можуть порватися.

На фото показана фінальна версія "установки", яку я використав.
Перша гаряча ванна для розтоплення воску знаходиться на задньому плані праворуч. На передньому плані ліворуч – гаряча мильна вода, а праворуч – чиста гаряча вода. Температури у всіх каструлях нижче за температуру кипіння води. Спочатку в дальній каструлі розтоплюємо віск, переносимо елементи по одному в мильну воду, щоб видалити залишки воску, після чого промиваємо в чистій воді.

2) Викладаємо елементи для просушування на рушник. Ви можете змінювати мильну воду і воду для промивання частіше. Тільки зливайте використану воду в каналізацію, т.к. віск затвердіє та засмітить стік. Цей процес видалив практично весь віск із сонячних елементів. Тільки на деяких залишилися тонкі плівки, але це не завадить пайці та роботі елементів. Промивання розчинником, можливо, видаляє залишки воску, але це може бути небезпечним і смердючим.

Декілька розділених і очищених сонячних елементів сушаться на рушник. Після поділу та видалення захисного воску через свою крихкість вони стали напрочуд складними в обігу та зберіганні, залишаємо їх у воску доти, доки ви не будете готові встановити їх у сонячну батарею.

Робимо основу для сонячної батареї. У мене ж настав час встановити їх.

Малюємо сітку на кожній основі для спрощення процесу встановлення кожного елемента.
Викладаємо елементи з цієї сітки зворотною стороною вгору, так їх можна спаяти разом. Всі 18 елементів для кожної половини батареї повинні бути послідовно з'єднані, після чого обидві половини також повинні бути з'єднані послідовно для отримання необхідної напруги.

Споювати елементи між собою спочатку складно. Починайте лише з двох елементів. Розмістіть з'єднувальні провідники одного з них так, щоб вони перетинали точки паяння на звороті іншого. Обов'язково переконайтеся, що відстань між елементами відповідає розмітці.

Для паяння використовуємо малопотужний паяльник і прутковий припій із серцевиною з каніфолі.

Повторювати пайку довелося доти, доки не вийшов ланцюжок із 6-ти елементів. Сполучні шини від зламаних елементів я припаяв до зворотного боку останнього елемента ланцюжка. Таких ланцюжків я зробив три, повторивши процедуру ще двічі. Усього 18 елементів для першої половини батареї.

Три ланцюжки елементів повинні бути послідовно з'єднані. Тому середній ланцюжок повертаємо на 180 градусів по відношенню до двох інших. Орієнтація ланцюжків вийшла правильною (елементи все ще лежать зворотним боком на підкладці). Наступний крок – приклеювання елементів на місце.

Приклеювання елементів вимагатиме деякої вправності. Наносимо невелику краплю силіконового герметика в центрі кожного із шести елементів одного ланцюжка. Після цього перевертаємо ланцюжок лицьовою стороною вгору та розміщуємо елементи по розмітці, яку нанесли раніше. Легко притисніть елементи, натискаючи по центру, щоб приклеїти їх до основи. Складнощі виникають в основному при перевертанні гнучкого ланцюжка елементів. Друга пара рук тут не зашкодить.

Не наносьте занадто багато клею і не приклеюйте елементи ніде, крім центру. Елементи та підкладка, на якій вони змонтовані, розширюватимуться, стискатимуться, гнуться та деформуватимуться при зміні температури та вологості. Якщо ви приклеїте елемент на всій площі, він згодом зламається. Приклеювання лише у центрі дає елементам можливість вільно деформуватися окремо від основи. Елементи та основа можуть деформуватися по-різному та елементи не зламаються.

Ось повністю зібрана половина батареї. Була використана мідна обплетення від кабелю для з'єднання першого та другого ланцюжка елементів.

Можна використовувати спеціальні шини або навіть звичайні дроти. Просто у мене під рукою було мідне обплетення від кабелю. Таке ж з'єднання робимо зі зворотного боку між другим і третім ланцюжком елементів. Краплею герметика я прикріпив провід до основи, щоб він не гуляв і не гнувся.

Тест першої половини сонячної батареї на сонці.

При слабкому сонці в серпанку ця половина генерує 9,31В. Ура! Працює! Тепер мені потрібно зробити ще одну таку саму половину батареї.

Після того як обидві основи з елементами будуть готові, їх можна буде встановити на місце в підготовлену коробку і з'єднати.
Кожна половина поміщається на своє місце. Для кріплення основи з елементами всередині батареї використовуємо 4 невеликі шурупи.

Провід для з'єднання половин батареї пропускаємо через один із вентиляційних отворів у центральному бортику. Тут теж пара крапель герметика допоможе закріпити провід на одному місці та запобігти його бовтанню всередині батареї.

Кожна сонячна батарея в системі має бути забезпечена блокуючим діодом, послідовно з'єднаним з батареєю.

Діод потрібен для запобігання розряду акумуляторів через батарею вночі та в похмуру погоду. Я використав діод Шоттка на 3,3А. Діоди Шоттки мають набагато нижче падіння напруги, ніж звичайні діоди. Відповідно, будуть менші втрати потужності на діоді. Набір з 25 діодів марки 31DQ03 на eBay можна купити всього за кілька доларів.

Діоди приєднуємо до сонячних елементів усередині батареї.

Свердлимо отвір у днище батареї ближче до верху, щоб вивести дроти назовні. Провід зав'язані на вузол, щоб запобігти їх витягу з батареї, і закріплені тим самим герметиком.

Важливо дати герметику висохнути до того, як ми кріпитимемо оргскло на місце. Раджу, спираючись на попередній досвід. Випари із силікону можуть утворити плівку на внутрішній поверхні оргскла та елементів, якщо ви не дасте силікону висохнути на відкритому повітрі.

Сонячна батарея у роботі. Переміщуємо її пару разів на день для збереження орієнтації на сонці, але це не така вже й велика складність.

Підрахуємо вартість виготовлення сонячної батареї:

Вважаємо тільки вартість основних матеріалів, підручні (шматки дерева, дроти

1) Сонячні елементи куплені на eBay 74.00$ (~ 2300 руб.)
2) Дерев'яни - 15 $ (~ 460 руб.)
3) Оргскло 15 $ (~ 460 руб.)
4) Шурупи та саморізи - 2 $ (~ 60 руб.)
5) Силіконовий герметик- 3.95 $ (~ 150 руб.)
6) Провід 10 $ (~ 300 руб.)
7) Діоди 2 $ (~ 60 руб.)
8) Фарба 5 $ (~ 150 руб.)

Разом $126.95 (~ 3640 рублів)

Для порівняння, аналогічна за потужністю сонячна батарея промислового виробництвакоштує близько 300-600 $ (~ 9000-18000 рублів.

Книга на допомогу

Вітрогенератори, сонячні батареї та інші корисні конструкції.

Альтернативні джерела енергії – вітер та сонце є постійно відновлюваними, практично вічними видами енергії.
У цій книзі автор розкриває особливості сучасних перетворювачів енергії сонця та вітру, їх вибору, будови та установки. Ціла глава книги присвячена нетрадиційним радіоелектронним конструкціям.
Видання призначене для широкого кола читачів, які прагнуть самостійної технічної творчості, цікавляться радіотехнікою, нетрадиційними джерелами живлення, сонячними батареями і вітрогенераторами в епоху загальної економії та оптимізації витрат.
У додатках наведено довідкові дані та інша корисна інформація.

Купити книгу на ozon.ru

На першому фото чотири панельки, які генерують трохи більше 2 вольт, що в сумі не менше 6,5 вольт без сонця, і більше 8 вольт при сонці. Максимальний струм при яскравому сонці доходив до 7А, що дуже не погано для переносної портативної панельки. Для тестів розмістив ці панельки на даху, дроти вивів на горище, де надалі покажу всі виміри тестування цієї сонячної батареї.

Чому я вирішив робити сонячну батарею з декількох частин? Просто завдання стояло зробити переносну панель яка повинна була бути складна і трохи важити, при цьому потужність я хочу наростити до 100ват, щоб живити ноутбук, заряджати будь-яку іншу електроніку (телефон, ліхтар і т.д.).

Подивився в інтернеті як роблять сонячні панелі і виявляється майже всі використовують скло. Але скло просто неприпустимо для переносної сонячної батареї так як по-перше скло важке і його легко розбити. Пошуки були спрямовані на оргскло і після пошуків вибір впав на акрилове скло так-як виробник обіцяє більше 10 років експлуатації без втрати якостей і найголовніше воно не повинно помутніти на сонці.

Щоб приклеїти до скла елементи та заодно їх загерметизувати вирішив використовувати плівку, яка застосовується для зовнішньої реклами. Вибрав дорогий варіант із заявленим великим терміном служби під впливом довкілля. Зараз у мене 4 сонячні батареї, трохи згодом виготовлю ще 3 шт і буде повноцінна потужна панель для зарядки свинцевих акумуляторів.

Процес виготовлення сонячних панелей.

Пака чекав на акрилове скло спаяв елементи по 4 шт послідовно і закріпив на листах екомонта. Як скло прийшло робота продовжилася. Перед тим як закатати елементи під плівку я спочатку їх ретельно зачистив за допомогою спирту та ватки від пилу та залишків флюсу.

>

Потім акуратно відклеїв шматочки скотчу, які утримували елементи на екомонті.

>

З акрилу зняв захисну плівку з одного боку.

>

>

Тепер підготовка до закочування елементів у плівку.

>

Відрізаю шматок плівки потрібної довжини.

>

Процес наклеювання плівки, це потрібно робити повільно і дуже обережно щоб не утворювалися складки і нерівності, при цьому на елементи краще сильно не тиснути, інакше можуть тріснути, дуже вони крихкі.

>

Тут я вирізаю висновки від елементів. До речі права рукау рукавичці не випадково, просто рукавичка краще ковзає плівкою і зручніше виходить пригладжувати плівку.

>

Ну, ось панелька майже готова, залишилося зняти захисну плівку з акрилу.

>

>

Ось і готове перше складання, проводжу тест на працездатність за допомогою світлодіодного ліхтаря, напруга на вольтметрі 1,8 вольта, отже батарея працює. За таким же принципом зібрав ще три панелі та пізніше розмістив їх на даху.

>

Для тестування батареї на горищі розмістив два мультиметри, стрілочні на вольти, а цифрові на ампери. У результаті струм найбільший зафіксував 7,2А ампера, що навіть несподівано від таких ніби невеликих панелек. Ось у принципі поки що все.

При написанні статті використовувалися матеріали >>джерело

Одержання електрики з альтернативних джерел живлення дуже затратне заняття. Наприклад, використання сонячної енергії для придбання готового обладнання доведеться витратити значну суму грошей. Але в наш час можна зібрати сонячні батареї своїми руками для дачі або приватного будинку з готових фотоелементів або інших підручних матеріалів. І перш, ніж приступити до купівлі необхідних компонентів та проектування конструкції, необхідно зрозуміти, що таке сонячна батарея та її принцип роботи.

Сонячна батарея: що це та як працює

У людей, які вперше стикаються із цим завданням, одразу виникають питання: «Як зібрати сонячну батарею?» або "Як зробити сонячну батарею?". Але вивчивши будову та принцип його роботи, проблеми з реалізацією даного проекту відпадають самі собою. Адже конструкція та принцип дії прості і не повинні спричинити труднощів при створенні джерела живлення в домашніх умовах.

Сонячна батарея (СБ)- це фотоелектричні перетворювачі енергії, що випромінюється сонцем, електричну, які з'єднані у вигляді масиву елементів і укладені в захисну конструкцію. Перетворювачі- напівпровідникові елементи із кремнію для генерації постійного струму. Вони виробляються трьох видів:

• Монокристалічний;
• Полікристалічний;
• Аморфний (тонкоплівковий).

Принцип роботи пристрою ґрунтується на фотоелектричному ефекті. Сонячне світло, падаючи на фотоелементи, вибиває вільні електрони з останніх орбіт кожного атома кремнієвої пластини. Переміщення великої кількості вільних електронів між електродами батареї виробляють постійний струм. Далі, він перетворюється на змінний струмдля електрифікації будинку

Вибір фотоелементів

До початку проектних робітПо створенню панелі в домашніх умовах необхідно вибрати один із трьох типів перетворювачів сонячної енергії. Для вибору відповідних елементів необхідно знати їх технічні характеристики:

• Монокристалічні. ККД цих пластин 12-14%. Проте, вони чутливі до кількості світла, що потрапляє. Невелика хмарність значно знижує кількість електрики, що виробляється. Термін служби – до 30 років.
• Полікристалічні. Ці елементи здатні видавати ККД 7-9%. Але на них не впливає якість освітленості і вони здатні видавати таку кількість струму в хмарну і навіть похмуру погоду. Експлуатаційний період – 20 років.
• Аморфні. Виготовляються на основі гнучкого кремнію. Виробляють ККД близько 10%. Кількість виробленої електрики не знижується через якість погоди. Але дороге та складне виробництво робить їх важкодоступними.

Для виготовлення СБ самотужки можна придбати перетворювачі типу В (другий сорт). До них відносяться елементи з невеликими дефектами, навіть при заміні деяких компонентів собівартість батарей буде в 2-3 рази менша за ринкову, завдяки цьому заощадите свої кошти.

Для забезпечення приватного будинку електрикою від альтернативного джерела енергії найкраще підходять перші два типи пластин.

Вибір місця та проектування

Батареї краще розташовувати за принципом: чим вище, тим краще. Відмінним місцем буде дах будинку, на нього не потрапляє тінь від дерев або інших будівель. У випадку, якщо конструкція перекриттів не дозволяє витримати вагу установки, місце слід вибирати на ділянці дачі, який найбільше сприймає випромінювання від сонця.

Зібрані панелі необхідно розташовувати під таким кутом, щоб сонячні промені максимально перпендикулярно падали кремнієві елементи. Ідеальним варіантом буде наявність можливості коригування всієї установки за напрямом за сонцем.

Виготовлення батареї своїми руками

Забезпечити будинок або дачу електрикою в 220 від сонячної батареї вам не вдасться, т.к. розміри такої батареї будуть величезні. Одна пластина генерує електричний струм із напругою 0,5 В. Оптимальним варіантомвважається СБ з номінальною напругою 18 В. Виходячи з цього, розраховується необхідна кількість фотоелементів для пристрою.

Складання каркасу

Насамперед саморобна сонячна батарея потребує захисної рамки (корпусу). Її можна виготовити із алюмінієвих куточків 30х30 мм або з дерев'яних брусків у домашніх умовах. При використанні металевого профілю на одній із полиць знімається напилком фаска під кутом 45 градусів, а друга полиця відрізається під тим самим кутом. Відрізані за потрібними розмірами з обробленими кінцями деталі каркаса скручуються за допомогою косинців з того самого матеріалу. До готової рами на силікон приклеюється захисне скло.

Спайка пластин

При спаюванні елементів у домашніх умовах треба зазначити, що збільшення напруги необхідно з'єднувати послідовно, а збільшення сили струму - паралельно. Крем'яні пластини викладаються на скло, залишаючи між ними проміжок 5 мм з кожного боку. Цей проміжок необхідний для погашення можливого розширення температурного елементів при нагріванні. Перетворювачі мають дві доріжки: з одного боку "плюс", з іншого - "мінус". Всі деталі послідовно з'єднуються в єдиний ланцюг. Потім провідники останніх компонентів ланцюга виводяться на загальну шину.

Для запобігання саморозряду пристрою в нічний час або хмарну погоду фахівці рекомендують передбачити монтаж діода Шоттки 31DQ03 або аналога на контакт від середньої точки.

Після закінчення паяльних робіт за допомогою мультиметра необхідно перевірити вихідну напругу, яка має бути 18-19 В для повноцінного забезпечення приватного будинку електроенергією.

Складання панелі

У готовий корпус укладаються спаяні перетворювачі, потім центр кожного кремінного елемента наноситься силікон, і зверху накривається підкладкою з ДВП для їх фіксації. Після цього конструкція закривається кришкою, і всі стики герметизуються герметиком або силіконом. Готова панель монтується на тримач чи каркас.

Сонячні батареї з підручних матеріалів

Крім складання СБ із куплених фотоелементів їх можна зібрати з підручних матеріалів, які є у будь-якого радіоаматора: транзисторів, діодів та фольги.

Батарея із транзисторів

Для цих цілей найбільш підходящими деталями є транзистори типу КТ або П. Усередині них є досить великий крем'яний напівпровідниковий елемент, необхідний виробництва електрики. Підібравши необхідну кількість радіодеталей, необхідно зрізати металеву кришку. Для цього потрібно затиснути його в тесках та ножівкою по металі акуратно зробити зріз верхньої частини. Усередині можна побачити пластину, яка служитиме як фотоелемент.

Транзистор для батареї зі спиляною кришкою

Всі ці деталі мають три контакти: база, емітер та колектор. При складанні СБ необхідно вибирати колекторний перехід у зв'язку з найбільшою різницею потенціалів.

Складання здійснюється на рівній площині з будь-якого діелектричного матеріалу. Спаювати транзистори потрібно в окремі послідовні ланцюжки, а ці ланцюжки, у свою чергу, з'єднувати паралельно.

Розрахунок готового джерела струму можна робити з параметрів радіодеталей. Один транзистор видає напругу 0,35 і силу струму при КЗ в 0,25 мкА.

Батарея з діодів

Сонячна батарея з діодів Д223Б може стати джерелом електричного струму. Ці діоди мають найбільший вольтаж і виконані у скляному корпусі, вкритому фарбою. Напруга на виході готового виробу можна визначити з розрахунку, що один діод на сонці генерує 350 мВ.

1. Необхідну кількість радіодеталей складаємо в ємність і заливаємо ацетоном або іншим розчинником і залишаємо на кілька годин.
2. Потім необхідно взяти пластину потрібного розміруз не металевого матеріалута виконати розмітку під впаювання компонентів джерела живлення.
3. Після розмокання фарбу можна легко зіскребти.
4. Озброївшись мультиметром, на сонці або під лампочкою визначаємо плюсовий контакт та загинаємо його. Діоди впаюються вертикально, тому що в такому положенні кристал найкраще генерує електрику з енергії сонця. Тому на виході отримаємо максимальна напруга, що генеруватиме сонячна батарея.

Крім описаних вище двох способів, джерело живлення можна зібрати з фольги. Саморобна сонячна батарея, зроблена згідно покрокової інструкції, описаної нижче, зможе давати електроенергію, хоч і дуже малої потужності:

1. Для саморобки знадобиться мідна фольга площею 45 кв. див. Відрізаний шматок обробляється в мильному розчині видалення жиру з поверхні. Також бажано вимити руки, щоб не залишати жирові плями.
2. Наждаком необхідно видалити захисну оксидну плівку та будь-який інший вид корозії з площини відрізу.
3. На пальник електричної плиткипотужністю не менше 1,1 кВт лягає листок фольги і нагрівається до утворення червоно-жовтогарячих плям. При подальшому нагріванні оксиди, що утворилися, перетворюються на оксид міді. Цьому свідчить чорний колір поверхні шматка.
4. Після утворення оксиду нагрівання необхідно продовжувати протягом 30 хвилин, щоб утворилася оксидна плівка достатньої товщини.
5. Прожарювання зупиняється, і лист остигає разом із грубкою. При повільному охолодженні мідь та оксид остигають з різною швидкістю, що сприяє останньому легко відшаруватись.
6. Під проточною водою видаляються залишки оксиду. При цьому не можна згинати лист і механічно віддирати дрібні шматочки, щоб не пошкодити тонкий шар окису.
7. Вирізається другий лист за розмірами першого.
8. У пластиковий сулій об'ємом 2-5 літрів з обрізаним горлом потрібно помістити два шматки фольги. Закріпити їх затискачами "крокодил". Розташовувати їх треба, щоб вони не з'єднувалися.
9. До обробленого шматка підводиться мінусова клема, а до другого – плюсова.
10. У банку заливається сольовий розчин. Його рівень повинен бути нижчим за верхню кромку електродів на 2,5 см. Для приготування суміші 2–4 столові ложки солі (залежно від обсягу пляшки) розчиняються в невеликій кількості води.

Всі сонячні батареї не придатні для забезпечення дачі або приватного будинку приміщення електрикою через свою малопотужність. Але вони здатні служити джерелом живлення для радіо або зарядки дрібних електроприладів.

Відео на тему

Отже, перед відпусткою вкотре постало завдання забезпечити похідне живлення для різноманітних електронних пристроїв, які я керую собою. Наприклад - GPS-навігатор, плеєр, телефон. Ще минулого року я обзавівся т.зв. «вампірчиком» (хочу спаяти свій, краще) - пристроєм, що представляє собою МК з обважуванням, завдання якого - "витягувати" енергію з батарейокта подавати на вихід для підзарядки пристрою-реципієнта. Але знову тягнути із собою запас батарейок формату АА особливого бажання не було, так що я вирішив годувати «вампірчик» АКБ, що заряджається, у свою чергу, від енергії Сонця.

Вихідна ідея дуже проста і легка у виконанні. Щоб не шукати сонячні батареїпо різних радіомагазинах - йдемо в найближчий гіпермаркет і купуємо найпростіші садові ліхтарі на сонячних батареях. У моєму випадку донорами батарей стали ліхтарі марки «Космос» — найдешевші, що вдалося знайти. Виготовлення мобільних зарядних пристроївна сонячних батареяхз таких ліхтарів - справа нескладна та швидка. З двома ліхтарями я впорався за годину.

Вихідний матеріал виглядає як панель сонячної батареї, з'єднана зі схемою живлення світлодіода та відсіком на одну батарею формату АА. У комплекті йде акумулятор на 400 мА/год - повна погань, краще відразу замінити на більш ємний.

Перший крок - акуратно відпоюємо висновки сонячної батареї (надалі - "СБ") від батарейного відсіку (надалі - "відсік АКБ"). Далі висновки СБ необхідно зачистити від ізоляції приблизно на 5-7 мм та облудити. Основний елемент пристрою готовий!

Крок другий — з не меншою ретельністю відпаюємо схему живлення світлодіода ( друкована платаз обважуванням і самим світлодіодом) від відсіку АКБ. Схема нам більше не потрібна (якщо тільки ви не захочете надалі зробити з цієї «вторинної сировини» щось корисне, наприклад — настільну лампу на світлодіодахя саме на це їх вирішив вжити). Отже, на даний моментми маємо панель СБз висновками та відсік АКБбез них. Справа за малим - зібрати все це добро воєдино!

Проте перед остаточним складанням непогано було б переконатися у працездатності застосованого нами рішення. Потім переробляти щось буде пізно! Отже, буквально «на соплях» підключаємо висновки СБ до відповідних контактів відсіку АКБ (чорний дріт це « — ", червоний - " + «, Підключати треба відповідно до «пружинки» і «пімпочки» на відсіку АКБ). Беремо до рук тестер(він же - мультиметр) та перевіряємо наявність на схемі живлення, а також вольтаж на вході у відсік АКБ. Тестер показує 1.98 В при досить слабкому природне освітлення(Вікна у мене на захід, пряме сонячне світло не проходить), тоді як робоча напруга АКБ становить 1.2 В. З чого можна зробити висновок, що струм заряджання напругою 1.98 В достатній для заряджання акумулятора формату АА.Надалі цей висновок був підтверджений практикою - АКБ успішно заряджалися і не менш успішно віддавали енергію моїм мобільним гаджетам.

Тепер, коли працездатність обраної схеми підтверджується результатами вимірювань, можна розпочати остаточного складання! Необхідно акуратно підпаяти висновки СБ до відповідних входів відсіку АКБ (я для зручності застосував провідники-подовжувачі). Місця пайки я заізолював та захистив за допомогою термопістолета(Залив розплавленим поліетиленом простіше кажучи). Також для цього можна застосувати термозбіжну муфту (кембрик).

Все почалося з прогулянки сайтом eBay - побачив сонячні панелі і захворів.

Суперечки з друзями про окупність були смішними. Купуючи автомобіль, ніхто не думає про окупність. Авто, як коханка, готуй суму на задоволення заздалегідь. А тут зовсім навпаки, витратив гроші так вони ще й намагаються окупитися... Крім того, підключив до сонячних панелей інкубатор, вони ще як виправдовують своє призначення, оберігаючи ваше майбутнє господарство від загибелі. Загалом, маючи інкубатор, ти залежить від багатьох чинників, тут або пан, або профан. Коли буде час, напишу про саморобний інкубатор. Ну добре чого міркувати, кожен має право вибирати…..!

Після довгих очікувань, заповітна коробочка з тонкими тендітними пластинками, нарешті, гріє руки та серце.

Насамперед звичайно Інтернет… ну, не боги горщики обпалюють. Досвід чужий завжди корисний. І тут настало розчарування. Як виявилося, своїми руками панелі зробили чоловік п'ять, інші просто перекопували на свої сайти, причому деякі, щоб бути оригінальніше скопійовані з різних розробок. Та бог із ними нехай це залишається на совісті господарів сторінок.

Вирішив почитати форуми, довгі міркування теоретиків «як доїти корову» привели до снаги. Міркування про те, як ламаються пластини від нагрівання, проблеми герметизації і т.д. Почитав і плюнув на все це діло. Ми підемо своїм шляхом, методом спроб та помилок, спираючись на досвід «колег», чого винаходити велосипед?

Ставимо завдання:

1) Панель має бути виготовлена ​​з підручних матеріалів, щоб не тягнути гаманець, бо невідомий результат.

2) Процес виготовлення має бути нетрудомістким.

Починаємо виготовлення сонячної панелі:

Насамперед було придбано 2 скла 86х66 см. для майбутніх двох панелей.

Скло просте, набував у виробників пластикових вікон. А може, й не просте…

Довгий пошук алюмінієвих куточків, з досвіду вже перевіреного колегами закінчився нічим.

Тому процес виготовлення починався мляво, з почуттям довгобуду.

Процес паяння панелей описувати не стану, тому що в мережі багато інформації про це і навіть відео є. Просто залишу свої замітки та зауваження.

Не такий страшний чорт, як його малюють.

Незважаючи на труднощі, які описують на форумах, пластини елементів паяються легко, як лицьова сторона, так і тильна. Так само, цілком придатний наш радянський припій ПОС-40, принаймні жодних труднощів я не зазнав. Ну і звичайно, наша рідна каніфоль, куди без неї… За час пайки не зламав жодного елемента, думаю, треба бути повним ідіотом, щоб зламати їх на рівному склі.

Провідники, які йдуть у комплекті до панелей, дуже зручні, по-перше, вони плоскі, по-друге, вони луджені, що значно скорочує час паяння. Хоча цілком можна використовувати звичайний провід, провів експеримент на запасних пластинах, труднощів у пайку не зазнав. (на фото залишки плоского дроту)

На пайку 36 пластин у мене пішло близько двох годин. Хоча на форумі читав, що люди паяють по 2 дні.

Паяльник бажано використати на 40 Вт. Так як пластини легко відводять тепло, а це ускладнює паяння. Перші спроби паяти 25 Ватним паяльником були нудними та сумними.

Також при пайці бажано оптимально підбирати кількість флюсу (каніфолі). Бо великий надлишок її дає прилипнути олову до пластини. А тому доводилося практично залужувати платівку, загалом, нічого страшного, все можна виправити. (Придивіться на фото видно.)

Витрата олова досить велика.

Ну ось, на фото пропаяні елементи, у другому ряді одвірок, не пропаяний один висновок, але нічого головного помітив і виправив.

Окантовка скла зроблена двостороннім скотчем далі на цей скотч буде приклеєна поліетиленова плівка.

Скотчі використовували.

Після припаювання, початок герметизації (скотч вам на допомогу).

Ну ось, проклеєні пластини скотчем та виправленим косяком.

Далі з окантовки панелі знімаємо захисний шардвостороннього скотчу та приклеюємо на неї поліетиленову плівку із запасом на краї. (Сфоткати забув) Ах так, в скотчі проробляємо прорізи для проводів, що відходять. Ну не дурні, зрозумієте, що і коли… По краю скла, а також висновки дротів, кути, промазуємо силіконовим герметикам.

І загинаємо плівку на зовнішній бік.

Попередньо було виготовлено рамку із пластику. Коли в будинку встановлював пластикові вікнана вікно шурупами кріплять пластиковий профіль для підвіконня. Вважав, що ця частина надто тонка. А тому вилучив і зробив підвіконня за своїм. Від 12 вікон залишилися пластикові профілі. Так би мовити матеріал у надлишку.

Рамку клеїв звичайною, старою, радянською праскою. Жаль, процес не знімав, але думаю, нічого тут понад незрозуміле немає. Відрізав під 45 градусів 2 сторони, нагрів на підошві праски та приклеїв попередньо встановивши на рівний кут. На фото кадр під другу панель.

Встановлюємо скло з елементами та захисною плівкою у рамку

Зайву плівку обрізаємо, а краї проклеюємо силіконовим герметикам.

Отримуємо таку панель.

Так, забув написати, що крім плівки до рамки приклеїв напрямні, які не дають впасти елементам, якщо скотч відклеїтись. Простір між елементами та напрямними залито монтажною піною. Що дозволило притиснути щільніше елементи до скла.

Ну, почнемо випробування.

Оскільки панель одну я зробив заздалегідь, результат однієї мені відомий Напруга 21Вольт. Струм короткого замикання 3,4 Ампера. Сила струму заряду акумуляторної батареї 40А. год 2,1 Ампера.

На жаль, не фоткав. Слід сказати, що сила струму круто залежить від освітленості.

Тепер з'єднані паралельно 2 батареї.

Погода на момент виготовлення була хмарною, було близько 4 години дня.

Спочатку мене це засмутило, а потім навіть потішило. Адже це найбільш середні умови для батареї, а значить результат правдоподібніший, ніж при яскравому сонці. Сонечко просвічувало через хмари не так яскраво. Треба сказати, що і світило сонечко трохи збоку.

При такому висвітленні струм короткого замикання становив 7.12 Ампер. Що вважаю чудовим результатом.

Напруга без навантаження 20,6 Вольт. Ну, це стабільно близько 21 вольта.

Струм заряду АКБ 2,78 Ампера. Що за такого освітлення гарантує заряд АКБ.

Виміри показали, при хорошому сонячному дні результат буде кращим.

На той час погода погіршувалась, хмари закрили, сонечко повністю і мені стало цікаво, а що покаже за такого розкладу. Це ж практично вечірні сутінки.

Небо виглядало так, що спеціально зняв лінію горизонту. Втім, на самому склі батареї видно небо як у дзеркало.

Напруга за такого розкладу 20,2 вольта. Як мовилося раніше 21в. це майже константа.

Струм короткого замикання 2,48А. Загалом, для такого освітлення чудово! Практично дорівнює одній батареї при гарному сонечку.

Струм заряду АКБ 1,85 Ампера. Ну що сказати… Навіть у сутінки АКБ заряджатиметься.

Висновок побудовано сонячну батарею, яка не поступається за характеристиками промисловим зразкам. Ну а довговічність ....., дивитися, час покаже.

Так, заряд батареї ведеться через діоди Шоттки на 40 А. ну, що знайшлося.

Також хочу сказати про контролери. Все це виглядає красиво, але не варто витрачених на контролер грошей.

Якщо ви дружите з паяльником, схеми дуже прості. Робіть та отримуйте задоволення від виготовлення.

Ну ось, налетів вітер і запасні 5 елементів, що залишилися, зірвалися в некерований політ ..... результат уламки. Ну що вдієш, безладність має бути покарана. А з іншого боку…. Куди їх?

Вирішили зробити з уламків ще одну панельку, вольт на 5. На виготовлення пішло 2 години. Залишки матеріалів якраз припали в пору. Ось що вийшло.

Вимірювання зроблено ввечері.

Треба сказати, що при хорошому висвітленні сила струму короткого замикання перевищує 1 ампер.

Шматочки спаяні паралельно та послідовно. Мета, забезпечити приблизно однакову площу. Адже сила струму дорівнює найменшому елементу. А тому під час виготовлення підбирайте елементи за площею освітлення.

Настав час розповісти про практичному застосуваннівиготовлених мною сонячних батарей.

Весною встановив дві виготовлені панелі на даху, висота 8 метрів під кутом 35 градусів, орієнтовані на південний схід. Таке орентування було обрано не випадково, тому що було помічено, що в даній широті, влітку сонечко сходить о 4 ранку і до 6-7 години цілком стерпно заряджає акумулятори струмом в 5-6 ампер, теж стосується і вечора. Кожна панель має обов'язково мати свій діод. Щоб виключити вигоряння елементів при відрізняється потужності панелей. І як наслідок – невиправдане зниження потужності панелей.
Спуск з висоти був виконаний багатожильним дротом 6мм2 кожна жила. Таким чином вдалося досягти мінімальних втрат у дротах.

Як накопичувачі енергії використані старі еле живі акумулятори 150А.ч,75А.ч,55А.ч, 60А.ч. Усі акумулятори з'єднані паралельно і з огляду на втрату ємності, сумарно становлять около 100А.ч.
Контролер заряду акумулятора відсутній. Хоча думаю установка контролера необхідна. Над схемою контролера зараз працюю. Так як протягом дня акумулятори починають кипіти. Тому доводиться щодня скидати надлишки енергії шляхом включення непотрібного навантаження. У моєму випадку вмикаю освітлення лазні. 100 Вт. Також протягом дня працює LCD телевізор приблизно 105Вт, вентилятор 40Вт., а до вечора додається енергозберігаюча лампочка 20Вт.

Любителям проводити розрахунки скажу: ТЕОРІЯ І ПРАКТИКА не одне й те саме. Бо такий "сендвіч" цілком чудово працює понад 12 годин. при цьому іноді заряджаємо від нього телефони. Повного розряду акумуляторів ще не досяг жодного разу. Що відповідно перекреслює розрахунки.

Як перетворювач використаний трохи перероблений для вільного пуску від акумуляторів комп'ютерний безперебійник (інвертор) 600В.А, що приблизно відповідає навантаженню в 300Вт.
Також хочу відзначити, що батареї заряджаються і при яскравому місяці. При цьому струм становить 0,5-1 Ампер, думаю для ночі це зовсім непогано.

Звичайно, хотілося б збільшити навантаження, але для цього потрібен потужний інвертор. Планую виготовити інвертор сам за наведеною нижче схемою. Бо купувати інвертор за шалені гроші НЕРОЗУМНО!