Солнечная батарея своими руками

0
844

В наше время технологические разработки постоянно изменяются и совершенствуются. Ученые изобретают экономные источники электричества, распространяют девайсы, способные значительно упростить жизнь современного человека. К таким приспособлениям относятся батареи, работающие от солнца.

Чтобы узнать о них больше, постараемся определить, что представляет собой подобное устройство, а также какими достоинствами/недостатками оно обладает. Кроме того, уделим внимание конструированию солнечных аккумуляторных батарей своими руками.

Как функционируют солнечные батареи

Механизм включает группу фотоэлементов, перерабатывающих энергию солнца для получения электричества. Панели выполняются из кремния — данный материал отличается высоким КПД обработки света. Устройство действует по следующей схеме:

  1. свет поступает на фотоэлектрические ячейки из кремния, упакованные в каркас, — поверхность накаляется, и проходящая энергия поглощается устройством;
  2. внутри кремния энергия высвобождает электроны, которые переходят в конденсатор;
  3. накопленное постоянное электричество преобразуется в переменное;
  4. электроэнергия подается в подключенный бытовой прибор.

Такие устройства имеют свои преимущества.

  • Экологическая безопасность для окружающей среды.
  • Энергия может использоваться без ограничений.
  • Батареи не требуют частого обслуживания — достаточно раз в год выполнить профилактический осмотр.
  • Продолжительность работы изделий — минимум 25 лет, без потери эксплуатационных характеристик.
  • Во многих странах установка подобных батарей субсидируется государством — при определенных условиях возвращается 60% их стоимости.

Подготовка к изготовлению

Приобретение батарей требует ощутимых вложений денежных средств: одна панель на 100 Ватт стоит 6-8 тыс. рублей. Кроме того, необходимо докупить зарядный контроллер, аккумуляторы, конденсаторы, трансформатор, сетевой инвертор и прочие вещи. Поэтому, чтобы сэкономить, устройство многие собирают самостоятельно. Если все сделать правильно, то КПД будет как у заводского варианта.

Читайте также:  Солнечная электростанция – сделать самому или купить?

Существует несколько подходов к изготовлению солнечных батарей для вашего дома своими руками, каждый из которых предполагает подготовку определенного материала. Устройство можно сконструировать при помощи транзисторов, диодов либо алюминиевых банок. Банки из-под пива рекомендуем собрать самостоятельно, а диоды/транзисторы — закупить в магазине электроники либо на рынке. Более серьезный вариант — устройство на базе монокристаллических панелей, которые также можно отыскать на рынках.

Выбор материала

Наиболее доступный материал под солнечные батареи — это диоды. Однако с их помощью можно собрать только небольшие подзарядки для гаджетов. Лучший вариант — диоды Д223Б отечественного образца со стеклянной оболочкой. Они характеризуются удобством для монтажа и доступной ценой. Если использовать транзисторы, то здесь подойдут любые варианты. Транзисторная батарея также дает только небольшую мощность — например, для функционирования калькулятора либо диодной лампочки.

Отдельно стоит рассмотреть вариант, как сделать солнечные аккумуляторные батареи своими руками при помощи алюминиевых банок. При таком подходе энергии получится значительно больше, однако, она только тепловая. Понадобится много пивной тары и специальный корпус (например, деревянный), внешнюю часть которого нужно прикрыть оргстеклом. И самая действенная разновидность — из монокристаллических панелей. Существуют разных размеров, но лучше подходят 3×6-дюймовые, вырабатывающие 0,5В.

Как правильно подобрать фотоэлемент

Далее речь пойдет о монокристаллических батареях, т.к. только они могут считаться полноценной заменой заводских аналогов. Энергии хватит на аккумуляторы, лампочки и другие электронные элементы. Монокристаллическую основу лучше закупить на Amazon либо Ebay, ориентируясь на продавцов с высоким рейтингом. Останется лишь дождаться посылку, и можно приступать к выбору места установки будущей солнечной батареи.

Проектирование солнечной батареи

Не лишним будет предварительно создать проект будущей конструкции. Ведь точный подход позволит достигнуть 100% показателей мощности.

  1. Вначале необходимо определить место — батарея должна быть должным образом направлена: чуть пониже небесного зенита, по направлению Запад-Восток.
  2. Далее нужно подобрать каркасный материал — дерево, алюминий или пластик.
  3. Для укрепления фотоэлементов на поверхности основания продумайте схему установки и дальнейшей спайки. Все фотоэлементы должны работать как единая система.
Читайте также:  Разновидности камер наблюдения и советы при выборе

Технология самостоятельного изготовления

Рассчитав все нюансы, можно приступать к изготовлению самодельной батареи.

Сборка корпуса

В качестве каркасного материала наилучшим образом себя зарекомендовали дерево или пластик. Основа должна быть соответствующего размера для размещения всех фотоэлементов. После сборки основания, в нем следует просверлить требуемое количество отверстий для вывода проводников в общую систему. Сверху основание нужно закрыть оргстеклом, чтобы защитить элементы от различных негативных воздействий.

Соединение фотоэлементов и спайка пластин

Фотоэлементы размещаются по поверхности основания проводниками книзу. Проводники протягиваются в предварительно просверленные отверстия. Следующий шаг — спайка пластин. Спаять их надо в общую систему — это позволит эффективно аккумулировать и перенаправлять добытую энергию в конденсатор. Для подключения к конденсатору припаивается специальный выводной провод. В интернете можно найти большое число схем, предназначенных для пайки фотоэлементов в домашних условиях.

Герметизация солнечной панели

Основная задача каркаса — защита механизма от повреждений, грязи и влаги. Материал основания должен быть влагостойким — из фанеры, обработанной влагоотталкивающим средством, либо из оргстекла, а также поликарбоната. Места соединений деталей необходимо обработать герметиками.

Финальный этап сборки

Удостоверившись, что все составляющие скомпонованы правильно, закреплены и защищены оргстеклом, переходят к финальному этапу изготовления монокристаллических солнечных батареек своими руками. Для этого получившуюся конструкцию нужно закрепить на прочное основание. В качестве основания рекомендуется использовать каркас из металла, укрепленный строительными шурупами. Такая подставка отлично удерживает всю конструкцию и не поддается воздействию негативных природных факторов.

Читайте также:  Выбираем контроллер для солнечной батареи правильно

Чтобы подзарядить мобильный, садовый фонарик либо зажечь лампочку, хватит батареи, включающей 30-50 фотоэлементов. Если же требуется снабдить энергией бытовые приборы (к примеру, кипятильник для подогрева воды), то элементы должны использоваться в количестве 100-200 шт. Сколько бы фотоэлементов вы не использовали, такая панель обойдется значительно дешевле заводских аналогов.

Как в домашних условиях сделать солнечную батарейку из фольги

Рассмотрим альтернативный вариант конструирования солнечных батарей. Для устройства из фольги потребуется:

  • мультиметр;
  • фольга из меди;
  • соль;
  • два «крокодильчика»;
  • пластмассовая бутылка без горлышка;
  • электропечь;
  • дрель.

Пошаговая инструкция выглядит следующим образом:

  1. отрежьте кусок фольги; нагревайте его на электроплитке в течение получаса (до почернения);
  2. снимите фольгу и дайте ей остыть;
  3. теперь черный оксид аккуратно смойте водой;
  4. отрежьте другой кусок того же размера, согните две части и опустите в бутылку;
  5. провод «крокодильчика» со знаком минус прицепите к почерневшей фольге, плюс — ко второму куску;
  6. смешайте соль и воду и влейте получившийся раствор в бутылку — батарея из фольги готова.

Делать самому или купить готовую — сколько экономим

Теперь вы знаете, как изготовить солнечные аккумуляторные батареи своими руками из подручных материалов. При соблюдении рекомендаций и инструкций устройство собирается довольно быстро.

Следуя нашим советам или многочисленным мануалам в интернете, вы изготовите качественное изделие для получения электричества. Хотя опытные пользователи все же советуют купить готовое устройство: промышленные варианты работают всегда именно так, как нужно, а ручная сборка зачастую приводит к ошибкам и низким эксплуатационным свойствам.

Цены на заводские солнечные батареи начинаются от 4000 рублей. Самые дорогие солнечные электростанции стоят около 5 млн. рублей. Поэтому выгоднее самому сделать качественную солнечную батарею — она обойдется минимум в 2 раза дешевле.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here