Солнечные батареи своими руками – высокие технологии у вас дома. Самодельная солнечная батарея


МОЩНАЯ САМОДЕЛЬНАЯ СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ

   Все началось с того, что один знакомый, который в молодости был радиолюбителем, мне согласился за символическую цену отдать чемодан с радиодеталями времен Советского Союза. Чемнодан был настоящей наxодкой и когда открыл его, увидел совсем новые стеклодиоды и мощные железные диоды серии кд2010 и кд203. Уверен многие знают, что если осветить полупроводниковый кристалл солнцем, то он способен отдать до 0,7 вольт напряжения. Если кто не в курсе о чем говорю, советую читать статью о зарядке мобильного телефона самодельной диодной солнечной панелью. Итак, после небольшего расчета оказалось, что имеющихся диодов более чем достаточно для реализации моей идеи. Один кристалл из диода кд2010 способен дать до 0,7 вольт напряжения, а сила тока одного кристалла может достигать 7 миллиампер (для сравнения скажу, что номинальный ток потребления белого светодиода составляет 20 миллиампер). 

диоды серии кд203

   В общем от диодной солнечной панели я желал получить номинальное напряжение при нормальном солнечном освещении 9 вольт, напряжение при облачной погоде не менее 6 вольт, а при ярком солнечном освещении планировалось получить до 14-16 вольт напряжения, про силу тока поговорим потом. Итак, поскольку пиковое значение напряжение в 0,7 вольт мои кристаллы отдавали очень редко (в течении 3-х дней испытании на солнце мультиметр только один раз показал такое значение от одного кристалла), то решил для удобства проведения расчетов использовать расчетную величину тока одного кристалла 0,5 вольт. Для получения 12 вольт напряжения нужно последовательно соединить 24 кристалла полупроводниковых диодов. Теперь поясню, как достать кристалл из диода. Берем сам диод и при помощи молотка разбиваем стеклянный держатель верxнего контакта диода. Затем при помощи плоскогубцев нужно открыть диод. Там мы увидим кристалл, который припаян к основании диода. К кристаллу припаян медный многожильный провод на конце которого прикреплен верxний контакт диода. Берем нижнее основание диода на который припаян кристалл и идем к газовой плите. Держим его при помощи плоскогубцев на огне (так, что полупроводниковый кристалл наxодился сверxу). Через пол-минуты олово кристалла расплавится и уже можно спокойно взять его при помощи пинцета. Так нужно делать со всеми диодами. У меня на это ушло пару дней. Работа действительно трудная, но дело стоит того. Как уже было сказано, каждый полупроводный кристалл способен отдавать до 7 миллиампер тока на ярком солнце. Для удобства расчета использовал значение силы тока одного кристалла 5 миллиампер. То есть, если параллельно соединить 32 кристалла мы получим силу тока 160 миллиампер, почему именно 160 миллиампер? Просто у меня диодов xватило как раз только для получения такого тока. Нужно подключить 24 диода последовательно для получения 12 вольт напряжения и собрать 32 блока по 12 вольт и включить параллельно для получения желаемой емкости. В итоге когда панель была готова (после почти недели работ) я почему то получил иные параметры которые меня очень обрадовали. Максимальное напряжение при ярком солнечном освещении до 18 вольт, а сила тока достигала 200 миллиампер, иногда до 220 миллиампер. 

каркас от советского стабилизатора напряжения

   Для корпуса панели были использованы два каркаса от советского стабилизатора напряжения. На стабилизаторе есть отверстия для вентиляции и именно в ниx были поставлены полупроводные кристаллы. 

светодиодная панель в стабилизатор напряжения

   Поскольку солнечный свет не всегда будет освещать нашу панель, то было решено зарезервировать напряжение от панели в аккумулятораx. Аккумуляторы были использованы от китайскиx фонариков. Каждый аккумулятор имеет следующие параметры: напряжение 4 вольт, емкость до 1500 миллиампер.

Аккумуляторы от китайскиx фонариков

   То есть наша панель за сутки успеет зарядить такой аккумулятор, точнее три такиx аккумулятора, поскольку аккумуляторы были включены последовательно для получения 12 вольт напряжения, потом переделал панель и она также при желании могла отдавать 8 вольт 300 миллиампер. Также была изготовлена небольшая панель из стеклодиодов. Стеклодиод при ярком солнечном освещении отдавал напряжение до 0,3 вольт, а сила тока до 0,2 миллиампер. 

Стеклодиоды

   Стеклодиодная панель у меня дает напряжение 4 вольта, сила тока до 80 миллиампер. Все напряжение от солнечныx панелей накапливалось в свинцовыx аккумулятораx от фонарей, однако желательно использовать аккумулятор с большой емкостью, даже и от автомобиля. Все напряжение от аккумуляторов тратилось с одной целью - осветить дом в ночное время. Освещение выполнялось светодиодами. 

Стеклодиоды в солнечную панель

   Для этого из магазина были куплены светодиодные китайские фонарики. Затем были созданы светодиодные панельки.

светодиодные китайские фонарики

   На каждой панельке 42 светодиода. В общей сложности были созданы три идентичные панели которые вместе потребляли всего 20 ватт. Но освещенность равна 100 ваттной лампе накаливания и даже больше. 

светодиодные китайские панели

   Свет, которые дают светодиоды, более приятный и успокаивающий. К тому же светодиоды имеют ничтожные тепловые потери.

светодиодные китайские фонарики - освещение

   Ну в прочем думаю все отлично знают, что светодиоды более эффективны. Все светодиоды были подключены параллельно и питаются от 4-х вольт напряжения, но напряжение нужно подать через токоограничивающий резистор 10 ом - мощность резистора 1 ватт, и нагрева резистора не наблюдалась. Ака.

   Форум по энергосберегающим технологиям

   Обсудить статью МОЩНАЯ САМОДЕЛЬНАЯ СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ

radioskot.ru

Самодельная солнечная батарея

Самодельная солнечная батарея Солнечная энергия – одна из немногих природных видов энергии, которые человек может получить достаточно несложным образом. Конечно, в теплых регионах это более актуально, так как солнца там больше, но тем не менее практически во всех регионах используются солнечные батареи. Но фабричные устройства стоят достаточно дорого, поэтому многие предпочитают больше узнать о том, что такое «самодельная солнечная батарея». Как и из чего ее можно сделать, мы и попробуем разобраться.

Самодельная солнечная батарея своими руками

Вы удивитесь, когда узнаете, какое многообразие материалов используют умельцы для изготовления подобных батарей. В ход идут банки из алюминия, фольга, транзисторы, светодиоды. В случае изготовления батарей из подручных материалов ваши затраты сводятся к минимуму, а вы получаете достаточно эффективное устройство для генерации энергии.

Один из самых простых вариантов – это изготовление конструкции солнечной батареи из банок из алюминия. Думаю, вы на своем веку выкинули не один десяток таких баночек, а между тем они еще могут пригодиться.Давайте уточним только тот момент, что подобная конструкция из банок подходит для генерации тепловой, а не электрической энергии, так что вы сможете использовать такую батарею только непосредственно для обогрева помещения. Но с учетом минимальных затрат на ее изготовление этот вариант тоже достаточно хорош.Собирается конструкция для батареи в этом случае очень несложно.

  • Прежде всего нужно сделать из картона каркас для банок. Каркас нужно заполнить пустыми алюминиевыми банками.
  • После этого советуем покрасить всю конструкцию черной краской. В этом случае степень поглощения тепла будет выше. Но это еще не все.
  • Последним этапом нужно покрыть получившуюся конструкцию прозрачным материалом, это может быть стекло, пластик, поликарбонат. У каждого из этих материалов есть свои нюансы: стекло отличается хрупкостью, у пластика не слишком большой срок службы, а поликарбонат чаще всего небольшой ширины, которой может быть недостаточно, чтобы закрыть батарею целиком.

Размещается готовая батарея в южной части дома и выступает в роли достаточно эффективного прибора для обогрева. Но если помимо этой задачи вам нужно еще вырабатывать электрическую энергию, то стоит выбрать другой вид конструкции.

Самодельная солнечная батарея из транзисторов

Самодельная солнечная батарея из транзисторов

Сборка батареи из транзисторов – тоже достаточно популярный и не слишком сложный вариант. При этом вы сможете получать в результате ее работы электрическую энергию. Стоит понимать, что эта батарея вряд ли позволит снабдить электричеством весь дом, но для питания одного электроприбора или зарядки телефона она вполне может использоваться.Много транзисторов

Для батареи хорошо подходят кремниевые транзисторы серий КТ. С ними просто работать, их легко купить. Также можно применять транзисторы серии П.

Для сборки батареи вам потребуется снять крышку с каждого транзистора, это можно сделать плоскогубцами. Таким образом обеспечивается попадание солнечного света на p-n-области транзисторов. Из П-транзисторов следует высыпать содержимое в виде порошка.

В этом случае, как и в предыдущем, вам потребуется собрать корпус, куда будут устанавливаться детали. Для того чтобы понять, сколько транзисторов нужно использовать, важно знать величины напряжения и силы тока. Транзисторы разных годов выпуска одной серии могут отличаться значением силы тока.

Самый простой вариант сборки батареи из транзисторов – это последовательное соединение четырех штук. Для того чтобы батарея получилась мощней, можно соединить между собой несколько подобных секций. Если вы соединяете их последовательно, то тем самым увеличивается напряжение, а если параллельно – то возрастает сила тока. Блок из четырех транзисторов дает силу тока 10-15мА.

схема батареи из транзисторов

Самодельная солнечная батарея из светодиодов

Солнечная батарея из светодиодов.

Еще один вариант изготовления батареи – это использование светодиодов. Всем известно, что под действием солнца у диода начинается выработка напряжения. Но при этом напряжение это очень мало, а значит, для изготовления из этих деталей батареи более-менее мощной потребует очень большого числа светодиодов.

Светодиод – это кристалл в пластиковом корпусе, выполняющий роль линзы, на которой концентрируется свет солнца. Для использования этих элементов в батарее нам сперва потребуется избавиться от корпусов.После этого диоды устанавливаются на общую основу, в качестве которой может использоваться картон с отверстиями для крепления диодов. Здесь все достаточно просто: чем больше светодиодов, тем мощней батарея. Но следует помнить, что при последовательном соединении следует суммировать значения напряжения, а при параллельном – силу тока.

У подобных солнечных батарей есть ряд недостатков. Например, они вырабатывают энергию только под прямыми солнечными лучами, а при облачной погоде – нет. Кроме того, для светодиодов характерно самопроизвольное свечение, а это означает, что энергия, вырабатываемая одними диодами, может потребляться другими.

Следует также отметить тот факт, что от цвета диодов зависит их величина напряжения, эти значения можно посмотреть в таблице ниже.

Светодиод Напряжение, В
Красный прозрачный 1,37
Красный полупрозрачный 0,52
Инфракрасный 0,93
Зеленый прозрачный 1,48
Зеленый непрозрачный 1,51
Белый 0,32
Оранжевый непрозрачный 1,52

Солнечная батарея из фольги

 

Возможно, вам это покажется удивительным, но самодельная солнечная батарея своими руками может быть собрана при помощи обыкновенной фольги. Фольга увеличивает отражающую способность. Данное устройство также подходит для подогрева, а не для выработки электроэнергии. Но, например, на дачном участке при помощи фольги и шлангов можно оборудовать вполне рабочую конструкцию для подогрева воды. Для этого фольга натягивается на деревянную раму, там же располагается шланг для полива, от которого отводятся в сторону трубки.

Как видите, оборудование солнечной батареи своими руками – не такая уж сложная задача. Но далеко не все конструкции отличаются высоким уровнем эффективности.

jelektro.ru

«Сами с усами» или самодельные солнечные батареи —

Дата публикации: 24 апреля 2014

Ни для кого не секрет, что солнечная энергетика набирает обороты с каждым днем. Одна проблема: из-за высокой стоимости модулей позволить себе пользоваться дарами солнца может не каждый, вот и выкручиваются умельцы как могут. Кто-то заказывает фотоэлементы через интернет-магазины и уже из них паяет солнечные панели, некоторые изготавливают батареи из светодиодов и транзисторов, а кому-то в голову приходят более интересные идеи, не требующие больших финансовых вложений.

Ведь мало, кто задумывается, что для того, чтобы солнце работало для Вас и Вашего дома, не нужно устанавливать дорогостоящую солнечную систему, нужно только внимательно посмотреть вокруг себя. Порой, самые обычные вещи, которые уже давно можно сдать в утиль, могут принести немалую помощь и сэкономить Вам кучу денег. Минимум финансовых затрат, немного усилий, и Ваши приборы начинают потреблять бесплатную энергию.

Тепло от алюминиевых банок

Вряд ли найдется хотя бы один человек, который никогда не пил из алюминиевых банок. И чаще всего мы их просто выкидываем, а ведь они могут стать отличным исходным материалом при изготовлении солнечной батареи для дома. Да, да, не удивляйтесь, это не выдумка, а вполне проверенный факт. Единственное уточнение, из алюминиевых банок вы сможете смастерить не батарею, а коллектор, то есть на выходе Вы получите не электрическую энергию, а тепловую, например, для обогрева дома, что тоже очень даже неплохо.

Делается подобная солнечная батарея очень просто. Все, что Вам понадобится это некоторое количество банок, рама и материал для остекления коллектора. Из деревянных брусков или картона собирается рама, которая заполняется банками. Для увеличения количества поглощенного тепла раму и банки рекомендуется покрасить в черный цвет. Сверху полученная конструкция накрывается стеклом, гофрированным поликарбонатом или пластиком. У каждого из этих материалов есть и плюсы, и минусы. Стекло является самым дорогим и хрупким, главный недостаток поликарбоната – небольшая ширина листа, всего 60 см, а пластик прослужит Вам не больше 3-х лет. Но при этом все они справляются с повышенными температурами и хорошо пропускают солнечный свет.

Каким бы странным Вам не казался этот метод изготовления батареи (коллектора) из алюминиевых банок, практика показывает, что он вполне действенный. При размещении на южной стороне дома такая самодельная батарея хорошо нагревается и может служить эффективным обогревательным прибором. А с ее сборкой справится и школьник.

Подробности изготовления солнечной панели из банок на видео:

Транзисторы – генераторы электричества

Самодельная солнечная батарея, которая на выходе будет генерировать не тепловую энергию (как в предыдущем разделе), а электрическую может быть собрана из обычных транзисторов. Конечно, для энергообеспечения всего дома такая самодельная батарея не подойдет, но запитать небольшие приборы или подзарядить мобильный телефон Вы точно сможете. Чем больше транзисторов Вы используете, тем более мощная солнечная батарея у Вас получится, это нужно учитывать.

Первое с чего нужно начать, это аккуратно спилить верхнюю часть элемента, чтобы солнечный свет беспрепятственно попадал на p-n переходы. Если Вы используете транзисторы типа П, необходимо высыпать порошок из его внутренней части. После этих приготовлений переходим непосредственно к процессу сборки. Последовательное соединение элементов используется для повышения напряжения, а параллельное – силы тока. В качестве подложки рекомендуется использовать текстолит или органическое стекло. Чтобы не повредить кристалл транзистора, паять выводы, подходящие к нему, лучше не стоит. Один транзистор обеспечивает силу тока от 0,1 до 3 мА, а блок, состоящий из 4-х транзисторов, – от 10 до 15 мА.

Светодиоды – свет во все дома

Самодельная солнечная панель из светодиодов – явление не новое, вот только изготовить ее можно лишь в качестве эксперимента, ведь, как показывает практика, вырабатываемое ею напряжение слишком мало, чтобы от него был толк. Более подробно о батареях из светодиодов мы уже писали в одной из предыдущих статей «Мастерим солнечную батарею из диодов», поэтому сильно углубляться в эту тему не будем. Заметим только, что для подобной панели подойдут светодиоды любого размера и цвета, но в зависимости от цвета светодиодов будет зависеть их светопропускная способность.

Значение пикового напряжения 1 светодиода равняется в среднем 2,5 В. Для увеличения выходных параметров элементы соединяются последовательно/параллельно, но для того, чтобы получить хорошие показатели количество светодиодов должно быть неограниченно большое. Одно уточнение: подобная батарея очень чувствительна к углу наклона относительно солнца, даже небольшое отклонение от прямого попадания лучей может снизить напряжение на выходе.

Фольга для батареи – в чем плюс?

Как мы выяснили из предыдущих разделов статьи, самодельная солнечная батарея может делаться из различных материалов, причем некоторые из них улучшают эффективность ее работы. Так, например, использование фольги для подложки позволяет увеличить отражающую способность. Один из вариантов – изготовление солнечного коллектора из самого простого шланга для полива, деревянной рамы и фольги. Подводим к шлангу 2 трубки, и солнечный водонагреватель для дачного дома готов.

Также фольгу можно использовать и при установке панелей, размещая их на поверхность фольги, Вы уменьшаете риск перегрева батареи, что способствует улучшению их эксплуатации и увеличению срока работоспособности. Напоследок один совет: не бойтесь экспериментировать, ведь когда-то те вещи, без которых сегодня мы не представляем своей жизни, людям казались фантастикой. Лишь эксперименты двигают науку вперед. И кто знает, может, Вы придумаете новый способ изготовления солнечной батареи своими руками.

 

Статью подготовила Абдуллина Регина

Диоды для солнечной панели: подробности на видео:

altenergiya.ru

Самодельная солнечная батарея | Каталог самоделок

Нередко по роду своей деятельности или по велению сердца люди уезжают жить в места, довольно далеко расположенные от привычных всем благ цивилизации. И электричество – одно из главнейших в виртуальном списке таких ценностей. От электроэнергии в нашей повседневной жизни практически зависит все: снабжение светом, водой, пищей физической и пищей духовной, то есть – информацией.

Простейшее устройство для снабжения дома электроэнергией – это ветряной генератор. Но довольно часто этой энергии не хватает, и поневоле задумаешься о дополнительных источниках электропитания. А если вас жизнь забросила в такие благословенные солнцем места как Калифорния, или средиземноморское побережье Европы,  или южный берег Крыма, где вполне достаточно солнечных дней в году, то вам сам бог велел обратить свое внимание на такое достижение современной научной мысли, как солнечные батареи.

Пожалуй, самым существенным недостатком этого источника электропитания является его немалая цена. Очень соблазнительно попытаться сэкономить, смастерив солнечную батарею собственными руками.

Солнечная батарея — это объединенные в блоки полупроводниковые устройства под названием фотоэлементы, (от греческого ph?tos свет), преобразовывающие энергию солнца в постоянный электрический ток.  Чтобы получить от такого агрегата мощность, достаточную для запитывания хотя бы нескольких бытовых электроприборов, необходимо весьма внушительное количество фотоэлементов в батарее.

Фотоэлементы изготавливаются из цельных кристаллов таких химических элементов, как кремний или германий. Кристаллы эти очень хрупкие. То есть для создания солнечной батареи необходимо приспособление, позволяющее расположить в нем большое количество соединенных между собой ломких полупроводниковых устройств.

Самое необходимое для создания солнечной батареи — это непосредственно сами фотоэлементы. Новые элементы в магазинах радиотоваров стоят довольно дорого. А нельзя ли применить фотоэлементы со вторичного рынка, с дефектами или уже бывшие в употреблении? Наверняка они стоят дешевле. Их можно найти по вполне доступным ценам в Интернете на разных торговых площадках типа EBay.

Самодельная солнечная батарея

У всех фотоэлементов, изготовленных из кристаллов одного вида, не зависимо от их размеров, на выходе будет напряжение одной величины. От размера же фотоэлемента зависит величина электрического тока, вырабатываемая этим элементом: чем больше размер, тем больше ток. Мощность всего прибора рассчитывается по формуле: величина напряжения, умноженная на величину тока. Для конструирования батареи большей мощности придется использовать большие фотоэлементы, а это однозначно сделает прибор более громоздким. На одной из торговых площадок нашлись фотоэлементы по подходящей цене размером 7,5см х15 см. Каждый из них производит ток порядка 3 ампер, при напряжении около 0,5В.

Самодельная солнечная батарея

Соединяя последовательно 36 таких элементов, получим напряжение в 18В, которого достаточно для подзарядки 12-вольтового аккумулятора. Такая солнечная батарея в безоблачную погоду будет генерировать около 60 ватт мощности. Этого будет вполне достаточно для работы, например, нескольких осветительных приборов от заряженных днем аккумуляторов.

Необходимое количество фотоэлементов было приобретено в разных местах. Первый поставщик для пущей сохранности пачки из нескольких элементов покрыл парафином. Пришлось изобрести метод избавления от защитной парафиновой оболочки. Приготовьте две кастрюли с водой, а в третьей приготовьте мыльный раствор. Поскольку температура плавления воска не превышает 56?С, воду до кипения доводить не нужно. Слишком высокая температура воды может повредить электрические элементы. Погрузив покрытые парафином блоки в первую кастрюлю, медленно увеличиваем температуру воды до тех пор, пока парафин не начнет плавиться, а элементы отделяться друг от друга. Здесь на помощь придут пластиковые или деревянные щипцы и лопатки (можно использовать те, которыми пользуются на кухне хозяйки). При разделении элементов не нужно хвататься щипцами за припаянные электрические выводы, чтобы не оторвать их. Разделив фотоэлементы, по одному опускаем их сначала в теплый мыльный раствор, чтобы окончательно избавиться от парафина, а затем промываем в третьей и последней кастрюле с горячей водой и раскладываем на мягкое полотенце для просушки. Воду в кастрюлях можно почаще менять, чтобы избавиться от уже снятого с элементов парафина. Но сливать отработанную жидкость лучше в какую-то отдельную большую емкость, например, в ведро. После того, как вода в ведре остынет, а расплавленный в ней парафин затвердеет, парафин можно легко извлечь из воды и отправить в мусорный бак, а воду вылить. Так вы избежите возможных засоров канализации.

Самодельная солнечная батарея

У второго поставщика не залитые парафином изделия получили трещины и сколы при транспортировке. Пришлось выбирать из всех пришедших фотоэлементов те, у которых были наименьшие повреждения. Они не сказываются на работе элементов. К каждому фотоэлементу должны быть припаяны электрические выводы, то есть кусочки провода,  для дальнейшего монтажа. Если у приобретенных вами фотоэлементов таковые отсутствуют, вам придется припаять их самому. Но и по тем устройствам, которые снабжены этими проводками, придется для верности пройтись паяльником.

Самодельная солнечная батарея

Корпус для батареи изготовим из фанеры толщиной в 1 см размером 116смх56см. По периметру корпуса приклеим или привинтим бортики высотой 2 см. Такой же бортик разделит наш корпус на две равные части, в каждой из которых будет смонтирован блок из 18 фотоэлементов.

Самодельная солнечная батарея

Самодельная солнечная батарея

Самодельная солнечная батарея

В центральном и нижнем бортике просверлим несколько отверстий для вентиляции. Корпус со всех сторон необходимо покрасить для защиты его от внешних воздействий.

Самодельная солнечная батарея

Изготавливаем из фанеры 2 подложки для фотоэлементов, размер которых таков, что они легко помещаются внутрь каждой секции корпуса батареи. Проделываем в подложках отверстия для вентиляции, равномерно располагая их по всей площади подложек. Затем так же, как и корпус, окрашиваем их со всех сторон.

Самодельная солнечная батарея

Подготовим подложки к монтажу фотоэлементов, сделав на них разметку в виде сетки.

Самодельная солнечная батарея

Расположим элементы по сетке изнаночной стороной вверх для удобства пайки. Разложим в каждой секции 3 ряда по 6 элементов, расположив электрические выводы одного элемента поверх точек пайки другого. Средний ряд разверните на 180 градусов относительно крайних для того, чтобы все элементы в секции были спаяны последовательно. Для пайки используйте маломощный паяльник, припой в виде прутка с канифолью и флюс для пайки.  У нас получилось 3 цепочки по 6 элементов, спаянных между собой последовательно.

Самодельная солнечная батарея

В центр каждого элемента цепочки наносим каплю силиконового герметика, переворачиваем их налицо, выравниваем по разметки и слегка прижимаем для лучшего склеивания элемента с подложкой. И так поступаем с каждой из 3 цепочек в секции. Все цепочки спаиваем между собой последовательно. Для соединения цепочек между собой можно использовать  любые провода или проводящие шины.

Самодельная солнечная батарея

Самодельная солнечная батарея

По окончании процесса пайки измерьте напряжение на этой секции. Оно должно соответствовать  в нашем случае 9В во время нахождения батареи на солнце.  Теперь изготовим еще одну такую секцию.

Самодельная солнечная батарея

Обе половинки батареи готовы, и мы монтируем их каждую в свою секцию корпуса батареи, закрепив их по углам на 4 шурупа. Провод для последовательного соединения двух секций батареи протянем через отверстие в разделительном бортике и закрепим его герметиком.

Самодельная солнечная батарея

Для предотвращения разряда аккумуляторов через батарею припаяем последовательно с ней блокирующий диод (например, диод Шоттки), разместив его внутри корпуса и закрыв герметиком.

Самодельная солнечная батарея

В дне корпуса проделаем отверстие,  закрепим узлом провода от батареи и выведем их наружу.

Самодельная солнечная батарея

Выходное отверстие закроем силиконовым герметиком.

Самодельная солнечная батарея

На концы выводящих проводов прикрепляем разъем подходящий для используемых вами приборов.

Самодельная солнечная батарея

Лицевую сторону солнечной батареи закроем пластиной из прозрачного оргстекла.

Самодельная солнечная батарея

После того, как убедитесь, что батарея работает, стыки между оргстеклом и корпусом нужно загерметизировать.

Самодельная солнечная батарея

Самодельная солнечная батарея

volt-index.ru

Самодельная солнечная батарея | Полезное своими руками

В хозяйстве радиоконструктора всегда найдутся старые диоды и транзисторы от ставших ненужными радиоприемников и телевизоров. В умелых руках это - богатство, которому можно найти дельное применение. Например, сделать полупроводниковую солнечную батарею для питания в походных условиях транзисторного радиоприемника.

Ранее мы уже приводили один из способов, надеемся, вы заметили. Как известно, при освещении светом полупроводник становится источником электрического тока - фотоэлементом. Этим свойством мы и воспользуемся. Сила тока и электродвижущая сила такого фотоэлемента зависят от материала полупроводника, величины его поверхности и освещенности. Но чтобы превратить диод или транзистор в фотоэлемент, нужно добраться до полупроводникового кристалла, а, говоря точнее, его нужно вскрыть.

Как это сделать, расскажем чуть позже, а пока загляните в таблицу, где приведены параметры самодельных фотоэлементов. Все значения получены при освещении лампой мощностью 60 Вт на расстоянии 170 мм, что примерно соответствует интенсивности солнечного света в погожий осенний день.

Энергия, вырабатываемая одним фотоэлементом, очень мала, поэтому их объединяют в батареи. Чтобы увеличить ток, отдаваемый во внешнюю цепь, одинаковые фотоэлементы соединяют последовательно. Но наилучших результатов можно добиться при смешанном соединении, когда фотобатарею собирают из последовательно соединенных групп, каждая из которых составляется из одинаковых параллельно соединенных элементов.

Предварительно подготовленные группы диодов собирают на пластине из гетинакса, органического стекла или текстолита, например, так, как показано на рисунке 4. Между собой элементы соединяются тонкими лужеными медными проводами. Выводы, подходящие к кристаллу, лучше не паять, так как от высокой температуры можно повредить полупроводниковый кристалл. Пластину с фотоэлементом поместите в прочный корпус с прозрачной верхней крышкой. Оба вывода подпаяйте к разъему - к нему будете подключать шнур от радиоприемника.

Солнечная батарея из 20 диодов КД202

Пять групп по четыре параллельно соединенных фотоэлемента на солнце генерирует напряжение до 2,1 В при токе до 0,8 мА. Этого вполне достаточно для того, чтобы питать радиоприемник на одном-двух транзисторах.

Солнечная батарея из диодов

Теперь о том, как превратить диоды и транзисторы в фотоэлементы. Приготовьте тиски, бокорезы, плоскогубцы, острый нож, небольшой молоток, паяльник, оловянно-свинцовый припой ПОС-60, канифоль, пинцет, тестер или микроамперметр на 50-300 мкА и батарейку на 4,5 В. Диоды Д7, Д226, Д237 и другие в похожих корпусах следует разбирать так. Сначала отрежьте бокорезами выводы по линиям А и Б (рис.1).

Смятую при этом трубочку В аккуратно расправьте, чтобы освободить вывод Г. Затем диод зажмите в тисках за фланец. Приложите к сварному шву острый нож и, несильно ударив по тыльной стороне ножа, удалите крышку. Следите за тем, чтобы лезвие ножа не проходило глубоко вовнутрь - иначе можно повредить кристалл. Вывод Д очистите от краски - фотоэлемент готов.

У диодов КД202 (а также Д214, Д215, Д242-Д247) плоскогубцами откусите фланец А (рис.2) и отрежьте вывод Б. Как и в предыдущем случае, расправьте смятую трубку В, освободите гибкий вывод Г.

electro-shema.ru

Самодельная солнечная батарея в использовании и как её сделать самому

Набор

Содержание:

  • Цена вопроса
  • После получения заказа
  •  Оконные рамы и герметизация
  • Ламинирующая плёнка, эпоксидная смола или резиновый компаунд: что лучше?
  • Несколько полезных советов напоследок

С приходом 21 века, многие стали задумываться об экономии электричества. Постоянные повышения тарифов на свет, заставляют людей по всему миру приобретать солнечные батареи. Однако до сих пор их стоимость отпугивает потенциальных покупателей. Если на западе, все привыкли товары приобретать в магазинах, в странах же бывшего СССР, появилось такое понятие, как «самодельная солнечная батарея». Наш человек не только хитёр, но и сообразителен.

Солнечная батарея – уникальное решение для многих ценителей дешевой и экологически чистой энергии. Для некоторых энтузиастов, это даже не столько способ сэкономить, сколько немного помочь окружающей нас природе. Но эта помощь может «вылететь в копеечку». Цены на эти изделия по-прежнему остаются высокими.

Существует, конечно, и альтернатива – батареи китайской сборки. Но стоит ли доверять производителям из Поднебесной? Качественная самодельная батарея – миф или реальность? Не проще ли самому её собрать на основе имеющихся в продаже деталей? Если хорошенько поискать, то можно найти качественные инструкции по конструированию солнечных батарей на русском.

Среди большинства из них, встречаются инструкции по конструированию миниатюрных моделей, на основе транзисторов и светодиодов. Необходимые  P-N переходы имеются в транзисторах и диодах. Купить их не составит никакого труда. Бесчисленное количество светодиодов, диодов и транзисторов всё еще пылятся в ящиках для инструментов. Советское прошлое даёт о себе помнить. К слову, обычный советский транзистор днём спокойно выдаёт 0.53 В.

Эксперимента ради, можно взять две параллельные цепи (с 4 транзисторами на каждой). При нагрузке, такая солнечная батарея из диодов выдаёт до 2-2,5 мА. Это позволит подзарядить аккумулятор мобильника, часы и прочие безделушки. Но не проще ли сразу построить мощную батарею, способную обеспечить Вас куда большим количеством энергии?

Цена вопроса

Солнечная батарея на крыше дома

Хотелось бы отметить, что далеко не в каждом городе доступны радио-рынки, на которых можно приобрести эти самые элементы. Но и тут легко найти выход из ситуации. Всё чаще совершаются покупки электронных деталей именно на просторах Интернета. Для поиска необходимого интернет-магазина, в поисковике необходимо вбить «solar сell». Количество выдаваемых сайтов Вас приятно удивит.

Для строительства панелей, специалисты советуют покупать большие мощные элементы, имеющие стороны в шесть дюймов. Покупка и доставка в страны СНГ набора для конструирования батареи, включающего примерно 300 элементов, обойдётся в 450-650 долларов. Это в том случае, если самодельная батарея не будет иметь на выходе показателя более чем в 1 кВт. Следует учесть, что такого набора Вам хватит на строительство не одной солнечной батареи, а целых шести!

Если же Вы, эксперимента, собираетесь собрать лишь одну батарею, то комплект обойдётся Вам в 90 – 100 долларов. В такой набор обычно входят: шунтирующие диоды, токопроводящие дорожки и флюс-карандаш. На счёт наличия токопроводящих дорожек следует уточнить, поскольку реализаторы могут их не положить в заказываемый комплект.

После получения заказа

Умельцы, которым удалось собрать солнечные батареи, зачастую расхваливают свои творения за характеристики, якобы не уступающие заводским. А цена вопроса, в этом случае, приятно радует. Основную проблему при конструировании составляет герметизация батареи с обратной стороны. Большинство специалистов фиксируют солнечные элементы между двумя стёклами.

Очередным этапом на пути получения солнечной батареи, будет самостоятельная припайка токопроводящих дорожек к лицевой стороне элемента, имеющую синюю, либо чёрную расцветку. Именно этой стороной батарея будет поглощать солнечные лучи. Обратная сторона элемента – плюс, а лицевая – минус.

Солнечная батарея на столбе

Вначале рекомендуется пропайка всей длины дорожки элемента. Не забывая о сохранении концов, длиною в 6 сантиметров. Почему именно 6 см? Всё просто. Изготавливая самодельные солнечные батареи, нужно учесть, что наиболее оптимальна именно эта длина: ширина зазора между элементами (2-3 мм) и тыльной стороной элементов контактной площадки.

Не забывайте, что данный элемент чрезвычайно хрупок. Сборка не особо сложна. В первую очередь, Вам необходимо подготовить токопроводящие дорожки, предварительно их нарезав. Далее, каждая дорожка припаивается к элементу. Не забудьте, смочить контакт флюсом, а уже потом займитесь паянием. Для этого подойдёт обычный припай (40% свинца)

Читайте также:

 Оконные рамы и герметизация

Параллельно с заказом элементов, Вам потребуется самому произвести заказ и на оконной фабрике. Самоделки на солнечных батареях, в основном, крепятся на стекло, поэтому позаботьтесь о его заказе. Прикупите алюминиевые рамы и не калённые стёкла (5 мм) нужного размера, исходя из количества элементов будущей батареи. В среднем, данный заказ «отнимает» у кошелька 100-120 долларов.

Положив стекло на табуреты, следует позаботиться о герметизации солнечной батареи. Для этого подойдёт силиконовый герметик, предназначенный для строительства. Между резинкой (штапиком) и стеклом делаем дорожки при помощи герметика. Выливая по краям, приподнимаем по очереди четыре края стекла. Обезжириваем стекло спиртом и наносим состав повышающий адгезию используемого компаунда. О том, стоит ли использовать компаунд и как выбрать нужный вариант, мы поговорим далее.

Самодельная батарея без герметизации – дело провальное! После спайки элементов, важно ограничить количество находящегося внутри воздуха, который в дальнейшем повлияет на производительность батареи.

Нужные вещи для создания батареи

Ламинирующая плёнка, эпоксидная смола или резиновый компаунд: что лучше?

Некоторые умельцы герметизируют ламинирующей плёнкой. Это ошибочный способ, поскольку данная плёнка легко отслаивается и ломает не только элементы, но и самодельные солнечные батареи в целом.

Недорогой альтернативой плёнке, является белый компаунд "Пентэласт-711". В комплекте к этому резиновому герметику идёт средство, которое повышает адгезию и служит отличным дополнением к компаунду. Учтите, что герметик очень быстро застывает после смешивания (10-20 минут). Размешивайте его маленькими порциями и тут же наносите на поверхность солнечной батареи. В первую очередь, смажьте свободное пространство между элементами.

Герметик легко разрезается и поддаётся физической обработке. Такая сборка выдерживает сильные морозы (до-40) и неимоверную жару. Единственный серьёзный минут герметика - подтекание под солнечные элементы. Протекая, "Пентэласт-711" оставляет кое-где воздух между элементами и стеклянной поверхностью. В этой среде наблюдается преломление солнечных лучей, частично влекущее потерю энергии, от чего и страдают самоделки на солнечных батареях.

Альтернативой вышеописанному герметику, может послужить эпоксидная смола с соответствующим отвердителем. Идеальным вариантом послужит "Эм-См-Про 7/50". Имея высокую пластичность, смола не претерпевает существенных изменений во время перепадов температур. При использовании отвердителя "921с", эпоксидная смола превосходит всех конкурентов. По своей консистенции, она напоминает воду. Самостоятельная заливка почти не оставит пузырьков. Собрать самому, используя смолу – сохранить себе и время и деньги.

Единственный ощутимый минут эпоксидной смолы - долгий период застывания (2-4 суток). При её покупке, не забудьте приобрести и адгезирующее вещество. Стоимость эпоксидной смолы и отвердителя весьма демократична. При покупке 1 кг "921с" и 2 кг смолы, вы отдадите максимум 50 долларов.

Также возможно вам понадобятся опоры граненые конические для поддержания  для установки солнечных панелей.

Читайте также:

Несколько полезных советов напоследок

Полезны ли самоделки на солнечных батареях в пасмурные зимние дни? Конечно! Для максимального забора солнечной энергии, панели следует разместить "лицом" к югу. Кроме этого, желательно их закрепить в сугубо вертикальном положении. Это позволит не только добиться максимального попадания солнечных лучей, но и избавит Вас от частой чистки.

Осторожно! Сборка солнечной батареи с использованием плёнки "EVA" крайне нежелательна. При её нанесении, часто образуется множество пузырьков с воздухом. Данный способ не только не эффективен, но и забирает массу времени.

Похожие публикации:

Подписаться на рассылку

Подписаться

ekobatarei.ru

Солнечные батареи своими руками – принцип действия, правила сборки + видео

Солнечные батареи своими руками – принцип сборки

Солнечный элемент – модуль, представляющий последовательно-параллельное соединение множества элементарных диодных полупроводниковых переходов, выращенных по специальным технологиям в заводских условиях на кремниевых пластинах, со стороной в среднем около пятнадцати сантиметров (хотя есть различные монокристаллы большей площади), толщиной около половины миллиметра и весом до семи грамм.

Из них можно довольно легко и просто сделать своими руками солнечную батарею нужной мощности, получив надежный и долговременный источник электроэнергии и сэкономив довольно значительные (в среднем в четыре раза дешевле) средства на приобретении аналогичных промышленных изделий.

Описанный солнечный элемент – модуль – может дать рабочий ток до восьми Ампер при напряжении чуть более половины Вольта, что составляет мощность до четырех Ватт. Самодельная солнечная батарея набирается подключением нескольких десятков таких модульных элементов, как правило, для одной панели используется около тридцати шести пластин. Для соединения между собой элементов на наружной и тыльной поверхности каждого имеются площадки или дорожки, обеспечивающие контактные соединения.

Как правило, они выполнены путем нанесения различными способами (напылением) металлизированного состава, включающего серебро, и легко пропаиваются обычным паяльником.

Вообще принцип модульности является основным для солнечной батареи. Благодаря этому наращивать мощность такого источника энергии можно постепенно, что немаловажно, учитывая все еще высокую стоимость самих пластин-модулей. Перед тем, как дома сделать солнечную батарею, нужно упомянуть, что стоимость солнечных элементов ежегодно падает, соответственно, снижаются сроки их окупаемости. При этом качество пластин (даже произведенных в Китае) растет.

Самодельная солнечная батарея – приобретаем комплектующие

Сам процесс и результат принесут настоящее удовлетворение, когда будет собрана солнечная батарея своими руками, конструктор типа «сделай сам» (включающий все основные необходимые элементы конструкции) предлагается многими сайтами и специализированными магазинами.

Кстати, приобретать такой набор, включающий помимо пластин специальные плоские проводники и блокирующий диод, заведомо выгоднее, чем искать комплектующие порознь. Нужно учесть еще и вероятный «бой» солнечных элементов вследствие высокой хрупкости кремниевых пластин, поэтому приобретать их лучше с небольшим запасом (пары должно хватить).

Перед тем, как сделать солнечную батарею, нужно приобрести указанный выше минимальный комплект, подумать о конструкции защитного короба с прозрачной лицевой частью для защиты пластин от возможного действия внешних природных и техногенных факторов. Для этого специалисты советуют применять плексиглас или органическое стекло. Менее рекомендовано, но также часто применяется обычное стекло. Не рекомендуется поликарбонат.

Технология изготовления такой коробчатой конструкции должна предусматривать ее достаточную жесткость, надежную защиту и герметизацию пластин, исключать выпадение росы внутри объема. Тут практичны в применении бесцветные силиконовые герметики, которые также можно приобрести вместе с другими комплектующими.

Как сделать солнечную батарею – ключевые этапы изготовления

Итак, собираемая солнечная батарея своими руками, схема которой представляет последовательное соединение пластин, должна учитывать тепловое расширение материалов. Поэтому между элементами нужно оставлять зазоры не менее пяти миллиметров (удобно применить обычные монтажные крестики для кладки керамической плитки). А сами пластины и проводники не должны быть жестко фиксированы на основу всей тыльной поверхностью во избежание разрывов и трещин.

Для пайки проводов к вышеуказанным площадкам (дорожкам) можно применять специальные флюсы и припои, вполне подойдет спиртовой раствор канифоли и «серебряный» припой. Более подробно покажет, как делать солнечные батареи своими руками, видео в начале нашей статьи, с указанием всех необходимых приемов и элементов схемы (контроллеры зарядки, пластины, диоды блокировки, подложки и компаунды).

Нужно только помнить, соединяя пластины между собой, что лицевая сторона – «плюсовой» провод, тыльная – «минусовый». То есть напаянные на лицевую сторону проводники одной пластины соединяются с соответствующими контактами на тыльной стороне следующей. Соответствующие провода рядов пластинчатых элементов между собой фиксируются более широким проводником из комплекта.

Если же у двух пластин соединить одноименные стороны, получится новый элемент с удвоенным рабочим током. Соответственно, две восьмиамперные пластины, соединенные таким способом, образуют шестнадцатиамперный модуль. Проводя подобные эксперименты, следует помнить о сечении проводников, тепловом режиме работы пластин и их хрупкости, принимать соответствующие меры безопасности.

ogodom.ru