Самодельная солнечная батарея Как я сам сделал солнечную батарею

Солнце батарея своими руками. Часть 1

Пару лет назад я купил удаленный участок в Аризоне. Я астроном, и мне нужно было удаленное от крупных городов место для астрономических наблюдений. Я нашел такое место. Проблема в том, что из-за удаленности на участке нет никакого электрическогоснабжения. Ну, на самом деле для меня это не проблема. Нет электрической энергии – нет ночной засветки неба. Тем не менее, хорошо бы иметь хоть какое-то электрическогоснабжение, т.к. жизнь в ХХI веке сильно от него зависит.

Я построил ветровой генератор для электрообеспечения этого участка. Он работает хорошо, когда ветер дует. К сожалению, мне нужно больше энергии. И эта энергия должна быть более стабильна. А то такое ощущение, что у меня на участке ветер дует всегда, но только не тогда когда мне нужна энергия. В Аризоне более 300 солнечных дней в г., поэтому солнце батарея кажется очевидным дополнением к ветрогенератору. К сожалению, солнечные батареи недешевы, поэтому я решил сделать все сам. Использовал самые обычные инструменты и недорогие и распространенные материалы, чтобы сделать батарею конкурирующую с коммерческими образцами по мощности, но не оставляющую им никакого шанса по цене.

Итак, что же такое солнце батарея (СБ)? По существу, это контейнер, содержащий массив солнечных элементов. Солнечные элементы, это те штуки, которые на самом деле делают всю работу по преобразованию солнечной энергии в электричество. К сожалению, для получения мощности, достаточной для практического применения, солнечных элементов надо достаточно много. Также, солнечные элементы ОЧЕНЬ хрупкие. Поэтому их и объединяют в СБ. Батарея содержит достаточное количество элементов для получения высокой мощности и защищает элементы от повреждения. Звучит не слишком сложно. Я уверен, что смогу сделать это сам.

Я начал свой проект, как обычно, с поиска в сети информации по самодельным СБ и был шокирован как же ее мало. Тот факт, что мало кто сделал свои собственные солнечные батареи, заставлял меня думать, что это должно быть очень сложно. Задумка была отложена в долгий ящик, но я никогда не переставал думать о ней.

Спустя какое-то время, я пришел к следующим умозаключениям:

• главное препятствие в постройке СБ это приобретение солнечных элементов за разумную цену

• новые солнечные элементы очень дороги и их сложно найти в нормальном количестве за любые деньги

• дефектные и поврежденные солнечные элементы есть в наличии на eBay и других местах гораздо дешевле

• солнечные элементы «второго сорта» возможно, могут быть использованы для изготовления солнечной батареи

Когда до меня дошло, что я могу использовать дефектные элементы, чтобы сделать свою СБ, я взялся за работу. Начал с покупки элементов на eBay.

Купил несколько блоков монокристаллических солнечных элементов размером 3х6 дюйма. Чтобы сделать СБ, необходимо соединить последовательно 36 таких элементов. Каждый элемент генерирует порядка 0,5В. 36 элементов, соединенных последовательно дадут нам около 18В, которые будут достаточны для зарядки батарей на 12В. (Да, такое высокое напряжение действительно необходимо для эффективной зарядки 12В аккумуляторов). Солнечные элементы этого типа тонкие как бумага, хрупкие и ломкие как стекло. Их очень легко повредить. Продавец этих элементов окунул наборы из 18 шт. в воск для стабилизации и доставки без повреждений. Воск – это головная боль при его удалении. Если у вас есть возможность, ищите элементы, не покрытые воском. Но помните, что они могут получить больше повреждений при транспортировке. Заметьте, что мои элементы уже имеют припаянные проводники. Ищите элементы с уже припаянными проводниками. Даже с такими элементами вам нужно быть готовым много поработать паяльником. Если же вы купите элементы без проводников, приготовьтесь работать паяльником раза в 2-3 больше. Короче, лучше переплатить за уже припаянные провода.

Также я купил пару наборов элементов без заливки воском у другого продавца. Эти элементы пришли упакованные в пластиковую коробку. Они болтались в коробке и немного обкололись по бокам и углам. Незначительные сколы не имеют особого значения. Они не смогут снизить мощность элемента настолько, чтобы об этом надо было беспокоиться. Купленных мной элементов должно хватить на сборку двух СБ. Я знаю, что возможно сломаю парочку при сборке, поэтому купил чуть больше.

Солнечные элементы продаются самого широкого спектра форм и размеров. Вы можете использовать более крупные или мелкие, чем мои 3х6 дюймов. Просто помните:

• Элементы одного типа производят одинаковое напряжение независимо от их размера. Поэтому для получения заданного напряжения всегда потребуется одинаковое количество элементов.

• Большие по размеру элементы могут генерировать бОльший ток, а меньшие по размеру, соответственно – меньший ток.

• Общая мощность вашей батареи определяется как ее напряжение умноженное на генерируемый ток.

Использование больших по размеру элементов позволит получить большую мощность при том же напряжении, но батарея получится крупнее и тяжелее. Использование меньших элементов позволит уменьшить и облегчить батарею, но не сможет обеспечить такую же мощность. Также стоит отметить, что использование в одной батарее элементов разных размеров – плохая идея. Причина в том, что максимальный ток, генерируемый вашей батареей, будет ограничен током самого маленького элемента, а более крупные элементы не будут работать в полную силу.

Солнечные элементы, на которых я остановил выбор, имеют размер 3х6 дюйма и способны генерировать ток примерно 3 ампера. Я планирую соединить последовательно 36 таких элементов, чтобы получить напряжение чуть больше 18 вольт. В результате должна получиться батарея, способная выдавать мощность порядка 60 ватт на ярком солнце. Звучит не сильно впечатляюще, но все же это лучше чем ничего. При чем, это 60Вт каждый день, когда светит солнце. Эта энергия будет идти на зарядку аккумулятора, который будет использоваться для питания светильников и небольшой аппаратуры всего несколько часов после наступления темноты. Просто когда я иду спать, мои энергетические потребности сводятся к нулю. Короче, 60 Вт это вполне достаточно, особенно учитывая, что у меня есть ветровой генератор, который тоже производит энергию, когда дует ветер.

После того как вы купите свои солнечные элементы спрячьте их в безопасное место, где они не разобьются, не попадут детям для игр и не будут съедены вашей собакой до тех пор, пока вы не будете готовы установить их в вашу СБ. Элементы очень хрупкие. Грубое обращение превратит ваши дорогие солнечные элементы в маленькие синенькие блестящие и ни для чего непригодные осколочки.

Итак, солнце батарея это просто неглубокий ящик. Я начал с постройки такого ящика. Я сделал его неглубоким, чтобы борта не затеняли солнечные элементы, когда солнце светит под углом. Сделан он из фанеры толщиной 3/8 дюйма с бортиками из реек толщиной 3/4 дюйма. Бортики приклеены и привинчены на место. Батарея будет содержать 36 элементов размером 3х6 дюймов. Я решил разделить их на две группы по 18 шт. просто для того, чтобы их было проще паять в будущем. Отсюда и центральная планка посередине ящика.

Вот небольшой набросок, показывающий размеры моей СБ. Все размеры в дюймах (простите меня, поклонники метрической системы). Бортики толщиной 3/4 дюйма идут вокруг всего листа фанеры. Такой же бортик идет по центру и делит батарею на две части. В общем, я решил сделать так. Но в принципе, размеры и общий дизайн не критичны. Можете свободно все варьировать в своем эскизе. Размеры же тут я приводу для тех людей, которые постоянно ноют, чтобы я включил их в свои эскизы. Я всегда поощряю народ экспериментировать и изобретать что-то свое, нежели слепо следовать инструкциям, написанным мной (или кем-то еще). Возможно, у вас получится лучше.

Вид одной из половин моей будущей батареи. В этой половине будет размещена первая группа из 18 элементов. Обратите внимание на небольшие отверстия в бортиках. Это будет нижняя часть батареи (на фото верх находится внизу). Это вентиляционные отверстия, предназначенные для выравнивания давления воздуха внутри и снаружи СБ и служащие для удаления влаги. Эти отверстия должны быть только внизу батареи, иначе дождь и роса попадут внутрь. Такие же вентиляционные отверстия должны быть сделаны в центральной разделительной планке.

Далее я вырезал два подходящих по размеру куска ДВП. Они будут служить подложками, на которых будут собираться солнечные элементы. Они должны свободно помещаться между бортиками. Не обязательно использовать именно перфорированные листы ДВП, просто у меня оказались такие под рукой. Пойдет любой тонкий, жесткий и не проводящий ток материал.

Чтобы защитить батарею от погодных неприятностей, лицевую сторону закрываем оргстеклом. Эти два куска оргстекла были вырезаны, чтобы закрывать всю батарею полностью. У меня не было одного достаточно большого куска. Стекло тоже можно использовать, но стекло бьется. Град, камни и летящий мусор могут разбить стекло, а от оргстекла просто отскочат. Как видите, начинает вырисовываться картинка, как солнце батарея будет выглядеть в итоге.

Упс! На фото два листа оргстекла соединенные на центральной перегородке. Я сверлил отверстия вокруг кромки, чтобы посадить оргстекло на шурупы. Будьте осторожны, сверля отверстия возле кромки оргстекла. Будете сильно давить – сломается, что у меня и произошло. В итоге, я просто приклеил отломавшийся кусок и просверлил недалеко новое отверстие.

После этого, я окрасил все деревянные части солнечной батареи несколькими слоями краски, чтобы защитить их от влаги и воздействия окружающей среды. Ящик я покрасил внутри и снаружи. При выборе типа краски и ее цвета был использован научный подход. Я взболтал всю краску из остатков, имеющихся у меня в гараже, и выбрал ту банку, в которой краски хватит, чтобы сделать всю работу.

Подложки тоже были окрашены в несколько слоев с обеих сторон. Убедитесь, что вы хорошо все прокрасили, иначе дерево может покоробиться от влаги. А это может повредить солнечные элементы, которые будут приклеены к подложкам.

Теперь, когда у меня есть основа для СБ, самое время подготовить солнечные элементы.

Как я говорил раньше, удаление воска с солнечных элементов – это настоящая головная боль. После нескольких проб и ошибок я все-таки нашел неплохой способ. Но я по-прежнему рекомендую покупать элементы у того, кто не заливает их воском.

Первый шаг, это «купание» в горячей воде, чтобы растопить воск и отделить элементы друг от друга. Не дайте воде закипеть, иначе пузырьки пара будут сильно бить элементы один о другой. Кипящая вода также может быть слишком горячей, в элементах могут быть нарушены электрические контакты. Я также рекомендую погружать элементы в холодную воду, а потом медленно их нагревать, чтобы исключить неравномерный нагрев. Пластиковые щипцы и лопатка помогут отделить элементы, когда воск растает. Постарайтесь сильно не тянуть за металлические проводники – могут порваться. Я обнаружил это, когда пробовал разделить свои элементы. Хорошо, что я купил их с запасом.

Тут показана финальная версия «установки» которую я использовал. Моя подруга спросила, что это я готовлю. Вообразите ее удивление, когда я ответил: «Солнечные элементы». Первая «горячая ванна» для растапливания воска находится на заднем плане справа. На переднем плане слева – горячая мыльная вода, а справа – чистая горячая вода. Температуры во всех кастрюлях ниже температуры кипения воды. Сначала в дальней кастрюле растапливаем воск, переносим элементы по одному в мыльную воду, чтобы удалить остатки воска, после чего промываем в чистой воде. Выкладываем элементы для просушки на полотенце. Вы можете менять мыльную воду и воду для промывки почаще. Только не сливайте использованную воду в канализацию, т.к. воск затвердеет и засорит сток. Этот процесс удалил практически весь воск с солнечных элементов. Только на некоторых остались тонкие пленки, но это не помешает пайке и работе элементов. Промывка растворителем, возможно, удалит остатки воска, но это может быть опасно и зловонно.

[SIZE=24pt]Кому интересно могу выложить продолжение?![/SIZE]

 

МАЛАДЭЦ!))) Тока, мы ж тут не в Аризоне... Вот если б кто выложил схемы ветрогенератора киловатта на 3...

 

Ведьма, это для вас: Ветроэнергетика (Зарегистрируйтесь или Авторизуйтесь) (на все случаи жизни...).

Насчёт солнечных элементов - у нас солнечных дней мало и солнце не высоко над горизонтом. Нужен будет механизм поворота за светилом.

Где есть хоть малейшая возможность электрофикации - это не выгодно. Если же вдали от цивилизации, то опыт выживания Робинзона интересен..., может судьба закинет на что-либо необитаемое - пригодятся воспоминания.

 

Спасибо большое! У меня дом на пригорке, ветры постоянные, именно ветрогенератора мне и не хватает, для полной автономности.

 

В силу объективных обстоятельств Ваш покорный слуга столкнулся с необходимостью электрификации загородного дома в 2000 году. И могу обоснованно заявить, что не являясь поклонником корейской кухни "съел собаку вместе с будкой" на поляне альтернативных, возобновляемых источников энергии.

Первое разочарование случилось после установки (Зарегистрируйтесь или Авторизуйтесь) своего. И хотя ему было предоставлено лучшее место, с точки зрения аэродинамики, он упорно не хотел отрабатывать затраченные средства. В криминальных поисках причины выяснилось:

1). Указанные метеостанциями (Зарегистрируйтесь или Авторизуйтесь) соответствуют действительности на высоте более 20 метров (там откуда метят птички) и при отсутствии на поверхности естественных преград (деревья, строения и пр.).

2). Указанную в рекламных проспектах мощность ветрогенератора можно снять, но только в аэротрубе, при постоянной скорости ветра и неизменном направлении. В природе подобные условия большая находка, если не сказать артефакт. По факту, этот "флюгер мечется как юная разведчица".

Смирившись с воздвигнутым на крышу памятником наивности и закусив удила, возобновил поиски «Соломонова решения».

Подняв уровень воды в дренажной канаве на 20 сантиметров и внедрив самодельную микрогэс на основе велосипедного генератора, пришёл к выводу: Это не наш метод.

Нет, "мечта Кулибина" крутилась, но почему-то только в режиме холостого хода. А при подключении светодиодного фонарика впадала в режим бессрочной забастовки донецких шахтёров.

Так как вступать в профсоюз анонимных алкоголиков время ещё не пришло, решил продолжить творческие изыски.

Идея биогаза в силу эстетических нюансов и побочных ароматов производства почему-то самоликвидировалась. А электричества по прежнему хотелось. Ждать милости от «Толика», после того как он натянул страну на ваучер, казалось не романтично.

И хотя сейчас всё видится с долей самоиронии и сарказма, на момент реализации плана взятия Бастилии, почему-то не улыбалось. Но ведь и Сашку Македонского не пальцем делали.

Следующий исторический этап был: «Солнечная батарея - своими руками».

Экибано на основе мощных спиленных диодов с почестями отправлено в "корзину", но сохранились осколки народного творчества из солнечных элементов. Доблестно украденных с завода «Светлана» и проданных, каким-то высоко "моральным" патриотом, вашему автору на известном радиорынке.

Фото данного шедевра электроники не претендует на «Русский музей», но снисходительно заняло место на этой странице, внизу.

А если серьёзно, то:

Можно долго и беспочвенно рассуждать о гелиоэнергетике, но до тех пор пока обыватель не увидит два раза в день солнечный модуль на крыше чужого дома, и постоянный свет в окошке, он не поверит, что "эта сковорода заговорит". Такова специфика нашего менталитета.

Вы можете не верить автору, как лицу заинтересованному, но как быть с людьми которые установили солнечные модули и жалеют, что не сделали этого ранее?

Большинство из них в течении нескольких лет испытывали "головную боль" и неудобства отказывая себе в "лампочке Ильича", хотя изобрёл её не Ильич.

Ужин при свечах конечно романтично, но два раза в год. Когда ежедневно, начинаешь понимать: - Романтика это штука, о которой хорошо мечтать и вспоминать.

А что стоит выскочить в дождь для заправки "обсохшего" генератора, в конце последнего периода при счёте 2:2!

Подобные прелести хорошо знакомы владельцам генераторов. Сколько их ещё, весьма интересных вариантов достойных пера Зощенко?

Откуда синяк под глазом? - Залез в погреб и погас свет. Очнулся гипс.

А куда складывать анамнез клиентов, жалующихся, что (Зарегистрируйтесь или Авторизуйтесь): - "Это наркотик, хочется ещё и ещё"?

Как несостоявшийся психиатр я их понимаю.

Когда приходит осознание, что всё это реально работает, а прелести освещения, ТВ и прочие "атавизмы" 20 века бесплатно питает солнышко, очень хочется ещё. Сегодня лампочку, а завтра «Джакузи» запитать и показать хук слева плану «ГОЭЛРО».

После чего растянутся на травке и произнести это сладкое слово «Халява».



Делитесь опытом, господа. Юмор приветствуется. Спасибо.

(Зарегистрируйтесь или Авторизуйтесь).

 

с юмором написано

 

Прочитал ветку и зародилась одна мысль сделать (или приобрести) электрогенератор, который бы накапливал энергию в батареи, и подключить его до велосипедного тренажёра. Будет отличный стимул для тренировки. (Идея не новая, но вряд ли кем-то реализованная в домашних условиях)...

 

Где-то год назад видел в новостях, что учёные интегрировали электро генератор в одежду. Во время движения человека он вырабатывает электрический ток, которого вполне достаточно, чтобы заряжать небольшие портативные устройства. Если, например, залезть в семейное ложе не снимая такой одежды, то тоже можно нагенерить немало электричества

 

Однажды мне попало в руки несколько транзисторов кт-808. Я в одном из радиожурналов читал, что кристаллы таких транзисторов имеют свойства фотоэлементов. Провел эксперимент: спилил ножевкой корпус, установил оставшуюся часть в ярко освещенном месте и измерил тестером напряжение. Не помню уже точно в каких точках – Б-Э, Б-К или К-Э – прибор показал 0,2 В, а при меньшем освещении 0,1-0,15 В. То есть, для получения 12 В, которые нужны большинству современных девайсов, необходимо не менее 60 транзисторов. 

Хочу на даче для прогрева помещений и постоянной подачи сухого чистого воздуха установить солнечный воздушный коллектор, работающий полностью автономно круглый год. Идеальный вариант, когда вентилятор, гонящий воздух, питается от солнечной батареи. Это безопасно, экономно и эффективно в нужный период дня – ночью, когда воздух в коллекторе не прогревается, вентилятор не работает. В продаже такие уже есть. Не знаю, стоит ли сооружать такую систему самостоятельно. Дело в том, что самодельная конструкция СБ из транзисторов будет иметь ряд недостатков: большой вес и размер (правда, кристаллы можно отсоединить от корпуса, но тогда возникнет вопрос крепления и соединения в батарею), сложности с защитой (герметичный корпус, бликоотражающее стекло), да и сами транзисторы еще нужно где-то добыть. И это только часть устройства, питающая вентилятор. Может лучше купить готовый коллектор? Технологически он будет намного совершеннее.