Экономим немалые средства с «золотыми» руками

Дата публикации: 17 декабря 2013

Готовые панели солнечных элементовКак это ни печально, но мало кто задумывается о чистоте окружающей среды и заботе о ней. А ведь огромное количество токсичных веществ ежедневно выделяется в атмосферу нашей планеты. Поэтому не лишним будет сделать хотя бы маленький шаг навстречу «зеленой» энергетике, одним из направлений которой является солнечная энергия как источник получения электрической энергии. А в роли главного элемента подобной системы выступают солнечные батареи.

Приобрести панели, генерирующие электрическую энергию, несложно. Но решающим фактором при их покупке может стать значительная стоимость батарей. Не каждому будет по карману дорогостоящая солнечная система. Но если есть желание и немного упорства, то выход всегда можно найти, например, сделать солнечную батарею своими руками. Процесс их изготовления достаточно прост и будет доступен каждому. А наша статья постарается сделать все, чтобы Вам было еще проще.

С чего нужно начать…

Отдельный солнечный фотоэлементНа первый взгляд может показаться, что самостоятельная сборка солнечных батарей по стоимости будет сопоставима с приобретением уже готовой панели такой же мощности. Но если посчитать, то это далеко не так. Гораздо выгоднее приобрести фотоэлементы отдельно и уже из них собрать панель своими руками.

Первое с чем нужно будет определиться – это тип панелей. Наиболее распространенными являются фотоэлементы из поликристаллического и монокристаллического кремния. Первые стоят дешевле, зато имеют более низкий КПД. Хотя их и выбирают чаще за счет того, что поликристаллические панели лучше поглощают рассеянный свет, в то время как монокристаллические «питаются» исключительно прямыми лучами.

Затем следует анализ требуемой мощности системы, отсюда будет вытекать необходимое количество элементов и площадь, которая понадобиться для их монтажа. Несомненным плюсом станет возможность постепенного наращивания системы, то есть если Ваш первый опыт сборки батареи своими руками окажется успешным, Вы в дальнейшем без труда сможете подсоединить к ней дополнительно некоторое число фотоэлементов, тем самым нарастив ее мощность.

В магазинах представлены фотоэлементы, как с уже припаянными проводниками, так и наоборот. Лучше переплатить, но выбрать первый вариант. Это избавит Вас от лишней головной боли, так как пайка проводников займет уйму времени.

Переходим к процессу пайки…

Солнечные фотоэлементы куплены, теперь можно приступать к их сборке. Правила, которые необходимо запомнить:

  1. Солнечные модули крайне хрупкие, поэтому обращаться с ними нужно очень осторожно. Не стоит складывать фотоэлементы друг на друга во избежание трещин в нижних образцах
  2. При последовательном соединении суммируется напряжение каждого фотоэлемента, значение тока же остается неизменным, при параллельном – наоборот. Поэтому, чтобы сделать батареи нужной мощности используйте и первый, и второй вариант соединения.
  3. При использовании аккумулятора, следует предусмотреть и его параметры. Так для 12-вольтного аккумулятора оптимальный вариант – солнечная батарея с напряжением 18 Вольт.

Процесс пайкиПроцесс пайки приведен на рисунке слева. Перед пайкой предварительно наносится флюс и припой, после чего следует припаять серебряные контакты. Все операции следует производить очень аккуратно, чтобы не повредить элементы. Запомните: при размещении солнечных элементов оставляйте между ними небольшое расстояние примерно 5 мм.

Как правильно паять солнечные фотоэлементы, узнаем из видео:

Модули спаяны, дело за малым

Фотоэлементы спаяны между собой, теперь следующий шаг – корпус. Можно приобрести уже готовую раму в магазине или сделать своими руками. Мы рассмотрим второй вариант. Как правило, для этого понадобятся алюминиевые уголки, фанера в качестве подложки и оргстекло в качестве прозрачного покрытия. Вы можете воспользоваться другими материалами, но помните, что для покрытия батарей следует выбирать прозрачный материал, который не пропускает инфракрасное излучение, это будет способствовать меньшему нагреву солнечных модулей. В таблице 1 приведены некоторые виды материалов с указанием значимых для нас характеристик.

Таблица 1

Материал Показатель преломления Светопропускание, % Удельный вес, г/см3
Стекло 1,43 – 2,17 92 – 99 3,168
Оргстекло 1,51 92 – 93 1,19
Поликарбонат 1,59 До 92 0,198
Плексиглас 1,419 92 1,19
Минеральное стекло 1,52 – 1,9 98 1,40

Монтажная лента для крепленияСпаянные между собой цепочки модулей приклеиваем к подложке. Для этой цели подойдет силиконовый герметик или вспененная монтажная лента самоклеющаяся двусторонняя. Помните, что солнечные фотоэлементы следует приклеивать только по центру, так как со временем под действием влажности и различных температур они деформируются, и если Вы приклеите их по всей площади, то они просто напросто сломаются.

Для соединения между собой цепочек солнечных батарей используется специальная шина – более широкий плоский провод, при его отсутствии подойдет и медная оплетка от кабеля. С помощью этой же шины рекомендуем сделать вывод контактов на «минус» и «плюс», а вывод «средней точке» понадобится, если Вы хотите подключить шунтирующие диоды, препятствующие разряду батареи в ночное время. Чтобы шина не болталась, ее также как и фотоэлементы можно приклеить к подложке.

Важные нюансы…

Деревянный корпус с отверстиямиМногие производители для упрочнения фотоэлементов покрывают их воском. Если Вам попались именно такие образцы, обязательно позаботьтесь об удалении этого самого воска. Это можно сделать «искупав» модули в горячей воде ниже температуры кипения. Но процесс этот очень сложный и долгий, поэтому лучше приобретать батареи, которые не были покрыты воском, хоть это и усложняет процесс их транспортировки.

При изготовлении рамы для корпуса следует предусмотреть небольшой бортик, это потребуется для того, чтобы не размещать стеклянное покрытие непосредственно на скрепленные цепочки фотоэлементов. Иначе даже при небольшом давлении сверху, собранные модули могут треснуть. Поэтому стекло следует прикреплять не к самой фанере, а к бортику изготовленной рамы. Либо можно использовать все ту же вспененную монтажную ленту, которая клеится по краям всей конструкции на подложку, а уже сверху помещается прозрачное покрытие.

Рама из алюминиевых уголковДля выравнивания давления снаружи и внутри всей конструкции необходимо предусмотреть небольшие вентиляционные отверстия. Делать их следует только внизу батареи, чтобы внутрь не попал дождь и роса. Для вывода проводов в днище батареи также делается небольшое отверстие.

Герметизация способствует упрочнению конструкции, но при этом и усложняет весь процесс сборки. Достаточно будет произвести герметизацию стыков системы, а также отверстий, через которые выводятся провода. Запомните: прежде чем воспользоваться герметиком, проверьте систему на работоспособность, чтобы не создавать себе лишних хлопот.

В этой статье мы рассказали о том, как можно собрать солнечную батарею из готовых фотоэлементов своими руками, но, как говорится, «голь на выдумки хитра». Так что существует еще немало других способов, благодаря которым солнечная энергия может стать отличным источником энергоснабжения, да и финансовых вложений они требуют еще меньше. О них мы Вам расскажем в самом скором будущем, не пропустите, ведь солнечная энергия – это путь в экологически чистое будущее.

Статью подготовила Абдуллина Регина

Рама для солнечной батареи:

Наверх