Солнечная батарея своими руками
Автор: Сергей   

Способ разработанный мною конечно может быть и не лёгкий но зато позволяет без особых напрягов полностью разобрать панель в случае необходимости легко заменить любую секцию не повреждая ни одну из соседних. Также при необходимости вожет быть заменём любой узел каркаса. Не думаю что это мне понадобится в дальнейшем но на период сборки и тестов (Особенно в первых панелях) очень даже пригодилось.

Как ни странно начинал сборку я с тестов солнечных элементов преобретённых заранее с помощью интернет магазина Ebay. Тип секций я выбрал размером 3 на 6 дюймов, что приблизительно составляет 7.5 на 15 см. Он оказался самым ходовым а также оптимально подходящий для меня по размеру. Ввиду того что в панеле способной заряжать 12в аккумуляторную батарею используется 36 таких элементов соединённых паралельно. По моим расчётам внешние размеры панели должны были получится в районе 67.5 х 80.5см. Тоесть достаточно не громосткие. Заказав стекло и спаяв на на нём все 36 элементов приступил к долгожданным тестам.

Итак напряжение холстого хода или так скажем напряжение разомкнутой цепи (Далее НРЦ) оказались в пределах 21в. А не многовато ли вольтов скажете вы... Нет не много. Всё дело в том что напряжение на солнечной панели сильно просаживается при нагрузке. И для получения оптимальных вольт - амперных показателей (в районе 14 -15в) необходимо именно  36 элементов с НРЦ 21в. Для наглядности взгляним на вольт-амперную характеристику, изображенную на рисунке.

 

Крайними точками на ней являются точка напряжения холостого хода (I=0), отражающая ЭДС батареи, и точка тока короткого замыкания. Солнечные батареи не боятся коротких замыканий, так что измерить ток короткого замыкания можно, просто подключив амперметр к клеммам батареи. При этом вся вырабатываемая энергия будет выделяться на самой батарее в виде тепла. То же самое происходит, если к батарее вообще не подключена нагрузка. При подключении к батарее нагрузки, часть энергии будет выделяться на ней. При уменьшении сопротивления нагрузки, напряжение будет падать, сначала слабо, а ток возрастать. Соответственно, будет возрастать и отдаваемая нагрузке мощность. В некоторой точке «С» мощность, выделяемая на нагрузке, достигает своего максимума, после чего, при дальнейшем уменьшении сопротивления, напряжение на нагрузке начинает резко падать, а вместе с ним и выделяемая мощность. Точка «С» называется точкой максимальной мощности.

К сожалению моя тестируемая батарея из солнечных панелей не выдавала в полуденное время более чем 2.8 - 2.9А вместо обещщанных 3.6А. Это конечно немного расстроило. Но не остановило меня на этом. Кстати тесты проводились весной на побережье Каспийского моря в городе Баку (Азербайджан) Как видите по диаграмме это место средней солнечной активности.

 

Учитывая всё вышеизложенное при максимальном токе в 2.9А и напряжении 14в в нагруженном состоянии. Итого мы получаем чистыми (без всяких *ибеевских* фантазий и уверений) порядком 40Вт с каждой панели. Некоторые могут оспорить этот факт утверждая что заниженная выходная мошность является следствием несагласованности пластин. А нет, в процессе сборки тестовой панели каждая секция была отобрана с одинаковым внутренним сопротивлением. Учитывая то что отбирать мне было из чего так как заказал сразу на 3 понели в количестве 108 пластинок + несколько в качестве бонуса. Кстати так обходится максимально выгодно. Приблизительно 190$ с доставкой и 0 за растаможку. (В страну лимитирован бесплатный ввоз 200$)

Ка видите на снимке, панели преобретал целые с наплавленными перемычками на лицевой части и в полную длину для спаивания со следующей секцией.

 Ето экономит время на сборку а так же как ни странно деньги несмотря на то что эти элементы ощутимо дороже. Всё дело в том что вы не преобретаете дополнителные перепычки, жидкую канифоль а так же нет отбраковки в процессе напаивания перемычек на лицевую сторону пластины. Особенно для тех у кого нет опыта в этом. Панели иногда лопаются, канифоль растекается по краям, что снижает эффективность самой секции а также возможные наплывы олова что ухудшает прилегание пластины к стеклу. Это в далнейшем приведёт к снижению теплоотдачи, перегреву пластин и в конечном результате довольно ощутимым падением мощности. 

И так для сборки солнечной панели нам понадобятся следующие материалы:

  1. Оконное стекло 4мм толщиной с размерами 66 х 79см.
  2. Угольники металлические 2.5Х2.5см сваренные в рамку с внешним размером 67.5 х 80.5см.
  3. 36 солнечных элементов 7.5х15см.
  4. Плотная целофановая плёнка нарезанная с такими же размерами как стекло.
  5. Фанера 5мм с размерами 67х80см.
  6. Губка толщиной 5см нарезанная под внутренний размер деревянной рамки.
  7. Рейка с размерами 2.5х3.5см общей длиной равной периметру рамки.
  8. Одна распределительная коробка с крышкой.
  9. Около метра провода сечением 2.5мм.
  10. 2 клемных зажима.
  11. Диод шотки ампер на пять.
  12. Скотч канцелярский шириной 12мм. (Прозрачный)
  13. Уплотнительная резина. (обычно используется для уплотнения зазоров дверей и окон)
  14. Рулон строительного скотча.
  15. Пара десятков шурупов длиной 2 -2.5см.

А так-же канифоль, олово, силикон, немного лака и шкурка (Липучка) для шлифовки деревянных поверхностей. 


На очищенное стекло выкладываются элементы с учётом полярности по 9 штук в каждом ряду. Скотчем фиксируются между собой с зазором 1.5- 2мм. 

Как вы заметили каждая из панелей отмечена определённым числом. Это внутреннее сопротивление пластины выраженное в омах.

Ну вот, все панели уже на месте.

Для того чтобы панели не смещались по отношению к друг другу. Закрепляем между собой в углах и по сторонам.

  

Для обеспечения теплового зазора выгибаем перемычки следующим образом. Я использовал для этого обыкновенную зубочистку.

В итоге должно получиться что то вроде этого.

Ну и наконец приступаем к спаиванию элементов.

 

На данном этапе у вас должно получится что-то вроде этого.


Спаяв все элементы в четыре ряда приступаем к обьеденению панелей между рядами. Для этого нам понадобятся специальные перемычки которые можно купить на Ebay или использовать что-нибудь другое подходящщее по требованиям. Я на пример применил для этого сетку для отбора олова.

Для того чтобы отрицательные выводы с лицевой стороны пластин не коротили при загибе. Изолируйте крайние панели с помощью строительного скотча так как показано ниже.

Ну и наконец припаиваем перемычки между рядами таким образом чтобы получилась непрерывная цепь из тридцати шести последовательно соединённых элементов.

Далее приступим к напаиванию выводов. Для этого я использовал ту же сетку для отбора олова.

Полностью спаяная панель выглядит приблизительно так.

Приступаем к сборке каркаса.

Для этого я из угольником 2.5х2.5см сварил рамку с внешним размером 67.5 х 80.5см. Отшкурил и покрасил в три слоя антикорозийной краской для металических конструкций. Внутреннюю сторону рамки обклеил уплотнительной резиной. Получилось вот что.

Воизбежании пропусков воды убеждаемся что на углах резина нарезана и наклеена максимально плотно друг к другу.

Устанавливаем стекло с наклееными спаяными панелями в рамку так чтоб со всех сторон от торца стекла до внутренних стенок рамки было одинаковым. Зазор по периметру должен получится в пределах 4х6мм.

После этого накрываем нарезанной заранее в размер стекла полиэтиленовой плёнкой в два слоя. И обжимаем его деревянной рамкой закрепляя шурупами сквозь заранее сделанные отверстия в  металлическом каркасе. Рамка так-же имеет резиновые уплотнители с обеих сторон. Тем самым мы герметезируем пространство между стеклом и полиэтиленовой плёнкой. Тоесть сами солнечные элементы. В дальнейшем это будет припятствовать их окислению и соответственно преждевременному выходу из строя.

Для выводов необходимо сделать небольшие (Я например прокалывал отверстия разогретым жалом пояльника) отверсия и пропустить сквозь полиетиленовое покрытие как показано ниже.

Для того чтобы равномерно прижать солнечные панели к стеклу я использовал губку толщиной 4-5см. Прижатые солнечные панели не перегреваются отдавая тепло стеклу обдуваемое извне.

Накрываем заднюю сторону предварительно напаяв на выводы панели провода длиной приблизительно 50 см и сечением в 2.5мм.

После чего подключаем и крепим коробку для отвода питания. В разрыв клемнику необходимо установить диод для предотвращения утечки тока в ночное время суток.

Прикручиваем крышку пнели по периметру деревянной рамки. Крепим распределительную коробку к крышке исползуя небольшие шурупы. Как видите дальнейшее подключение кабеля будет весьма удобным так как я использовал клемники установив их в коробке.

Наконец подходим к заключительному этапу. Для герметизации все швы по периметру  обклеиваем строительным скотчем. Стыки между скотчем и лакированной фанерой ещё раз проходим прозрачтым канцелярским скотчем. Он препятствует отклеиванию строительного скотча (Проверено временем).

И так наша панель готова за исключением пары штрихов. Необходимо будет промазать силиконом распределительную коробку по периметру посадки на заднюю крышку панели. А так-же по углам с лицевой строны солнечной батареи.

Примерно так выглядит в сборе, готовая к установке солнечная панель.

Подробное описание об установке  находится в разделе "Установка солнечных панелей"

Ожидается обновление.....

 
Интересная статья? Поделись ей с другими:

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

солнце

Эксплуатация солнечных батарей

Самодельные солнечные батареи | Воскресенье, 6 Февраля 2011

Практические испытания солнечных батарей...

Самодельная солнечная батарея

Самодельные солнечные батареи | Среда, 1 Февраля 2012

Начинаю свой проект по...

Солнечные батареи и аккумуляторы

Самодельные солнечные батареи | Воскресенье, 6 Февраля 2011

На первых спутниках Земли...

Монтаж солнечных панелей

Самодельные солнечные батареи | Суббота, 12 Февраля 2011

При монтаже, солнечные панели...

Солнечную батарею сделать своими руками

Самодельные солнечные батареи | Понедельник, 6 Февраля 2012

Солнечные батареи своими руками...

Инвертор

Самодельные солнечные батареи | Вторник, 4 Января 2011

   Инвертор превращает постоянный ток...

ветер

Ветроустановка своими руками

Самодельные ветрогенераторы | Вторник, 7 Февраля 2012

Автор: Евгений ВасильевичЯ сделал...

5-метровый самодельный ветрогенератор (Часть 4)

Самодельные ветрогенераторы | Вторник, 20 Марта 2012

Предыдущая часть здесьСхема проводки простая...

Самодельный ветрогенератор

Самодельные ветрогенераторы | Вторник, 4 Января 2011

Хочу предложить читателям интересное на...

Ветрогенератор своими руками

Самодельные ветрогенераторы | Воскресенье, 6 Февраля 2011

Ветрогенератор роторного типа. Мощностью до...

Ветроустановка 3.1м

Самодельные ветрогенераторы | Вторник, 7 Февраля 2012

Данная установка планировалась как...

Самодельный ветряк с лопастями из алюминиевой трубы

Самодельные ветрогенераторы | Вторник, 7 Февраля 2012

Автор: Бурлака Виктор Афанасьевич.Самодельный ветряк. Я...