Солнечная батарея своими руками — особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Идея преобразования солнечного света в электрическую энергию существует давно, и для этого специалистами разработано множество технологий. Сдерживающим фактором в массовом промышленном производстве солнечных батарей в большей степени является не высокий коэффициент полезного действия этих устройств и высокая цена.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

На специализированных сайтах размещены разнообразные фото солнечных батарей с подробным описанием последовательности сборки, расхода и стоимости используемых материалов. Предприимчивые мужи, слегка поскрипев мозгами, из соображения экономии денежных средств, приступают к самостоятельному изготовлению резервных источников электрической энергии.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Следует отметить такую забавную тенденцию, что систематическое повышение тарифов за использование электрической энергии, на самом деле является катализатором развития целого направления альтернативных источников энергии.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Энергия Солнца во благо людям

Углеводородные энергоносители смеют свойство заканчиваться, а их использование не всегда происходит в чистых технологических процессах. Поэтому мы наблюдаем постоянное загрязнение окружающей среды, в которой живут люди.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Применение альтернативных источников электрической энергии позволит сохранить экологию для будущих поколений. Использование энергии Солнца имеет ряд преимуществ:

  • неиссякаемый потенциал. Светило способно удовлетворить потребности человека в любом количестве нужной ему чистой энергии;
  • энергия тишины. Преобразование солнечного света в электрическую энергию происходит в полной тишине. Это является важным фактором, который выгодно отличает этот процесс от других методов получения электрической энергии;
  • бесплатный свет. Солнечные лучи проникают повсюду и бесплатно согревают каждого жителя. Однажды вложив деньги в приобретение солнечных батарей, владелец может гарантированно эксплуатировать модуль в течение двадцати лет.

Основной принцип работы

Преобразование солнечного света в электрическую энергию происходит в результате того, что в полупроводнике возникают дополнительные носители дырок или электронов, как явление внутреннего фотоэффекта поглощения солнечного света.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

При этом электроны собираются в n- области, а дырки концентрируются в р-области. На границе этих областей появляется сила, которая двигает электроны. Подключив внешнюю нагрузку, освещая при этом солнечным светом р-n переход, приборы зафиксируют ток электронов.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Блокирующий диод не позволит разрядиться аккумуляторам в темное время суток, поэтому его обязательно нужно включить в схему работы общего модуля. При изготовлении пластин, которые поглощают солнечный свет, используются редкоземельные металлы.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Не рентабельным делом было в прошлом веке развивать массовое производство из-за высокой стоимости исходных материалов. Сегодня, благодаря развитию технологий, специалисты предлагают использовать современные кремниевые фотоэлементы по вполне демократичной цене.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Рассчитать нужную мощность

После принятия судьбоносного решения изготовить самостоятельно в домашних условиях солнечную батарею, необходимо понимать какая требуется мощность. Выдаваемая мощность устройства находится в прямой зависимости от площади рабочей поверхности солнечных батарей. Чем больше пластин с фотоэлементами, тем мощнее солнечная батарея.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Индивидуальная система, которая автономно обеспечивает электроэнергией дом, обычно применяется в районах, где нет централизованных электрических сетей. Комбинированная система предполагает совмещение использования электроэнергии от традиционного источника и солнечных батарей как резервный вариант.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Путем несложных арифметических действий следует определить суммарную необходимую мощность потребления энергии. Умножив величину генерируемой силы тока (А) на показатель напряжения (V), получим мощность солнечной батареи (Вт).

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Из практики известно, что один квадратный метр поверхности солнечной батареи производит в час около ста двадцати ватт электрической энергии. Теперь нужно подобрать свинцово-кислотную аккумуляторную батарею достаточной емкости. Запаса энергии в аккумуляторах должно хватать на сутки бесперебойной работы все потребителей.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Если вам не приходилось иметь дело с эксплуатацией солнечных модулей, не стоит сразу создавать большую поляну из панелей. Пусть будут скромны ваши желания, сделайте для начала небольшой модуль и попробуйте его эксплуатировать во всех режимах.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Потребуются также данные об инсоляции в конкретной местности. Инвертор следует подбирать по показателю максимальной пиковой нагрузки. Желательно иметь возможность автоматического отключения нагрузок от аккумулятора и получения электроэнергии напрямую с солнечной батареи.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Последовательность сборки корпуса

Для того, чтобы изготовить солнечную батарею своими руками из подручных материалов, необходимо иметь определенный запас базовых знаний и минимальные навыки обращения с инструментом.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Следует при разработке проекта быть предусмотрительным, и обеспечить расположение панелей таким образом, чтобы угол наклона солнечных лучей по возможности приближался к прямому углу. Основной качественной характеристикой данного устройства является показатель коэффициента полезного действия. Так вот, этот показатель напрямую связан с возможностью устройства автоматически поворачивать панели к Солнцу.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Для начала, следует поработать над схемой солнечных батарей и приготовить необходимые комплектующие материалы. Необходимо иметь:

  • листы многослойной фанеры толщиной десять миллиметров;
  • листы древесноволокнистой плиты повышенной плотности;
  • деревянные бруски для устройства бортиков;
  • стальные уголки, шурупы;
  • органическое стекло листовое, клей, краска.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Из фанеры следует сделать одинакового размера заготовки основания панелей. Теперь по периметру этих листов с помощью шурупов прикрепите деревянные бруски, которые будут служить бортиком для панели. Внутреннюю поверхность панели следует тщательно обработать антисептическим средством.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Верхнюю часть панели изготавливают из листового органического стекла. Оно имеет нужный показатель преломления солнечного света. Между собой панели нужно соединить стальными уголками по древесноволокнистой плите.

В боковых стенках панели необходимо сделать несколько вентиляционных отверстий. Чтобы придать панели косметический вид, следует покрыть двумя слоями масляной краски.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Порядок сборки пластин

Достаточно ответственным этапом работ можно назвать сборку пластин с фотоэлементами. Желательно предварительно внимательно изучить инструкцию, как делать солнечную батарею.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

От качества соединения между собой пластин напрямую зависит коэффициент полезного действия всей установки. Пластины довольно хрупкие по структуре, поэтому обращаться с ними следует крайне аккуратно.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Для того, чтобы получить необходимые показатели для своих потребностей, следуете правилу: соединенные параллельно элементы увеличат силу тока, а последовательно – величину напряжения. Пайку необходимо выполнять под защитным стеклом.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Следует также помнить, что фотоэлемент при пайке может изменить в большую сторону свои геометрические размеры. Для удобства дорожки с отрицательным и положительным знаком выделены разным цветом.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Когда нужно тестировать модуль

После закрепления пластин на основании, следует проверить панель на функциональность и получить предварительные результаты. Одна пластина дает 0.5 Вт, один квадратный метр выдает 120 Вт, десять квадратных метров – примерно 1.0 кВт. Эти показатели следует брать за основу при расчете количества панелей.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Такие тесты на функциональность желательно проводить в процессе пайки пластин с фотоэлементом. Если в частном доме проживают постоянно три человека, то используя площадь солнечных панелей в 20 квадратных метров, модуль произведет 2.0 кВт электрической энергии в час.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Этого вполне достаточно для нормальной работы холодильника, телевизора, компьютера и для освещения в темное время суток. По мере необходимости такие солнечные панели могут наращиваться, увеличивая при этом мощность модульной установки.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Монтаж модуля на проектное место

После того, как все отдельные солнечные батареи готовы, их нужно установить в едином модуле на проектное место. Это достаточно трудоемкий этап работы, поэтому нужно приготовить необходимые инструменты и приспособления для крепления к каркасу.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

В сельской местности, достаточно распространенным вариантом размещения солнечных батарей, является земельный участок. На нем не должно быть деревьев, кустарников и прочих помех прямым солнечным лучам.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

При расположении солнечных батарей на крыше дома, нужно быть уверенным, что стропильная система выдержит постоянную статическую нагрузку от комплекса батарей и динамическую нагрузку от снега, ветра и дождя.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Вначале нужно установить прочный каркас из стального уголка рамной конструкции и анкерными болтами закрепить к наклонным стропилам. Угол наклона стального каркаса следует подбирать из соображений прямого попадания солнечных лучей на поверхность пластин фотоэлементов.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Так же следует провести комплекс мероприятий по защите рамной конструкции основания. Для этого в верхней части ската крыши устанавливают специальные преграды для задержки снега или рассекатели.

Основные правила при установке

Для того, чтобы максимально использовать потенциал солнечной батареи следует соблюдать при установке определенные правила:

Выбор места. Наиболее подходящим местом для расположения солнечных батарей специалисты называют крышу дома. По возможности следует выбрать скат крыши, который расположен вдоль оси конька по направлению движения солнца, чтобы учитывать инсоляцию региона и обеспечить максимальную освещенность панелей.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Наклон панелей. Не обязательно наклон панелей должен повторять контур ската крыши. Если скаты крыши крутые, следует сделать прочный каркас из стального уголка и на нем расположить панели под небольшим углом к горизонту. Конструкция каркаса должна иметь возможность регулировки в зависимости от времени года и расположения Солнца.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Свободный доступ. В процессе эксплуатации на рабочей поверхности панелей может скапливаться снег, уличная пыль. Это является причиной снижения эффективности работы устройства. Поэтому должен быть свободный доступ для периодического проведения регламентных работ по обслуживанию солнечных батарей.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Популярные виды фотоэлементов

При изготовлении солнечных батарей для дома, необходимо выбрать фотоэлементы по техническим параметрам:

Монокристаллы. Годится для непрерывной эксплуатации в течение тридцати лет. Специалисты полагают, что это наиболее популярный материал. Коэффициент полезного действия может достигать 14 процентов при прямом попадании солнечных лучей. Батареи, которые уже простояли свыше тридцати лет, выдают около восьмидесяти процентов от проектной мощности устройства.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Поликристаллы. Можно непрерывно эксплуатировать до двадцати лет без изменений эксплуатационных показателей. При этом, коэффициент полезного действия такой батареи может составлять до девяти процентов.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Не имеет тенденции понижаться даже после продолжительного срока эксплуатации модуля. Использование этого материала позволит получать электроэнергию даже при пасмурной погоде и отсутствии регулировки, ориентирующей на Солнце.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Аморфные системы. Основу этого фотоэлемента составляет гибкий кремний, который поглощает свет Солнца. При любых погодных условиях такое устройство обеспечит стабильную работу с коэффициентом полезного действия до десяти процентов. Использование этого материала делает устройство сложным в изготовлении, увеличивает стоимость солнечной батареи.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Также имеют самый короткий срок гарантийной эксплуатации устройства. Такие системы оправдывают использование в экваториальной зоне. Там высокая солнечная активность и много пустынного места для размещения солнечных станций повышенной мощности.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

В любом случае, выбирая вид фотоэлемента, следует руководствоваться своими финансовыми возможностями и качеством материала. Фотоэлементы желательно подбирать одного размера и вида. Обычно используют фотоэлементы размером 3х6 дюйма.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Маломощные солнечные батареи

Следуя пошаговой инструкции, не составит труда сделать самостоятельно солнечную батарею небольшой мощности. Рассмотрим подробно порядок изготовления солнечной батареи с использованием медной фольги размером 9,0 х 5,0 сантиметра.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Для начала фольгу нужно тщательно обезжирить спиртом или раствором хозяйственного мыла. С помощью наждачной шкурки следует убрать с поверхности налет окисла меди. Пусть теперь в течение получаса лежит на горячей конфорке электрической плиты.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

После непродолжительного температурного шока окисел меди превращается в оксид и легко отслаивается с поверхности. После равномерного и медленного остывания, остатки можно смыть под струей проточной воды. Теперь необходимо вырезать второй лист медной фольги такого же размера.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

К обоим листам следует прикрепить медные провода в полихлорвиниловом покрытии. Плюсовой провод должен исходить от необработанного листа фольги. Не должно быть жировых пятен и механических повреждений на фольге. Емкостью для электролита вполне может служить чистая пластмассовая посуда.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Пластины из медной фольги следует разместить таким образом, чтобы они были напротив друг друга, не соприкасаясь между собой в емкости. Теперь емкость нужно наполнить солевым раствором воды, на три сантиметра до верха пластин.

Под действием солнечного света будет происходить химическая реакция и по проводам потечет электрический ток. Мощность такого источника невелика, однако такой источник вполне можно использовать для светильника на солнечной батарее в туристическом походе, зарядки мобильного телефона.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Далеко не каждый может позволить себе купить готовую солнечную батарею. Поэтому такой бюджетный вариант вполне имеет право на жизнь.

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Фото солнечной батареи своими руками

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Солнечная батарея своими руками - особенности создания и применения в домашних условиях. Мастер-класс и обзоры лучших способов для начинающих (120 фото)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


Пожалуйста, сделайте репост 🙄 🤝