lightanddesign.ru
You might also like
Чтобы защитить окружающую среду и сэкономить деньги, человечество начало использовать альтернативные источники энергии, в том числе солнечные батареи. Купить такое удовольствие очень точно, а вот сделать это устройство своими руками совсем не сложно. Поэтому вы захотите узнать, как сделать собственные солнечные батареи. Об этом мы и расскажем в нашей статье.
Устройство и принципы работы
Солнечный коллектор — это устройство, использующее солнечные батареи для производства электроэнергии.
Прежде чем говорить о том, как сделать солнечный коллектор своими руками, необходимо понять устройство и принципы его работы. Солнечная панель состоит из постоянно подключенного фотоэлектрического элемента и одновременно аккумулятора, накапливающего электроэнергию. Солнечная панель подключена к двум контроллерам: инвертору, который преобразует постоянный ток в переменный, и контроллеру, который следит за зарядкой и разрядкой аккумулятора.
Солнечные батареи обычно изготавливаются из кремния, но поскольку его обработка стоит дорого, в последнее время стали использовать такие элементы, как индий, медь и селен.
Каждый фотоэлемент — это независимый элемент, вырабатывающий электричество. Элементы соединены друг с другом, образуя единое поле, площадь которого определяет мощность батареи. Другими словами, чем больше фотоэлементов, тем больше электроэнергии производится.
Чтобы построить солнечные коллекторы своими руками в домашних условиях, необходимо понимать природу такого явления, как фотоэлектрический эффект. Фотоэлектрические элементы представляют собой кремниевые плитки, которые при воздействии света выстреливают электроны с последнего энергетического уровня кремния. Движение этого потока электронов создает непрерывный ток, который преобразуется в переменный ток. Это фотоэлектрическое явление.
Преимущества
Солнечные батареи имеют следующие преимущества
- Экологически чистый,.
- Прочный,.
- Бесшумный режим.
- Простая в изготовлении и установке, система
- Независимость электроснабжения от распределительной сети,.
- Неподвижность компонентов,.
- Низкие финансовые затраты, низкий
- Низкий вес.
- Работа без механических преобразователей.
Разновидности
Солнечные коллекторы подразделяются на следующие типы
Кремний.
Кремний — самый популярный материал для батарей.
Кремниевые батареи также подразделяются на следующие типы
- Монокристаллический: для изготовления этих батарей используется очень чистый кремний.
- Поликристаллические (дешевле монокристаллических): поликристаллический корпус производится путем прогрессивного охлаждения кремния.
Пленочные аккумуляторы.
Различают следующие типы аккумуляторов.
- Телиурий кадмия (выход 10%): кадмий обладает высоким коэффициентом поглощения и может использоваться для создания батарей.
- На основе меди/индийских церидов, обладает более высокими эксплуатационными характеристиками, чем предыдущие типы.
- Полимеры.
Полимерные солнечные элементы производятся относительно недавно, обычно это Furcell, Polyphenline и др. Полимерные пленки очень тонкие, около 100 нм. Несмотря на 5%-ную производительность, полимерные батареи имеют следующие преимущества. Низкая стоимость материалов, экологичность и гибкость.
Нематериальные.
5% для аморфных батарей. Эти панели можно назвать кремниевыми батареями и пленочными батареями, так как они изготовлены из силанио (углеводорода) в начале пленочной батареи. Аморфные батареи гибкие, генерируют энергию в плохую погоду и поглощают больше света, чем другие панели.
Материалы
Чтобы построить солнечный коллектор, необходимы следующие материалы.
- Фотоэлектрические элементы,.
- Алюминиевый уголок,.
- Диоды Шоттки,.
- Силиконовый герметик,.
- Проводник,.
- Винты и монтажные материалы,.
- Поликарбонатный лист/стекло,.
- Сварочное оборудование.
Эти материалы необходимы для изготовления солнечных коллекторов своими руками.
Выбор солнечных элементов
Чтобы сделать солнечные батареи для дома своими руками, необходимо правильно подобрать фотоэлектрические элементы. Последние выделяются на монокристаллические, поликристаллические и аморфные.
Первые выдают 13%, но такие фотоэлементы неэффективны в плохую погоду и отображаются в виде ярко-синих квадратов. Поликристаллические фотосферы могут генерировать электричество в плохую погоду, но с эффективностью всего 9%, при этом они выглядят темнее монокристаллических и блокируются по краям. Аморфные фотоэлементы изготавливаются из гибкого кремния, их производительность составляет 10%, а выход не зависит от погоды, но такие структуры фотоэлементов очень дороги и поэтому редко используются.
Если вы хотите использовать электроэнергию, вырабатываемую бытовыми фотоэлектрическими элементами, рекомендуется собирать солнечные панели своими руками из поликристаллических элементов, так как их производительность достаточна для ваших целей.
Следует покупать фотоэлементы одной и той же марки, так как фотоэлементы разных марок могут значительно отличаться друг от друга. Это может привести к проблемам со сборкой и функциональностью батареи. Количество энергии, вырабатываемой клеткой, прямо пропорционально ее размеру. Другими словами, помните, что чем больше ячейка, тем больше электричества она производит. Напряжение элемента зависит от его типа, а не от размера.
Величина вырабатываемого тока определяется размером меньшего фотоэлемента, поэтому следует покупать фотоэлементы одинакового размера. Конечно, не следует приобретать более дешевые продукты. Это означает, что они не были протестированы. Также не покупайте фотоэлементы, покрытые воском (многие производители покрывают воском фотоэлементы, чтобы сохранить продукт при транспортировке): его удаление может разрушить фотоэлемент.
Расчеты и проект
Построить солнечный коллектор своими руками — задача несложная. Главное — подойти к этому ответственно. Чтобы создать солнечный коллектор своими руками, необходимо рассчитать ежедневное потребление электроэнергии, узнать среднее количество часов солнечного света в вашем регионе и рассчитать необходимую вам мощность. Таким образом, вы будете иметь четкое представление о том, сколько ячеек и в каком количестве вам необходимо приобрести. Как упоминалось выше, ток, производимый клеткой, зависит от ее размера.
Как только вы узнаете размер и количество необходимых гнездовых ящиков, необходимо рассчитать размеры и вес стола и выяснить, выдержит ли крыша или другое место, где будут установлены солнечные коллекторы, предполагаемую конструкцию.
При установке панелей необходимо не только выбрать солнечный участок, но и расположить их под прямым углом к солнечным лучам.
Этапы работы
Жилье.
Прежде чем начать строить солнечный коллектор своими руками, необходимо соорудить для него каркас. Защищайте аккумулятор от повреждений, влаги и пыли.
Он собирается из водонепроницаемых материалов, таких как фанера, устойчивая к влаге, и алюминиевых уголков, устанавливается на оргстекло или поликарбонат с помощью силиконового герметика.
Расстояние между элементами должно сохраняться (3-4 мм), так как материал расширяется при повышении температуры.
Сварка.
Фотоэлемент устанавливается на передней части прозрачной поверхности и выдерживается на расстоянии 5 мм между элементами со всех сторон, чтобы можно было учесть возможное расширение фотокорда при повышении температуры.
Фиксированный преобразователь с двумя полюсами, положительным и отрицательным. Для увеличения напряжения элементы соединяются последовательно, для тока — параллельно.
Для предотвращения разрядки аккумулятора в ночное время диод Шоттки включается в единую цепь, содержащую все необходимые компоненты, и подключается к положительному проводнику. Затем все компоненты свариваются вместе.
Подходит.
Сваренный преобразователь помещается в подготовленную раму, на фотоэлемент наносится силикон — все это закрывается слоем ДВП, накрывается крышкой, а стыки компонентов обрабатываются герметиком.
Даже городские жители могут своими руками собрать и установить солнечные батареи на балконе. Балкон нуждается в остеклении и утеплении. Здесь мы узнали, как построить солнечные батареи в домашних условиях, что, оказывается, совсем не сложно.
Идеи из подручных материалов
Вы можете сделать свой собственный солнечный коллектор из подручных материалов. Ознакомьтесь с некоторыми наиболее популярными вариантами
Солнечные панели из алюминиевой фольги
Многие люди будут удивлены, узнав, что можно сделать солнечные батареи своими руками, используя алюминиевую фольгу. На самом деле, в этом нет ничего удивительного, поскольку алюминиевая фольга увеличивает отражательную способность материала. Например, чтобы уменьшить перегрев, панели размещают на алюминиевой фольге.
Как сделать солнечные батареи из алюминиевой фольги?
- 2 Аллигатор,.
- Медный лист,.
- Мультиметр,.
- Соль,.
- Пустые пластиковые бутылки без горлышек,.
- Электрические рисоварки,.
- Дрель.
Очистив медный лист и вымыв руки, нарежьте алюминиевую фольгу, положите ее на горячую электрическую плиту, нагревайте в течение 30 минут, наблюдайте, как она горит, снимите алюминиевую фольгу с плиты и дайте ей остыть, посмотрите, где она отходит от листа. После нагревания оксидная пленка исчезнет, и черный оксид можно осторожно удалить водой.
Затем отрежьте второй лист алюминиевой фольги того же размера, что и первый; согните оба листа и опустите их в бутылку, следя за тем, чтобы они не соприкасались.
Затем "крокодил" прикрепляется к плате, и провод от ненагретого листа к положительному и нагретого листа к отрицательному растворяет соль в воде, и раствор выливается в бутылку. Аккумулятор готов.
Алюминиевая фольга также может быть использована для обогрева. Для этого его необходимо натянуть на раму. Далее необходимо подключить трубы, соединенные с рамой, например, к банке с водой.
Теперь вы знаете, как сделать солнечные батареи для своего дома из алюминиевой фольги.
Транзисторные солнечные батареи
У многих дома есть старые транзисторы, но не все знают, что они достаточно пригодны для того, чтобы сделать солнечные батареи для дачи своими руками. Солнечный элемент в данном случае представляет собой полупроводниковую пластину, помещенную внутрь транзистора. Как же сделать солнечную батарею из транзистора своими руками? Сначала нужно открыть транзистор. Этого достаточно, чтобы разрезать крышку и увидеть пластину. Он мал, что объясняет низкую эффективность солнечных батарей, изготовленных на основе транзисторов.
Следующим шагом будет проверка транзистора. Для этого используйте мультиметр. Подключите прибор к транзистору с ярким p-n контактом и измерьте ток. Мультиметр должен регистрировать токи от нескольких миллиампер до более чем одного. Затем переключите устройство в режим напряжения. Мультиметр должен зафиксировать десятые доли вольта.
Проверенные транзисторы помещаются в корпус. лист пластика, и они свариваются вместе. Вы можете построить такой солнечный коллектор своими руками в домашних условиях и использовать его для зарядки аккумуляторов и маломощных радиостанций.
Солнечные батареи из диодов
Старые диоды также подходят для изготовления батарей. Изготовить солнечные батареи из диодов несложно. Откройте диод, обнажив кристалл, который является фотоэлементом, нагрейте диод газовой горелкой в течение 20 секунд и извлеките кристалл, когда припой расплавится. Осталось только припаять извлеченный кристалл к корпусу.
Мощность этих батарей невелика, но достаточна для питания небольшой светодиодной лампы.
Солнечные батареи из пивных банок
Этот вариант изготовления собственных солнечных батарей из подручных материалов кажется большинству людей очень странным, но сделать собственные солнечные батареи из пивных банок можно легко и дешево.
Корпус изготавливается из фанеры и поликарбоната или оргстекла, на заднюю часть фанеры для изоляции укладывается пенопласт или стекловолокно. Алюминиевые коробки действуют как фотоэлементы. Важно выбрать алюминиевый контейнер, так как алюминий менее подвержен коррозии и обладает лучшей теплопроводностью, чем, например, сталь.
Затем просверлите отверстия в дне банки, вырежьте крышку и отогните ненужные элементы, чтобы обеспечить лучшую циркуляцию воздуха. Затем используйте специальное бескислотное средство для удаления жира и грязи с банок. Затем банки следует герметично закрыть. Используйте либо силиконовый гель, либо паяльник, который выдерживает высокие температуры. Дайте склеенным банкам хорошо высохнуть в зафиксированном положении.
Прикрепив коробку к кузову, покрасьте ее в черный цвет и накройте конструкцию оргстеклом или поликарбонатом. Такие батареи можно использовать для нагрева воды или воздуха, которые затем подаются в помещение.
Мы рассмотрели варианты того, как построить солнечные батареи своими руками. Мы надеемся, что у вас не осталось сомнений в том, как построить солнечный водонагреватель.
