Технические ляпы при сборке солнечной батареи

Решил написать, какие реально трудности были при сборке солнечной батареи. Те моменты, которые я увидел из роликов ребят по сборке СБ можно сказать частично проигнорировал, поскольку думал что итак всё получится. Да, оно то получилось, но можно было процесс изготовления гораздо упростить.
Итак, напаял я элементы.

Далее я вырезал из стандартного листа фанеры кусок размером 120см на 20см.  Вдоль прочертил одну линию, дабы придерживаться параллели. Отступив сантиметров 30 от края фанеры так же сделал поперечные 2 линии на расстоянии 5 мм. Непосредственно при пайке выкладывал 2 элемента выдерживая расстояние, после, сдвигал всё вправо и прикладывал следующий элемент для пропайки с левой стороны. Всё хорошо, но, после того как я выложил спаянные секции из 12-ти штук на стекло обнаружил, что погрешность по длине около 5 мм, что не есть гуд. А всё потому, что проигнорировал ту простую идею по поводу изготовления так называемого макета, с использованием крестиков для кладки плитки. Даже если между элементами будет погрешность, длина общей цепочки будет у всех одинаковая. Поэтому сегодня купил пакетик крестиков 4мм 100шт, и не поленюсь - сделаю макет! Ибо это значительно упростит процесс пайки.

Поехали дальше.
Для размазывания силикона я использовал кусок вырезки с велосипедной камеры, ужасно не удобно было.
Для тех кто живёт в Украине, в "Эпицентре" продаётся такой набор резиновых шпателей, чтоб долго не искать - штрих код товара 2913081000112. Стоит такой набор всего 5 грн. Я думаю подобный набор без проблем можно найти в любом строительном магазине.

 

В качестве герметика я использовал этот прозрачный силикон, стоит он 28 грн.

Использование солнечной батареи в домашних условиях.

После изготовления моей солнечной батареи, естественно, я поделился этой новостью со своими друзьями и знакомыми. И, как выяснилось, большинство не до конца понимают принцип работы и применение в домашних условиях. К написанию этого поста меня натолкнул такой вопрос одного из моих знакомых, мол: "А чего ты к бойлеру не подключил эту панельку, чтобы вода горячая была бесплатно? У моих знакомых, типа, так работает..."
Поэтому ))

Рассмотрим основные варианты получения альтернативной энергии.

- солнечные батареи (ФЭП) для производства электроэнергии;
- солнечные коллекторы для нагрева воды;
- ветряки.

В отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала - теплоносителя, солнечная батарея (ФЭП) производит непосредственно электричество. Но, несмотря на это, солнечные коллекторы используют в энергетике и для получения электричества. Такие системы называются Гелиоэлектростанциями. Путём переотражений, высокая концентрация солнечной энергии поступает на солнечные коллекторы, а тепло вырабатываемое ими преобразуется в электричество, путём паровых, газотурбинных, термоэлектрических машин.
Честно говоря в своём регионе я не встречал подобные установки.


В моём случае, изготовленные солнечные батареи, я буду использовать исключительно для запитки бытовых приборов малой мощности. Нагревательные приборы типа бойлера однозначно отпадают. Объясню почему.

Рассмотрим таблицу эффективности фотоэлементов, достигнутых в лабораторных условиях.

Таблица эффективности фотоэлементов.

Таблицу я взял с википедии, более подробно разбирайтесь в первоисточнике.
На практике эти показатели значительно ниже. Те элементы, которые я использовал, производитель заявляет с КПД примерно 12%-15%.

Теперь рассмотрим таблицу эффективности солнечных коллекторов. 

Таблица эффективности солнечных коллекторов.

А теперь сравниваем и прозреваем от того на сколько эффективнее солнечные коллекторы используют энергию солнца.
Получается, что гораздо проще купить, а ещё лучше соорудить )) солнечный коллектор для получения горячей воды, нежели использовать электричество производимое солнечной батареей. Благо на Youtube полно пособий как это сделать. Исходя из просмотренных роликов ясно, что многие "самоделкины" с лёгкостью достигают планку КПД в 50% и более. Затрачивая при этом мизер денежных средств.

Резюмирую.
1. Не путать солнечные батареи (фото электрические панели) с солнечными коллекторами (водонагревателями).
2. Нужно ясно понимать, для чего и/или для кого)) вы делаете солнечную систему, и как в дальнейшем будете её применять. Повторюсь, я планирую использовать полученное электричество для запитки маломощной бытовой техники:
-освещение внутри дома+уличное.
-компьютеры, телевизоры.
Электрокотёл (3кВт) и бойлер (1.5кВт), в ближайшем будущем, обречены на городскую электросеть)).

Документальный фильма «Фаза»

19 февраля 2013 года состоялась премьера документального фильма «Фаза», режиссёр Михаил Радуга. Несмотря на достаточно скромный бюджет, над фильмом трудилась приличная команда, в том числе и я, в качестве оператора. Часть эпизодов снималась в Крыму, где я собственно живу. Благодаря профессиональному дубляжу сразу на 7 языков документальный фильм «Фаза» доступен большей части пользователей сети интернет. Спустя несколько часов после того как фильм выложили в YouTube, повалился шквал комментариев, который не стихает до сих пор. Предлагаю посмотреть для общего развития.

Изготовление солнечной батареи в домашних условиях

Ура, друзья! Наконец-то я реализовал свою давнюю мечту - сделал солнечную батарею своими руками в домашних условиях. Поэтому сразу решил вам представить маленький отчёт по этому поводу. Пожалуй, начну с того, что замечу: всё чаще встречаются люди, которые задумываются об альтернативных источниках энергии. Многие рассматривают это в глобальном смысле, интересуются вариантом полной  автономности в энергоснабжении. Честно говоря, я всё это затеял ради интереса...Ну, может быть, в будущем ради частичной автономности.

Солнечная батарея своими руками. Мощность 80 Вт

Итак. Перед тем как соорудить солнечную панель в домашних условиях хорошенько подумайте, для чего вам это надо. Если просто так, то не вопрос )). Если же вы хотите сэкономить, то вы должны чётко понимать, что срок окупаемости солнечной батареи непосредственно зависит от себестоимости материалов, из которых она сделана. При этом нужно осознавать, что экономя на расходниках, вы рискуете сократить срок службы вашей солнечной батареи. Я сделал самый бюджетный вариант панели и, уверен, самый распространённый среди "кулибиных".

Для этого мне понадобились:
- солнечные элементы;
- стекло;
- алюминиевый уголок;
- герметик;
- шины для пайки, флюс, олово;
- паяльник, мультиметр.

Сразу оговорюсь, что я не специалист в радиотехнической части и даже не любитель со стажем. Уж простите, если в терминологии будут неточности. Поехали далее.
Солнечные элементы покупал в Китае. На рынке очень много предложений, разные размеры, мощность, КПД. Соответственно разные производители и качество солнечных элементов. Всё взвесив, я заказал на www.aliexpress.com комплект из 72 элементов размером 156 x78mm.
Заявленные производителем номиналы таковы:

1.Average Power (Watts): 1.8Wp

2.Average Current (Amps): 3.6 Imax

3.Average Voltage (Volts): 0.5 Vmax

Я решил первую панель сделать не очень большую, к тому же у меня останется запас солнечных элементов в случае частичного повреждения в процессе пайки. На солнечную панель я пустил 48 элементов (4 ряда по 12 штук). Если верить производителю, то ожидаемая максимальная мощность должна быть порядка 85 Вт.

Исходя из расчёта, заказал стекло 4 мм размером 700мм*1050мм. Так же купил уголок 20мм*20мм для рамы. Каркас сделал на 5мм больше с каждой стороны, дабы между стеклом и уголком был достаточный слой силикона для прочности будущей солнечной панели. Следующий этап - напайка 2мм шины непосредственно на солнечные элементы. Процесс достаточно рутинный, но, по большому счёту, абсолютно несложный. Несмотря на то, что я паяльник в руках держал лет 10 назад, на пропайку у меня ушло около 2 часов...с перекурами))

После того, как все элементы были пропаяны, я приступил к обезжириванию стекла. Далее уложил элементы на стекло, соблюдая при этом расстояние между рядами. Осталось дело за малым, герметизировать солнечные элементы. Очень важный момент. Нужно ограничить воздействие окружающей среды на элементы. Пожалуй, это оказалось для меня самым трудоёмким процессом. Я использовал нейтральный, практически самый дешёвый силикон, купил 2 баллона по 300 мл. Суть в том, что я его не разбавлял, и он достаточно густоват по умолчанию. Поэтому сложно было его равномерно размазывать. Тем не менее, всё прошло успешно. Спустя 8-10 часов, когда силикон немного затвердел, я попытался в качестве эксперимента отодрать один из элементов от стекла. Скажу откровенно, оказалось крайне сложно это сделать. Он безумно тянется, при этом не рвётся, сохраняет свою прежнюю форму. Т.е. в качестве дешёвого инкапсулянта он из себя представляет очень даже неплохую штуку. Посмотрим, что покажет время. Итак, первый тест. На момент замера показателей была солнечная с переменной облачностью погода. На солнышке прибор показал 14.6 вольт, ток был около 5.5 ампер. Итого около 80 Вт мощности на выходе. Конечно, всё зависит от солнца, ну по крайней мере в ясную погоду эта солнечная батарея будет стабильно генерировать от 70 до 85 ватт в час, что не может не радовать.

Солнечная батарея своими руками. Инкапсуляция солнечных элементов нейтральным силиконом. Фото 1. 

Солнечная батарея своими руками. Инкапсуляция солнечных элементов нейтральным силиконом. Фото 2.

Для людей, чьи знания в этой области ещё меньше, чем у меня  объясню в общих чертах, как всё работает.

Солнечную систему можно эксплуатировать двумя способами:

1. У вас имеется солнечная панель, которая условно генерирует 80Вт. В дополнение к ней необходим инвертор, который преобразует постоянное напряжение 12 вольт в переменное 220 вольт. При этом вы сможете подключить нагрузку до 80 Вт, к примеру, ноутбук, телевизор и т.д. Нужно помнить, что это мощность максимальная. И, естественно, вечером мощность её значительно снизится.
2. У вас имеется солнечная панель, которая условно генерирует 80Вт. Днём вы не пользуетесь электричеством, поскольку находитесь на работе. Стало быть, вам необходимо накопить сгенерированное электричество, дабы воспользоваться им позже. Для этого необходимы контроллер заряда АКБ и собственно сам АКБ. С солнечной батареи электричество поступает на контроллер, который поддерживает зарядку аккумулятора. С аккумулятора электричество с помощью инвертора преобразовывается в 220 вольт. Чем больше ёмкость аккумулятора, тем больше резерв, которым вы можете воспользоваться в тёмное время суток.

Солнечная батарея своими руками. Фото 3.

Солнечная батарея своими руками. Фото 4

Солнечная батарея своими руками. Фото 5

Солнечная батарея своими руками. Фото 6

Солнечная батарея своими руками. Фото 7

P.S. В планах в ближайшее время соорудить панели общим номиналом в 1 квт. Сделать солнечные панели своими руками обойдётся в 2,5-3 раза дешевле, нежели покупать готовые у производителей. А вот за контроллер заряда, систему АКБ и качественный инвертор подобной мощности придётся выложить немалую сумму. Сколько именно, не считал, но знаю, что качественные и стабильные устройства стоят своих денег.
Как приступлю к следующей панельке, обязательно сниму поэтапное видео на 5dmark2, поскольку поленился вазюкаться и снял на HTC-шке, к сожалению видео стыдно выкладывать подобного качества ))

Огромную благодарность хочу выразить автору ресурса www.peling.ru , в большей степени, именно тут я черпал основную информацию по сборке своей первой солнечной панели.
Спасибо за внимание. Не забываем подписываться!