
Фотомануал: солнечная батарея своими руками шаг за шагом
Солнечная батарея – это несколько фотоэлементов, собранных в одном корпусе, снабжающих электричеством потребителя. Сами фотоэлементы с каждым днем становятся все доступнее, во многом благодаря тому, что их в хорошем качестве стал выпускать Китай.
Выбор фотоэлементов для солнечной батареи
- Поликристалл или монокристалл. Однозначного ответа нет, поликристаллические модули дешевле, но у них ниже энергоэффективность. Большинство промышленных производителей отдают предпочтение поликристаллическим фотоэлементам. В России ни те ни другие не производятся, следовательно делаем покупки на com или aliexpress.com.
- Размерность. Есть размеры 6х6(156 х 156 мм), 5х5 (127 127 мм), 6х2 (156 х 52 мм) дюйма. Следует брать последние. Дело в том, что все фотоэлементы очень тонкие и хрупкие, легко ломаются при монтаже, поэтому выгоднее сломать маленький фотоэлемент. Также, чем меньше размер одного элемента, тем легче заполнить площадь батареи.
- Припаянные контакты. Каждая пластина будет соединяться последовательно с другими, следовательно работать с паяльником придется много. Значительно облегчают эту работу припаянные контакты к панелям. Подключить такие контакты к общей шине будет гораздо проще. Если таких контактов нет, вам придется паять их самостоятельно.
Инструменты и материалы
Материалы:
- Алюминиевый уголок 25х25;
- Болты 5х10 мм – 8 шт;
- Гайки 5 мм – 8 шт;
- Стекло 5-6 мм;
- Клей – герметик Sylgard 184;
- Клей-герметик Ceresit CS 15;
- Поликристаллические фотоэлементы;
- Флюс фломастер (смесь канифоли и спирта);
- Серебряная лента для подключения к фотоэлементам;
- Лента для шины;
- Припой (нужен тонкий, т.к. чрезмерный нагрев выведет из строя фотоэлемент);
- Пенополиуретан (поролон), толщиной 3 см;
- Плотная полиэтиленовая пленка 10 мкм.
Инструмент:
- Напильник;
- Ножовка по металлу с полотном 18;
- Дрель, сверла на 5 и 6 мм;
- Ключи рожковые;
- Паяльник;
Пошаговая фотоинструкция
Максимально подробно рассказано, как своими руками собрать солнечную батарею из фотоэлементов на алюминиевом каркасе.
Сточить напильником углы на одной грани с каждой стороны алюминиевого угла под 45 градусов.
Обрезать уголки ножовкой по металлу под 45 градусов. Для удобства можно воспользоваться стуслом:
С каждой стороны уголка должна получиться вот такая конструкция:
Делаем скобы для соединения уголков:
- Прикладываем уголки срезанными углами друг к другу
- Перпендикулярно ставим уголок и на нем намечаем линию отреза
- Должно получиться 4 соединительных уголка
На сторонах каждой полученной скобы находим центр и сверлим отверстие, диаметром 6 мм:
- Находим центр каждой стороны скобы
- Отверстие в скобе
Делаем разметку через отверстие в каждой скобе на уголке. Чтобы потом не перепутать, помечаем каждый угол и каждую скобу цифрой:
- Разметка отверстий «по месту»
- Ставим цифры, чтобы потом не перепутать
Сверлим отверстия в уголке сверлом 5 мм, должно получиться так:
Собираем рамку с помощью болтов и гаек:
Вклеиваем с помощью герметика стекло в собранную рамку:
Обезжирить поверхность стекла изнутри и разложить фотоэлементы лицевой стороной вниз таким образом, чтобы контактные шины были параллельны:
Соедините между собой фотоэлементы скотчем, так они не распадутся при дальнейших операциях.
Соединить между собой элементы по схеме:
Собираем уплотняющую конструкцию:
- Из листа пенополиуретана вырезаем прямоугольник, меньше внутренней части рамки на 1 см с каждой стороны;
- Запаиваем получившийся прямоугольник в полиэтиленовую пленку с помощью скотча или паяльника
Конструкция укладывается внутрь рамки:
Рамка вместе с поролоном переворачивается и снимается. Остаются только уложенные и скрепленные между собой скотчем фотоэлементы:
- Снять алюминиевую рамку
- Фотоэлементы на поролоне
На всю поверхность фотоэлементов кистью наносится герметик Sylgard 184 и накрывается сверху рамкой со стеклом:
- Герметик на фотоэлементах
- Накрыть фотоэлементы рамкой со стеклом
Ставим груз на стекло на несколько часов, за это время должны удалиться пузыри воздуха:
Через 12 часов снимаем груз и отрываем поролон. Батарея готова к подключению!
Ошибки при сборке солнечной батареи своими руками
Несколько характерных ошибок, совершаемых при самостоятельной сборке панелей, о которых хотелось бы предупредить.
- Сборка на каркасе из дерева или ДСП. Солнечная батарея, собранная своими руками, окупается только если служит несколько лет, поэтому ненадежная конструкция из бруса для нее точно не подходит, т.к. разбухнет и потеряет форму через год – два. Конструкция получается громоздкой и тяжелой, плохо поддается транспортировке и переносу.
- Небрежное хранение Sylgard 184. Если вы не расходуете всю банку этого клея, после использования его нужно переместить в меньшую тару, чтобы остатки не имели контакта с воздухом внутри нее. В противном случае, спустя полгода хранения весь клей может затвердеть.
- Использование оргстекла. Батарея всегда находится на солнце (в этом её суть), поэтому сильно греется. Оргстекло очень плохо отводит тепло от фотоэлементов. Это снижает их эффективность. Каждый градус выше 25 °С снижает эффективность на 0,45%. Но это не главный минус оргстекла! При температуре больше 50 °С оно деформируется во всех плоскостях, разрывая контакты внутри схемы, разгерметизируя батарею и приводя ее в негодность.
- Недостаточное внимание изолированию соединений. При сборке солнечных батарей для своего дома своими руками лучше использовать специальные коннекторы (MC4), соединяющие несколько панелей в единую сеть. Дело в том, что в дальнейшем, возможно, их придется демонтировать для ремонта, поворота в другую сторону, замены элементов и т.д. Скручивать контакты «намертво» или использовать для этой цели соединительные клеммы, которые предназначены для внутренних работ – не наилучший вариант.




