Оглавление:
- Принцип работы солнечной электростанции
- Как сделать солнечную батарею?
- Как сделать небольшие солнечные батареи?
Электроэнергия, полученная в подарок от солнца – это не выдумка. Над этим альтернативным способом получения электричества люди задумывались уже давно, однако, широкое применение он начал получать только сейчас. Что может быть экономнее летом для загородного жилища, чем солнечные батареи? Тем более что сделать и установить солнечные батареи для дома можно даже своими руками. И много затрат на это не потребуется, примерно от 300 до 400 долларов будет стоить ваша электрификация. Но зато вам не придется беспокоиться о том, как быть без электричества, если вдруг его отключат, и будете существенно экономить электроэнергию, подаваемую к вам в дом централизованно.
Принцип работы солнечной электростанции
Чтобы иметь возможность смастерить солнечные батареи для дома своими руками, нужно разобраться в том, как они работают. Если вы будете хорошо понимать, для чего нужна каждая из деталей, сможете разобраться в принципах работы и устройстве системы, степени ее сложности, то создание панелей для генерации солнечной энергии станет довольно понятной и простой задачей для вас.
Солнечная энергетическая станция делится на три основные составные части:
- Солнечная батарея. Задачей этого, состоящего из нескольких элементов блока является разделение энергии солнечного света на две группы электронов: с положительным зарядом и с отрицательным. Получается собственно электрический ток. Минус солнечных батарей в том, что они не могут вырабатывать большое количество электроэнергии. Мощного напряжения они не дадут, в среднем один элемент, работающий от солнца, производит около 0.5 вольт. Для преобразования энергии солнца в привычные 220 вольт потребуется батарея огромных размеров. Но вырабатывать напряжение до 18 вольт такая электростанция вполне способна. А этого будет достаточно для того, чтобы подзарядить аккумулятор на 12 вольт в составе солнечного устройства.
- Аккумуляторные батареи. Солнечные батареи предполагают использование нескольких таких устройств, некоторые содержат более десяти. Одна 12-вольтовая батарея не справится с задачей оснащения электричеством всего дома. Конечно, все будет зависеть от количества необходимой энергии для всех приборов, ее потребляющих. В процессе эксплуатации вы можете увеличивать мощность своей станции, увеличивая количество аккумулирующих устройств. Но, естественно, при этом необходимо будет добавлять и дополнительные солнечные элементы.
- Устройство, которое будет видоизменять ток с низким напряжением в энергию с высоким напряжением. Оно называется инвертор. Инвертор вы можете купить в магазине готовым, он стоит недорого. При покупке вам нужно обратить внимание на выдаваемую им мощность. Она должна составлять не менее 4 киловатт.
Аккумуляторы и инвертор вы приобретете готовыми, они стоят не так уж дорого, а сами панели легко изготовить самим, если, конечно, у вас есть на это желание и время.
Как сделать солнечную батарею?
Такое изделие, как солнечная батарея своими руками потребует приобретения улавливающих солнечные лучи элементов. Если покупать новые, то это выйдет довольно дорого. И вряд ли стоит тогда тратить лишние деньги на сборку собственноручно, проще купить полностью новое, уже собранное устройство. Выход есть – купить немного поврежденные элементы, которые вполне способны еще работать. Такие вещи продаются различных сайтах, подобных eBay, или с рук. Для изготовления одного солнечного генератора может потребоваться около 36 элементов.
Берите немного большее количество улавливающих элементов, чем вам нужно, чтобы в случае, если какой-то из них окажется нерабочим, можно было заменить. Положите их подальше, в такое место, где вы их не повредить, пока не начнете сборку. Они чрезвычайно хрупкие.
Процесс изготовления солнечных батарей
Следующим по плану будет изготовление корпуса для мини-электростанции. Вам потребуются следующие материалы:
- бруски дерева;
- фанерные листы;
- плиты ДВП и органическое стекло.
- Дно для корпуса вырезается из листа фанеры, предварительно рассчитав нужные размеры.
- По периметру листа прикрепляется брус, по толщине составляющий 2-2,5 см.
- В брусках на расстоянии 20 см сверлятся отверстия примерно 10 мм для вентиляции и профилактики перегрева устройства.
- Делается «подстилка» для солнечных элементов. Для этого потребуется плита ДВП, которая вырезается точно по периметру нашего корпуса, подгоняя, чтобы она хорошо легла внутрь.
- Эту основу тоже нужно оснастить небольшими отверстиями для воздуха, сверлятся они на расстоянии примерно 5 см.
- Делается крышка для корпуса: берется оргстекло и вырезается по его размерам, сверлятся отверстия и при помощи саморезов крепятся к корпусу.
- Готовый корпус нужно прокрасить двумя слоями краски и дать ему подсохнуть.
- Теперь можно доставать наши солнечные элементы. Укладываем их на подложку и последовательно соединяем.
Процесс спайки требует тщательного подхода. Если вы соедините полностью все элементы, вам будет достаточно трудно перевернуть их, не повредив. Лучше соединять их по рядам, а потом уже объединять ряды в одно целое.
- После того как вы соедините и перевернете все ряды, нужно приклеить каждый из них с помощью силикона.
- После этого проверьте, работает ли собранная конструкция. При помощи специального прибора измерьте напряжение на выходе. Если процесс сборки удался, то оно должно быть равно 19 вольт.
- В случае если прибор показал именно эту цифру, последовательным способом впаивайте туда небольшой диод. Это нужно для того, чтобы предотвратить разрядку аккумуляторов.
- Дальше выводите выходные провода и закрепляйте сделанную из оргстекла крышку.
Последним этапом сборки будет герметизация всех щелей, стыков. Не забудьте только оставить отверстия для вентиляции.
Когда вы знаете, как сделать солнечную батарею, нужно определиться с местом ее установки. Естественно, это место должно быть ничем не загорожено и иметь контакт с большим количеством прямых солнечных лучей. Если вы решите установить их на крыше, то, возможно, вам понадобятся поддерживающие опоры.
Как сделать небольшие солнечные батареи?
Не всегда рядом с домом или даже на крыше достаточно места для полноценной солнечной электростанции, но маленькую солнечную батарею может сделать практически каждый, кто разбирается в электричестве. В итоге у вас получится собственная солнечная батарея для зарядки телефона.
Перед тем, как сделать солнечные батареи небольших размеров, понадобятся такие материалы:
- Небольшой лист меди, стоимость его примерно до 150 рублей за квадратный метр. Вам потребуется около 50 квадратных сантиметров.
- Два зажима, называемых крокодильчиками.
- Прибор для измерения тока в пределах от 10 до 50 микроампер.
- Электропечь мощностью не меньше чем 1100 Ватт. Спираль такой печи должна разогреваться до красноты.
- Пластиковая емкость (бутылка) с отрезанным горлышком.
- Несколько ложек обычной каменной соли.
- Немного теплой воды.
- Наждачная бумага.
- Лист металла.
- Отрежьте кусок очищенного медного листа такого размера, чтобы он совпадал с размером спирали на вашей печи. Положите его на спираль.
- Разогрейте печку. Во время разогревания меди начнут происходить определенные химические метаморфозы. Она будет со временем менять свой цвет. Дождитесь того момента, когда лист меди не станет покрыт черным толстым слоем. Это примерно около получаса.
- Дайте листу меди время остыть. Окись, образовавшаяся на поверхности меди в виде черного налета, начнет при остывании отходить от всего остального.
- Когда лист остынет до температуры воздуха, сполосните его небольшим количеством проточной воды комнатной температуры. Не снимайте оставшуюся окись меди!
- Вырежьте из листа меди еще один такой же кусок, как уже был вырезан. Его не нужно обрабатывать, как первый.
- Складываем по отдельности два листа: обработанный и необработанный. Они должны войти в пластиковую бутылку не соприкасаясь.
- Теперь нужно прицепить к каждому листу по «крокодильчику».
- Подводим от необработанного листа провод к плюсу, а от обработанного – к минусу.
- Теперь делаем раствор из 2-3 столовых ложек соли с теплой водой, размешиваем и даем раствориться.
- Выливаем этот раствор в бутылку, где лежат пластины из меди, не доливая до их края примерно 25 мм.
