Как самому сделать солнечную батарею: Как сделать солнечную батарею своими руками

Содержание

Как сделать солнечную батарею собственными руками ⋆ Как это сделано

Все больше людей стремится к приобретению домов, находящихся в отдалении от очагов цивилизации. Причин этому существует множество, главная из которых, наверное, экологическая. Ни для кого не секрет, что интенсивное развитие промышленности пагубно сказывается на состоянии окружающей среды. Но при покупке такого дома можно столкнуться с отсутствием электроснабжения, без которого жизнь в двадцать первом веке едва ли можно себе представить.

Проблему обеспечения энергией здания, находящегося далеко от очагов цивилизации можно попробовать решить установкой ветрогенератора. Однако этот способ далеко не идеален. Для того, чтобы электроэнергии хватило на весь дом потребуется установка большого ветряка или нескольких, но и в этом случае энергообеспечение будет носить эпизодический характер, отсутствуя в безветренную погоду.


Для обеспечения стабильности энергообеспечения дома, эффективным решением является совместное использование ветрогенератора и солнечной батареи, но, к сожалению, батареи далеко не дешевы. Решением этих сложностей было бы производство солнечной батареи своими руками, способной на равных конкурировать с заводскими по мощности, но в то же время приятно отличаться от них ценой. И такое решение есть!

Для начала, необходимо определиться, что же представляет собой солнечная батарея. По своей сути, это контейнер, содержащий в себе массив, преобразующих солнечную энергию в электрическую, элементов. Слово «массив» применимо в данном случае, потому что для генерации достаточных объемов энергии, необходимых в условиях энергообеспечения жилого дома, солнечных элементов потребуется довольно внушительное количество. В виду высокой хрупкости элементов, их в обязательном порядке объединяют в батарею, которая обеспечивает им защиту от механических повреждений и объединяет вырабатываемую энергию. Как видно, в принципиальном устройстве солнечной батареи нет ничего по-настоящему сложного, поэтому ее вполне можно сделать своими руками.

Перед тем, как приступать непосредственно к действиям, принято проводить глубокую теоретическую подготовку, чтобы избежать лишних трудностей и издержек в процессе. Именно на этом этапе многие энтузиасты сталкиваются с первым препятствием – практически полным отсутствием полезной с практической точки зрения информации. Именно это явление создает надуманную видимость сложности солнечных батарей: раз их никто не делает сам, значит это сложно. Однако, задействовав логическое мышление можно придти к следующим выводам:

  • основа целесообразности всего процесса заключается в приобретении солнечных элементов по доступной цене
  • покупка новых элементов исключена, ввиду их высокой стоимости и сложности покупки в необходимом количестве.
  • солнечные элементы, обладающие дефектами и повреждениями, могут быть приобретены на аукционе eBay и в других источниках, по значительно более низким ценам, чем новые.
  • дефектные элементы вполне могут быть использованы в заданных условиях.

На основе сделанных выводов, становится ясно, что следующим шагом в 

изготовлении солнечной батареи будет покупка дефектных солнечных элементов. В нашем случае элементы были куплены на eBay.

Приобретенные монокристаллические солнечные элементы имели размер 3х6 дюйма, и каждый их них выдавал порядка 0.5В энергии. Таким образом, соединенные последовательно 36 таких элементов, в общей сложности выдают около 18В, которых достаточно для эффективной подзарядки 12В аккумулятора. Следует помнить, что такие солнечные элементы хрупкие и ломкие, поэтому вероятность их повреждения при неосторожном обращении крайне высока.

Для обеспечения защиты от механических повреждений продавец покрыл воском наборы из восемнадцати штук. С одной стороны это эффективная мера, позволяющая избежать повреждений во время транспортировки, с другой стороны – лишние проблемы, так как удаление воска вряд ли кому-то покажется приятной и легкой задачей. Поэтому, если есть такая возможность, приобретение элементов, не покрытых воском, является лучшим решением. Если обратить внимание на изображенные световые элементы, можно заметить, что они имеют припаянные проводники. Даже в этом случае придется поработать паяльником, а если же приобрести элементы без проводников – работы будет в разы больше.

Вместе с тем были приобретены пара наборов элементов, которые не были залиты воском, у другого продавца. Они пришли упакованными в коробку из пластика с незначительными сколами по бокам. В нашем случае сколы не являлись предметом для беспокойства, потому как не были способны ощутимо снизить эффективность всего элемента. Однако, возможно, кто-то сталкивался с более плачевными результатами повреждений при транспортировке, что необходимо иметь в виду. Приобретенных элементов было достаточно для изготовления двух солнечных батарей, даже с излишком, на случай непредвиденных повреждений или отказов.

Конечно, при изготовлении солнечной батареи можно использовать и другие световые элементы, в широком спектре размеров и форм присутствующих у продавцов. В этом случае необходимо помнить три вещи:

  1. Световые элементы одного типа генерируют идентичное напряжения, вне зависимости от размера и формы, поэтому их требуемое количество останется неизменным
  2. Генерация тока имеет прямую зависимость от размера элемента: большие генерируют больший ток, маленькие – меньший.
  3. Суммарная мощность солнечной батареи определяется ее напряжением, умноженным на ток.

Как видно, использование элементов большого размера при изготовлении солнечной батареи способно обеспечить более высокий показатель мощности, но вместе с тем и сделает саму батарею более громоздкой и тяжелой. В случае использования элементов меньшего размера, размер и вес готовой батареи уменьшится, однако вместе с тем уменьшится и выдаваемая мощность. Крайне не рекомендуется использование в одной батарее солнечных элементов разного размера, так как генерируемый батареей ток будет эквивалентен току самого маленького из используемых элементов.

Приобретенные в нашем случае солнечные элементы при размере 3х6 дюйма генерировали ток примерно в 3 ампера. При солнечной погоде, тридцать шесть, соединенных последовательно, элемента, способны выдавать порядка 60 Вт мощности. Цифра не особенно впечатляет, тем не менее, это лучше, чем ничего. Следует учитывать, что указанная мощность будет генерироваться каждый солнечный день, заряжая аккумулятор. В случае использования электроэнергии для осуществления питания светильников и аппаратуры с небольшим потреблением тока, такая мощность является вполне достаточной. Не нужно и забывать о ветрогенераторе, также производящем энергию.

После приобретения солнечных элементов далеко не лишним будет спрятать их от людских глаз в безопасное место, защищенное от детей и домашних животных, до того момента, когда возможно будет их непосредственная установка в солнечную батарею. Это жизненная необходимость, в виду крайне высокой хрупкости элементов и подверженности их механической деформации.

По сути корпус солнечной батареи, ни что иное, как простой неглубокий ящик. Ящик непременно необходимо изготовить неглубоким, для того чтобы его бортики не создавали тени, когда солнечный свет падает на батарею под большим углом. В качестве материала вполне подойдет фанера 3/8 дюйма и рейки для бортиков 3/4 дюйма толщиной. Для лучшей надежности крепление бортиков не лишним будет осуществить двумя способами – приклеиванием и привинчиванием. Для упрощения последующей пайки элементов, батарею лучше разделить на две части. Роль разделителя выполняет расположенная по центру ящика планка.

На этом небольшом наброске, можно увидеть размеры в дюймах(1 дюйм равен 2,54 см.), изготовленной в нашем случае солнечной батареи. Бортики расположены по всем краям и в середине батареи и имеют толщину 3/4 дюйма. Данный эскиз ни в коем случае не претендует на роль эталона при изготовлении батареи, он был сформирован скорее из личных предпочтений. Размеры приведены для наглядности, но в принципе они, как и дизайн, могут быть различны. Не бойтесь экспериментировать и вполне вероятно, батарея может получиться лучше, чем в нашем случае.

Вид на половину корпуса батареи, в которой будет производится размещение первой группы солнечных элементов. Небольшие отверстия, которые вы видите на бортиках, представляют собой не что иное, как вентиляционные отверстия. Они предназначены для удаления влаги и поддержания давления, эквивалентного атмосферному внутри батареи. Следует обратить особое внимание на расположении отверстий для вентиляции в нижней части корпуса батареи, потому как расположение их в верхней части приведет к попаданию излишней влаги извне. Также отверстия необходимо сделать и в планке, расположенной по центру.

Два вырезанных куска ДВП будут выполнять функцию подложек, т.е. на них будет производиться монтаж солнечных элементов. В качестве альтернативы ДВП подойдет любой тонкий материал, обладающий высокими показателями жесткости и не проводящий электрический ток.

Для защиты солнечной батареи от агрессивного воздействия климата и окружающей среды, используется оргстекло, которым необходимо закрывать лицевую сторону. В данном случае были вырезаны два куска, однако может использоваться и один большой. Использование обычного стекла не рекомендуется, по причине его повышенной хрупкости.

Вот незадача! Для обеспечения крепления на шурупы, было принято решение просверлить отверстия вокруг кромки. При сильном надавливании во время сверления, оргстекло может сломаться, что и произошло в нашем случае.  Проблема была решена сверлением недалеко нового отверстия, а отколовшийся кусок просто приклеили.

После этого было произведено окрашивание всех деревянных частей солнечной батареи краской в несколько слоев, для повышения защиты конструкции от влаги и воздействия среды. Покраска осуществлялась как внутри, так и снаружи. Цвет краски, как и тип может варьироваться в широком диапазоне, в нашем случае была использована краска, имеющаяся в наличии в достаточном количестве.

Окраска подложек также была произведена с обеих сторон и в несколько слоев. Покраске подложки необходимо уделять особенное внимание, так при некачественной покраске, дерево может начать коробиться от воздействия влаги, что вероятно приведет к повреждению приклеенных к ней солнечных элементов.

Теперь, когда корпус солнечной батареи готов и просыхает самое время приступить к подготовке элементов.
Как уже упоминалось ранее, удаление воска с элементов – задача не из приятных. В ходе экспериментов, методом проб и ошибок, был найдет эффективный способ. Тем не менее, рекомендации по покупки не покрытых воском элементов, остались прежними.

Для растопки воска и отделения элементов друг от друга, необходимо отмочить солнечные элементы в горячей воде. При этом следует исключить возможность закипания воды, потому как бурное кипение может повредить элементы и нарушить их электрические контакты. Для исключения неравномерного нагрева, рекомендуется поместить элементы в холодную воду и плавно нагревать. Следует воздержать от вытягивания элементов из кастрюли за проводники, так как они могут оборваться.

На этом фото изображена окончательная версия аппарата для удаления воска. На заднем плане с правой стороны находится первая емкость, предназначенная для растапливания воска. Слева на переднем плане расположена емкость с горячей мыльной водой, а справа – чистая вода. Вода во всех емкостях довольно горячая, но ниже кипения воды. Нехитрый технологический процесс удаления воска заключается в следующем: в первой емкости необходимо растопить воск, затем элемент перенести в горячую мыльную воду для удаления остатков воска, в заключении промыть чистой водой.

После очистки от воска, элементы необходимо просушить, для этого они были выложены на полотенце. Следует отметить что слив мыльной воды в канализацию недопустим, так как воск, остыв, затвердеет и засорит ее.  Результатом процесса очистки является почти полное удаление воска с солнечных элементов. Оставшийся воск не способен помешать как пайке, так и работе элементов.

Солнечные элементы сушатся на полотенце после очистки. После удаления воска элементы стали значительно более хрупкими, что делает их более сложными в хранении и обращении. Рекомендуется не производить очистку до тех пор, пока не будет необходима их непосредственная установка в солнечную батарею.

Для упрощения процесса монтажа элементов, рекомендуется начать с отрисовки сетки на основе. После произведения отрисовки, элементы были выложены по сетке вверх обратной стороной, для того чтобы их спаять. Все восемнадцать элементов, расположенных в каждой половине были последовательно соединены, после чего были и соединены и половины, также последовательным способом, для получения необходимого напряжения

В начале спайка элементов между собой может показаться сложной, однако со временем она становится проще. Рекомендуется начать с двух элементов. Необходимо разместить проводники одного элемента таким образом, чтобы они пересекали точки пайки другого, также следует убедиться, что элементы установлены согласно разметке.

Для непосредственного осуществления пайки использовался паяльник малой мощности и прутковый припой с канифольной сердцевиной. Перед пайкой была произведена смазка точек пайки флюсом при помощи специального карандаша. Ни в коем случае не следует давить на паяльник. Элементы настолько хрупкие, что могут от небольшого давления придти в негодность.

Повторение пайки осуществлялась до образования цепочки, состоящей из шести элементов. Шины соединения от сломанных солнечных элементов, были припаяны к обратно стороне элемента цепочки, являющегося последним. Таких цепочек получилось три – итого 18 элементов первой половины батареи были благополучно объединены в сеть.
По причине того, что все три цепочки необходимо соединить последовательно, средняя цепочка была повернута на 180 градусов по отношению к другим. Общая ориентация цепочек в итоге получилось правильной. Следующим шагом является приклеивание элементов на место.

Для осуществления солнечных элементов может потребоваться некоторая сноровка. Необходимо нанести небольшую каплю герметика, изготовленного на основе силикона, в центре каждого элемента одной цепочки. После этого следует перевернуть цепочку лицевой стороной вверх и разместить солнечные элементы согласно нанесенной ранее разметке. Затем необходимо легонько прижать элементы, осторожно надавливая в центре, чтобы приклеить их. Значительные сложности могут возникнуть в основном при переворачивании гибкой цепочки, поэтому лишняя пара рук на это этапе не повредит.

Не рекомендуется наносить избыточное количество клея и приклеивать элементы по краям. Это обусловлено тем, что сами элементы и подложка, на которую они установлены, будут деформироваться при изменении условий влажности и температуры, что может привести к выходу элементов из строя.

Так выглядит собранная половина солнечной батареи. Для соединения первой и второй цепочек элементов была использована медная оплетка кабеля.

Для этих целей вполне подойдут специальные шины или даже медные провода. Аналогичное соединение необходимо произвести и с обратной стороны. Провод был прикреплен к основанию каплей герметика.

Тест первой изготовленной половины батареи на солнце. При слабой солнечной активности, изготовленная половина генерирует 9.31В. Довольно неплохо. Пора приступать к изготовлению второй половины батареи.

После того, как обе основы с солнечными элементами будут завершены, можно произвести их установку в подготовленную заранее коробку и соединить.

Каждая половина идеально помещается на свое место. Для крепления основы внутри батареи были использованы 4 шурупа небольшого размера.
Провод, предназначенный для соединения половин солнечной батареи, был пропущен через вентиляционное отверстие в центральном бортике и закреплен при помощи герметика.

Необходимо каждую солнечную панель в систему снабдить диодом блокирования, который должен быть соединен с батареей последовательно. Он предназначен для исключения разряда аккумулятора через батарею. Диод использовался Шоттки на 3.3А, обладающий значительно более низким падением напряжения, в сравнении с обычными диодами, что минимизирует потери мощности на диоде. Набор из двадцати пяти диодов марки 31DQ03 был приобретен всего за несколько долларов на eBay.

Исходя из технических характеристик диодов, наилучшим местом их размещения является внутренняя часть батареи. Связано это с зависимостью падения напряжения у диода от температуры. Так как температура внутри батареи будет выше окружающей, следовательно и эффективность диода повысится. Для закрепления диода был использован герметик.

Для того чтобы вывести наружу провода, было просверлено отверстие в днище солнечной батареи. Провода лучше завязать на узел и закрепить герметиком, для предотвращения их последующего вытягивания.
Крайне необходимо дать высохнуть герметику до установки защиты из оргстекла. Силиконовые испарения могут образовать пленку на внутренней поверхности оргстекла, если не дать силикону просохнуть на открытом воздухе.<

Небольшое количество герметика для создания барьера от влаги.

На выходной провод солнечной батареи, был прикреплен двухконтактный разъем, розетка которого в будущем будет присоединена к контроллеру заряда аккумуляторных батарей, используемого для ветрогенератора. В итоге солнечная батарея и ветрогенератор смогут работать параллельно.

Вот так выглядит окончательная версия солнечной батареи с установленным экраном. Не стоит торопиться с герметизацией стыков оргстекла до произведения полного тестирования работоспособности батареи. Может случиться так, что на одном из элементов отошел контакт и потребуется доступ к внутренностям батареи для ликвидации проблемы.

Предварительные расчеты оправдались: законченная солнечная батарея на ярком осеннем солнце выдает 18.88В без нагрузки.

Этот тест был произведен при аналогичных условиях и показывает прекрасную работоспособность батареи – 3,05А.

Солнечная батарея в рабочих условиях. Для сохранения ориентации на солнце, батарея перемещается несколько раз в день, что само по себе не сложно. В перспективе возможна установка автоматического слежения за положением солнца на небосводе.

Итак, какова же конечная стоимость батареи, которую мы умудрились сделать своими руками? Учитывая то, что куски дерева, провода и прочие пригодившиеся в изготовлении батареи вещи были у нас в мастерской, наши с вами подсчеты могут немного отличаться. Конечная стоимость солнечной батареи составила 105 долларов с учетом 74 долларов, потраченных на приобретение самих элементов.

Согласитесь, не так уж и плохо! Это всего лишь малая часть стоимости заводской батареи эквивалентной мощности. И в этом нет ничего сложного! Для увеличения выходной мощности вполне можно соорудить несколько таких батарей.

Как сделать солнечную батарею своими руками ⋆ Как это сделано

Все больше людей стремится к приобретению домов, находящихся в отдалении от очагов цивилизации. Причин этому существует множество, главная из которых, наверное, экологическая. Ни для кого не секрет, что интенсивное развитие промышленности пагубно сказывается на состоянии окружающей среды. Но при покупке такого дома можно столкнуться с отсутствием электроснабжения, без которого жизнь в двадцать первом веке едва ли можно себе представить.

Проблему обеспечения энергией здания, находящегося далеко от очагов цивилизации можно попробовать решить установкой ветрогенератора. Однако этот способ далеко не идеален. Для того, чтобы электроэнергии хватило на весь дом потребуется установка большого ветряка или нескольких, но и в этом случае энергообеспечение будет носить эпизодический характер, отсутствуя в безветренную погоду.

Для обеспечения стабильности энергообеспечения дома, эффективным решением является совместное использование ветрогенератора и солнечной батареи, но, к сожалению, батареи далеко не дешевы. Решением этих сложностей было бы производство солнечной батареи своими руками, способной на равных конкурировать с заводскими по мощности, но в то же время приятно отличаться от них ценой. И такое решение есть!

Для начала, необходимо определиться, что же представляет собой солнечная батарея. По своей сути, это контейнер, содержащий в себе массив, преобразующих солнечную энергию в электрическую, элементов. Слово «массив» применимо в данном случае, потому что для генерации достаточных объемов энергии, необходимых в условиях энергообеспечения жилого дома, солнечных элементов потребуется довольно внушительное количество. В виду высокой хрупкости элементов, их в обязательном порядке объединяют в батарею, которая обеспечивает им защиту от механических повреждений и объединяет вырабатываемую энергию. Как видно, в принципиальном устройстве солнечной батареи нет ничего по-настоящему сложного, поэтому ее вполне можно сделать своими руками.

Перед тем, как приступать непосредственно к действиям, принято проводить глубокую теоретическую подготовку, чтобы избежать лишних трудностей и издержек в процессе. Именно на этом этапе многие энтузиасты сталкиваются с первым препятствием – практически полным отсутствием полезной с практической точки зрения информации. Именно это явление создает надуманную видимость сложности солнечных батарей: раз их никто не делает сам, значит это сложно. Однако, задействовав логическое мышление можно придти к следующим выводам:

  • основа целесообразности всего процесса заключается в приобретении солнечных элементов по доступной цене
  • покупка новых элементов исключена, ввиду их высокой стоимости и сложности покупки в необходимом количестве.
  • солнечные элементы, обладающие дефектами и повреждениями, могут быть приобретены на аукционе eBay и в других источниках, по значительно более низким ценам, чем новые.
  • дефектные элементы вполне могут быть использованы в заданных условиях.

На основе сделанных выводов, становится ясно, что следующим шагом в изготовлении солнечной батареи будет покупка дефектных солнечных элементов. В нашем случае элементы были куплены на eBay.

Приобретенные монокристаллические солнечные элементы имели размер 3х6 дюйма, и каждый их них выдавал порядка 0.5В энергии. Таким образом, соединенные последовательно 36 таких элементов, в общей сложности выдают около 18В, которых достаточно для эффективной подзарядки 12В аккумулятора. Следует помнить, что такие солнечные элементы хрупкие и ломкие, поэтому вероятность их повреждения при неосторожном обращении крайне высока.

Для обеспечения защиты от механических повреждений продавец покрыл воском наборы из восемнадцати штук. С одной стороны это эффективная мера, позволяющая избежать повреждений во время транспортировки, с другой стороны – лишние проблемы, так как удаление воска вряд ли кому-то покажется приятной и легкой задачей. Поэтому, если есть такая возможность, приобретение элементов, не покрытых воском, является лучшим решением. Если обратить внимание на изображенные световые элементы, можно заметить, что они имеют припаянные проводники. Даже в этом случае придется поработать паяльником, а если же приобрести элементы без проводников – работы будет в разы больше.

Вместе с тем были приобретены пара наборов элементов, которые не были залиты воском, у другого продавца. Они пришли упакованными в коробку из пластика с незначительными сколами по бокам. В нашем случае сколы не являлись предметом для беспокойства, потому как не были способны ощутимо снизить эффективность всего элемента. Однако, возможно, кто-то сталкивался с более плачевными результатами повреждений при транспортировке, что необходимо иметь в виду. Приобретенных элементов было достаточно для изготовления двух солнечных батарей, даже с излишком, на случай непредвиденных повреждений или отказов.

Конечно, при изготовлении солнечной батареи можно использовать и другие световые элементы, в широком спектре размеров и форм присутствующих у продавцов. В этом случае необходимо помнить три вещи:

  1. Световые элементы одного типа генерируют идентичное напряжения, вне зависимости от размера и формы, поэтому их требуемое количество останется неизменным
  2. Генерация тока имеет прямую зависимость от размера элемента: большие генерируют больший ток, маленькие – меньший.
  3. Суммарная мощность солнечной батареи определяется ее напряжением, умноженным на ток.

Как видно, использование элементов большого размера при изготовлении солнечной батареи способно обеспечить более высокий показатель мощности, но вместе с тем и сделает саму батарею более громоздкой и тяжелой. В случае использования элементов меньшего размера, размер и вес готовой батареи уменьшится, однако вместе с тем уменьшится и выдаваемая мощность. Крайне не рекомендуется использование в одной батарее солнечных элементов разного размера, так как генерируемый батареей ток будет эквивалентен току самого маленького из используемых элементов.

Приобретенные в нашем случае солнечные элементы при размере 3х6 дюйма генерировали ток примерно в 3 ампера. При солнечной погоде, тридцать шесть, соединенных последовательно, элемента, способны выдавать порядка 60 Вт мощности. Цифра не особенно впечатляет, тем не менее, это лучше, чем ничего. Следует учитывать, что указанная мощность будет генерироваться каждый солнечный день, заряжая аккумулятор. В случае использования электроэнергии для осуществления питания светильников и аппаратуры с небольшим потреблением тока, такая мощность является вполне достаточной. Не нужно и забывать о ветрогенераторе, также производящем энергию.

После приобретения солнечных элементов далеко не лишним будет спрятать их от людских глаз в безопасное место, защищенное от детей и домашних животных, до того момента, когда возможно будет их непосредственная установка в солнечную батарею. Это жизненная необходимость, в виду крайне высокой хрупкости элементов и подверженности их механической деформации.

По сути корпус солнечной батареи, ни что иное, как простой неглубокий ящик. Ящик непременно необходимо изготовить неглубоким, для того чтобы его бортики не создавали тени, когда солнечный свет падает на батарею под большим углом. В качестве материала вполне подойдет фанера 3/8 дюйма и рейки для бортиков 3/4 дюйма толщиной. Для лучшей надежности крепление бортиков не лишним будет осуществить двумя способами – приклеиванием и привинчиванием. Для упрощения последующей пайки элементов, батарею лучше разделить на две части. Роль разделителя выполняет расположенная по центру ящика планка.

На этом небольшом наброске, можно увидеть размеры в дюймах(1 дюйм равен 2,54 см.), изготовленной в нашем случае солнечной батареи. Бортики расположены по всем краям и в середине батареи и имеют толщину 3/4 дюйма. Данный эскиз ни в коем случае не претендует на роль эталона при изготовлении батареи, он был сформирован скорее из личных предпочтений. Размеры приведены для наглядности, но в принципе они, как и дизайн, могут быть различны. Не бойтесь экспериментировать и вполне вероятно, батарея может получиться лучше, чем в нашем случае.

Вид на половину корпуса батареи, в которой будет производится размещение первой группы солнечных элементов. Небольшие отверстия, которые вы видите на бортиках, представляют собой не что иное, как вентиляционные отверстия. Они предназначены для удаления влаги и поддержания давления, эквивалентного атмосферному внутри батареи. Следует обратить особое внимание на расположении отверстий для вентиляции в нижней части корпуса батареи, потому как расположение их в верхней части приведет к попаданию излишней влаги извне. Также отверстия необходимо сделать и в планке, расположенной по центру.

Два вырезанных куска ДВП будут выполнять функцию подложек, т.е. на них будет производиться монтаж солнечных элементов. В качестве альтернативы ДВП подойдет любой тонкий материал, обладающий высокими показателями жесткости и не проводящий электрический ток.

Для защиты солнечной батареи от агрессивного воздействия климата и окружающей среды, используется оргстекло, которым необходимо закрывать лицевую сторону. В данном случае были вырезаны два куска, однако может использоваться и один большой. Использование обычного стекла не рекомендуется, по причине его повышенной хрупкости.

Вот незадача! Для обеспечения крепления на шурупы, было принято решение просверлить отверстия вокруг кромки. При сильном надавливании во время сверления, оргстекло может сломаться, что и произошло в нашем случае. Проблема была решена сверлением недалеко нового отверстия, а отколовшийся кусок просто приклеили.

После этого было произведено окрашивание всех деревянных частей солнечной батареи краской в несколько слоев, для повышения защиты конструкции от влаги и воздействия среды. Покраска осуществлялась как внутри, так и снаружи. Цвет краски, как и тип может варьироваться в широком диапазоне, в нашем случае была использована краска, имеющаяся в наличии в достаточном количестве.

Окраска подложек также была произведена с обеих сторон и в несколько слоев. Покраске подложки необходимо уделять особенное внимание, так при некачественной покраске, дерево может начать коробиться от воздействия влаги, что вероятно приведет к повреждению приклеенных к ней солнечных элементов.
Теперь, когда корпус солнечной батареи готов и просыхает самое время приступить к подготовке элементов.
Как уже упоминалось ранее, удаление воска с элементов – задача не из приятных. В ходе экспериментов, методом проб и ошибок, был найдет эффективный способ. Тем не менее, рекомендации по покупки не покрытых воском элементов, остались прежними.

Для растопки воска и отделения элементов друг от друга, необходимо отмочить солнечные элементы в горячей воде. При этом следует исключить возможность закипания воды, потому как бурное кипение может повредить элементы и нарушить их электрические контакты. Для исключения неравномерного нагрева, рекомендуется поместить элементы в холодную воду и плавно нагревать. Следует воздержать от вытягивания элементов из кастрюли за проводники, так как они могут оборваться.

На этом фото изображена окончательная версия аппарата для удаления воска. На заднем плане с правой стороны находится первая емкость, предназначенная для растапливания воска. Слева на переднем плане расположена емкость с горячей мыльной водой, а справа – чистая вода. Вода во всех емкостях довольно горячая, но ниже кипения воды. Нехитрый технологический процесс удаления воска заключается в следующем: в первой емкости необходимо растопить воск, затем элемент перенести в горячую мыльную воду для удаления остатков воска, в заключении промыть чистой водой. После очистки от воска, элементы необходимо просушить, для этого они были выложены на полотенце. Следует отметить что слив мыльной воды в канализацию недопустим, так как воск, остыв, затвердеет и засорит ее. Результатом процесса очистки является почти полное удаление воска с солнечных элементов. Оставшийся воск не способен помешать как пайке, так и работе элементов.

Солнечные элементы сушатся на полотенце после очистки. После удаления воска элементы стали значительно более хрупкими, что делает их более сложными в хранении и обращении. Рекомендуется не производить очистку до тех пор, пока не будет необходима их непосредственная установка в солнечную батарею.

Для упрощения процесса монтажа элементов, рекомендуется начать с отрисовки сетки на основе. После произведения отрисовки, элементы были выложены по сетке вверх обратной стороной, для того чтобы их спаять. Все восемнадцать элементов, расположенных в каждой половине были последовательно соединены, после чего были и соединены и половины, также последовательным способом, для получения необходимого напряжения

В начале спайка элементов между собой может показаться сложной, однако со временем она становится проще. Рекомендуется начать с двух элементов. Необходимо разместить проводники одного элемента таким образом, чтобы они пересекали точки пайки другого, также следует убедиться, что элементы установлены согласно разметке.
Для непосредственного осуществления пайки использовался паяльник малой мощности и прутковый припой с канифольной сердцевиной. Перед пайкой была произведена смазка точек пайки флюсом при помощи специального карандаша. Ни в коем случае не следует давить на паяльник. Элементы настолько хрупкие, что могут от небольшого давления придти в негодность.

Повторение пайки осуществлялась до образования цепочки, состоящей из шести элементов. Шины соединения от сломанных солнечных элементов, были припаяны к обратно стороне элемента цепочки, являющегося последним. Таких цепочек получилось три – итого 18 элементов первой половины батареи были благополучно объединены в сеть.
По причине того, что все три цепочки необходимо соединить последовательно, средняя цепочка была повернута на 180 градусов по отношению к другим. Общая ориентация цепочек в итоге получилось правильной. Следующим шагом является приклеивание элементов на место.

Для осуществления солнечных элементов может потребоваться некоторая сноровка. Необходимо нанести небольшую каплю герметика, изготовленного на основе силикона, в центре каждого элемента одной цепочки. После этого следует перевернуть цепочку лицевой стороной вверх и разместить солнечные элементы согласно нанесенной ранее разметке. Затем необходимо легонько прижать элементы, осторожно надавливая в центре, чтобы приклеить их. Значительные сложности могут возникнуть в основном при переворачивании гибкой цепочки, поэтому лишняя пара рук на это этапе не повредит.
Не рекомендуется наносить избыточное количество клея и приклеивать элементы по краям. Это обусловлено тем, что сами элементы и подложка, на которую они установлены, будут деформироваться при изменении условий влажности и температуры, что может привести к выходу элементов из строя.

Так выглядит собранная половина солнечной батареи. Для соединения первой и второй цепочек элементов была использована медная оплетка кабеля.

Для этих целей вполне подойдут специальные шины или даже медные провода. Аналогичное соединение необходимо произвести и с обратной стороны. Провод был прикреплен к основанию каплей герметика.

Тест первой изготовленной половины батареи на солнце. При слабой солнечной активности, изготовленная половина генерирует 9.31В. Довольно неплохо. Пора приступать к изготовлению второй половины батареи.

После того, как обе основы с солнечными элементами будут завершены, можно произвести их установку в подготовленную заранее коробку и соединить.

Каждая половина идеально помещается на свое место. Для крепления основы внутри батареи были использованы 4 шурупа небольшого размера.
Провод, предназначенный для соединения половин солнечной батареи, был пропущен через вентиляционное отверстие в центральном бортике и закреплен при помощи герметика.

Необходимо каждую солнечную панель в систему снабдить диодом блокирования, который должен быть соединен с батареей последовательно. Он предназначен для исключения разряда аккумулятора через батарею. Диод использовался Шоттки на 3.3А, обладающий значительно более низким падением напряжения, в сравнении с обычными диодами, что минимизирует потери мощности на диоде. Набор из двадцати пяти диодов марки 31DQ03 был приобретен всего за несколько долларов на eBay.
Исходя из технических характеристик диодов, наилучшим местом их размещения является внутренняя часть батареи. Связано это с зависимостью падения напряжения у диода от температуры. Так как температура внутри батареи будет выше окружающей, следовательно и эффективность диода повысится. Для закрепления диода был использован герметик.

Для того чтобы вывести наружу провода, было просверлено отверстие в днище солнечной батареи. Провода лучше завязать на узел и закрепить герметиком, для предотвращения их последующего вытягивания.
Крайне необходимо дать высохнуть герметику до установки защиты из оргстекла. Силиконовые испарения могут образовать пленку на внутренней поверхности оргстекла, если не дать силикону просохнуть на открытом воздухе.

Небольшое количество герметика для создания барьера от влаги.

На выходной провод солнечной батареи, был прикреплен двухконтактный разъем, розетка которого в будущем будет присоединена к контроллеру заряда аккумуляторных батарей, используемого для ветрогенератора. В итоге солнечная батарея и ветрогенератор смогут работать параллельно.

Вот так выглядит окончательная версия солнечной батареи с установленным экраном. Не стоит торопиться с герметизацией стыков оргстекла до произведения полного тестирования работоспособности батареи. Может случиться так, что на одном из элементов отошел контакт и потребуется доступ к внутренностям батареи для ликвидации проблемы.

Предварительные расчеты оправдались: законченная солнечная батарея на ярком осеннем солнце выдает 18.88В без нагрузки.

Этот тест был произведен при аналогичных условиях и показывает прекрасную работоспособность батареи – 3,05А.

Солнечная батарея в рабочих условиях. Для сохранения ориентации на солнце, батарея перемещается несколько раз в день, что само по себе не сложно. В перспективе возможна установка автоматического слежения за положением солнца на небосводе.
Итак, какова же конечная стоимость батареи, которую мы умудрились сделать своими руками? Учитывая то, что куски дерева, провода и прочие пригодившиеся в изготовлении батареи вещи были у нас в мастерской, наши с вами подсчеты могут немного отличаться. Конечная стоимость солнечной батареи составила 105 долларов с учетом 74 долларов, потраченных на приобретение самих элементов.
Согласитесь, не так уж и плохо! Это всего лишь малая часть стоимости заводской батареи эквивалентной мощности. И в этом нет ничего сложного! Для увеличения выходной мощности вполне можно соорудить несколько таких батарей.

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите пишите мне – Аслан ([email protected]) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта https://ikaketosdelano.ru

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!

устройство, необходимые элементы для сборки и принцип работы, фото, видео-инструкция как сделать солнечную батарею из подручных средств

Автор Aluarius На чтение 6 мин. Просмотров 202 Опубликовано

Современная жизнь без телефонов, навигаторов, ноутбуков и других гаджетов уже немыслима. Все хорошо, если вы находитесь в городе, потому что все эти устройства обычно в процессе их эксплуатации разряжаются. Но что делать, если оно разрядилось далеко от плодов цивилизации, скажем, в лесу или на озере, где нет электропитания? Вариант один – купить солнечную батарею и носить ее с собой в походы и на пикник. Правда, стоит это устройство немалых денег, так что не всем по карману. Поэтому лучше всего это устройство изготовить самостоятельно, благо комплектующие сегодня в свободном доступе и в обычных магазинах, и в Интернете. Итак, будем разбираться с вопросом, как и из чего собирается солнечная батарея своими руками.

Солнечная батарея для зарядки телефона

Комплектующие

Что необходимо для того, чтобы собрать простейшую солнечную батарею?

  • Во-первых, потребуются сами солнечные элементы, с помощью которых энергия нашего светила будет преобразовываться в электрическую. Производители предлагают различного рода элементы с разными размерами и разной мощностью. Чаще всего это устройства размерами 15×8 мм, такие небольшие пластинки. Чтобы собрать батарею мощностью 60 Вт, потребуется приблизительно около сорока приборчиков. Приплюсуйте сюда еще 10 штук про запас на случай излома. Солнечные элементы очень хрупкие.

Внимание! Выбирайте те солнечные элементы, в которые уже впаяны отводящие провода. Это облегчит и ускорит сам процесс сборки. Все дело в том, что пайка провода к элементу – операция мелкая и трудоемкая.

  • Во-вторых, понадобится оргстекло. Для этого надо будет два листа: один снизу, который будет выполнять функции основы батареи. Его толщина должна быть 4-6 мм. Кстати, нижнее оргстекло можно заменить фанерой. Второй слой – верхний толщиною 2 мм.
  • В-третьих, крепежные детали: самоклеящийся двусторонний скотч, металлические (алюминиевые) уголки, клей, болты с гайками для крепления двух оргстекол между собой.
  • В-четвертых, дополнительные электрические детали: припой (лучше всего легкоплавкий), флюс, диоды и так далее.

Сборка батареи

На нижний лист оргстекла с помощью самоклеящегося скотча прикрепляются солнечные элементы. Их можно располагать в любой последовательности, но лучше, если они заполнять равномерно всю площадь будущей батареи. При этом расстояние между ними должно быть минимальным.

На готовую панель укладывается верхний лист оргстекла. Обратите внимание, что с помощью скотча можно регулировать зазор между солнечными элементами и верхним стеклом. Уложите его чуть больше (в два или три слоя по периметру), и зазор увеличится. Нет необходимости переусердствовать, зазор быть должен, но небольшой (1-3 мм).

После чего по всему периметру между стеклами наносится герметик, далее устанавливается алюминиевый уголок, который скрепляется болтами и гайками. Все, самодельная солнечная батарея почти готова, можно проводить испытание. В таком состоянии прибор должен выдавать напряжение 20-22 вольта (это без нагрузки), при нагрузке 16-18 вольт. При этом выделяется ток силой 3,0-3,5 А. можно подсчитать, и результат будет – 60 Вт, что и требовалось.

Дополнительные элементы (комплектующие)

Дополнением к конструкции будет диод шотки. Это специальный полупроводниковый элемент с малым падением напряжения, если производится прямое включение. Падение напряжения – это, по сути, потери, от которых необходимо избавиться, что и позволяет сделать установленный диод шотки. Он в первую очередь дает возможность заряжать аккумуляторы через солнечную батарею, во-вторых, в момент отсутствия самого солнца не дать аккумуляторам разрядиться. Все дело в обратном токе. Это очень важная комплектующая.

Чтобы дальше усовершенствовать весь прибор, можно добавить и еще некоторые устройства.

  1. Контроллер заряда аккумулятора. Он дает возможность сохранять электроэнергию определенное количество времени. К примеру, от 50 до 100 часов. Стоит этот прибор недешево, но если вы хотите, чтобы все устройство работало долго, то стоит раскошелиться.
  2. Инвертор. Это преобразователь напряжения, то есть, на выходе получится не 12 В, а 220 В. При этом мощность самой солнечной батареи может подняться до 100 Вт.

Как видите, усовершенствовать и сделать солнечную батарею своими руками не так уж и сложно. Тем более вся конструкция обойдется вам в разы дешевле, чем промышленный экземпляр. Плюс ко всему самодельная конструкция будет весить меньше, а, значит, в походе нагрузка на плечи от рюкзака снизится. Для сравнения, промышленный модуль ТСМ-60, вырабатывающий мощность 60 Вт, весит 6 кг. Самодельная конструкция около 4 кг.

Солнечные батареи на загородных участках

Конечно, с гаджетами все понятно, ситуаций, где используется их зарядка от солнечной батареи, большое количество. Но тут встает другой вопрос, а можно ли использовать эти устройства для нужд на дачах? К примеру, соорудить садовый светильник на солнечных батареях своими руками.

Как показывает практика, ничего невозможного нет. Правда, это устройство более сложное в плане сбора электрического тока. Поэтому для того чтобы светильник горел ночью, когда солнца нет, нужны аккумуляторы.

Комплектация светильника

Итак, потребуется:

  • Аккумулятор емкостью 1500 мАч. Выходное напряжение на клеммах должно составлять 3,7 В. Такие аккумуляторы приобрести не проблема.
  • Солнечная панель. Ее параметры: напряжение 5,5 В, ток 200 мА. Такая батарея зарядит аккумулятор часов за восемь.
  • Несколько резисторов, транзистор, диоды. Их количество видно на рисунке ниже.

Все комплектующие в сборе поместятся на колпачок от обычного дезодоранта. Только схему из диодов, транзисторов и резисторов, а также аккумулятор, можно разместить внутри колпачка. Солнечную же панель размещают снаружи. Ее просто можно приклеить специальным термоклеем. Чтобы усилить отражающую способность всей конструкции, к колпачку надо приклеить обычный компакт-диск. По сути, сборка очень похожа на детский конструктор.

Такая батарея спокойно потянет светодиод мощностью до 3 Вт. А его хватит для одного дачного уличного светильника. Самое интересное, что на основе данной схемы сам светильник будет автоматически включаться с приходом темноты и отключаться ранним утром. Как видите, даже такие сложные солнечные батареи своими руками сделать не проблема.

Правда, практика показывает, что иногда солнечные батареи для дома или дачи на улицу горят с меньшей яркостью и вдруг затухают совсем. Это связано с низким сопротивлением схемы. Поэтому данная проблема решается просто. Необходимо в цепь врезать резистор сопротивления (последовательно) с номиналом 20-80 Ом. Специалисты рекомендуют выбирать резистор по току. Его показатель – 5 мА, что хватит с лихвой обеспечить электричеством светодиод в течение нескольких часов. Кстати, в этом случае можно использовать аккумулятор меньшей емкости.

Светодиодные светильники на солнечных батареях

Заключение по теме

Итак, в этой статье мы постарались ответить на вопрос, как сделать солнечную батарею в домашних условиях? Были рассмотрены две схемы для зарядки гаджетов и для светодиодного светильника, который можно установить на улице в загородном доме. Есть ли необходимость все это создавать, если рынок заполнен промышленными изделиями. Все, как обычно, упирается в стоимость. А у промышленных образцов она достаточно высокая. Так что все дело, как обычно, в деньгах. Но не стоит сбрасывать со счетов и хобби. Это занимательное и очень увлекательное дело – собирать солнечную батарею в домашних условиях своими руками.

Как сделать самому солнечную батарею в домашних условиях

Сделать солнечную батарею в домашних условиях на самом деле не так уж сложно. Достаточно запастись нужными компонентами и набором соответствующих инструментов. И главное, что потребуется для этих целей, — конечно же, сами фотоэлементы. Ведь именно они являются основой любой фотопанели, генерирующей электроток.

Материалы

Достать фотоэлементы можно двумя способами: купить или взять из старых изделий. В последнем случае «на запчасти» обычно разбираются садовые фонарики на солнечных батареях. Используются и старые калькуляторы, но нужно помнить, что производительность их фотоэлементов крайне мала. Поэтому если нет желания покупать новые фотоячейки (или разыскивать их по специализированным магазинам), то лучшее решение – садовые фонари.

Но стоит учесть, что в магазинах продают ячейки с уже припаянными к ним проводниками, что в итоге при небольших затратах обернется солидной экономией времени и сил. Кроме того, в наборах фотоячейки уже отсортированы по параметрам, а это позволяет заранее точно рассчитать выходные данные будущей панели, собранной своими руками.

При покупке стоит выбирать элементы класса A, в крайнем случае – B. Это первый и второй классы кремниевых ячеек. Класс A подразумевает ячейки высшего сорта, без каких-либо дефектов, класс B – ячейки с незначительными микродефектами. Ячейки B стоят ощутимо дешевле, а их производительность ниже не намного. Поэтому если есть желание сэкономить, стоит обратить внимание именно на них, для дома их будет достаточно.

Также самостоятельная сборка солнечной батареи потребует наличия соединительных элементов, иными словами, тонких посеребренных проводников для соединения всех фотоячеек в одно целое. Понадобится и паяльное оборудование (и неплохие навыки работы с ним, поскольку пайка кремниевых ячеек – занятие весьма трудоемкое и сложное).

И последнее – необходима прочная подложка, на которой будут располагаться фотоячейки, силиконовый герметик для их герметизации и диоды (диоды Шоттки) для создания «запирающего эффекта» в схеме. Иными словами, для того, чтобы в солнечной батарее не возникали обратные токи при затемнении поверхности ячеек.

Сборка

Этап первый – пайка фотоячеек. Либо придется полностью самостоятельно припаивать проводники к ячейкам, что чревато долгой и трудоемкой работой, причем не исключена порча части элементов (они очень хрупкие и от перегрева паяльником мгновенно трескаются). Либо достаточно будет просто соединить проводники ячеек между собой согласно выбранной схеме. Самодельная солнечная панель может собираться по различным схемам, все зависит от требуемых выходных параметров и исходных данных выбранных фотоячеек. Кстати, при самостоятельной пайке кремниевых ячеек нужно помнить, что складывать их друг на друга ни в коем случае нельзя, так как под весом хрупкие элементы потрескаются.

Этап второй – выкладка фотоячеек на подложке. На прозрачном закаленном стекле выкладываются фотоэлементы с припаянными к ним проводниками и соединяются согласно схеме. Выкладывать их надо, во-первых, лицевой частью вниз (на стекло), а во-вторых – с промежутком примерно в 5 мм. Это необходимо для компенсации температурных расширений/сжатий фотоэлементов и позволит изготовить солнечную батарею, которая будет работать не менее эффективно, чем заводские аналоги. Крайние фотоэлементы при пайке присоединяются к шинам (более толстые проводники, кстати, в готовых наборах они тоже присутствуют), выводятся «плюс» и «минус» батареи.

Этап третий – проверка паяных соединений. После сборки батареи по схеме (не забываем про запирающие диоды Шоттки!) необходимо проверить ее работоспособность и оценить производительность. Если обнаружены какие-либо дефекты, устранить их надо сразу же (даже если это потребует пересборки панели). В противном случае сделать солнечную батарею, которая будет нормально работать, просто не получится.

Этап четвертый – герметизация. Здесь есть несколько вариантов. Можно сначала зафиксировать элементы герметиком по краям и в середине (чтобы они не смещались), после чего залить промежутки между ними. А можно воспользоваться специальным заливочным компаундом для солнечных батарей (он также продается в специализированных магазинах).

Такой компаунд представляет собой двухкомпонентый состав, который наводится непосредственно перед использованием и кисточкой аккуратно наносится на фотоячейки. После застывания он образует абсолютно ровную, герметичную и высокопрочную поверхность. Если воспользоваться в домашних условиях таким компаундом, то заднюю крышку для фотопанели можно даже не делать (если панель будет использоваться, к примеру, на балконе).

Дополнительное оборудование

Изготовление солнечных батарей своими руками, по сути, не заканчивается при завершении сборки. Ведь полученную энергию надо использовать. А для этого потребуется дополнительное оснащение, в частности – аккумуляторы и зарядные контроллеры. Аккумулятор потребуется для накопления заряда и использования его в ночное время или при пасмурной погоде. Контроллер же необходим для регулировки процесса заряда и предотвращения перезаряжения или глубокой разрядки.

Что же касается использования, то к самостоятельно собранной солнечной батарее лучше подключать экономичную 12-вольтную нагрузку. В этом случае не понадобится инвертор для преобразования постоянного фототока в переменный. От домашней солнечной батареи можно запитать, например, светодиодную подсветку или энергосберегающие лампочки.

По сути, сделать самому полноценную солнечную батарею можно и в домашних условиях, главное – заранее рассчитать, какое количество потребителей будет от нее питаться и подобрать соответствующее количество фотоячеек. Также нужно продумать место установки батареи, чтобы она могла наиболее эффективно вырабатывать фототок.

Как сделать в домашних условиях солнечную батарею? +видео уроки

Рассмотрим создание и включение простой солнечной схемы.Нам нужно:

  1. Проводники.
  2. Паяльник.
  3. Транзисторы.
  4. Панель установки.

Определяем базу элементов. Давайте выберем кремниевые транзисторные части серии под номером КТ801. Они просты в установке и не повредят монокристаллическим составляющим схемы. Перед установкой снимаем с них крышку плоскогубцами.

Настраиваем параметры. При дневном освещении они должны выдавать 0.53 Вольт при минусовых коллекторе и эмиттере, но с плюсовой базой.
Узнаем мощность транзисторов, в зависимости от года выпуска она может сильно разниться.

Далее используем соединительную цепь из четырёх транзисторов, соединенных поочередно. Во время нагрузки такая цепь выдаст 1.8В, 2-2.5мА. Нагрузка крохотная, но на маленький прибор ее хватит.

Мощная батарея

Ниже приведен чертеж, служащий для создания батареи, которая по мощи может питать большой дом или большую квартиру.

Вам понадобится:

  1. Фанерный каркас панели.
  2. Материал, не проводящий ток.
  3. Солнечные батареи.
  4. Паяльное оборудование.
  5. Диод Шоттки.
  6. Провода из меди.
  7. Плексигласовый лист для покрытия.
  8. Вакуумные подставки из силикона для батареи.
  9. Винты.

Все эти материалы легко добываются в обычных строительных магазинах.

Как следует выбирать батареи

Солнечные батареи, как важные элементы солнечной панели, могут стоить астрономические суммы и лучше покупать использованные или поврежденные для дальнейшей починки.

Самые дорогие солнечные батареи это покрытые воском для равномерного напряжения, поэтому как аналоги для них можно использовать простые ударопрочные батареи.

Важно купить такие батареи комплектом, для одинаковой теплопроводимости и строения.

Конструкция

Из-за хрупкости батарее, ее корпус должен быть похож на коробку с маленьк

Как в домашних условиях сделать солнечную батарею из доступных материалов?

В течение почти двух веков человечество думает о том, как обеспечить электрической энергией изобретения и возрастающие потребности. За этот период были изобретены электростанции, сила расщепленного атома, масштабные ГЭС, а бурные реки пришли на помощь человечеству. Стремительно развиваются альтернативные источники энергии в разных регионах Земли. Сюда следует отнести ветровые станции и солнечные батареи.

Если учесть тот факт, что угасание Солнца прогнозируется лишь через 5 миллиардов лет, этот источник энергии можно считать неисчерпаемым. Взаимодействие между электрической энергией и светом первым обнаружил физик Генрих Герц. Он выяснил, что ультрафиолет способствует возникновению и прохождению разряда между проводниками электрической энергии.

Первую схему по выработке и передачи энергии с использованием лучей произвел ученый Александр Столетов. Он создал первый фотоэлемент. А вот открытие фотоэффекта, которое было произведено Эйнштейном, привело к тому, что индустрия солнечных батарей стала развиваться.

Устройство батареи

Если вы решили сделать солнечную батарею самостоятельно, то должны для начала ознакомиться с ее устройством. Она представляет собой систему взаимосвязанных элементов, структура которых позволяет использовать принцип фотоэффекта. Солнечный свет падает на элементы под определенным углом и преобразуется в электрический ток.

Устройство солнечной батареи и принцип работы будут описаны в статье. Для начала необходимо изучить первую часть вопроса. Конструкция предусматривает наличие следующих комплектующих:

  • материала-полупроводника;
  • источника электропитания;
  • контроллера;
  • заряда аккумулятора;
  • инвертора-преобразователя;
  • стабилизатор напряжения.

Материал-полупроводник представляет собой совмещенные слои с разной проводимостью. Это может быть поликристаллический или монокристаллический кремний с добавлением некоторых химических соединений. Последние позволяют получить нужные свойства для возникновения фотоэффекта.

Один из слоев должен иметь избыток электронов, чтобы обеспечить переход электронов из одного материала в другой. Дополнительный слой должен иметь недостаток электронов. Тонкий слой элемента в системе необходим для противостояния перехода электронов. Он располагается между вышеописанными слоями.

Если подключить источник электропитания к противостоящему слою, то электроны будут преодолевать запорную зону. Это позволяет добиться упорядоченного движения заряженных частиц, что и называется электрическим током. Для сохранения и накапливания энергии применяется аккумулятор. Для преобразования электрического тока в переменный используется инвертор-преобразователь. А вот для создания напряжения нужного диапазона применяется стабилизатор.

Принцип работы

Если вы задумались над вопросом о том, как в домашних условиях сделать солнечную батарею, то должны ознакомиться еще и с принципом ее функционирования. Он заключается в том, что фотоны света, которые являются солнечным излучением, падают на поверхность полупроводника. Они передают свою энергию при столкновении с поверхностью электронам полупроводника. Электроны, выбитые из полупроводника, преодолевают защитный слой. Они обладают дополнительной энергией.

Отрицательные электроны покидают проводник р-вида, а далее следуют в проводник n. С положительными электронами все происходит наоборот. Этому переходу способствуют электрические поля, существующие в проводниках. Это увеличивает силу и разницу зарядов. Сила электрического тока в элементе будет зависеть от нескольких факторов, среди них:

  • количество света;
  • интенсивность излучения;
  • площадь принимающей поверхности;
  • угол падения света;
  • время эксплуатации;
  • КПД системы;
  • температура внешнего воздуха.

Инструкция по изготовлению

Перед тем как в домашних условиях сделать солнечную батарею, вы должны ознакомиться с несколькими вариантами сборки таких элементов. Технология будет зависеть от количества солнечных элементов и дополнительных материалов. Чем больше площадь панели, тем мощнее окажется оборудование, но это повлечет увеличение веса конструкции. В одной батарее следует использовать одинаковые модули, ведь эквивалентность тока будет приравниваться к показателям меньшего элемента.

Подготовка инструментов и материалов

Некоторые владельцы частных домов задумываются, как в домашних условиях сделать солнечную батарею. Если вы тоже оказались в их числе, то должны знать, что дизайн модулей и их габариты могут быть выбраны вами самостоятельно.

Для изготовления корпуса, внутри которого будут находиться элементы, следует подготовить:

  • листы фанеры;
  • универсальный клей;
  • дрель;
  • куски оргстекла;
  • невысокие рейки;
  • уголки и саморезы;
  • плиты ДВП;
  • краску.

Сборка каркаса

На первом этапе следует взять фанеру, которая будет выполнять роль основания. По ее периметру приклеиваются бортики. Рейки не должны загораживать солнечные элементы, поэтому их высота не должна быть больше 3/4 дюйма. Для надежности приклеенные рейки привинчиваются саморезами, а углы фиксирую уголками. Для вентиляции в нижней части корпуса и по бортам высверливаются отверстия. В крышке их быть не должно, так как это может стать причиной попадания влаги.

Если перед вами встал вопрос о том, как в домашних условиях сделать солнечную батарею, вы должны ознакомиться с технологией. Она предусматривает крепление элементов на листы ДВП, которые могут быть заменены другим материалом. В качестве основного условия выступает то, что полотно не должна проводить электроток.

Методика проведения работ

Из оргстекла следует вырезать крышку и подогнать под размеры корпуса. Для защиты деревянных частей следует использовать пропитку. Солнечные модули раскладываются на подложке обратной стороной вверх, чтобы осуществить пайку проводников. Для работы следует подготовить припой и паяльник.

Если вы хотите знать, как в домашних условиях сделать солнечную батарею самому, то следует учитывать: места пайки обрабатываются карандашом. Для начала вы можете потренироваться на двух элементах. Все элементы соединяются последовательной цепочкой, в результате должна получиться змейка. Элементы соединяются, а после система поворачивается лицевой стороной вверх. Модули наклеиваются на панели. В качестве клея можно использовать силиконовый герметик.

Настоящим помощником в хозяйстве для вас может стать солнечная батарея. Своими руками батарея для дома изготавливается довольно просто. После крепления модулей на подложку можно проверить функциональность системы. Затем основа помещается в каркас и фиксируется шурупами.

В заключение

Для того чтобы исключить разряд аккумулятора через батарею, на панель устанавливается блокировочный диод, который после крепится герметиком. Установленные элементы сверху накрываются экраном из оргстекла. Перед фиксацией еще раз следует проверить работоспособность конструкции. Теперь вам известно, как сделать солнечную батарею в домашних условиях. Дополнительно следует знать еще и о том, что тестировать модули вы можете в процессе установки и пайки, делать это можно группами по несколько штук.

Как сделать самодельный аккумуляторный блок для солнечных панелей

Думаете об установке батарей в комплекте с солнечными батареями? Независимо от того, является ли это автономной горной хижиной или резервным аккумулятором для ваших домов, подключенных к сети, основной процесс планирования разработки собственного блока аккумуляторов для дома довольно прост, но может немного запутать вас в первый раз.

Ниже приведены основные этапы планирования и конструирования собственного блока аккумуляторов, который дополнит вашу солнечную установку.Чтобы облегчить понимание процесса планирования, мы включили в статью рабочий пример. Просто найдите курсив в каждом разделе, чтобы продолжить!

Используйте приведенную ниже информацию в качестве отправной точки, но когда придет время действительно начать планировать свой банк аккумуляторов своими руками, обязательно ознакомьтесь с несколькими книгами по этой теме в местной библиотеке, просмотрите соответствующие онлайн-статьи и видео и присоединитесь к пара онлайн-форумов для совета и помощи с любыми вопросами!

Рассчитайте нагрузку

Первым шагом в проектировании вашей аккумуляторной батареи DIY является расчет количества электроэнергии, которое вы обычно потребляете, — известное как ваше электричество нагрузка .Есть два метода расчета нагрузки:

  • Во-первых, вы можете посмотреть на свое предыдущее потребление электроэнергии. Если вы уже подключены к сети, просто посмотрите на свое общее потребление электроэнергии за последние 12 месяцев и разделите на 365, чтобы получить среднесуточное значение.
  • Если вы не подключены к сети, вероятно, у вас нет данных о предыдущем потреблении энергии. В этом случае вам нужно будет подсчитать, сколько электроэнергии вам нужно, сложив мощность всех электрических устройств в доме и прикинув, сколько часов вы будете использовать их каждый день.

Например:

  • 5 светодиодных лампочек * 8 Вт (мощность каждой лампочки) * 3 часа в сутки = 120 Вт-часов / сутки
  • Блендер на 1500 Вт * 0,05 часа в день = 75 ватт-часов в день (я не могу обойтись без утренних смузи!)
  • Ноутбук мощностью 50 Вт * 6 часов в день = 300 Вт-часов в день

Как вы понимаете, этот процесс требует времени и нужно отслеживать множество чисел, поэтому не торопитесь с этим шагом! Размер всей вашей аккумуляторной батареи будет основан на этих расчетах, поэтому вам нужно убедиться, что они являются максимально точными!

Для облегчения отслеживания используйте электронную таблицу, например Microsoft Excel или Google Spreadsheets (что бесплатно с Gmail!).Есть также множество онлайн-инструментов, которые помогут вам в этом процессе, в том числе калькуляторы с таких сайтов, как Wholesale Solar и Affordable Solar.

Пример. Допустим, у нас есть небольшая автономная горная хижина. Обогреватель, водонагреватель и плита работают на пропане, поэтому электричество требуется только для некоторых основных элементов. Наряду со светодиодами, блендером и ноутбуком, указанными выше, нам также потребуется питание нашего мобильного телефона, вентиляторов, телевизора и стиральной машины. Наше использование, вероятно, выглядит примерно так:

Товар Кол-во единиц Мощность часов в день Суммарное суточное потребление кВтч
Светодиодные лампы 5 8 3 .12
Блендер 1 1500 .05 .075
Ноутбук 1 50 6 .30
Сотовый телефон 1 3,5 8 .028
Вентиляторы 2 50 3 .30
телевизор 1 100 1 .10
Стиральная машина 1 600 .50 .30
Всего 2,312 1,22 кВтч

Наша общая нагрузка на каждый день составляет 1,22 кВтч и около 36,6 кВтч в месяц. Замечу, что это ОЧЕНЬ маленькая кабина с несколькими электрическими приборами! Для справки: среднее потребление кВтч в месяц для домов, подключенных к сети, в США составляет 900 кВтч!

Количество резервной мощности и глубина разряда

Батареи

позволяют хранить электроэнергию, вырабатываемую вашей солнечной установкой, для дальнейшего использования, и после того, как вы определите свою ежедневную электрическую нагрузку, вам необходимо решить, сколько дней резервного питания вы хотите.Большинство домовладельцев выбирают от 1 до 4 дней, хотя это зависит от ваших потребностей и погоды.

Пример. Мы выберем 3 дня резервного питания, то есть наша аккумуляторная система должна обеспечивать не менее 3,66 кВтч (1,22 кВтч в день, умноженное на 3 дня) в те дни, когда идет дождь или облачно.

Чтобы сделать процесс немного более запутанным: емкость батареи измеряется в ампер-часах, а не в ватт-часах или киловатт-часах, как электричество, вырабатываемое вашей солнечной установкой.К счастью для нас, найти ампер-часы очень просто! Просто разделите ватт-часы на напряжение солнечной установки. Автономные солнечные установки могут иметь напряжение 12, 24 или 48 вольт — выбираемое вами напряжение зависит от размера, местоположения и планировки вашей установки, а также потребностей.

Пример: наша небольшая установка будет на 12 вольт, что означает, что нам нужна батарея на 305 ампер-часов.

(3660 ватт-часов / 12 вольт = 305 ампер-часов)

305 ампер-часов. Легко, правда?

Постойте, есть еще один шаг.Если вы разрядите батареи до их полной емкости, вы можете помешать их полной зарядке в будущем. По этой причине производители аккумуляторов рекомендуют использовать только часть имеющихся аккумуляторов, обычно от 25% до 50% для свинцово-кислотных аккумуляторов (наиболее распространенный тип аккумуляторов для солнечных батарей). Конечно, использование лишь небольшой части энергии ваших батарей раздражает, но просто рассматривайте все батареи как вложение. Если вы разрядите батареи только до 25% или 50%, они обеспечат вам годы надежной службы.

Связано: Обзор аккумуляторной батареи Tesla Powerwall II

Мы решили, что разряжаем только около 40% емкости наших батарей, поэтому нам нужно разделить размер нашей батареи на 0,4, чтобы учесть это: 305 ампер-часов * 0,4 = 763 ампер- часов.

Итак, наши батареи должны быть на 12 вольт и иметь емкость не менее 763 ампер-часов.

Подключение аккумуляторов параллельно и последовательно

Теперь, когда вы знаете напряжение вашей установки и необходимую емкость аккумулятора, самое время заняться аккумуляторами! В вашей системе батарей есть два способа соединения нескольких батарей — параллельно или последовательно:

  • Параллельно: Параллельное подключение батарей просто означает, что положительный полюс каждой батареи подключен к положительной клемме следующей батареи (и каждая отрицательная клемма соединена со следующей отрицательной клеммой).Батареи, подключенные параллельно, суммируют все их ампер-часы вместе, что позволяет увеличить общую емкость батареи.
  • In Series: Последовательное соединение аккумуляторов означает соединение положительной клеммы первой батареи с отрицательной клеммой следующей и т. Д. При последовательном подключении ампер-часы не увеличиваются, но напряжение складывается между всеми батареями. Также возможно создать систему, в которой батареи подключены как параллельно, так и последовательно для увеличения как напряжения, так и ампер-часов!

Нам нужно 768 ампер-часов для нашей солнечной установки на 12 вольт.Если мы подключим параллельно, у нас могут быть две 12-вольтовые батареи по 400 ампер-час, что даст нам 800 ампер-часов, но сохранит нашу систему на 12 вольт. Если мы подключим последовательно, у нас может быть 2 6-вольтовых 800 ампер-часов, что дает нам 12-вольтовую аккумуляторную систему с емкостью 800 ампер-часов. Подключение последовательно или параллельно зависит от имеющихся аккумуляторов и конструкции вашей солнечной и аккумуляторной установки.

Все это может сбивать с толку, но помните: параллельное подключение добавляет ампер-часы; последовательное подключение добавляет напряжение! Знание доступных вам опций поможет вам построить наиболее экономичную установку, соответствующую вашим потребностям.

Определите размер вашего инвертора

Инверторы

являются неотъемлемой частью любой солнечной и аккумуляторной установки, поскольку они преобразуют электричество постоянного тока (DC), вырабатываемое вашими солнечными панелями и содержащееся в батареях, в переменный ток (AC), необходимый для всех наших электронных устройств.

Инверторы

преобразуют электричество из постоянного тока в переменный в реальном времени. У инверторов нет накопительной емкости — поскольку ваши устройства используют электричество, оно течет от батарей через инвертор к устройству.Из-за этого ваш инвертор должен быть достаточно большим, чтобы выдерживать самую большую нагрузку, которую вы возьмете на него за один раз.

Самый простой способ рассчитать это — сложить мощность всех ваших устройств, которые могут работать одновременно.

Допустим, мы очень заняты в своей каюте, поэтому вполне возможно, что все наши электрические устройства могут работать одновременно. Как видно из таблицы выше, общая мощность всех моих устройств составляет 2312 Вт. Поэтому мне нужен инвертор, который может непрерывно обрабатывать не менее 2312 Вт.

Есть еще один важный шаг к определению размера вашего инвертора. Некоторые электрические устройства, особенно устройства с приводом от двигателя, такие как холодильники, электроинструменты и кондиционеры, потребляют от 2 до 8 раз больше энергии, чем они обычно используют только для включения! Это огромное энергопотребление известно как импульсная нагрузка , и вы должны учитывать это при выборе инвертора.

В отличие от типичной мощности устройства, которая указана на задней панели устройства, производители не публикуют данные о импульсной нагрузке своих устройств, поэтому вам нужно либо связаться с ними напрямую, либо самостоятельно измерить электрическую тягу для ваших устройств с моторным приводом.

К счастью для нас, производители инверторов в наши дни учитывают импульсные нагрузки, и большинство инверторов могут справляться с резкими скачками напряжения за короткие промежутки времени. При выборе инвертора убедитесь, что он выдержит импульсную нагрузку любого используемого вами электрического оборудования.

Мы знаем, что нам нужен инвертор, который может непрерывно обрабатывать не менее 2312 Вт, но допустим, наша стиральная машина потребляет в 3 раза больше энергии, чем просто ее включить, так что наша импульсная нагрузка составляет 3512 Вт. Мы могли бы просто купить инвертор мощностью 4000 Вт, но это дорого и ненужно.Так уж получилось, что есть инвертор мощностью 2500 Вт, который может выдерживать импульсную нагрузку в 5000 Вт — более чем достаточно для наших нужд!

Кредиты на фото: Flickr vs CC Лицензия: 1, 2, 3, 4

9 Простые схемы зарядного устройства для солнечных батарей

Простые солнечные зарядные устройства — это небольшие устройства, которые позволяют быстро и дешево заряжать аккумулятор с помощью солнечной энергии.

Простое солнечное зарядное устройство должно иметь встроенные 3 основные функции:

  • Оно должно быть недорогим.
  • Непрофессионал дружелюбен и прост в сборке.
  • Должен быть достаточно эффективным, чтобы удовлетворить основные потребности в зарядке аккумулятора.

    Обзор

    Солнечные панели для нас не новость, и сегодня они широко используются во всех секторах.Основное свойство этого устройства — преобразование солнечной энергии в электрическую — сделало его очень популярным, и теперь оно серьезно рассматривается как будущее решение всех кризисов или дефицитов электроэнергии.

    Солнечная энергия может использоваться непосредственно для питания электрического оборудования или просто храниться в соответствующем накопителе для дальнейшего использования.

    Обычно есть только один эффективный способ хранения электроэнергии — использование аккумуляторных батарей.

    Перезаряжаемые батареи, вероятно, являются лучшим и наиболее эффективным способом сбора или хранения электроэнергии для дальнейшего использования.

    Энергия от солнечного элемента или солнечной панели также может эффективно храниться, чтобы ее можно было использовать по своему усмотрению, обычно после захода солнца или когда стемнело, и когда накопленная мощность становится очень необходимой для работы огни.

    Хотя это может показаться довольно простым, зарядка аккумулятора от солнечной панели никогда не бывает легкой по двум причинам:

    Напряжение солнечной панели может сильно варьироваться в зависимости от падающих солнечных лучей и

    Ток также варьируется по тем же причинам, указанным выше.

    Две вышеуказанные причины могут сделать параметры зарядки типичной аккумуляторной батареи очень непредсказуемыми и опасными.

    ОБНОВЛЕНИЕ:

    Прежде чем углубиться в следующие концепции, вы, вероятно, можете попробовать это очень простое зарядное устройство для солнечных батарей, которое обеспечит безопасную и гарантированную зарядку небольшой батареи 12 В 7 Ач через небольшую солнечную панель:

    Требуемые детали

    • Солнечная панель — 20 В, 1 ампер
    • IC 7812 — 1 шт.
    • 1N4007 Диоды — 3 шт.
    • 2к2 Резистор 1/4 Вт — 1 шт.

    Это выглядит круто, не правда ли.Фактически, ИС и диоды могут уже лежать в вашем электронном мусорном ящике, поэтому необходимо их покупать. Теперь давайте посмотрим, как их можно настроить для окончательного результата.

    Расчетное время, необходимое для зарядки аккумулятора с 11 В до 14 В, составляет около 8 часов.

    Как мы знаем, IC 7812 будет вырабатывать фиксированное напряжение 12 В на выходе, которое нельзя использовать для зарядки аккумулятора 12 В. 3 диода, подключенные к его клеммам заземления (GND), введены специально для решения этой проблемы и для увеличения выхода IC примерно до 12 + 0.7 + 0,7 + 0,7 В = 14,1 В, что как раз и требуется для полной зарядки аккумулятора 12 В.

    Падение на 0,7 В на каждом диоде увеличивает порог заземления ИС на установленный уровень, заставляя ИС регулировать выход на уровне 14,1 В вместо 12 В. Резистор 2k2 используется для активации или смещения диодов, чтобы он мог провести и обеспечить запланированное полное падение на 2,1 В.

    Делаем это еще проще

    Если вы ищете еще более простое солнечное зарядное устройство, то, вероятно, нет ничего проще, чем подключить солнечную панель соответствующего номинала напрямую к соответствующей батарее через блокирующий диод, как показано ниже:

    Хотя вышеуказанная конструкция не включает в себя регулятор, она все равно будет работать, поскольку токовый выход панели является номинальным, и это значение будет показывать только ухудшение, когда солнце меняет свое положение.

    Однако для аккумулятора, который не полностью разряжен, описанная выше простая настройка может нанести некоторый вред аккумулятору, поскольку аккумулятор будет быстро заряжаться и будет продолжать заряжаться до небезопасного уровня и в течение более длительных периодов времени. время.

    1) Использование LM338 в качестве солнечного контроллера

    Но благодаря современным универсальным микросхемам, таким как LM 338 и LM 317, которые могут очень эффективно справляться с вышеуказанными ситуациями, делая процесс зарядки всех аккумуляторных батарей через солнечную панель очень безопасным и желательно.

    Схема простого зарядного устройства для солнечных батарей LM338 показана ниже с использованием IC LM338:

    На принципиальной схеме показана простая установка с использованием IC LM 338, настроенного для работы в стандартном режиме регулируемого источника питания.

    Использование функции контроля тока

    Особенностью конструкции является то, что она также включает функцию контроля тока.

    Это означает, что, если ток имеет тенденцию к увеличению на входе, что обычно может иметь место, когда интенсивность солнечных лучей увеличивается пропорционально, напряжение зарядного устройства пропорционально падает, снижая ток обратно до указанного номинального значения.

    Как видно на схеме, коллектор / эмиттер транзистора BC547 подключен через ADJ и землю, он становится ответственным за инициирование действий по управлению током.

    По мере увеличения входного тока батарея начинает потреблять больше тока, в результате на R3 создается напряжение, которое преобразуется в соответствующее базовое возбуждение транзистора.

    Транзистор проводит и корректирует напряжение через C LM338, так что скорость тока регулируется в соответствии с безопасными требованиями к батарее.

    Формула предела тока:

    R3 можно рассчитать по следующей формуле

    R3 = 0,7 / Максимальный предел тока

    PCB Конструкция для описанной выше простой схемы зарядного устройства солнечной батареи приведена ниже:

    Измеритель и входной диод не входят в состав печатной платы.

    2) Схема зарядного устройства солнечной батареи за 1 доллар

    Вторая конструкция объясняет дешевую, но эффективную, менее чем за 1 доллар дешевую, но эффективную схему солнечного зарядного устройства, которую может построить даже неспециалист для использования эффективной зарядки солнечных батарей.

    Вам понадобится только панель солнечных батарей, селекторный переключатель и несколько диодов для создания достаточно эффективного солнечного зарядного устройства.

    Что такое слежение за солнечной точкой максимальной мощности?

    Для непрофессионала это было бы чем-то слишком сложным и изощренным, чтобы понять, и системой, включающей экстремальную электронику.

    В некотором смысле это может быть правдой, и, конечно же, MPPT — это сложные высокопроизводительные устройства, которые предназначены для оптимизации зарядки аккумулятора без изменения кривой V / I солнечной панели.

    Проще говоря, MPPT отслеживает мгновенное максимальное доступное напряжение от солнечной панели и регулирует скорость зарядки аккумулятора таким образом, чтобы напряжение на панели оставалось неизменным или вдали от нагрузки.

    Проще говоря, солнечная панель будет работать наиболее эффективно, если ее максимальное мгновенное напряжение не снижается близко к напряжению подключенной батареи, которая заряжается.

    Например, если напряжение холостого хода вашей солнечной панели составляет 20 В, а заряжаемая батарея рассчитана на 12 В, и если вы подключите два напрямую, напряжение на панели упадет до напряжения батареи, что приведет к слишком неэффективно.

    И наоборот, если бы вы могли сохранить неизменным напряжение панели, но извлечь из него наилучший вариант зарядки, система бы работала по принципу MPPT.

    Таким образом, все дело в оптимальной зарядке аккумулятора, не влияя на напряжение панели и не снижая его.

    Существует один простой и нулевой метод реализации вышеуказанных условий.

    Выберите солнечную панель, напряжение холостого хода которой соответствует напряжению зарядки аккумулятора. То есть для батареи 12 В вы можете выбрать панель с напряжением 15 В, что обеспечит максимальную оптимизацию обоих параметров.

    Однако практически вышеуказанных условий может быть трудно достичь, потому что солнечные панели никогда не производят постоянную мощность и имеют тенденцию генерировать ухудшающиеся уровни мощности в ответ на меняющееся положение солнечных лучей.

    Вот почему всегда рекомендуется использовать солнечную панель с более высоким номиналом, чтобы даже в худших дневных условиях она продолжала заряжаться.

    Сказав, что нет необходимости переходить на дорогие системы MPPT, вы можете получить аналогичные результаты, потратив на это несколько долларов.Следующее обсуждение прояснит процедуры.

    Как работает схема

    Как обсуждалось выше, для того, чтобы избежать ненужной нагрузки на панель, нам необходимо иметь условия, идеально соответствующие напряжению фотоэлектрической батареи и напряжению батареи.

    Это можно сделать, используя несколько диодов, дешевый вольтметр или имеющийся у вас мультиметр и поворотный переключатель. Конечно, при цене около 1 доллара вы не можете ожидать, что он будет автоматическим, вам, возможно, придется работать с переключателем довольно много раз в день.

    Мы знаем, что прямое падение напряжения на выпрямительном диоде составляет около 0,6 В, поэтому, добавив несколько диодов последовательно, можно изолировать панель от перетаскивания на подключенное напряжение батареи.

    Ссылаясь на схему, приведенную ниже, можно организовать маленькое классное зарядное устройство MPPT с использованием показанных дешевых компонентов.

    Предположим, что на схеме напряжение холостого хода панели составляет 20 В, а батарея рассчитана на 12 В.

    Их прямое подключение приведет к увеличению напряжения панели до уровня заряда батареи, что сделает работу неприемлемой.

    Последовательно добавляя 9 диодов, мы эффективно изолируем панель от нагрузки и перетаскивания к напряжению батареи, но при этом извлекаем из нее максимальный ток зарядки.

    Общее прямое падение объединенных диодов будет около 5 В, плюс напряжение зарядки аккумулятора 14,4 В дает около 20 В, что означает, что после последовательного соединения всех диодов во время пикового солнечного света напряжение на панели незначительно упадет до примерно 19 В, в результате чего эффективная зарядка аккумулятора.

    Теперь предположим, что солнце начинает опускаться, вызывая падение напряжения на панели ниже номинального. Это можно контролировать с помощью подключенного вольтметра и пропускать несколько диодов до тех пор, пока аккумулятор не будет восстановлен с получением оптимальной мощности.

    Символ стрелки, показанный на соединении с плюсом напряжения панели, можно заменить поворотным переключателем для рекомендуемого выбора диодов, включенных последовательно.

    Реализовав описанную выше ситуацию, можно эффективно моделировать четкие условия зарядки MPPT без использования дорогостоящих устройств.Вы можете сделать это для всех типов панелей и батарей, просто подключив большее количество диодов.

    3) Схема солнечного зарядного устройства и драйвера для белого светодиода SMD высокой мощности 10 Вт / 20 Вт / 30 Вт / 50 Вт

    Третья идея учит нас, как построить простой светодиод на солнечной батарее со схемой зарядного устройства для освещения светодиодов высокой мощности (SMD) в порядка 10 ватт на 50 ватт. Светодиоды SMD полностью защищены термически и от перегрузки по току с помощью недорогого каскада ограничения тока LM 338. Идею запросил г-н.Сарфраз Ахмад.

    Технические характеристики

    В основном я дипломированный инженер-механик из Германии 35 лет назад, много лет работал за границей и уехал много лет назад из-за личных проблем дома.
    Извините, что беспокою вас, но я знаю о ваших способностях и опыте в области электроники и искренне помогал и направлял таких начинающих, как я. Я видел эту схему где-то для 12 В постоянного тока.

    Я подключил к SMD, 12 В 10 Вт, конденсатор 1000 мкФ, 16 В и мостовой выпрямитель, вы можете увидеть номер детали на нем.Когда я включаю свет, выпрямитель начинает нагреваться, как и оба SMD. Боюсь, если оставить эти лампы включенными в течение длительного времени, это может повредить SMD и выпрямитель. Не знаю, в чем проблема. Вы можете мне помочь.

    У меня на крыльце есть свет, который включается на диске и выключается на рассвете. К сожалению, из-за отключения нагрузки, когда нет электричества, этот свет не горит, пока электричество не вернется.

    Я хочу установить как минимум два SMD (12 В) с LDR, чтобы, как только свет погас, загорелся свет SMD.Я хочу добавить еще два аналогичных светильника в другом месте на крыльце автомобиля, чтобы все было освещено. Я думаю, что если я подключу все эти четыре SMD-светильника к источнику питания 12 В, который будет получать питание от цепи ИБП.

    Конечно, это приведет к дополнительной нагрузке на аккумулятор ИБП, который вряд ли полностью заряжен из-за частого отключения нагрузки. Другое лучшее решение — установить 12-вольтовую солнечную панель и прикрепить к ней все четыре SMD-светильника. Он зарядит аккумулятор и включит / выключит свет.

    Эта солнечная панель должна поддерживать эти огни всю ночь и отключаться на рассвете. Пожалуйста, также помогите мне и расскажите подробнее об этой схеме / проекте.

    Вы можете найти время, чтобы выяснить, как это сделать. Я пишу вам, так как, к сожалению, ни один продавец электроники или солнечной энергии на нашем местном рынке не готов мне помочь. Ни один из них, похоже, не имеет технической квалификации и они просто хотят продать свои запчасти.

    Сарфраз Ахмад

    Равалпинди, Пакистан

    Конструкция

    На показанной выше схеме солнечной светодиодной лампы SMD от 10 до 50 Вт с автоматическим зарядным устройством мы видим следующие этапы:

    • Солнечная панель
    • Пара схем регулятора LM338 с регулируемым током
    • Реле переключения
    • Перезаряжаемая батарея
    • и 40-ваттный светодиодный SMD-модуль

    Вышеупомянутые ступени объединены следующим образом:

    Два Ступени LM 338 сконфигурированы в стандартных режимах регулятора тока с использованием соответствующих сопротивлений измерения тока для обеспечения выхода с регулируемым током для соответствующей подключенной нагрузки.

    Нагрузкой для левого LM338 является аккумулятор, который заряжается от этой ступени LM338 и входной источник солнечной панели. Резистор Rx рассчитывается таким образом, чтобы батарея получала установленный ток и не перезаряжалась.

    Правая сторона LM 338 загружена светодиодным модулем, и здесь Ry проверяет, что модуль получает правильную заданную величину тока, чтобы защитить устройства от теплового разгона.

    Напряжение на солнечной панели может быть от 18 до 24 В.

    Реле вводится в схему и соединяется со светодиодным модулем таким образом, что оно включается только ночью или когда темно ниже порогового значения для солнечной панели для выработки необходимой любой мощности.

    Пока доступно солнечное напряжение, реле остается под напряжением, изолируя светодиодный модуль от батареи и гарантируя, что светодиодный модуль мощностью 40 Вт остается выключенным в дневное время и во время зарядки аккумулятора.

    После наступления сумерек, когда напряжение солнечной батареи становится достаточно низким, реле больше не может удерживать свое положение Н / Н и переключается на переключение Н / З, соединяя батарею со светодиодным модулем и освещая массив через доступный полностью заряженный аккумулятор.

    Видно, что светодиодный модуль прикреплен к радиатору, который должен быть достаточно большим для достижения оптимального результата от модуля и для обеспечения более длительного срока службы и яркости устройства.

    Расчет номиналов резисторов

    Указанные ограничивающие резисторы можно рассчитать по приведенным формулам:

    Rx = 1,25 / ток зарядки аккумулятора

    Ry = 1,25 / номинальный ток светодиода.

    Предполагая, что это свинцово-кислотная батарея на 40 Ач, предпочтительный зарядный ток должен составлять 4 ампера.

    , следовательно, Rx = 1,25 / 4 = 0,31 Ом

    мощность = 1,25 x 4 = 5 Вт

    Ток светодиода можно найти, разделив его общую мощность на номинальное напряжение, то есть 40/12 = 3,3 ампера

    следовательно Ry = 1,25 / 3 = 0,4 Ом

    мощность = 1,25 x 3 = 3,75 Вт или 4 Вт.

    Ограничительные резисторы не используются для светодиодов мощностью 10 Вт, поскольку входное напряжение от батареи соответствует установленному пределу 12 В для светодиодного модуля и, следовательно, не может превышать безопасные пределы.

    Приведенное выше объяснение показывает, как микросхему LM338 можно просто использовать для создания полезной схемы солнечного светодиодного освещения с автоматическим зарядным устройством.

    4) Автоматическая цепь солнечного освещения с использованием реле

    В нашей 4-й автоматической цепи солнечного освещения мы включаем одно реле в качестве переключателя для зарядки аккумулятора в дневное время или пока солнечная панель вырабатывает электричество, а также для освещения подключенный светодиод, пока панель не активна.

    Обновление до реле переключения

    В одной из моих предыдущих статей, в которой объяснялась простая схема солнечного садового освещения, мы использовали один транзистор для операции переключения.

    Одним из недостатков более ранней схемы является то, что она не обеспечивает регулируемую зарядку батареи, хотя это не может быть строго обязательным, поскольку батарея никогда не заряжается до полного потенциала, этот аспект может потребовать улучшения.

    Еще одним связанным недостатком более ранней схемы является ее низкое энергопотребление, которое не позволяет использовать батареи высокой мощности и светодиоды.

    Следующая схема эффективно решает обе вышеупомянутые проблемы с помощью реле и транзисторного каскада эмиттерного повторителя.

    Принципиальная схема

    Как это работает

    Во время оптимального солнечного света реле получает достаточную мощность от панели и остается включенным с активированными замыкающими контактами.

    Это позволяет батарее получать зарядное напряжение через транзисторный регулятор напряжения на эмиттерном повторителе.

    Конструкция эмиттерного повторителя состоит из TIP122, резистора и стабилитрона. Резистор обеспечивает необходимое смещение для проводимости транзистора, в то время как значение стабилитрона ограничивает напряжение эмиттера, которое контролируется на уровне чуть ниже значения напряжения стабилитрона.

    Таким образом, стабилитрон выбирается соответствующим образом, чтобы соответствовать зарядному напряжению подключенной батареи.

    Для батареи 6 В напряжение стабилитрона может быть выбрано как 7,5 В, для батареи 12 В напряжение стабилитрона может быть около 15 В и так далее.

    Эмиттерный повторитель также следит за тем, чтобы аккумулятор никогда не перезарядился сверх установленного предела заряда.

    В вечернее время, когда обнаруживается значительное падение солнечного света, реле блокируется от требуемого минимального напряжения удержания, заставляя его переключаться с замыкающего контакта на замыкающий.

    Вышеупомянутое переключение реле мгновенно переводит аккумулятор из режима зарядки в режим светодиода, подсвечивая светодиод через напряжение аккумулятора.

    Перечень деталей для автоматической цепи солнечного освещения 6 В / 4 Ач с релейным переключением
    1. Солнечная панель = 9 В, 1 ампер
    2. Реле = 6 В / 200 мА
    3. Rx = 10 Ом / 2 Вт
    4. стабилитрон = 7,5 В, 1/2 Вт

    5) Схема транзисторного контроллера солнечного зарядного устройства

    Пятая идея, представленная ниже, описывает простую схему солнечного зарядного устройства с автоматическим отключением только с использованием транзисторов.Идея была предложена г-ном Мубараком Идрисом.

    Цели и требования схемы

    1. Пожалуйста, сэр, вы можете сделать мне литий-ионный аккумулятор 12 В, 28,8 Ач, автоматический контроллер заряда, использующий солнечную панель в качестве источника питания, который составляет 17 В при 4,5 А при максимальном солнечном свете.
    2. Контроллер заряда должен иметь возможность иметь защиту от перезарядки и отключение низкого заряда батареи, а схема должна быть простой для новичка без микросхемы или микроконтроллера.
    3. Схема должна использовать реле или BJT транзисторов в качестве выключателя и стабилитронов для опорного напряжения, благодаря сэру надежды услышать от вас скоро!

    Конструкция

    Конструкция печатной платы (сторона компонентов)

    Ссылаясь на приведенную выше простую схему солнечного зарядного устройства с использованием транзисторов, автоматическое отключение для полного уровня заряда и нижнего уровня осуществляется через пару BJT, сконфигурированных как компараторы .

    Вспомните более раннюю схему индикатора низкого заряда батареи, использующую транзисторы, где низкий уровень заряда батареи указывался с помощью всего двух транзисторов и нескольких других пассивных компонентов.

    Здесь мы используем идентичный дизайн для определения уровня заряда батареи и для принудительного переключения батареи через солнечную панель и подключенную нагрузку.

    Давайте предположим, что изначально у нас есть частично разряженная батарея, из-за которой первый BC547 слева перестает проводить (это устанавливается путем настройки базовой предустановки на этот пороговый предел) и позволяет проводить следующее BC547.

    Когда этот BC547 проводит, он позволяет TIP127 включиться, что, в свою очередь, позволяет напряжению солнечной панели достигать батареи и начинать ее зарядку.

    Приведенная выше ситуация, наоборот, удерживает TIP122 выключенным, так что нагрузка не может работать.

    По мере того, как батарея начинает заряжаться, напряжение на шинах питания также начинает расти до точки, когда левая сторона BC547 просто может проводить ток, в результате чего правая сторона BC547 перестает проводить дальше.

    Как только это происходит, TIP127 блокируется от отрицательных базовых сигналов, и он постепенно перестает проводить, так что батарея постепенно отключается от напряжения солнечной панели.

    Однако вышеупомянутая ситуация позволяет TIP122 медленно получать триггер смещения базы, и он начинает проводить … что гарантирует, что теперь нагрузка может получить необходимое питание для своих операций.

    Вышеупомянутая схема солнечного зарядного устройства, использующая транзисторы и с автоматическим отключением, может использоваться для любых небольших приложений солнечного контроллера, таких как безопасная зарядка аккумуляторов мобильных телефонов или других форм литий-ионных аккумуляторов.

    Для , получившего регулируемое зарядное устройство

    Следующая конструкция показывает, как преобразовать или модернизировать приведенную выше принципиальную схему в регулируемое зарядное устройство, чтобы аккумулятор поставлялся с фиксированным и стабилизированным выходом независимо от повышения напряжения от солнечной панели.

    6) Схема карманного светодиодного освещения на солнечной батарее

    Шестая конструкция здесь объясняет простую недорогую схему карманного светодиодного освещения на солнечной батарее, которая может использоваться нуждающимися и малоимущими слоями общества для недорогого освещения своих домов в ночное время.

    Идея была предложена г-ном Р.К. Rao

    Цели и требования схемы

    1. Я хочу сделать карманный светодиодный светильник SOLAR из прозрачного пластикового бокса 9 см x 5 см x 3 см [доступный на рынке за 3 рупии] с использованием светодиода мощностью 1 Вт / 20 мА Светодиоды с питанием от герметичной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи 4 В, 1 А [SUNCA / VICTARI], а также с возможностью зарядки с помощью зарядного устройства для сотового телефона [при наличии сетевого тока].
    2. Батарея должна быть заменена, если она разряжена после использования в течение 2/3 лет / предписанного срока службы сельским / племенным пользователем.
    3. Предназначен для использования детьми из племен / сельских районов для освещения книги; На рынке есть лучшие светодиодные фонари по цене около 500 рупий [d.light] за 200 рупий [Thrive].
    4. Эти фонари хороши, за исключением того, что у них есть мини-солнечная панель и яркий светодиод со сроком службы десять лет, если не больше, но с перезаряжаемой батареей без возможности ее замены, если она разрядится после двух или трех лет использования. это пустая трата ресурсов и неэтична.
    5. Я планирую проект, в котором батарею можно будет заменить, приобрести на месте по низкой цене.Цена на свет не должна превышать 100/150 рупий.
    6. Он будет продаваться на некоммерческой основе через НПО в районах проживания племен и, в конечном итоге, будет поставлять комплекты для молодежи из племен / сельских районов, чтобы они могли изготавливаться в деревне.
    7. Я вместе с коллегой сделал несколько светильников с батареями большой мощности 7V EW и 2x20mA pirahna Led и проверил их — они длились более 30 часов непрерывного освещения, достаточного для освещения книги с полуметрового расстояния; и еще один с солнечной батареей 4 В и светодиодом мощностью 350 А мощностью 1 Вт, обеспечивающим достаточно света для приготовления пищи в хижине.
    8. Можете ли вы предложить схему с одной перезаряжаемой батареей AA / AAA, мини-солнечной панелью размером 9×5 см для установки на крышку коробки, усилителем DC-DC и светодиодами 20 мА. Если вы хотите, чтобы я пришел к вам для обсуждения, я могу.
    9. Вы можете увидеть огни, которые мы сделали на фотографиях Google по адресу https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA Спасибо,

    Дизайн

    По запросу, схемы карманных светодиодных фонарей на солнечных батареях должны быть компактный, работает с одним 1.Элемент 5AAA, использующий преобразователь постоянного тока в постоянный и оснащенный саморегулирующейся схемой солнечного зарядного устройства.

    Схема, показанная ниже, вероятно, удовлетворяет всем вышеперечисленным спецификациям, но все же остается в пределах доступной стоимости.

    Принципиальная схема

    Конструкция представляет собой базовую схему «похититель джоулей», в которой используется один элемент фонарика, BJT и индуктор для питания любого стандартного светодиода на 3,3 В.

    На схеме показан светодиод мощностью 1 Вт, хотя можно использовать светодиод меньшей яркости 30 мА.

    Схема солнечного светодиода способна выдавить последнюю каплю «джоуля» или заряда из элемента, отсюда и название «вор джоулей», что также подразумевает, что светодиод будет продолжать светиться до тех пор, пока внутри элемента практически ничего не останется. Однако аккумулятор здесь не рекомендуется разряжать ниже 1 В.

    Зарядное устройство на 1,5 В в конструкции построено с использованием другого маломощного BJT, сконфигурированного в его конфигурации эмиттерного повторителя, что позволяет ему выдавать выходное напряжение эмиттера, которое точно равно потенциалу в его базе, установленному предустановкой 1K.Это должно быть точно установлено так, чтобы эмиттер выдавал не более 1,8 В при входном постоянном токе более 3 В.

    Источником входного постоянного тока является солнечная панель, которая может выдавать напряжение более 3 В при оптимальном солнечном свете и позволяет зарядному устройству заряжать аккумулятор с максимальным выходным напряжением 1,8 В.

    При достижении этого уровня эмиттерный повторитель просто запрещает дальнейшую зарядку элемента, предотвращая любую возможность перезаряда.

    Катушка индуктивности для схемы карманного солнечного светодиода состоит из небольшого трансформатора с ферритовым кольцом, имеющего 20:20 витков, которые можно соответствующим образом изменить и оптимизировать для обеспечения наиболее подходящего напряжения для подключенного светодиода, которое может сохраняться даже до тех пор, пока напряжение не упадет ниже 1.2В.

    7) Простое солнечное зарядное устройство для уличных фонарей

    Седьмое солнечное зарядное устройство, обсуждаемое здесь, лучше всего подходит, поскольку солнечная светодиодная система уличного освещения специально разработана для начинающих любителей, которые могут построить ее, просто обратившись к представленной здесь графической схеме.

    Благодаря простой и относительно дешевой конструкции, система может быть подходящим образом использована для уличного освещения в деревнях или в других подобных отдаленных районах, тем не менее, это никоим образом не ограничивает ее использование и в городах.

    Основные характеристики этой системы:

    1) Зарядка с контролем напряжения

    2) Работа светодиодов с контролем тока

    3) Реле не используются, все твердотельные конструкции

    4) Отключение нагрузки при низком критическом напряжении

    5) Индикаторы низкого и критического напряжения

    6) Отключение полной зарядки не включено для простоты и потому, что зарядка ограничена контролируемым уровнем, который никогда не позволит аккумулятору перезарядиться.

    7) Использование популярных микросхем, таких как LM338, и транзисторов, таких как BC547, обеспечивает беспроблемную закупку.

    8) Ступень срабатывания «день-ночь», обеспечивающий автоматическое отключение в сумерках и включение на рассвете.

    Вся принципиальная схема предлагаемой простой светодиодной системы уличного освещения проиллюстрирована ниже:

    Принципиальная схема

    Цепной каскад, состоящий из T1, T2 и P1, сконфигурирован в простой датчик низкого заряда батареи, индикаторную схему

    Точно идентичный Этап также можно увидеть чуть ниже, используя T3, T4 и связанные с ними детали, которые образуют еще один каскад детектора низкого напряжения.

    Ступень T1, T2 обнаруживает напряжение батареи, когда оно падает до 13 В, путем включения подключенного светодиода на коллекторе T2, в то время как ступень T3, T4 обнаруживает напряжение аккумулятора, когда оно падает ниже 11 В, и указывает ситуацию, загораясь Светодиод связан с коллектором Т4.

    P1 используется для регулировки ступени T1 / T2 таким образом, что светодиод T2 загорается только при напряжении 12 В, аналогично P2 настраивается, чтобы светодиод T4 начинал светиться при напряжении ниже 11 В.

    IC1 LM338 сконфигурирован как простой источник питания с регулируемым напряжением для точного регулирования напряжения солнечной панели до 14 В, это достигается путем соответствующей настройки предустановки P3.

    Этот выход IC1 используется для зарядки батареи уличного фонаря в дневное время и при ярком солнечном свете.

    IC2 — это еще одна микросхема LM338, подключенная в режиме регулятора тока, ее входной контакт соединен с плюсом батареи, а выход соединен со светодиодным модулем.

    IC2 ограничивает уровень тока от батареи и подает правильное количество тока на светодиодный модуль, чтобы он мог безопасно работать в ночном режиме резервного копирования.

    T5 — это силовой транзистор, который действует как переключатель и срабатывает на стадии критического разряда батареи, когда напряжение батареи стремится достичь критического уровня.

    Каждый раз, когда это происходит, база T5 немедленно заземляется с помощью T4, мгновенно отключая его. Когда Т5 отключен, светодиодный модуль может светиться и, следовательно, также отключен.

    Это состояние предотвращает и предохраняет аккумулятор от чрезмерной разрядки и повреждения. В таких ситуациях аккумулятору может потребоваться внешняя зарядка от сети с использованием источника питания 24 В, подключенного к линиям питания солнечной панели, через катод D1 и землю.

    Ток от этого источника питания можно указать на уровне около 20% от емкости батареи, и батарея может заряжаться до тех пор, пока оба светодиода не перестанут светиться.

    Транзистор T6 вместе с его базовыми резисторами расположен так, чтобы обнаруживать питание от солнечной панели и гарантировать, что светодиодный модуль остается отключенным до тех пор, пока разумное количество питания доступно от панели, или, другими словами, T6 сохраняет светодиод модуль отключается до тех пор, пока не становится достаточно темно для светодиодного модуля, а затем включается.Обратное происходит на рассвете, когда светодиодный модуль автоматически выключается. R12, R13 следует тщательно отрегулировать или выбрать для определения желаемых пороговых значений для циклов включения / выключения светодиодного модуля.

    Как построить

    Для успешного завершения этой простой системы уличного освещения описанные этапы должны быть построены отдельно и проверены отдельно перед интеграцией их вместе.

    Сначала соберите каскад T1, T2 вместе с R1, R2, R3, R4, P1 и светодиодом.

    Затем, используя регулируемый источник питания, подайте точные 13 В на этот каскад T1, T2 и отрегулируйте P1 так, чтобы светодиод просто загорелся, немного увеличьте напряжение до 13.5V и светодиод должен погаснуть. Этот тест подтвердит правильную работу этой ступени индикатора низкого напряжения.

    Аналогичным образом сделайте ступень T3 / T4 и установите P2 аналогичным образом, чтобы светодиод светился при напряжении 11 В, что становится критической настройкой уровня для ступени.

    После этого вы можете перейти к этапу IC1 и отрегулировать напряжение на его «корпусе» и земле до 14 В, отрегулировав P3 до нужной степени. Это нужно снова сделать, подав напряжение 20 В или 24 В на его входной контакт и линию заземления.

    Каскад IC2 может быть сконструирован, как показано, и не потребует какой-либо процедуры настройки, кроме выбора R11, который может быть выполнен с использованием формулы, выраженной в этой статье об универсальном ограничителе тока

    Список деталей

    • R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10k, 1/4 WATT
    • P1, P2, P3 = 10K PRESETS
    • R10 = 240 OHMS 1/4 WATT
    • R13 = 22K
    • D1, D3 = 6A4 ДИОД
    • D2, D4 = 1N4007
    • T1, T2, T3, T4 = BC547
    • T5 = TIP142
    • R11 = СМОТРЕТЬ ТЕКСТ
    • IC1, IC2 = LM338 IC TO3 package
    • Светодиодный модуль = Изготовлен путем подключения 24nos Светодиоды мощностью 1 Вт при последовательном и параллельном подключении
    • Батарея = 12 В SMF, 40 Ач
    • Солнечная панель = 20/24 В, 7 А

    Создание светодиодного модуля на 24 Вт

    Светодиодный модуль на 24 Вт для вышеупомянутой простой солнечной улицы световую систему можно построить, просто соединив 24 светодиода мощностью 1 Вт, как показано на следующем рисунке:

    8) Схема понижающего преобразователя солнечной панели с защитой от перегрузки

    В восьмой концепции солнечной батареи, обсуждаемой ниже, говорится о простой схеме понижающего преобразователя солнечной панели, которую можно использовать для получения любого желаемого низкого пониженного напряжения на входах от 40 до 60 В.Схема обеспечивает очень эффективное преобразование напряжения. Идея была предложена господином Дипаком.

    Технические характеристики

    Я ищу понижающий преобразователь постоянного тока со следующими характеристиками.

    1. Входное напряжение = от 40 до 60 В постоянного тока

    2. Выходное напряжение = регулируемое 12, 18 и 24 В постоянного тока (несколько выходов из одной и той же цепи не требуются. Отдельная цепь для каждого выходного напряжения также штраф)

    3.Максимальный выходной ток = 5-10А

    4. Защита на выходе = перегрузка по току, короткое замыкание и т. Д.

    5. Небольшой светодиодный индикатор работы устройства будет преимуществом.

    Был бы признателен, если бы вы помогли мне разработать схему.

    С уважением,
    Deepak

    Конструкция

    Предлагаемая схема понижающего преобразователя с 60 В на 12 В, 24 В показана на рисунке ниже, детали можно понять, как описано ниже:

    конфигурацию можно разделить на этапы, а именно.каскад нестабильного мультивибратора и понижающий преобразователь, управляемый МОП-транзистором.

    BJT T1, T2 вместе со связанными с ним частями образуют стандартную схему AMV, подключенную к генерации частоты с частотой примерно от 20 до 50 кГц.

    Mosfet Q1 вместе с L1 и D1 формирует стандартную топологию понижающего преобразователя для реализации необходимого понижающего напряжения на C4.

    AMV управляется входом 40 В, и сгенерированная частота подается на затвор подключенного МОП-транзистора, который немедленно начинает колебаться при доступном токе от входа, управляющего сетью L1, D1.

    Вышеупомянутое действие генерирует необходимое пониженное напряжение на C4,

    D2 гарантирует, что это напряжение никогда не превышает номинальную отметку, которая может быть фиксированной 30 В.

    Это макс. Предельное пониженное напряжение 30 В далее подается на регулятор напряжения LM396, который может быть настроен на получение конечного желаемого напряжения на выходе с максимальной скоростью 10 ампер.

    Выход можно использовать для зарядки предполагаемого аккумулятора.

    Принципиальная схема

    Список деталей для вышеуказанного понижающего преобразователя на 60 В, 12 В, 24 В на выходе для солнечных панелей.
    • R1 — R5 = 10K
    • R6 = 240 Ом
    • R7 = 10K POT
    • C1, C2 = 2nF
    • C3 = 100uF / 100V
    • C4 = 100uF / 50V
    • Q1 = ANY 100V, МОП-транзистор с P-каналом 20 А
    • T1, T2 = BC546
    • D1 = ЛЮБОЙ ДИОД БЫСТРОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ 10 А
    • D2 = ЗЕНЕР 30 В 1 Вт
    • D3 = 1N4007
    • L1 = 30 витков 21 суперэмалированного медного провода SWG, намотанного на Ферритовый стержень диаметром 10 мм.

    9) Домашняя солнечная установка электричества для жизни вне сети

    Девятая уникальная конструкция, описанная здесь, иллюстрирует простую расчетную конфигурацию, которую можно использовать для реализации солнечной панели любого размера, установленной для удаленных домов или для обеспечения автономной системы электроснабжения от солнечных батарей.

    Технические характеристики

    Я уверен, что у вас должна быть наготове такая принципиальная схема. Просматривая ваш блог, я заблудился и не мог выбрать ни одного, наиболее подходящего для моих требований.

    Я просто пытаюсь изложить здесь свое требование и убедиться, что я правильно его понял.

    (Это пилотный проект для меня, чтобы рискнуть в этой области. Вы можете считать меня большим нулевым в электротехнике.)

    Моя основная цель — максимально использовать солнечную энергию и снизить до минимума свои счета за электричество. (🙁 Я остаюсь в Thane. Итак, вы можете представить счета за электричество.) Итак, вы можете считать, что я полностью делаю систему освещения на солнечной энергии для своего дома.

    1. Когда достаточно солнечного света, мне не нужен искусственный свет. Как только интенсивность солнечного света падает ниже допустимой нормы, я хочу, чтобы мой свет включался автоматически.

    Но я бы хотел их выключить перед сном.3. Моя текущая система освещения (которую я хочу осветить) состоит из двух обычных ламп яркого света (36Вт / 880 8000K) и четырех 8Вт КЛЛ.

    Хотелось бы воспроизвести всю установку с помощью светодиодного освещения на солнечной энергии.

    Как я уже сказал, я большой ноль в области электричества. Итак, пожалуйста, помогите мне с ожидаемой стоимостью установки.

    Модель

    36 Вт x 2 плюс 8 Вт дает в общей сложности около 80 Вт, что является общим требуемым уровнем потребления.

    Теперь, поскольку лампы предназначены для работы при уровнях сетевого напряжения, которое в Индии составляет 220 В, становится необходим инвертор для преобразования напряжения солнечной панели в требуемые характеристики для освещения.

    Также, поскольку инвертору для работы требуется аккумулятор, который можно предположить как аккумулятор на 12 В, все параметры, необходимые для настройки, могут быть рассчитаны следующим образом:

    Общее предполагаемое потребление = 80 Вт.

    Указанная выше мощность может потребляться с 6 утра до 6 вечера, что становится максимальным периодом, который можно оценить, и это примерно 12 часов.

    Умножение 80 на 12 дает = 960 ватт-час.

    Это означает, что солнечная панель должна будет производить столько ватт-часов в течение желаемого периода в 12 часов в течение всего дня.

    Однако, поскольку мы не ожидаем получения оптимального солнечного света в течение года, мы можем предположить, что средний период оптимального дневного света составляет около 8 часов.

    Разделив 960 на 8, мы получим 120 Вт, что означает, что необходимая солнечная панель должна быть не менее 120 Вт.

    Если выбрано напряжение панели около 18 В, текущие характеристики будут 120/18 = 6.66 ампер или просто 7 ампер.

    Теперь давайте посчитаем размер батареи, которая может использоваться для инвертора и которая может потребоваться для зарядки от указанной выше солнечной панели.

    Опять же, поскольку общее количество ватт-часов за весь день рассчитано примерно на 960 Вт, разделив это на напряжение батареи (которое предполагается равным 12 В), мы получим 960/12 = 80, то есть около 80 или просто 100 Ач. , поэтому необходимая батарея должна быть рассчитана на 12 В, 100 Ач, чтобы обеспечить оптимальную производительность в течение дня (период 12 часов).

    Нам также понадобится контроллер заряда от солнечной батареи для зарядки аккумулятора, а поскольку аккумулятор будет заряжаться в течение примерно 8 часов, скорость зарядки должна быть около 8% от номинальной АЧ, что составляет 80 x 8% = 6,4 ампера, поэтому контроллер заряда должен быть определен так, чтобы комфортно обрабатывать минимум 7 ампер для требуемой безопасной зарядки аккумулятора.

    На этом завершаются все расчеты солнечных панелей, аккумуляторов и инверторов, которые могут быть успешно реализованы для любого подобного типа установки, предназначенного для проживания вне сети в сельской местности или другом отдаленном районе.

    Для других спецификаций V, I цифры могут быть изменены в приведенных выше расчетах для достижения соответствующих результатов.

    В случае, если батарея кажется ненужной, и солнечная панель также может быть напрямую использована для управления инвертором.

    Простую схему регулятора напряжения солнечной панели можно увидеть на следующей диаграмме. Данный переключатель может использоваться для выбора варианта зарядки аккумулятора или прямого управления инвертором через панель.

    В приведенном выше случае регулятор должен вырабатывать от 7 до 10 ампер тока, поэтому в ступени зарядного устройства необходимо использовать LM396 или LM196.

    Вышеупомянутый регулятор солнечной панели может быть сконфигурирован со следующей простой схемой инвертора, которая будет вполне достаточной для питания запрошенных ламп через подключенную солнечную панель или аккумулятор.

    Список деталей для вышеуказанной схемы инвертора: R1, R2 = 100 Ом, 10 Вт

    R3, R4 = 15 Ом 10 Вт

    T1, T2 = TIP35 на радиаторах

    Последняя строка в запросе предлагает вариант светодиодной подсветки будет разработан для замены и модернизации существующих люминесцентных ламп CFL.То же самое можно реализовать, просто исключив аккумулятор и инвертор и интегрировав светодиоды с выходом солнечного регулятора, как показано ниже:

    Минус адаптера должен быть подключен и объединен с минусом солнечной панели

    Последние мысли

    Итак, друзья, это были 9 основных конструкций зарядных устройств для солнечных батарей, которые были вручную выбраны с этого сайта.

    В блоге вы найдете много других таких усовершенствованных солнечных батарей для дальнейшего чтения.И да, если у вас есть какие-либо дополнительные идеи, вы можете обязательно представить их мне, я обязательно представлю их здесь, чтобы наши зрители получили удовольствие от чтения.

    Отзыв от одного из Avid Readers

    Hi Swagatam,

    Я наткнулся на ваш сайт и считаю вашу работу очень вдохновляющей. В настоящее время я работаю по программе естественных наук, технологий, инженерии и математики (STEM) для студентов 4-5 курсов в Австралии. Проект направлен на повышение интереса детей к науке и ее взаимосвязи с реальными приложениями.

    Программа также привносит сочувствие в процесс инженерного проектирования, когда молодые учащиеся знакомятся с реальным проектом (контекстом) и взаимодействуют со своими одноклассниками для решения мирской проблемы. В течение следующих трех лет мы сосредоточены на ознакомлении детей с наукой, лежащей в основе электричества, и с практическим применением электротехники. Введение в то, как инженеры решают проблемы реального мира на благо общества.

    В настоящее время я работаю над онлайн-контентом для программы, которая будет ориентирована на молодых учащихся (4-6 классы), изучающих основы электричества, в частности, возобновляемых источников энергии, т.е.е. солнечный в данном случае. В рамках программы самостоятельного обучения дети узнают и исследуют электричество и энергию по мере того, как они знакомятся с реальным проектом, то есть с освещением детей, проживающих в лагерях беженцев по всему миру. По завершении пятинедельной программы дети объединяются в группы, чтобы построить солнечные светильники, которые затем отправляют детям из неблагополучных семей по всему миру.

    Как некоммерческий образовательный фонд, мы ищем вашу помощь в разработке простой принципиальной схемы, которую можно было бы использовать для создания солнечного светильника мощностью 1 Вт в качестве практического занятия в классе.Мы также закупили у производителя 800 комплектов солнечного света, которые дети собирают, однако нам нужен кто-то, чтобы упростить принципиальную схему этих комплектов освещения, которые будут использоваться для простых уроков по электричеству, схемам и расчету мощности. вольт, ток и преобразование солнечной энергии в электрическую.

    Я с нетерпением жду вашего ответа и продолжаю вашу вдохновляющую работу.

    Решение запроса

    Я ценю ваш интерес и ваши искренние усилия по просвещению нового поколения в области солнечной энергии.
    Я приложил самую простую, но эффективную схему драйвера светодиода, которую можно использовать для безопасного освещения 1-ваттного светодиода от солнечной панели с минимальным количеством деталей.
    Обязательно прикрепите к светодиоду радиатор, иначе он может быстро сгореть из-за перегрева.
    Схема управляется напряжением и током для обеспечения оптимальной безопасности светодиода.
    Дайте мне знать, если у вас возникнут дополнительные сомнения.

    Как сделать зарядное устройство на солнечной батарее

    Штормы, обрушившиеся на Средний Запад и Среднюю Атлантику 29 июня, оставили нас, а также миллионы других людей и все предприятия в моем городе без электричества на несколько дней.Я был невероятно благодарен за радио на ручном заводе / на солнечной батарее, которое у меня было много лет. Он держал меня в курсе новостей и давал некоторые музыкальные развлечения. Это также вдохновило меня на то, чтобы выяснить, как сделать некоторые солнечные устройства на случай отключения электроэнергии в будущем. Я слышал по радио рассказы о людях, скупающих батарейки, и мне пришло в голову, что я бы предпочел не полагаться на них.

    Итак, я направился в библиотеку через пару городов (ближайшую из открытых) и провел небольшое исследование.Я решил начать с зарядного устройства на солнечной батарее, так как это был простой первый проект. Для этого требовалось знание того, как пользоваться паяльником, но я научился этому в детстве, собрав вместе с отцом множество комплектов Radio Shack. Зарядное устройство было бы недорогим проектом, и если бы все получилось, я бы перешел к большему и лучшему!

    Помимо 25-ваттного паяльника (8,99 доллара США) и припоя (5,49 доллара США), которые я могу использовать для множества будущих проектов, я обнаружил, что все, что мне нужно, это следующие предметы:

    1) Солнечная панель.У вас должно быть в общей сложности 9 В, чтобы иметь достаточно энергии для зарядки ваших батарей. Я купил 1 Вт 9 В (16,99 долларов США), но в некоторых статьях, которые я читал, использовалось напряжение от 2 до 4,5 В, и я подключал их. Вы даже можете спасти некоторые из недорогих солнечных садовых фонарей за меньшую сумму.

    2) Держатель аккумуляторной батареи. Я выбрал закрытый, вмещающий четыре батарейки АА (2,29 доллара США), но они бывают разных конфигураций для разных типов батарей.

    3) В нескольких вещах, которые я прочитал, говорится, что мне нужен «блокирующий диод», чтобы быть уверенным, что после того, как батареи заряжены, а источник света убран (т.е.е., солнце садится), что энергия не перетекает обратно от батарей в солнечный элемент и не повреждает его. Однако в одной из Radio Shacks, которую я посетил (в итоге я пошел к трем), парень, помогавший мне, сказал, что в этом нет необходимости, и, поскольку я не знал точного номера / названия диода, который я было необходимо, я решил отказаться от этого и заняться чтением еще раз.

    По-видимому, ведутся споры о необходимости блокирующих диодов для такого небольшого проекта. Однако я наткнулся на статью человека, который на самом деле измерил количество входящей и исходящей энергии, и он пришел к выводу, что это необходимо даже для проекта такого размера.Итак, после некоторого чтения, я решил купить 2 упаковки диодов 1N4001 micro 1A (1,29 доллара США).

    Когда я собрал все свои материалы, собственно сборка зарядного устройства стала очень простой.

    1) Припаял отрицательный (черный) провод от солнечной панели к отрицательному (черному) проводу от держателя аккумулятора.

    2) Затем я припаял один конец диода к положительному (красному) проводу от солнечной панели, а другой конец диода к положительному (красному) проводу держателя аккумулятора.Затем я обрезал лишнюю проволоку.

    ПРИМЕЧАНИЕ: Важно, чтобы вы прикрепляли диод в правильном направлении, чтобы убедиться, что энергия течет К батареям и заблокирована от возврата к солнечной панели, поэтому важно прочитать диаграмму на упаковке диода, чтобы увидеть в какую сторону он должен смотреть. На диодах есть цветные (или в моем случае серые) полосы, указывающие, какой конец какой.

    3) В этой части нет необходимости, но, поскольку вам нужно оставить зарядное устройство на солнце на несколько часов, неплохо иметь какую-то защиту от атмосферных воздействий.Поэтому я приклеил солнечную панель к внутренней стороне крышки контейнера для еды. Вы можете использовать что угодно с прозрачным верхом.

    4) После того, как он был собран, я просто вставил четыре никель-металлгидридные аккумуляторные батареи AA и оставил его на 15 часов на солнечном свете (я читал, что для полной зарядки батарей требуется от 10 до 15 часов).

    По окончании периода зарядки я переложил батарейки в этот фонарик. Оно работало завораживающе! Было очень приятно узнать, что я использовал силу солнца для этой простой задачи, и это вселило в меня уверенность, чтобы перейти к большему.

    Моим следующим проектом будет зарядное устройство USB на солнечной батарее, чтобы мне не приходилось беспокоиться о том, что в моем телефоне разрядится аккумулятор во время следующего длительного отключения электроэнергии!

    [ОБНОВЛЕНИЕ: я наткнулся на несколько новых инструкций для зарядного устройства на солнечной батарее, в которых автор рекомендовал использовать диод 1N914. Я недостаточно знаю о различиях между 1N914 и 1N4001, чтобы сказать, что мне больше подходит. Если есть какие-то эксперты, которые могут пролить свет на это, я был бы очень признателен!].

    Нравится:

    Нравится Загрузка …

    Связанные

    Как сделать фотоэлемент?

    Учитывая наш текущий глобальный климатический кризис и ущерб, который мы до сих пор причинили нашей окружающей среде, весьма вероятно, что большое количество домашних хозяйств во всем мире вскоре перейдет на солнечную энергию. На самом деле, этот тип возобновляемой энергии, вероятно, будет играть важную роль в будущем человечества, так почему бы не начать работу пораньше?

    Изучив, как сделать солнечную батарею (или хотя бы один из типов солнечных батарей), вы сможете открыть для себя основы солнечной энергии и лучше понять систему солнечной энергии, которая однажды может питать ваш дом или бизнес.Хотя самодельный солнечный элемент не будет достаточно эффективным для питания лампочек, не говоря уже о бытовых приборах, их изготовление может стать забавным экспериментом, а также успешным школьным проектом.

    Как сделать солнечный элемент за 4 шага

    Вы можете узнать, как сделать солнечную панель из различных типов материалов, которые демонстрируют фотоэлектрический эффект (описано ниже). Самодельные солнечные элементы часто используют листы меди, но ниже мы опишем изготовление солнечного элемента с проводящим стеклом, которое немного более эффективно и, безусловно, более эстетично.

    Шаг 1: Соберите свои материалы

    Первым шагом к созданию собственных солнечных элементов является покупка и сбор ваших материалов и инструментов. Для этого типа самодельного солнечного элемента вам понадобятся следующие вещи:

    • Проводящие стеклянные пластины, которые будут служить основными фотоэлектрическими поверхностями в вашем элементе
    • Спирт (предпочтительно этанол) для обработки пластин
    • Раствор диоксида титана , также используется для обработки пластин
    • Угольно-графитовый карандаш
    • Прозрачная лента и зажимы для связки для сборки ячейки
    • Чашка Петри (или аналогичная мелкая)
    • Деионизированная вода
    • Электрическая плита для приготовления блюд
    • Раствор йодида для создания электролита
    • Вольтметр или мультиметр для проверки ячейки после ее завершения и воздействия солнечного света
    • Зажимы типа «крокодил» для подключения ячейки к мультиметру

    Большинство этих материалов легко найти по адресу в местном хозяйственном магазине, в аптеках и в Интернете.Все, что вам нужно для этого фотоэлемента, довольно доступно, за исключением проводящих стеклянных пластин, которые могут быть немного дороже, чем все остальное.

    Шаг 2. Подготовка стеклянных пластин

    Нанесение покрытия на стеклянные пластины — наиболее сложная часть изготовления солнечных элементов. Планшеты должны быть размером примерно с два предметных стекла микроскопа, и обе поверхности каждого планшета следует тщательно очистить с помощью этанола (или других типов спирта).

    Далее необходимо выяснить, какие стороны этих пластин токопроводящие, а какие нет.Для этого проверьте каждую сторону с помощью мультиметра, прикоснувшись к выводам устройства. Поместите одну пластину так, чтобы ее проводящая сторона была обращена вверх, а другая пластина — проводящей стороной вниз.

    Обработайте поверхности, которые вы видите на обеих пластинах, с помощью диоксида титана, предварительно разведенного в растворе. На каждую поверхность должно хватить всего двух капель. На ночь положите пластину проводящей стороной вверх на горячую плиту, чтобы приготовить диоксид титана. Вторую тарелку нужно очистить и хранить в таком месте, где она не пачкается.

    На следующий день наполните неглубокую чашку Петри красителем (из чая гибискуса, малины или гранатового сока) и пропитайте только что приготовленную тарелку покрытой стороной вниз. Тем временем снова очистите вторую пластину спиртом. Затем повторно проверьте эту пластину на электропроводность с помощью мультиметра и отметьте ее непроводящую поверхность знаком «+». Покройте другую поверхность тонким углеродным покрытием с использованием графитовой смазки или проведите по ней карандашом.

    Наконец, пора снять пластину с покрытием с посуды и дважды очистить ее — сначала деионизированной водой, затем спиртом.Когда обе пластины высохнут, можно приступать к следующему этапу — сборке.

    Шаг 3. Сборка солнечного элемента

    Две пластины должны соединиться так, чтобы их различные покрытия соприкасались друг с другом. Однако вместо того, чтобы полностью перекрывать их, убедитесь, что они имеют смещение всего 5 мм или 0,2 дюйма. Удерживая их в этом положении, используйте зажимы для бумаги на двух краях, чтобы они удерживались на месте при движении вперед.

    Поскольку пластины слегка смещены, вы сможете увидеть 5 мм одной из сторон с покрытием.На эту видимую сторону нанесите две капли раствора йодида и дайте ему впитаться, чтобы он в конечном итоге покрыл обе покрытые стороны. Раствор будет действовать как электролит, когда элемент подвергается воздействию солнечного света, позволяя электронам перемещаться от одной пластины к другой. Если избыток раствора попадет на другие поверхности, обязательно вытрите его.

    К этому моменту вы уже изучили основы создания солнечных элементов. Все, что осталось сделать, это подвергнуть фотоэлемент воздействию солнечного света и проверить, действительно ли он вырабатывает электричество.

    Шаг 4. Проверьте свой солнечный элемент

    На двух сторонах элемента вы заметите, что покрытия слегка обнажены из-за смещения двух пластин. К обеим этим видимым поверхностям с покрытием прикрепите зажим из кожи аллигатора. Чтобы подключить ячейку к мультиметру, обратите внимание, что у последнего два провода — черный и красный.

    Используя зажимы «крокодил», прикоснитесь черным проводом мультиметра к покрытию из диоксида титана, которое будет действовать как катод (или отрицательный электрод) элемента.Красный провод должен подключаться к углеродному покрытию или аноду ячейки (положительный электрод, также отмеченный знаком «+» на предыдущем шаге).

    Наконец, пришло время поместить на ваш самодельный солнечный элемент источник света. Если вы находитесь дома, удобнее всего поместить ячейку под лампу или, для лучших результатов, отрицательной стороной к прямым солнечным лучам. Однако, если вы демонстрируете эффективность камеры в классе или на ярмарке, вы можете поместить ее поверх диапроектора для получения аналогичного эффекта.

    Чтобы увидеть, как работает фотоэлемент, используйте мультиметр для измерения его силы тока как до, так и после воздействия на него источника света.

    Как сделать солнечную батарею: покупка материалов

    Есть два типа солнечных батарей, которые вы можете легко сделать дома, но процесс сборки и материалы, которые вам понадобятся, будут немного отличаться в зависимости от вашего выбор. Медный монтаж в целом проще сделать, а покупка материалов так же проста, как поездка в местный строительный магазин.Для версии из меди все, что вам понадобится, это лист меди, прозрачный футляр для компакт-диска (или большая пластиковая бутылка с отрезанной верхней половиной), чистая пищевая сода, припой, термоклей (горячий клей), ножницы по металлу. , электропровод, электроплита.

    С другой стороны, стеклянный солнечный элемент требует диоксида титана, который легко найти в популярных интернет-магазинах. Чтобы завершить этот самодельный солнечный элемент, вам понадобятся как минимум два небольших квадрата из проводящего стекла размером 1 на 1 дюйм (по 2 на каждую ячейку, которую вы хотите сделать), этанол, чтобы протереть стекло, электрическая плита, малиновый сок. или чай с высоким содержанием антоцианов, связующих зажимов, зажигалки и раствора трийодида (вы можете смешать 3 части йода с 1 частью спирта).Хотя оба варианта являются доступными способами изготовления ваших солнечных элементов, стеклянный элемент — это наиболее близкая вещь, которую вы можете сделать, которая похожа на настоящую, и ее напряжение также будет выше.

    Как работает самодельный солнечный элемент?

    Если вы хотите научиться делать солнечный элемент, неплохо сначала узнать, как он работает. В медном элементе оксид меди представляет собой полупроводник, который находится где-то между проводником и изолятором. Это означает, что некоторые из электронов в материале могут свободно перемещаться за счет энергии солнечного света.В этом самодельном солнечном элементе электроны, высвобождаемые солнечной энергией, переходят в соленую воду, а затем в другой лист меди.

    Стеклянная альтернатива заменяет кремний из обычного фотоэлемента сенсибилизированным красителем диоксидом титана. И эта версия, и медный элемент, хотя и менее эффективны, намного дешевле в производстве, что делает их отличными идеями для участия в научной выставке. В этом случае установка работает следующим образом: краситель поглощает свет, а соединение антоциана передает свои электроны полупроводниковому раствору диоксида титана, а последний разделяет заряд.Слой углеродной сажи, которую вы добавляете в стекло, действует как катализатор и облегчает перенос электронов. Пара восстановительно-окислительная замыкает цепь.

    Можно ли использовать самодельный солнечный элемент?

    Ни один самодельный солнечный элемент не может сравниться с домашними панелями заводского изготовления. Кроме того, чтобы это устройство работало, вам необходимо подключить его к солнечной батарее. От полупроводника до стекла и катализатора — все материалы, используемые для изготовления имеющихся в продаже фотоэлектрических панелей, просто слишком дороги.Максимальное количество энергии, которое вы можете рассчитывать получить от своего собственного солнечного элемента, составляет чуть более 100 микроампер. К сожалению, этого недостаточно даже для питания небольшой светодиодной лампы. Если вы хотите создавать собственные солнечные батареи, чтобы получать бесплатную энергию, это определенно не способ.

    Исходя из этого, наилучшее применение, которое может дать самостоятельное изготовление солнечных элементов, — это образовательный потенциал. Независимо от того, какой тип проекта вы выберете, вы узнаете много нового о том, как работают полупроводники, а также лучше поймете, почему нам нужны устойчивые источники энергии.Наконец, это может быть отличной идеей для научного проекта. Вы можете помочь своему ребенку создать одну или обе клетки, а затем проверить, какая из них более эффективна. По крайней мере, если вы сделаете это для научной выставки, это может стать уроком самостоятельности. Оказывается, стремление к независимости и самодостаточности, по-видимому, было в авангарде роста культуры DIY в последние несколько лет.

    Рентабельны ли самодельные солнечные элементы?

    Хорошее проводящее стекло недешево, как и катализатор.Так обстоит дело с обеими версиями ячейки, поскольку мы в основном используем сажу, которая окрашивает стекло, когда мы пропускаем его через открытое пламя, как катализатор, что возможно из-за его углеродного состава. Материалы, превосходящие то, что вы уже использовали при создании собственных солнечных элементов, были бы слишком дорогими, чтобы окупить затраты. Хотя вы можете использовать их для развлечения, тот факт, что эти установки не могут питать даже один светодиод, не говоря уже о лампочке для лампы, делает их совершенно неэффективными.

    Большим преимуществом здесь является то, что и стеклянные, и медные солнечные элементы невероятно дешевы в производстве. Если у вас уже есть инструменты, ваши окончательные расходы не должны превышать 15 долларов США. При этом эти минимальные затраты явно перевешиваются потенциалом знаний, который может предложить проект. Экономически эффективная установка будет означать, что вы приобретете уже изготовленные элементы, поскольку они имеют относительно высокую эффективность при улавливании солнечного света и выработке электроэнергии, и соедините их в одной или нескольких панелях.Вы также можете сэкономить много денег, купив уже сделанные панели и установив их самостоятельно.

    Как сделать солнечный элемент: резюме

    Несмотря на то, что многие по-прежнему предпочитают закрывать глаза на изменение климата, источники энергии, которые мы в настоящее время используем больше всего, определенно играют важную роль в нынешнем глобальном кризисе. Изучение того, как сделать солнечную батарею самостоятельно или со своими детьми, — это занятие, которое меняет правила игры, которое поможет вам обоим познакомиться с тем, что значит создавать и использовать возобновляемую энергию.Это нелегко и не очень дешево купить, но это намного лучше для окружающей среды, чем то, что есть сейчас. Вы были бы частью изменений, которые необходимы нам для сохранения чистоты природы.

    Что еще более важно, этот проект открывает возможность обсудить потребление энергии и эффективность, что особенно полезно, когда вы пытаетесь научить или научить кого-то тому, что значит иметь углеродный след и стать энергетически независимым, а также формирование мышления, основанного на уверенности в себе.Изготовление солнечных батарей дома не снизит ваши счета за электроэнергию и не сможет питать электроприборы. Однако это интересный и экономичный способ узнать о солнечных технологиях. Кроме того, это простой и полезный проект, который можно выполнить всего за пару часов. (Ищете больше статей о важнейших солнечных компонентах? Посмотрите эту статью о солнечных инверторах.)

    Как сделать солнечную печь

    1. Дом и сад
    2. Green Living
    3. Источники энергии
    4. Как сделать солнечную печь

    Рик ДеГюнтер

    Приготовление и приготовление пищи с использованием солнечной печи — дешевый и простой способ минимизировать потребление энергии.Вы можете сделать хорошую солнечную печь менее чем за 40 долларов, и она будет работать, даже если у вас будет грязная строительная работа. На самом деле они настолько дешевы, что построить неаккуратную испытательную печь для изучения веревок — хорошая стратегия. Тогда вы сможете построить себе качественное устройство, которое будет удобнее и прослужит долго.

    Вот список деталей самой печи:

    • Обычная старая картонная коробка, примерно 20 дюймов x 20 дюймов x 18 дюймов глубиной; стенки из гофрированного картона с двойными стенками лучше всего.

    • Прочный плоский картон, соответствующий верхней части духовки; Если размер духовки 20 x 20, то это тот размер, который вам нужен, с небольшим перекрытием.

    • Лента. Старая добрая изолента отлично подойдет. Малярная лента тоже подойдет, но не для покраски, потому что клей слишком слабый.

    • Стандартная бытовая изоляция (не белый пенополистирол, а ДВП) толщиной 1 дюйм; эта штука стоит около 11 долларов за кусок размером 4х8 футов.

    • Алюминиевая фольга, для тяжелых условий эксплуатации, по крайней мере с одной блестящей стороной, около 10 квадратных футов.

    • Клей белый.

    • Плоская черная аэрозольная краска для ям для барбекю или дров.

    • Пакеты для индейки или большие пакеты для запекания.

    После того, как вы соберете материалы, выполните следующие действия, чтобы собрать духовку:

    1. Отогните створки картонной коробки наружу и вниз и закрепите скотчем по углам.

    2. Подготовьте изоляцию и алюминиевую фольгу и приклейте их в коробку.

      Обрежьте изоляцию по размеру дна коробки, затем передней и задней, левой и правой сторон картонной коробки.Для еще лучших результатов используйте два слоя изоляции. Приклейте алюминиевую фольгу с одной стороны каждого куска изоляции и покрасьте ее в черный цвет. Приклейте куски изоляции в коробку черным цветом внутрь духовки. Если вы используете изоляцию на основе стекловолокна, используйте перчатки и очки; изоляция должна указывать, когда эти меры предосторожности необходимы.

    3. Убедитесь, что картонная крышка немного больше верха духовки. Затем вырежьте в крышке отверстие по размеру духовки.Разрежьте пакет для запекания и заклейте им отверстие в крышке.

    4. Проденьте термометр для барбекю через переднюю часть духовки.

    После того, как вы узнаете, как построить простую солнечную печь, вот несколько идей по улучшению конструкции:

    • Отражатели: Отрежьте кусок картона, приклейте алюминиевую фольгу к каждой части (блестящей стороной наружу) и склейте отражатели вместе и прикрепите к духовке.

      Вы можете немного увеличить нагрев с помощью отражателя , , который увеличивает общее количество солнечного излучения, попадающего в полость духовки.
  • Монтаж: Лучше всего установить солнечную печь на тележке с колесами. Таким образом, вы можете легко повернуть его и направить духовку на прямой солнечный свет.

  • Стеклянное окно: Сходите в витрину и возьмите кусок стекла размером с крышку хорошей солнечной печи. Стекло — намного лучший изолятор, чем полиэтиленовый пакет. Стекло с двойным остеклением еще лучше, если уплотнение между стеклами не нарушено, и в этом случае оно бесполезно.

    Будьте осторожны, если у вас алюминиевая рама, которая может сильно нагреваться. Деревянные рамы обладают такой хорошей изоляцией, что для их перемещения не потребуется подставка под горячее.

  • Размер: С большой духовкой со стеклянным окном и отражателями вы сможете запечь индейку в День благодарения, в зависимости от погоды.

  • Ящик из фанеры: Самые прочные ящики изготавливаются из фанеры.

  • Об авторе книги
    Рик ДеГюнтер — основатель Efficient Homes, компании по аудиту и консалтингу в области энергетики.Он имеет степень бакалавра инженерной физики и двойную степень магистра прикладной физики и инженерно-экономических систем. Рик также является автором энергоэффективных домов для чайников и альтернативных источников энергии для чайников .

    солнечных вопросов

    Многие люди задавали мне вопросы о солнечной энергии за последние шесть лет с момента первого издания. моей книги была опубликована.Фактически, одним из самых забавных аспектов написания моей книги было то, что встречаться и разговаривать с бесчисленными энтузиастами, купившими книгу и реализовавшими свои собственные солнечные энергетические системы.

    Если у вас есть какие-либо вопросы о солнечной энергии, вы можете связаться со мной через мой Задайте мне вопрос страница интернета. Ниже вы можете увидеть некоторые из вопросов, которые мне задавали раньше о солнечной энергии, и мои ответы.

    Solar Архив вопросов и ответов:

    Я ищу размеры проводов.
    6 панелей 280 Вт канадская солнечная энергия. Размер провода к объединителю? Размер провода до vfx3648.
    16-12avr170et батареи в серии 48 В. Размер провода для перемычек? Могу ли я подключить 4 положительных и 4 отрицательных полюса батарей к панели прерывателя мощностью 4 20 Вт ?. Затем проложите два провода к vfx 3648.
    1 — outback flex vfx3648
    Мне нужны размеры проводов, чтобы все соединить..
    Спасибо
    Шон Кирк, 11 сентября 2013 г.

      Когда по кабелю проходит электричество, возникает сопротивление, что приводит к падению напряжения. Величина сопротивления зависит от используемого кабеля, напряжения и длины кабелей. Вы сказали мне, что хотите подключить, но не хватает важной длины кабеля!

      Неважно, есть пара онлайн-калькуляторов, которые подскажут вам все, что вам нужно знать. Вот хороший пример: http: // www.southwire.com/support/voltage-drop-calculator.htm. Они также делают приложение для iPhone и Android, если вы хотите рассчитать его на своем телефоне.

      Рассчитайте напряжение, ток и длину кабеля для каждой части вашей цепи отдельно. Затем введите информацию в онлайн-калькулятор, и у вас будут все необходимые цифры.

    Я построил пару небольших панелей, используя 20 … 3×6 ячеек, они поддерживают мой единственный автомобильный аккумулятор на 60 ампер заправленным, я надеюсь добавить в систему, если позволяют деньги / время, я использую его в своем сарае для светодиодов освещение и небольшие приборы на 12 В, меня очень интересует солнечная энергия. Мой вопрос в том, каково назначение маленьких солнечных элементов, т.е. 6×1 3×1 2×1, все они производят 0.5 В, но мощность и усилители минимальны, так зачем кому-то их использовать?
    ваши комментарии будут признательны, спасибо Грэм
    Грэм Лоуренс, 13 сентября 2013 г.

      Всегда приятно слышать о людях, которые делают небольшие простые проекты с солнечной батареей и используют ее в качестве учебного опыта. Продолжайте хорошую работу. Вы правы, эти солнечные элементы сами по себе довольно бесполезны для широкой публики, но причина их существования заключается в том, что с точки зрения производства дешевле и проще производить маленькие элементы, чем большие.Затем эти элементы можно соединить вместе, чтобы создать гораздо большую солнечную панель.

      Эти отдельные солнечные элементы имеют и другое применение: они используются производителями для встраивания солнечных батарей во все виды товаров — садовые фонари, радиоприемники, мобильные телефоны, зарядные устройства AA, фонарики, игрушки и гаджеты всех форм и размеров. Все они потребляют крошечное количество энергии, и солнечная энергия — отличный способ ее обеспечить. Создавая небольшие ячейки, производители могут использовать ячейку в качестве строительного блока для производства множества различных продуктов для продажи.

    Стоимость насосной установки мощностью 1,5 л.с. на солнечной энергии в Индии составляет около 2500 долларов, если она будет работать от 12 В постоянного тока. Если бы машина мощностью 1,5 л. С. Была изготовлена ​​для работы от постоянного тока 220 В, стоимость была бы $ 5oo. В вашем справочнике есть утверждение, что … более эффективно использовать постоянный ток вместо источника переменного тока. Я планирую установить на крыше моего фермерского дома солнечные панели мощностью около 10 000 Вт для обеспечения работы фермы. Производитель электродвигателей согласился изготовить для меня насосную установку для работы от постоянного тока 220 В на мой риск. расстояние от крыши моей до места установки насоса 100 метров.Если я рискну, то все, что я должен предусмотреть, чтобы моя насосная установка и другая сельскохозяйственная техника работали на 220 В постоянного тока. Будет ли план безопасным и экономически выгодным? Я планирую использовать постоянный ток, вырабатываемый только в солнечные часы [с 7 до 18 часов]. следовательно, мне не понадобятся батарейки. Жду вашего ответа, Авраам Таракан.

    PG Авраам Таракан, 13 сентября 2013 г.

      Wow! Это огромная разница в стоимости — от 2500 до 500 долларов. Я подозреваю, что насос за 2500 долларов был бы более эффективным, но эта эффективность более чем перевешивается экономией средств.

      Является ли солнечная энергия дополнительной связью с сетью, или это полностью солнечная энергия без других источников энергии?

      Проблема, если она является полностью автономной, заключается в том, что вы будете получать большие колебания выходной мощности вашей солнечной батареи в течение дня. Ваш насосный агрегат будет потреблять около 1,2 кВт · ч энергии, что вполне соответствует возможностям предлагаемой вами солнечной батареи, но если вы также используете другие сельскохозяйственные инструменты, у вас могут быть периоды отключения, если вы потребляя больше энергии, чем вы фактически производите в любое время.

      Тем не менее, то, что вы предлагаете, звучит очень реалистично. Его, безусловно, можно сделать безопасным, а экономия средств за счет использования насоса 220 В делает его стоящим решением.

    Если ваша солнечная система, подключенная к сети, имеет встроенные микроинверторы, вам все равно нужен другой инвертор на электрической панели?
    Майкл Марчиано, 13 сентября 2013 г.

      Нет. Микроинверторы делают все.

    как спроектировать систему солнечного облучения
    дхананджай бхосле, 14 сентября 2013 г.

      бойкий ответ — купить книгу! Если вы просто ищете основную информацию, заполните анкету солнечного калькулятора на этом веб-сайте (http: // www.solarelectricityhandbook.com/solarcalculator.aspx), и он отправит вам по электронной почте отчет с описанием того, что вам нужно, чтобы собрать базовую систему.

    Добрый день, сэр, пожалуйста, я воспользовался вашим онлайн-калькулятором и получил анализы, которые вы дали для моей требуемой нагрузки в день … Пожалуйста, вы сказали, что мощность, необходимая моим солнечным панелям, составляет 300 Вт в течение примерно 8 часов при солнечном освещении в моем И этот источник питания может заряжать мою батарею (ы) на 300 Ач за два дня независимости … Мой вопрос теперь в том, когда панель (и) на 300 Вт заряжает мою батарею, могу ли я использовать свои номинальные приборы, не опасаясь моей батареи ( s) в конце 8 часов не полностью зарядить мою батарею, потому что я использовал солнечную систему в течение дня вместо того, чтобы оставлять ее для зарядки батареи (ов)?…. Спасибо
    Samuel Pearl, 4 октября 2014 г.

      У вас наверняка бывают времена, когда аккумуляторы не будут полностью заряжены. Цель состоит в том, чтобы солнечная система поддерживала заряженные батареи, но поскольку вы также используете энергию, вы обычно обнаружите, что батареи обычно заряжены только на 85-95%. Иногда заряд будет ниже этого, иногда он будет намного ближе к 99%. Они очень редко заряжаются полностью.

      На самом деле это не проблема.Если бы аккумулятор всегда был заряжен на 100%, он начал бы терять емкость. Аккумулятор необходимо использовать регулярно, чтобы он оставался эффективным.

    возможно, сельскохозяйственное оборудование работает на солнечной энергии весь день, а аккумулятор также заряжается в ночное время, используя

    г раджу, 5 октября 2014 г.

      Безусловно. Вы должны убедиться, что ваша батарея достаточно большая, чтобы поддерживать питание, когда солнце не светит, но пока ваша солнечная батарея достаточно велика, она может заряжать батареи в течение дня.2) для этого сайта. Я знаю, что высокая температура отнимает часть мощности, но при высокой освещенности не может ли панель перекрыть (на короткое время) Voc, который указан в описании продукта? Похоже, это должно быть возможно с освещением здесь
      С уважением
      Hack
      Solarhack, 6 октября 2014 г.

        Привет, Хак, спасибо за ваши комментарии.

        Да, солнечная панель действительно может обеспечить большую мощность, чем официально заявленная панель, особенно в районах, близких к экватору.В этот момент напряжение будет выше, но обычно не более чем на 4-5 вольт. Вы, вероятно, обнаружите, что это происходит чаще в зимние месяцы, чем летом, просто из-за падения температуры.

        Когда вы отключили солнечную панель и подключили к ней вольтметр, напряжение может стать очень высоким. Я видел солнечную панель 12 В, показывающую напряжение 60 В при очень сильном солнечном свете! Однако, как только вы соедините свои солнечные панели вместе и начнете использовать питание, напряжение упадет очень быстро, и та же самая 12-вольтовая солнечная панель покажет гораздо более реалистичное напряжение около 15-16 вольт.

        Не путайте ватт с напряжением. Это разные вещи! Таблицы напряжений отсутствуют просто потому, что они зависят от панели, и то, что подходит для одной марки и модели, будет отличаться для другой.

        Если вы работаете над номинальной спецификацией для панелей и контроллера MTTP и довольны тем, что, основываясь на официальной спецификации, вы не перегружаете контроллер из солнечных панелей, которые вы используете, все будет в порядке.

      могу ли я подключить 250 Вт 37.От 95 В до 250 Вт 36 В при параллельном подключении? и прикрепить к ШИМ-контроллеру заряда солнечной энергии. Спецификация: 48 В 60 А, а мой аккумуляторный блок — это 4 шт., 12 В 150 А, подключенных в систему последовательного подключения? Спасибо за ваше внимание.
      Рой-дель-Валле, 6 октября 2014 г.

        Солнечные батареи на 36 вольт встречаются редко. Вы измеряете напряжение холостого хода солнечных панелей с помощью вольтметра (то есть напряжение, которое солнечные панели показывают, когда они не подключены к цепи), или это характеристики самих панелей?

        Когда солнечная панель не подключена к цепи, напряжение, которое вы можете считывать с солнечной панели 12 В, может стать очень высоким.Я видел, как солнечная панель на 12 В показывает напряжение 56 вольт в солнечный день! Однако как только вы подключаете электрическую нагрузку к солнечной панели, напряжение резко падает, и вы получаете гораздо более разумные показания — обычно где-то между 14 и 17 вольт.

        Если у вас есть солнечные панели на 36 В, вы не сможете использовать их с контроллером заряда 48 В. Контроллер заряда не может увеличить напряжение солнечных панелей, а только уменьшить их.

        Я подозреваю, что у вас, вероятно, есть панели 12 В или 24 В, и в этом случае вам нужно будет соединить их последовательно, чтобы построить солнечную батарею на 48 В.Затем его можно подключить к контроллеру заряда PWM.

      Пожалуйста, я хочу спросить о состоянии заряда. Если я удвою свою батарею, следуя правилу большого пальца, могу ли я по-прежнему считывать свое состояние заряда по напряжению для удвоенной батареи, как если бы я только для одной аккумулятор. Например, если мне нужно прочитать полностью заряженную батарею 12 В 100 Ач, которая имеет полный заряд 12,6 В, когда я удвою это следующее правило большого пальца, подключенного параллельно, в другом случае, чтобы принять к сведению 50% глубины разряда, я все равно буду читать 12.6в полная зарядка мультиметром или будет 12,6в + 12,6в = 25,2в ??? # Большое спасибо за ожидание.
      Самуэль, 7 октября 2014 г.

        Привет, Самуэль. Спасибо за вопрос.

        Зависит от того, как подключены ваши батареи. Их можно подключать двумя способами: последовательно, когда отрицательный полюс одной батареи соединяется с положительным полюсом следующей, или параллельно, когда батареи соединяются между собой положительным полюсом и отрицательным полюсом.

        Если вы подключаете батареи последовательно, ваше напряжение удваивается, но ваш ток остается прежним. Ваша цепь теперь работает на 24 В. Следовательно, в зависимости от ваших аккумуляторов глубина разряда 50% будет 25,2 В.

        Если вы подключаете батареи параллельно, ваше напряжение остается прежним, но ваш ток удваивается. Ваша цепь работает на 12 В. Следовательно, в зависимости от ваших аккумуляторов глубина разряда 50% будет составлять 12,6 В.

      Пожалуйста, сэр, могу ли я использовать солнечные панели более высокого напряжения в сочетании с панелями более низкого напряжения, и будет ли это эффективно? Например: использование солнечной панели 36v 300w вместе с солнечной панелью 12v 130w или где это можно применить в солнечной установке.
      Также у вас есть электронная книга в формате pdf, в которой я могу узнать, как построить солнечный трекер, или это не обязательно?
      Самуэль, 7 октября 2014 г.

        Нельзя использовать две разные спецификации солнечных панелей вместе. В идеале все солнечные панели в массиве должны быть идентичными. Если они не идентичны, то характеристики панелей должны быть такими же, поскольку эффективность всего массива основана на спецификации самой слабой панели.

        Если у вас две совершенно разные солнечные панели, ответ — создать две отдельные солнечные батареи, каждая со своим собственным контроллером.Я видел, что это очень эффективно работает для небольших установок, где люди собирают простые солнечные зарядные устройства, используя любые компоненты, которые у них есть.

        Солнечные трекеры — это довольно специализированное оборудование, и из-за их цены часто намного дешевле использовать дополнительные солнечные панели, чем иметь стоимость и сложность солнечного трекера. Есть ряд людей, которые построили самодельные солнечные трекеры, которые могут представлять интерес для хобби-проекта, но некоторые из них, которые я видел, не особенно подходят для профессиональных установок: солнечные панели тяжелые, громоздкие и требуют прочного монтажа.Большинство самодельных решений, которые я видел, не обладают достаточной механической прочностью, чтобы выдерживать годы использования.

        Следовательно, я не могу рекомендовать какие-либо руководства, которые я видел при создании своего собственного солнечного трекера. Однако, если вы хотите поэкспериментировать, я бы посоветовал посетить веб-сайт инструкций (www.instructables.com) и посмотреть, что вы там найдете.

      Привет, Майкл,
      У вас есть статистика о том, сколько денег вы экономите, создавая солнечную панель самостоятельно, по сравнению с покупкой ее уже сделанной и собранной? Мы с мужем хотим знать, прежде чем мы начнем читать книги и т. Д., на предмет. Мы живем в пустыне, где большую часть времени светит солнце, а кондиционер стоит целое состояние!
      Спасибо!
      Ларри и Карен
      Карен, 7 октября 2014 г.

        Не стройте самостоятельно! Солнечные панели устанавливаются в чистых помещениях по очень специфическим требованиям. Воспроизвести это в домашних условиях практически невозможно. Большинство руководств по созданию собственной солнечной панели вводят в заблуждение, многие из них совершенно неверны.

        Многие из них построены на деревянном каркасе, который не подходит для экстремальных температур, создаваемых солнечными батареями, особенно в очень жарких средах, таких как пустыни.Плохое соединение между ячейками также приводит к сильному перегреву. Либо одного из них достаточно, чтобы разжечь огонь.

        Если вы хотите построить солнечную панель для развлечения, и вы не используете ее без присмотра или не подключены к зданию, тогда это нормально. Если вы действительно хотите использовать солнечную панель для выработки электроэнергии, которую вы будете использовать, не рискуйте построить свою собственную. Купить одну готовую в сборе.

      Привет! Я хочу установить электродвигатель ворот, но для его питания потребуется проложить не менее 30 м кабеля.Аппарат у меня уже есть, и в нем есть резервная батарея на случай сбоев в электроснабжении. Я разбираюсь в электрике, но мало разбираюсь в солнечной энергии. Батарея, очевидно, заряжается от источника переменного тока, а затем приводит в действие двигатель, если подача переменного тока прерывается. Мой вопрос: можно ли эту стандартную батарею заряжать от солнечной панели на постоянной основе, избегая таким образом дорогостоящих усилий по подключению ее к домашнему источнику питания?
      Михаил, 10 октября 2014 г.

        Совершенно верно.Зарядить его от солнечной энергии должно быть достаточно просто, если вы можете генерировать достаточно энергии, чтобы поддерживать заряд батареи в течение всего года.

        Подключите электродвигатель ворот и измерьте ток, потребляемый батареей, когда вы открываете и закрываете ворота. Умножьте это на количество раз, которое вы планируете открывать и закрывать ворота каждый день, и добавьте 20% непредвиденных обстоятельств. Это скажет вам, сколько энергии ваша солнечная батарея должна собирать для вас.

        Теперь поместите эту информацию в анкету Off Grid Solar Analysis с этого веб-сайта (http: // www.solarelectricityhandbook.com/solarcalculator.aspx), и вы получите отчет о том, что вам нужно отправить на ваш адрес электронной почты.

        Не беспокойтесь, ваш адрес электронной почты и другие данные не сохраняются в системе после того, как вы заполнили этот отчет. Я ненавижу нежелательную почту: как только вы получили отчет, все данные, которые вы ввели, удаляются.


      Я купил вам книгу 2014 года и читал ее, это замечательно, но не могли бы вы показать мне формулу для определения времени, которое потребуется для зарядки комплекта батарей с использованием солнечной энергии «x» ватт при 12 В.Я был бы очень признателен за любые формулы, которые вы можете предоставить для этого и всего остального.
      Спасибо Дэн Рамфельт
      Дэн Рамфельт, 10 октября 2014 г.

        Спасибо за ваши комментарии. Умножьте солнечную инсоляцию для вашего региона (используя таблицы солнечной освещенности, которые можно найти здесь http://www.solarelectricityhandbook.com/solar-irradiance.html) на пиковую мощность вашей солнечной панели. Это покажет вам, сколько ватт-часов энергии ваша солнечная батарея будет вырабатывать в среднем за день, с разбивкой по каждому месяцу года.

        Затем проверьте батарею и найдите ее номинал в ампер-часах (Ач). Умножьте номинальную мощность в ампер-часах на напряжение, чтобы найти ее номинальную мощность в ватт-часах. Затем добавьте около 10% для повышения эффективности.

        Затем разделите вторую цифру на первую. Это подскажет вам, сколько дней потребуется, чтобы зарядить аккумулятор от солнечной панели.

        Пример. Предположим, у вас есть солнечная панель мощностью 100 Вт, а солнечная инсоляция в вашем районе в октябре равна 3. Умножьте 100 x 3 = 300. Это генерирующая мощность вашей солнечной панели на октябрь в любой день (+/- 20 % для погоды).

        Тогда предположим, что у вас есть батарея на 50 Ач 12 В. 50 х 12 = 600 ватт-часов. Это емкость вашей батареи.

        600 разделить на 300 = 2 дня.

        Это означает, что в течение октября нашей солнечной панели потребуется два дня, чтобы полностью зарядить аккумулятор от разряда до полного.

        Надеюсь, это поможет.

      Я заполнил анкету солнечного калькулятора Grid-Tie, и когда я нажимаю кнопку, чтобы получить отчет, я получаю сообщение об ошибке: Ошибка сервера в приложении ‘/’
      Альфонсо, 10 октября 2014 г.

        Извините.Иногда у нас возникают эти проблемы, и мы не можем разобраться в них. Обычно, если вы нажимаете кнопку НАЗАД в своем браузере и повторно отправляете заявку, она работает.

      Я хочу установить в своем доме систему солнечного электричества для 2 потолочных вентиляторов и 4 энергосберегающих ламп (по 15 Вт каждый).
      1. Какое оборудование требуется?
      2. Сколько затрат влечет?
      3. Какова стабильность солнечной системы
      4. Любой плановый ремонт Требуется техническое обслуживание?
      5. где есть оборудование?

      Мохаммад Абдул Хамид, 12 октября 2014 г.

        Спасибо за ваше сообщение.Я предполагаю из вашего сообщения, что эта система должна быть полностью автономной, не подключенной к электросети?

        Вы можете купить потолочные вентиляторы 12 В — вот пример того, что доступно — http://sunrisecor.en.alibaba.com/product/686093974-213260495/DC_12V_Ceiling_Fan_w_Emergency_Light_36_42_48_56_60_64_.html. Как видно из спецификации, в зависимости от размера вентилятора они потребляют от 12 до 30 Вт мощности во время работы.

        Чтобы получить более четкое представление о том, что именно вам понадобится, и получить представление о цене, заполните анкету Off-Grid Solar Calculator на этом веб-сайте (http: // www.solarelectricityhandbook.com/solarcalculator.aspx) со списком четырех ламп и двух потолочных вентиляторов. После этого вы получите отчет с подробностями о том, что вам нужно.

        Надеюсь, это поможет.

      Дорогой Майкл
      Спасибо за вашу прекрасную книгу, лучшую, что я читал по солнечной энергии. Я работал с несколькими ганцами над заменой керосиновых ламп солнечными по целому ряду причин, которые, я уверен, вам хорошо известны. Мы умеренно успешно использовали маленькие фонарики, но мы хотели бы предоставить в деревнях системы для освещения, связи и хранения медицинских товаров.Очевидно, что проблемы, с которыми вы столкнулись в Эфиопии, Кении, Уганде и Судане, были очень похожими. Мне было бы очень интересно узнать, какие конфигурации системы вы использовали. Я отметил, что другие корреспонденты выразили обеспокоенность качеством небрендовых китайских солнечных панелей, контроллеров, инверторов и аккумуляторов. Вы считаете, что качество китайской продукции без марочного знака продолжало улучшаться за последние несколько лет? На данный момент я ищу подходящего поставщика герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов от 7 Ач до 200 Ач.Я заметил, что батареи Leoch не получают очень хороших отзывов о надежности. Есть ли у вас опыт работы с батареями Leoch? Можете ли вы порекомендовать каких-либо китайских поставщиков аккумуляторов, панелей и контроллеров? Вы бы порекомендовали использовать монокристаллические или поликристаллические панели в Гане? Мы будем очень признательны за любой совет, который вы сможете дать. С уважением, Пол.

      Пол Мерритт, 13 октября 2014 г.

        Спасибо за ваше сообщение, Пол, и за добрые слова о книге.

        Ваш проект очень интересный. Для проекта, который я реализовал в Эйфиопии в 2010 году, я смог использовать поликристаллические солнечные панели Kyocera. Они, конечно, были не самыми дешевыми, но если бы бюджет на покупку Kyocera был недоступен, я был бы вполне счастлив использовать китайские солнечные батареи.

        Качество китайских солнечных батарей улучшается. Что я бы порекомендовал для вашего приложения, так это если вы используете панели бюджета, сверх указанного на 10%. Кроме того, убедитесь, что вы используете соединительные кабели хорошего качества — не экономьте на них — и убедитесь, что нет проблем с затенением и достаточного воздушного потока за панелью, чтобы она не сварилась.Затем убедитесь, что солнечный контроллер установлен вдали от панелей, вдали от прямых солнечных лучей и вокруг него достаточно вентиляции. Если вы сделаете все это, вы не ошибетесь.

        Батарейки Leoch не использовал, поэтому не могу их комментировать. Лично я предпочитаю батареи US Batt и Trojan. Троянские программы легко доступны, поскольку компания производит их как в Китае, так и в США. Вы платите немного больше, чтобы купить их, но они прослужат более чем в два раза дольше, чем многие из небрендированных китайских батарей.

      Привет, Майкл,
      Спасибо за отличную работу.
      Я хотел бы знать, откуда поступают данные о солнечном излучении, отображаемые в вашем (какой источник данных?), И как они были измерены.
      Заранее благодарю за вашу помощь.
      С уважением,
      Марио
      Марио, 15 октября 2014 г.

        Спасибо за ваши комментарии. Данные об облучении предоставлены НАСА.

        Подробнее о том, как собирались и измерялись данные, можно узнать на веб-сайте НАСА по адресу https: // eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/[email protected]

      Сколько ампер-контроллера зарядного устройства мне нужно для установки солнечной панели 37 кВт
      Ноэль Сантильян, 17 октября 2014 г.

        Это зависит от напряжения, при котором работает ваша система. Если честно, солнечная батарея мощностью 37 кВт — это довольно большой массив. Это зависит от конкретного приложения, но я склонен рассматривать его как несколько меньших массивов, каждый со своим собственным контроллером заряда. Это, вероятно, было бы более экономичным решением, так как когда вы получаете более 4 кВт, контроллеры заряда солнечной энергии, как правило, становятся намного дороже.

      Сколько ампер-контроллеров зарядного устройства мне нужно для установки солнечной панели 37 кВт
      Ноэль Сантильян, 17 октября 2014 г.

        Солнечная батарея мощностью 37 кВт (пик) довольно велика, а контроллеры солнечной зарядки, которые могут управлять этой нагрузкой, очень дороги .

        Это, конечно, зависит от вашего приложения, но у меня возникнет соблазн разделить массив на несколько массивов мощностью 4 кВт, каждый со своим собственным контроллером заряда солнечной батареи. Это дает преимущество в том, что у вас есть большая избыточность и вы используете более дешевые компоненты, что может сэкономить вам значительную сумму денег.

      В системе с напряжением 24 В до какого минимума я должен позволить батареям добраться до включения генератора?
      Джо, 18 октября 2014 г.

        Это действительно зависит от ваших батарей. Посмотрите техническую документацию на свои батареи (если у вас ее нет, вы обычно можете найти ее в Интернете) и выясните, какое напряжение у аккумуляторов при различных состояниях заряда.

        Хотя это обобщение, обычно вы не хотите, чтобы батареи опустились намного ниже 50% уровня заряда до того, как сработает генератор.Как минимум, вам нужно, чтобы ваш генератор сработал, прежде чем батареи опустятся до 20% заряда.

      Уважаемый господин
      , мой вопрос: я хочу использовать 2fan 1tv и 5cfl, сколько ватт этого и какой ватт штрафной, инверторный и аккумулятор мы используем
      и сколько из этого денег в Индии?
      Basudev, 19 октября 2014 г.

        Вам нужно будет проверить номинальную мощность в ваттах на каждом приборе, который вы хотите использовать. Обычно он сообщает вам, что написано на самом продукте.Получив эту информацию, заполните анкету для «автономного солнечного анализа» (http://www.solarelectricityhandbook.com/solar-calculator.html), и система сообщит вам, что вам нужно, и даст вам достаточно точное указание на цена.

      пожалуйста, я хочу, чтобы калькулятор для оценки солнечного излучения в единицах (Вт / м2) не работал в дневное и часовое (кВтч / м2 / день), пожалуйста, ответьте мне, если вы знаете?
      спасибо
      Саса Мохамед, 19 октября 2014 г.

        Вы смотрите на мощность (ватты), а не на энергию (ватт-часы), которая будет сильно меняться в течение дня.Вот почему мы рассчитываем общую энергию, а не снимки мощности, которые не дают вам реалистичной информации.

        Если вы хотите работать с необработанными данными, вы можете перейти на веб-сайт НАСА (http://www.esrl.noaa.gov/gmd/grad/solcalc/) и вычислить запрашиваемую информацию по их необработанным данным. .

      Каков оптимальный диапазон рабочих температур для солнечной фотоэлектрической панели?
      Andy, 21 октября 2014 г.

        Это немного отличается от производителя к другому, но в целом, чем круче панели, тем лучше они работают.Обычно, когда температура окружающей среды поднимается намного выше 25 градусов по Цельсию (77 градусов по Фаренгейту), эффективность панелей начинает падать.

        Мне сказали, что благодаря низким температурам и продолжающемуся весь день солнцу солнечные батареи на станции Мак-Мердо недалеко от Южного полюса отлично работают летом!

      Что такое коэффициент генерации панели и как он определяется. На веб-сайте LEONICS, чтобы предоставить руководство, но не объяснить подробно, где коэффициент генерации панели для Таиланда равен 3.43 исходит и как это определяется.
      Найджел Понтак, 22 октября 2014 г.

        Я не уверен, что Leonics подразумевает под «фактором генерации панелей», но я могу представить, что он основан на средних показателях солнечной инсоляции для вашего региона. Если я прав, это будет означать, что вы умножаете пиковую мощность солнечной панели на «коэффициент генерации панели», чтобы получить представление о том, сколько энергии вы можете произвести за один день.

        Вы получите гораздо более точную цифру, используя солнечные калькуляторы на этом сайте.Посмотрите на http://www.solarelectricityhandbook.com/solar-irradiance.html, введите свою информацию, и вы будете получать ту же информацию с разбивкой по вашему местоположению и углу наклона солнечной панели для каждого месяца в году.

      У меня есть солнечная батарея мощностью 7 кВт и инвертор Delta 6.6 TL, я не уверен, поднимался ли об этом раньше, потому что многие владельцы солнечных панелей обычно заботятся о мощности, которую они собирают или генерируют. Мой вопрос касается моего инвертора, согласно моему руководству пользователя, мой блок в режиме ght должен использовать только около 1 ватта, но когда я подключаю свой амперметр к разъему между инвертором и моей панелью электроснабжения, мой счетчик показывает 1.5 ампер, это показания амперметра Fluke и Extech, оба являются очень надежными и точными измерителями, насколько я знаю. Когда я разговаривал с дельта-людьми, сначала он сказал мне, что это ненормально, через неделю он сказал, что это нормально, похоже, у меня нагрузка на мой инвертор 300 Вт, теперь я смущен, потому что это меня тоже беспокоит много, не могли бы вы помочь мне, если устройство должно потреблять 1,5 А в ночном режиме или мне нужно поспорить с моим установщиком, любая помощь приветствуется.
      Расти Сантос, 22 октября 2014 г.

        У вас будет утечка на инверторе.Если инвертор простаивает, я ожидаю утечку 1-20 Вт.

        Если ваш инвертор используется, то будет более высокий уровень неэффективности. 300 Вт представляют около 5% выходной мощности инвертора, что примерно соответствует нормам.

      Привет, я купил твою книгу. Спасибо. Я скоро построю квадратный дом площадью 80 м (4 м в ширину и 20 м в длину). Я планирую иметь в запасе дизельный генератор. Мне нужна помощь в планировании системы. Я думаю, что 24 вольта может быть лучше всего с инвертором и устройством на 240 вольт и освещением.Я буду использовать газ для приготовления пищи и горячую воду. Бытовая техника, в которой я нуждаюсь, — это холодильник, возможно, морозильная камера, кухонный прибор, телевизор, DVD, стерео, зарядка и использование ноутбука, стиральная машина. Генератор может заряжать аккумулятор и даже запускать такие вещи, как стиральная машина, я думаю? Подскажите, пожалуйста, какую систему запустить. Я в Новой Зеландии. ура Стюарт
      Стюарт Мюррей, 23 октября 2014 г.

        Спасибо за покупку книги. Я не знаю, сколько у вас потребляемой мощности, но мой инстинкт подсказывает, что нужно настроить все на 48 вольт, а не на 24 В.Некоторые из ваших приборов потребляют довольно много энергии, и 48-вольтовая система справится с этим намного лучше, чем 24-вольтовая.

        Если вы еще этого не сделали, заполните анкету «Анализ солнечной энергии вне сети» с этого веб-сайта (http://www.solarelectricityhandbook.com/solar-irradiance.html), которая даст вам больше информации о том, что такое участвует.

      Привет. У меня есть дом в Испании, который отключен от электросети. Я планирую установить солнечные панели, но в качестве временной меры можно использовать генератор для зарядки аккумуляторной батареи, пока мне не удастся установить сами панели.Другими словами, перед установкой панелей у меня будут батареи и инвертор. Идея заключалась в том, чтобы подключить к генератору мощное зарядное устройство 12 В и использовать его выход для зарядки аккумуляторов.
      Купил вашу книгу 1-го класса. Калькулятор очень полезен. Как вы говорите, первая попытка вышла очень дорогой, но после некоторой корректировки теперь она жизнеспособна. Большое спасибо, Стив
      Стив Дикс, 24 октября 2014 г.

        Спасибо за ваши комментарии о книге, Стив.Да, можно использовать генератор для зарядки аккумуляторной батареи. Вы можете получить контроллеры заряда, которые автоматически запускают генератор после падения напряжения на аккумуляторной батарее.

      Hi,
      Как получить руководство по солнечной радиации для плоских коллекторов? Я ищу новые данные, которые содержат информацию за 2010-2014 гг.
      Мэтт
      Мэтью, 25 октября 2014 г.

        Зайдите на веб-сайт NASA по солнечной энергии и посмотрите их последние солнечные калькуляторы.http://www.esrl.noaa.gov/gmd/grad/solcalc/

      Я собираюсь построить солнечную систему для моего RV
      , требуется 1 кВт ПАНЕЛИ 4 * 250 ВАТТ БУДЕТ ЛУЧШЕ, ЧЕМ 3 * ПАНЕЛИ 320 Вт
      Спасибо,
      roydredge, 26 октября 2014 г.

        Вы, очевидно, получите немного более высокая мощность от четырех солнечных панелей 250Wp по сравнению с тремя панелями 320Wp, но, честно говоря, с RV главное, чтобы все они хорошо поместились на крыше! Вам нужно, чтобы все панели были расположены под одинаковым углом.Пока вы можете это делать, нет никаких реальных преимуществ или недостатков от панелей разных размеров.

      У меня была солнечная система мощностью 1,85 кВт, установленная 4 года назад, и она в среднем составляет 1760 кВтч в год по сравнению с указанным ожиданием 1623 кВтч. В июне прошлого года я установил систему мощностью 2,04 кВт на той же крыше. На сегодняшний день новая система произвела 708,5 кВтч, тогда как старая система за тот же период произвела 822,7 кВтч. В обеих системах используются одни и те же панели Suntech. Вы подозреваете, что что-то не так с 2.Установка 04 кВт? Если да, то какова вероятная причина?
      Большое спасибо за ваш совет.
      Дерек Морган
      Дерек Морган, 26 октября 2014 г.

        Звучит так, будто где-то есть проблема. К сожалению, устранить неполадки будет непросто. Это может быть неисправный кабель где-то в системе или несанкционированная солнечная панель, которая снижает производительность массива. Вам нужно будет проверить сопротивление каждой панели и каждого кабеля, чтобы увидеть, можете ли вы найти какие-либо аномалии.

      Я подключил 2 солнечные панели по 50 Вт к системе 24 В с 2 батареями по 12 В.
      , но мне нужно знать, какой размер регулятора (А) мне нужен.
      Bennette, 27 октября 2014 г.

        Вам понадобится стабилизатор на 3 А (50 Вт, разделенные на 24 В = 2,08 А. Округлить до следующего целого числа = 3-амперный регулятор).

      Как солнечная панель узнает, какое у нее напряжение? Например, на панели 12 вольт постоянного тока — как это напряжение устанавливается?
      Энни, 29 октября 2014 г.

        Солнечные элементы внутри панели обычно имеют напряжение около 3 вольт каждый.Они соединены последовательно внутри панели для создания более высокого напряжения. Так, например, солнечная панель 12 В будет состоять из цепочки из 4 ячеек, а солнечные панели 24 В будут состоять из цепочки по восемь элементов.

      Мы планируем сетевую солнечную энергетическую систему, но наша нагрузка состоит из двигателей, которые быстро включаются и выключаются, например, лифты или компрессорные машины. Было бы целесообразно использовать солнечную батарею для снижения наших счетов за электричество? Вы знаете, поскольку в одну минуту мы используем солнечную батарею, затем мы продаем лишнее.Или солнечная энергия лучше использовать для приложений с постоянной нагрузкой, таких как освещение или машины, использующие инверторную технологию?
      Роберт, 30 октября 2014 г.

        Большинство инверторов борются с внезапными изменениями нагрузки, и это может вызвать у вас проблемы. Инверторы обычно предпочитают постоянные нагрузки или периодические резкие изменения.

      1. Как вы думаете, почему солнечные батареи не используются в качестве основного источника электроэнергии в Южной Африке?
      2. Что мы должны сделать, чтобы у людей было больше солнечных батарей и их преимуществ перед другими источниками электроэнергии?
      холека, 31 октября 2014 г.

        Цены на солнечную энергию резко падают в течение последних шести-восьми лет.Только сейчас солнечная энергия становится достаточно доступной, чтобы быть стоящей.

        Солнечная энергия — отличный способ обеспечить электричеством отдаленные деревни, в которых в настоящее время нет электричества или у которых есть электричество, но ненадежное снабжение. Я участвовал в проекте в Эфиопии по созданию солнечной электростанции, которая могла бы обеспечивать электроэнергией всю деревню. В основном это было очень успешным, самой большой проблемой была безопасность и воровство: люди крадут батареи.

        Что сделает людей более осведомленными о солнечной энергии, так это наличие дешевых солнечных энергоблоков, которые могут обеспечить полезное количество электроэнергии по цене, которую люди или деревни могут себе позволить.Как только нужный блок появится на рынке, вы начнете видеть, как солнечная энергия используется гораздо шире. Я лично думаю, что мы увидим, как реклама этого заработает в следующем году-полутора годе.

      Могу ли я изготовить солнечную панель из местного камня и некоторых растительных экстрактов? и как? или как я могу сделать солнечную панель, не используя припой?
      Muhwezi derrick, 2 ноября 2014 г.

        Нет, нельзя сделать солнечную панель из камней и экстрактов растений.Я настоятельно рекомендую вам не делать свои собственные солнечные панели: их очень сложно построить должным образом и безопасно, а экономия средств практически отсутствует. Вы можете купить профессионально изготовленные панели примерно по той же цене, что и компоненты. Отдельные солнечные элементы, которые вы иногда можете купить, обычно забраковываются на заводе.

      Моя проблема в том, что у меня две батареи вместе
      Батарея имеет питание 12 вольт, но нет
      Питание выходит. Спасибо
      Кент, 6 ноября 2014 г.

        Вы проверили каждую батарею с помощью вольтметра? Полностью заряженная батарея должна показывать около 13 вольт, а разряженная батарея — около 10.5 вольт. Если напряжение ниже 10,5 вольт, вероятно, ваша батарея разряжена.

      привет, у меня вопрос в том, как вы рассчитывали вертикальные углы / углы наклона для разных регионов? какая формула для этого? спасибо
      amina rehman, 7 ноября 2014 г.

        Угол наклона зависит от угла наклона солнца. Если вы знаете свою широту, вы можете рассчитать средний угол наклона солнца, используя следующий расчет:

        90-ваша широта = оптимальный фиксированный круглый год

        Этот угол является оптимальным углом наклона для фиксированных солнечных панелей для работы в течение всего года.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.