Любой, кто ищет новые способы экономии энергии или хочет обеспечить свой дом электричеством независимо от обстоятельств (будь то веерные отключения или стихийные бедствия, например, землетрясения), подтвердит: солнечные панели — это практичное решение.
Хотя у солнечной энергии есть небольшой недостаток — использовать ее можно только когда светит солнце, — это одна из лучших альтернатив, предлагаемых современными технологиями.
Многие домовладельцы уже перешли на солнечную энергию и пользуются преимуществами снижения счетов за электричество и экологичности. Правда в том, что готовые солнечные электростанции довольно дороги, и не каждый может позволить себе такую роскошь.
Именно поэтому мы подготовили простое руководство по созданию собственных солнечных панелей. Это экологически чистая и экономически выгодная альтернатива, которая может стать настоящим спасением в различных чрезвычайных ситуациях.
Следуя нашим инструкциям, вы сможете собрать свою солнечную панель за короткое время. Давайте начнем!
Солнечные элементы
Первый шаг к созданию собственной солнечной панели — приобретение качественных и доступных солнечных элементов. Это самый важный материал для вашей будущей панели.
Сначала спланируйте бюджет, чтобы понимать, сколько вы готовы потратить, а затем приступайте к выбору элементов. Покупать их можно онлайн или в местных магазинах, но будьте внимательны: выбирайте качественные элементы, которые прослужат долго.
Китайские солнечные элементы могут показаться заманчивыми из-за низкой цены, но, как правило, они не отличаются долговечностью. Кроме того, китайские производители редко предоставляют гарантию на свою продукцию.
Учитывая, что солнечные элементы — основа вашей панели, лучше выбрать более дорогие, но с гарантией качества. Американские производители предлагают отличные варианты — да, они дороже, но вы получаете то, за что платите.
Также заранее рассчитайте необходимое количество ватт. Для среднего проекта своими руками достаточно 200 Вт.
Изготовление солнечных элементов своими руками
Да, вы можете создать солнечные элементы самостоятельно, прежде чем собирать панель. Это сэкономит деньги и даст уверенность в качестве. Однако учтите: инструкции по изготовлению элементов подходят только для опытных мастеров. Новичкам успех не гарантирован.
Создавая собственные солнечные элементы, вы, по сути, имитируете фотосинтез. Как? Растения используют солнечную энергию для создания питательных веществ, а солнечные элементы преобразуют солнечную энергию в электричество, которое может питать ваш дом и все устройства, работающие на постоянном токе, после сборки панели.
Стеклянные пластины
Стеклянные пластины — отличная основа для солнечных элементов. Лучше всего подходят пластины, используемые в микроскопах. Для начала вам понадобятся две пластины.
Сначала тщательно очистите пластины этиловым спиртом. Затем с помощью мультиметра проверьте проводимость обеих пластин. Для каждого солнечного элемента нужны две пластины, которые следует отсортировать по проводимости. Пластины должны быть расположены так, чтобы проводящие стороны смотрели в противоположные стороны: одна вниз, другая вверх.
Теперь, когда вы определили непроводящие стороны, скрепите их прозрачной лентой. Проводящие стороны покройте диоксидом титана. Перед нанесением раствора добавьте слой оксида олова на обе проводящие стороны.
Затем разделите пластины: удалите диоксид титана с нижней пластины, а верхнюю — запеките. Приготовьте натуральный краситель из чая каркаде или малинового сока (без сахара) и замочите в нем пластину с диоксидом титана. Другую пластину, очищенную от диоксида титана, также обработайте. Снова проверьте проводимость чистой пластины и отметьте непроводящую сторону знаком «+».
Покройте всю поверхность чистой пластины углем. Достаньте вторую пластину из красителя, промойте деионизированной водой и аккуратно просушите салфеткой. Теперь соедините две пластины так, чтобы покрытые стороны соприкасались. Используйте зажимы для фиксации, оставив зазор около 5 мм.
Затем нанесите раствор йодида. Обе покрытые поверхности должны пропитаться им. Достаточно 2 капель, чтобы раствор прошел через оба слоя. Йодид позволяет электронам перемещаться из одного слоя в другой, создавая электролит. После завершения удалите остатки раствора с пластины.
Тестирование солнечных элементов
Прежде чем собирать панель, протестируйте и активируйте солнечные элементы. Если первый элемент удался, можно изготовить остальные.
Снова используйте мультиметр, подключив зажимы-«крокодилы» к обеим сторонам элемента. Черный провод подключите к окрашенной пластине с диоксидом титана — это отрицательная сторона. Пластину, покрытую углем и помеченную «+», считайте положительной стороной. Красный провод подключите к ней.
Поместите отрицательную сторону элемента под солнечные лучи и измерьте напряжение и ток. Затем повторите измерение, убрав элемент из света.
Теперь у вас есть работающий солнечный элемент. Если вы предпочитаете не изготавливать элементы, а покупать, повторяйте процесс, пока не наберете нужное количество для панели.
Напряжение не должно опускаться ниже 12 вольт — этого достаточно для зарядки аккумуляторов и накопления энергии. Также не превышайте 24 вольта — это может быть опасно.
Независимо от того, покупаете вы элементы или изготавливаете, приобретите больше, чем нужно, поскольку они очень хрупкие и некоторые могут сломаться в процессе работы.
Как сделать солнечную панель
Вам понадобятся подходящие инструменты. Основные: линейка, карандаш, паяльник или флюс для пайки, мультиметр, ручная пила и несколько деревянных досок.
Флюс для пайки поможет обезжирить солнечные элементы. Ручная пила необходима для резки материалов. Также нужно построить каркас для панели, так что пила будет незаменима. Линейка пригодится для измерений, а мультиметр — для проверки напряжения и силы тока.
Также можно использовать степлер, фанеру и картон вместо деревянных досок для основы панели. Не забудьте о защитной маске и перчатках для безопасности. Теперь, когда все готово, мы проведем вас через все этапы сборки.
Создание шаблона
Шаблон — это основа вашей панели. Вам нужно разметить, где будут расположены солнечные элементы. Используйте линейку и карандаш, чтобы нарисовать линии, отделяющие элементы друг от друга для максимальной эффективности.
После разметки расстояний между элементами можно приступать к созданию шаблона. Чтобы сделать его влагостойким, покрасьте основу водостойкой краской и дайте ей высохнуть перед продолжением работы.
Теперь сделайте раму для основы. Используйте фанеру или деревянные доски. Тщательно измерьте и аккуратно отпилите детали. После завершения удалите пыль и переходите к следующему шагу.
Сборка солнечных элементов
Вы на полпути к успеху, теперь, когда шаблон готов. Следующий шаг — сборка элементов. Будьте осторожны: вы работаете с напряжением. Элементы нужно соединить последовательно, используя паяльник или припой для соединения.
Обратите внимание на стороны элементов: нижняя часть является положительной, а верхняя — отрицательной. Чтобы правильно собрать элементы, соединяйте отрицательную сторону одного с положительной стороной другого, как в батарейках.
Каждый элемент должен работать в диапазоне от 12 до 24 вольт — это безопасно. 12 вольт достаточно для работы, а превышение 24 вольт опасно.
Перед соединением элементов рассмотрите возможность создания небольших рамок для групп элементов внутри основного шаблона. Это упростит обслуживание и замену, если какой-то элемент выйдет из строя. Вам не придется разбирать всю панель из-за одной неисправности.
Используйте мультиметр для проверки напряжения и силы тока, чтобы убедиться, что все в порядке.
Теперь, когда рамки готовы и элементы соединены, проложите кабели вдоль линий элементов. В зависимости от количества линий вам понадобится соответствующее количество кабелей. Лучше всего использовать так называемый «шинный кабель».
Шинный кабель соединит все элементы. Вы можете просверлить отверстия в шаблоне, чтобы закрепить кабель при прокладке через основу и соединении элементов. Кабель должен проходить вдоль всей линии элементов, создавая единую цепь. Уложите его аккуратно по всей длине линии.
Сверление отверстий
Отверстия нужны для поддержки шинных кабелей, соединяющих элементы. Снова тщательно измерьте и разметьте места расположения элементов. После разметки временно уберите элементы и начните сверлить.
Для дополнительной поддержки основной рамы можно сделать вторую раму и просверлить отверстия в ней. Затем соедините обе рамы. После этого подключите все солнечные элементы, соединяя каждую линию с шинным кабелем.
Сборка
Теперь, когда рама готова, отверстия просверлены, а элементы соединены в линии, пора собрать все вместе.
Вставьте все линии элементов в основную раму через перфорированную рамку. Используйте силиконовый герметик для фиксации линий. Действуйте аккуратно и точно.
После подключения проводов снова используйте мультиметр для измерения напряжения и силы тока. Желательно проверять параметры после каждого подключения. Так вы сможете вовремя исправить ошибки, прежде чем панель будет готова к использованию.
После склеивания всех линий элементов пропаяйте соединения кабелей. Используйте паяльник, чтобы обеспечить прочное и безопасное соединение.
Подключение и использование
Прежде чем устанавливать солнечную панель на запланированное место, снова проверьте силу тока и напряжение элементов. Если элементы работают в диапазоне от 12 до 24 вольт (идеально 18–19 вольт), вы можете заряжать приборы и даже автомобильный аккумулятор, обеспечивая питание устройств постоянного тока.
Чтобы использовать панель, вам понадобится аккумуляторный блок и инвертор, подключенные к ней. Хотя подойдет любой тип аккумулятора, лучше выбрать батареи, специально предназначенные для накопления энергии.
Ищите аккумуляторы глубокого разряда. Для подключения панели вам понадобятся: аккумулятор глубокого разряда, инвертор и контроллер заряда.
Альтернативный вариант — подключить панель к источнику бесперебойного питания (ИБП). Однако будьте осторожны: использование ИБП может быть сложнее, так как потребуется больше энергии, а значит, и больше панелей.
Вы можете изготовить несколько панелей, соединив их одинаковым образом, пока не достигнете нужной мощности для вашего дома.
Чтобы упростить задачу и визуализировать процесс, мы добавили несколько видео, которые дополнят наш учебник:
Будь то экономический кризис, веерные отключения, жизнь вдали от цивилизации или чрезвычайная ситуация — солнечная энергия остается одним из лучших и самых практичных способов обеспечения электричеством.
Вы сможете питать практически все приборы в доме, работающие на постоянном токе, и значительно сократить счета за электричество. Возможно, вы вообще перестанете платить за него!
Вы сэкономите много денег, собрав солнечную панель самостоятельно, ведь готовые системы стоят дорого. В итоге вы получите не только источник энергии, но и душевное спокойствие, зная, что у вас есть резервный план для электропитания вашего дома.
