Самодельная солнечная батарея на 50 Вт
В свое время, начитавшись в интернете разных статей о самодельных солнечных батареях, я тоже увлекся идеей собрать что-нибудь своими руками. Последней каплей, подтолкнувшей меня к реальным действиям, стала статья американца Майкла Дэвиса о сборке солнечной батареи из элементов, купленных на аукционе eBay. Перевод этой статьи можно прочитать здесь: Как построить солнечную батарею.
Первым делом, я купил на аукционе сотню солнечных элементов, точно таких, которые Майкл описывал в своей статье. Эти элементы оказались еще и самыми дешевыми и доступными.
за счёт чего держаться плоские провода когда их приавивают к батареи если припой ноноситься только всерху ?
Плоские провода сделаны из меди и уже покрыты припоем (поэтому они и серебристые). За счет этого припоя они и держатся.
А я еще и дополнительно лудил провода припоем с низкой температурой плавления.
мне кажется 56 ватт с одной батареии очень мало((((
таких батарей нужно штук 50 чтоб обеспечить дом энергией(((
разочарован((((
думал собрать в итоге ………………. в жестких раздумьях.
Мощность СБ для энергоснабжения зависит от потребления энергии в вашем доме. Чтобы полностью обеспечить дом электроэнергией от солнца, надо в первую очереь уменьшить затраты энергии — заменить лампы накаливания на энергосберегающие лампы; найти замену электро плите, обогревателю, кондиционеру, водонагревателю и прочей мощной электротехнике. Если все это сделать, то окажется, что все вопросы электроснабжения можно решить при помощи нескольких СБ.
Батареи не должны обеспечивать энергией дом или даже одно устройство. Батареи используются ТОЛЬКО для зарядки аккумуляторов которые и обеспечивают дом энергией. Не более того. Если вы этого не сделаете, то подумай те вот о чем: откуда брать энергию ночами и в плохую погоду?
Может подскажешь где в беларуссии можно купить солнечные элементы подешевле?или может у тебя остались на продажу?
В Беларуси — не знаю. Раньше элементы производил какой-то брестский завод, что у них сейчас с этим — я не знаю. Но даже если и производят, то в розницу они врядли что-то продают.
У меня элементы остались, но я их покупал давно, когда цена на eBay была выше чем сейчас. Поэтому продать могу только по 2,5$ за элемент.
Если касается дом обеспеченный энергией, то я не считаю нужным переводить плиту, холодильник, стиралку и других пожирателей энергии на альтернативу. У меня в доме, на альтернативе только освещение и она идет плюс к стандартной эл.сети еще из светодиодных лент.
Евгений, если вы не собираетесь ничего менять, то вам видимо ни к чему эти батареи. 🙂
Сегодня был на даче, посмотрел что стало с моими двумя батареями, загерметизироваными эпоксидкой ЭП-см-про, и оставленными на всю зиму в неотапливаемом помещении. Первая, у которой слой эпоксидки был около 1.5 мм., частично сверху и снизу по 3 см. неравномерно отслоилась от стекла.
Вторая, у которой слой эпоскидки был около 4 мм. отслоилась местами и даже порвало стекло 6мм.
Так что эта эпоксидка, в чистом виде, без наполнителей, не подходит для герметизации.
Виталий, подскажите, для чего пропаивается проводник по всей длине передней части, да еще 2 таких проводника? Почему бы проводком не припаяться вообще в одной точке (все элементы все равно между собой соединены) ?
Чем больше проводников, чем эти проводники толще, чем лучше они контактируют с проводниками на элементе, тем ниже их сопротивление и тем ниже падение мощности из-за этого сопротивления.
Ну и еще надежность батареи повышается. Если вы соединяете элементы в одной точке, то в случае некачественной пайки на одном из элементов — вся батарея не будет работать. А соединяя на два проводника и по всей длине можно не опасаться даже раскола элементов пополам — мощность не упадет..
Спасибо за объективность, Василий. Ваш опыт представляет большую ценность для всех энтузиастов солнечной энергетики. Отслоение элементов вполне закономерно: эпоксидные смолы ,даже пластифицированные, не гарантируют надёжную герметизацию СБ при минусовой температуре. Исключение составляют дорогие импортные компаунды, специально разработанные для этих целей. Моя СБ, изготовленная по технологии Виталия Германовича, пережила первую зиму ( максимальный мороз минус 25 гр. С) без проблем. А вот в марте заметил отслоение нескольких элементов, которые были закреплены на задней панели из оргстекла 2-х сторонним скотчем и каплями хорошего силиконового герметика ( — 40; +120гр. С).
Ремонт занял 2 часа, Просверлил тонким сверлом отверстия в задней панели, напротив отслоившихся элементов и закачал через них силиконовый герметик. На следующий день
батарея уже красовалась на своём законном месте. Всё больше убеждаюсь в необходимости освоения технологии герметизации при помощи плёнки EVA, но она стоит,
практически, как специализированный герметик-компаунд.
Есть эпоксидная смола ЭП-СМ-ПРО 7/50. Это смола ЭП-СМ-ПРО с пластификаторами, совершенно прозрачная. В жидком состоянии она почти как вода. В застывшем как каучук. На заметку энтузиастам! Может смешать ее с ЭП-СМ-ПРО, сделать что-то среднее. Попробуйте, отпишитесь, думаю это то что надо!
Прекрасная статья! Сейчас на ebay можно вполне купить элементов почти на 30 ватт за 15 долларов, и в итоге получить панель ценой максимум 30 баксов. За те же 30 ватт, только в сборе за ebay просят от 100 долларов.
Смущает только одно — таможенная пошлина. Неужели таможенники эти несчастные ячейки подводят под коммерческую партию? Ведь эти штуки по одной продавать смысла то нет, бизнес из них делать-то.. Сколько максимум штук можно в одной посылке заказать, чтобы на пошлину не нарваться?
Надо смотреть по цее посылки, а не по штукам.
У нас (в Беларуси) можно без пошлины получить послок на сумму вроде бы до 200 евро в месяц. В России этот порог вроде 1000$ в месяц.
Заказывал на ебэе 100 шт. элементов 156*156, обошлись в 136 $. На нашей таможне тормознули, прислали письмо домой,явиться на таможню. Пришел, дал разъяснение в письменной форме, что и для чего покупалось и за какую цену, с приложением распечатки страниц с сайтов: ебэя, пэйпэла,и с банка. И все прошло, и ни какой растоможки не платил.
Запросил у технологов информацию по стойкости к УФ и прочее для российского компаунда — пентэласт-712, жду ответа. Как-то отваливающийся скотч не вариант. 🙁 Заказал 200шт 3.8Вт панелей 156х156мм, 305$ цена. Буду пробовать собирать, если все нормально получится, буду заказывать еще и еще… пока не наберу нужную мощность. Надо для частного дома.
технологи сказали что берут для солнечных панелей, после затвердения стоек к ультрафиолету, ничего с ним не будет со временем. только 68 затвердитель что в комплекте сам по себе немного дает желтизну (сразу). можно заменить его на 18й, он полностью прозрачный, но хуже адгезия.
ну это для размышлений ……
Хорошая статья. Тоже прикупил на Ибее комплект из 40 штук элементов. Хочу сделать автономное эл\питание для прицеп-дачи.
У меня вопрос: Вы фронтальное стекло ложили прямо на элементы и потом стягивали оба стекла монтажной лентой? Или какие-то прокладки между стеклами внутри ставили? Стекла не играют на изгиб? При перевозке, тряске не повредятся ли они? (Хочу батарею на крышу прицепа крепить).
Извините за кучу вопросов, но все никак не могу решиться на сборку такой конструкции (уж больно хрупкие пластины эти.)
В мой конструкции между элементами и фронтальным стеклом ничего нет. элемент приклеены на точки из монтажной ленты к задней панели (тоже прозрачная), а панели между собой скреплены двумя слоями такой же монтажной ленты. При тряске, конечно же, есть вероятность, что они разобьются. Моя конструкция создавалась для жесткого крепления на крыше.
Если вы будете делать батарею для более жестких условий эксплуатации, то надо заливать элементы прозрачной эпоксидкой или ламинировать под вакуумом.
Собрал одну батарею из 72 элементов с диодом 10SQ045
И выдает она почему то 41 вольт ?! и 3 ампера
И как это понять ведь она должна 36 вольт максимум давать?
Собирал на тонких элементах из Германии 0.2 мм — при изготовлении брака много так с ними надо очень осторожно- думаю привыкну….Использовал опыт Евгения с Герметиком для Аквариумов. Задницу батареи решил залить смолой эпоксидной для бассейнов — говорят она не сжимается и морозоустоичива. Так как швы плотно заклеены герметиком то цвет смолы абсолютно не важен.
Кто сказал, что максимум должен быть 36 Вольт? Один элемент выдает напряжение ОКОЛО 0,5 В. В зависимости от освещенности это может быть и 0,4В и 0,6В… У вас получилось что-то около 0,57В на элемент — нормальное значение. Да и особой разницы между напряжение 36В и 41В я не наблюдаю.
Куда важнее как батарея поведет себя под нагрузкой.
Батареи из 72 элементов собирают для зарядки аккумуляторов номиналом 24В.
Короче опыт залития задней стороны отрицательный — все равно затекает под микроскопические щели герметика. Поэтому буду закрывать заднюю сторону панелью либо стеклом.
Виталий спасибо за предыдущий ответ.
Не нужно препятствовать смоле затекать между элементами и стеклом. Наоборот нужно добиться, чтобы смола заполнила все это пространство, не оставив там воздуха. Получите прирост мощности батареи за чсто отсутствия переотражений энергии на границах стекло-воздех и воздух-кремний.
Да не у меня смола не прозрасная была 🙂 Думал что загерметизировал герметиком а оказалось что существуют микроскопические дырочки…
Я так и предполагал с самого начала, по этому случаю я и ничем не заливал. Почти полгода в работе, никаких проблем.
Германович Виталий, скажите пожалуйста, а почему 72 элемента для зарядки 24х аккумуляторов?
Вы же сами написали, что ваша батарея выдает 41 Вольт. Заряжать таким напряжением аккумулятор на 12 вольт просто опасно — аккумулятор выйдет из строя. А для заряда аккумулятора на 24 В — нормально (это два последовательно соединенных аккумулятора на 12 В).
Вообще-то, это подобрано опытным путем — 36 элементов на 1 аккумулятор 12 В. На холостом ходу такая батарея выдаст около 20 В, а при подключении нагрузки (заряжаемого аккумулятора) напряжение просядет до 14-16 В. Когда аккумулятор полностью зарядится, батарея ничего ему не сделает, даже если ее не отключить.
Сделаете больше элементов — аккумулятор будет заряжаться быстрее, но при полном заряде может выйти из строя, если не контролировать процесс.
Сделаете элементов меньше (32, например) — тоже будет заряжаться, но медленнее, а при низкой освещенности вообще заряда не будет.
Виталий, при зарядке без контроллера, батареей из 36 элементов (21 В холостой ток, 8 А ток КЗ), какие последствия для автомобильной АКБ 100 А при длятельной работе (3 месяца)?
Теоретически — никаких, но это не мой опыт, поэтому лучше держите аккумулятор на периодическом контроле.
Зарядный ток до 8 ампер безопасен для аккумуляторов емкостью от 80 А*час. У вас 100 А*час — такой аккумулятор нормально переварит и зарядный ток в 10 Ампер.
При работе без контроллера нужно обязательно последовательно с батареей включать блокирующий диод, чтобы аккумулятор не разряжался ночью через солнечную батарею. Лучше, если это будет диод Шоттки — у них падение напряжения меньше, чем у обычных диодов, а следовательно меньше и потери мощности.
«Зарядный ток до 8 ампер безопасен для аккумуляторов емкостью от 80 А*час. У вас 100 А*час — такой аккумулятор нормально переварит и зарядный ток в 10 Ампер.»
Немного неверно, т.к. много занимался зарядом авто АКБ.
Ток заряда для акб до 13.8-14в может быть и равен его емкости и даже более (так работают генераторы на авто — на Ваз например 65а-95а генератор заряжает 55ач акб), но вот после 13.8 -14в начинается кипение электролита, заряд необходимо отключать (что делает реле регулятор в генераторе) или снижать ток до 1/50. Полностью безопасный ток это около 1/100-1/200 емкости. Но для гелевых и необслуживаемых батарей — и он опасен — их нельзя заряжать выше 14.2-14.5вольт — выкипевшую воду невозможно долить. Также не стоит использовать кальциевые АКБ — у них полный заряд наступает не при 14.5вольт а при 16.5вольт, кроме того у них очень плохая циклируемость — через 10-15 циклов заряда разряда — их емкость остается около 10-20%. Из некальциевых я заряжал Курские АКБ и Toppla — около 30 заряд-разряд до 0 — и емкость не уменьшилась, также иначально их емкость была даже на 5-7% выше чем написано на АКБ. Есть пробки — так что долить воды не составит труда.
Кроме того для солн. элементов существует коэффициент 0.32% на градус, из-за этого если при жаре t элемента около +60град, и он сам при 16.5 вольт (34-36элементов) уже дает ток почти 1/50 — и в принципе таким током можно и перезаряжать акб пару-тройку дней без вреда ей, то при снижении температуры до +25 град — ток при 16.5 вольт уже становится практически 100% и перезаряжать таким током можно не более 2-6час.
Так что лучше купить контроллер 10а за 15$ на Ebay — тем более за последний год их цена упала в раз 5-10, и 15$ сегодня это копейки.
Вообще грозит перезарядом и сокращением срока службы акк. При хорошей погоде и токе 8 А Ваш акк. полностью зарядится всего за 2-3 дня, я бы рекомендовал приобрести на eBay простенький контроллер на 10 А, стоят они уже в районе 10$ с доставкой, ведь наверняка только за Шоттки уже отдадите 1-2$.
При хорошей погоде аккумулятор заряжается за несколько часов, далее напряжение поднимается до 16.5 вольт, Электролит закипает и хорошо если наступит вечер. Конечно я пользуюсь контроллером. Это был чисто теоретический вопрос к Виталию.
Евгений! Я пытался клеить токопроводящем клеем, практически не держится. Марку клея не подскажу, серебристый, в колпачке.
Для заливки элементов эп-см-про купил пластификатор ДЭГ-1, думаю смола при низких температурах будет пластичней и не будет отклеиваться от стекла. Будет время, попробую.
ДЭГ-1 Это вроде не пластификатор, это жидкая эпоксидная смола, для уменьшения вязкости основной смолы, добавляется до 20-30-50% в основную густую смолу.
С ДЭГ-1 но без пластификатора — отвердевшая смола хрупкая должна получаться…
Кто-то пробовал приклеивать проводник к элементам СБ токопроводящим клеем вместо припаивания? Это должно быть гораздо быстрее, вопрос насколько крепко держится, какой клей лучше?
В процессе работы, в летнее время, панель сильно греется, зимой же будут сильные перепады температур.
Вопрос в том, выдержит ли такое сам клей…
ИМХО, если решили клеить элементы к подоложке монтажной лентой, то лучше это сделать на оригинальный скотч 3M красного цвета — по опыту, клеил в машине датчик сигнализации к стеклу — на любых других скотчах все отваливалось, в лучшем случае, через месяц (перепады температур постоянно + влажность и т.п.), приклеил на 3м красный — держит уже 3-й год.
Вопрос — почему лучше клеить на скотч, а не на герметик — из-за удобства или из других соображений?
Клеить элементы на монтажную ленту я решил чисто из практических соображений — это быстро. Герметик дольше застывает.
Как вам идея «заламинировать» заднюю поверхность солнечых элементов прозрачной самоклейкой? Она атмосфероустойчива, долговечна, элластична, клеевой слой очень крепко держится годами. В местах перепада толщины (там, где пайка) будет морщить, но, по-моему это не критично. Использую самоклеку в самых разных хоз. вариантах — не разу не подвела. Стык между стеной и ванной ей заклеен (как и стены). В эксплуатациии отлично себя ведет.
Водонакопитель ей же оклеен — на месте грубого сварочного шва немного отошла от поверности, дальше клеевой слой надеженый. Я думаю, она может обеспечит достаточную герметичность контактов СБ.
Может, кто-то захочет поэксперементровать с несколькими ломаными солнечными элементами и самоклейкой.
Дополнение насчет самоклейки — мне представляется, что с ее помощью можно сделать «монолитную» герметичную конструкцию, если между солнечными элементами будут достаточные промежутки (насколько знаю, по 1 см делают иногда) для нормального контакта клеевой поверхности с покровным оргстеклом (на которые выкладываются солнечные элементы). Оклейку самоклейкой начать с наружной стороны оргстекла, оклеив ее стекло хотя бы на 5 см. для герметичности и надежности. Клеить сплошным полотном, выводя края самоклейки наружу. В местах пайки, проводов, контактов из-за разнице в толщине самоклейка слегка останет от поверхности, но должна надежно приклеиться по общей своей ширине. Возможно, зашлифовать острые участки пайки, постараться при пайке сделать ее не слишком выпуклой.
В работе с самоклейкой есть свои нюансы. Нельзя клеить сразу все полотно, заранее убрав всю подложку. Нжно отгонуть небольшую часть подложки и приложить на эту клейкую полосу оргстекло, (проверив параллельность сторон самоклеющегося полотна и оргстекла — чтобы не накосячить). Постепенно вытягивая подложку из-под самоклейки, движениями от центра к краям выгонять воздух, не торопиться. Складки можно надрезать острым лезвием и вновь склеить. Воздушные пузыри пропколоть иглой.
Сделать герметичны «сендвич», приклеить все солнечные элементы к покровному оргстеклу, с выводом краев самоклейки на наружную сторону стекла. Выход проводов прогерметизировать дополнительно.
Возможно, герметизация самоклейкой поможет избежать конденсации влаги на контактах, растескивания и отслаивания (как при использовании эпоксидки) из-за разницы теплового расширения материалов. Самоклейка используется для наружной рекламы. Она атмосфероустойчива и долговечна. Клеевой слой прочный, от стены отрывается только вместе со слоем краски или штукатурки. И наконец она дешева — 1 м кв. в хозмагах стоит около 4 у.е. Это не сравнить с ценой на импортную смолу-герметик или спецпленки для солнечных батарей.
Я пока не занимаюсь СБ — сначала дом надо достроить. Пока изучаю теорию сборки СБ. Надеюсь, что кто-то проведет этот эксперимент — вдруг получится?
Резюме: (поправьте, если не прав).
Основная проблема при самодельной сборке СБ – надежная долговечная герметизация. Она в идеале должна действовать не менее рабочего срока батареи, то есть лет 20. Фирменный компаунд и пленки очень дороги, эпоксидка трескается и отстает, монтажный скотч удобен, но судя по всему недолговечен. Качественные недешевые герметики теоретически (избегать подделок) могут служить десятилетия (хотя кто проверял – они созданы совсем недавно). Но ими, как и эпоксидкой, не рекомендуют заливать солнечные элементы с верхом, чтобы не вызвать ломку элементов при разнице в перепадах температур. Насколько понимаю, нельзя пользоваться уксусными герметиками – во избегании окисления контактов? Вот еще один вариант герметизации СБ:
На http://eco-nomy.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=60:2011-01-08-16-15-43&catid=51:2011-01-08-16-02-53&Itemid=50 — видеоинструкция. Фотоэлементы, спаянные в цепочки, разложенные на стекле в алюминиевом каркасе-рамке сначала фиксируются герметиком, потом герметиком заполняются все промежутки между солнечными элементами. Швы разглаживаются вровень с солнечными элементами. После высыхания задняя поверхность солнечных элементов лакируется электроизоляционным акриловым лаком PLASTIK-71. «SOLINS». 0,1 л.
Об этом лаке нашел информацию: http://www.danomsk.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=48:khimicheskie-materialy&catid=11&Itemid=101
Прозрачное защитное покрытие для печатных плат и электронных компонентов.
PLASTIK-71 изготовлен на основе акриловой смолы, идеально удовлетворяет требованиям микроэлектроники.
Образует блестящую и гибкую защитную пленку, которая устойчива к кислоте, соли, плесени, коррозионным испарениям, термическим воздействиям, механическим повреждениям, щелочи, спирту, влаге и агрессивной окружающей среде.
Сохраняет эффективность в широком температурном диапазоне: от –70 до +1500С.
PLASTIK-71 приклеивается к различным материалам, таким, как металл, пластик, дерево, картон, стекло и т.д.
Не течет и позволяет осуществлять пайку сквозь слой лака.
Применение: Защита печатных плат, электронных компонентов, проводов, кабелей и пр. Предотвращает утечки тока, коронарные эффекты, короткие замыкания и электрические разряды. Предохраняет от коррозии узлы, эксплуатирующиеся в плохих атмосферных условиях. Гидроизоляция различных материалов, таких, как картон, дерево, кожа и пр.
Технические данные:
• Цвет: Практически бесцветный
• Внешний вид пленки: Однородное гладкое, бесцветное покрытие
• Время полного высыхания: 24 часа при температуре 18-240C
• Время межслойной сушки при нанесении нескольких слоев лака: 1 час
• Расход лака на один слой: 100-200 г/кв.м
• Рекомендуемое количество слоев: 1-2
• Способ нанесения: кистью, валиком или установкой пневматического распыления при температуре окружающего воздуха от 10 до 300С, влажности не более 80%.
• Применяемый растворитель: Р-5, 646 и др.
• Специальные свойства: Покрытие обладает повышенной твердостью, водостойкостью, стойкостью к действию бензина.
• Объем: 100 мл. Стоим. 95 гр. (около 12 долларов)
Так что при использовании лака необходимость в дубляже герметизации слоем самоклейки, наверное отпадет. Но если брать самоклейку, то Авто-пленки (Oracal 751), и дублировать ей изоляцию поверх герметика. (чтобы клеевой слой не конактировал с УФ). Можно продублировать пленкой швы корпуса СБ снаружи. Внутри СБ самоклейка, скорее всего, будет служить дольше (в помещении срок эксплуатации неограничен).
В сотый раз повторяю — заливка СБ производится не столько для герметизации, сколько для того, чтобы убрать воздушный зазор между стеклом и элементами. Этот воздушный зазор уменьшает мощность СБ из-за переотражения света на границах веществ «стекло-воздух» и «воздух-кремний».
В промышленных СБ этот зазор убирается при помощи EVA-пленки, которая спекается со стеклом и элементами под вакуумом.
Используя самоклейку вы от этого воздушного зазора не избавитесь.
Доброго времени суток. Прошёл по ссылке, и чего увидел? Человече промазывает все швы между элементами силиконом??? А кислота куда денется? она останется (вернее её пары) между стеклом и элементом. Не думаю что эта панель долго прослужит.
Преимущества Авто-самоклеек : «Отличие качественных Авто-пленок от обычных, в удобстве их нанесения. Структура Авто-пленок позволяет покрывать кузов автомобиля без единого пузырька или складки. Это пленка очень хорошо тянется, что необходимо при поклейки на неровные поверхности, выпуклые или закругленные части.
Высококачественная плоттерная пленка Oracal 751 толщиной всего лишь 60 мкм. Обладает отличной размерной стойкостью, отличными параметрами для порезки и обработки. Пленка удовлетворяет наивысшим требованиям при максимально допустимой нагрузке и износостойкости в течение периода эксплуатации до 8 лет. Пленка была разработана специально для долгосрочного применения вне помещения! Пленка в особенности предназначена для высококачественной рекламы на автомобилях и прочих транспортных средствах! Пленку Oracal 751 применяют там, где от наклейки ожидают максимально высоких показателей клеевого усилия. Это одна из лучших пленок для трудных поверхностей»
Если мы эксперементируем, собирая СБ, то качества этой пленки, возможно, найдут свое применение. Например то, что она «позволяет покрывать кузов автомобиля без единого пузырька или складки. Это пленка очень хорошо тянется, что необходимо при поклейки на неровные поверхности, выпуклые или закругленные части». Самоклейка — хороший гидроизолятор. А нашим, собранным не в фабричных условиях СБ, надо продержаться лет 20 в жестких атмосферных условиях, не дав проникнуть в корпус влаге и конденсату. Мы не знаем, сколько лет продержится лак и герметик в жестких условиях перепадов температур, УФ и пр. Дублирующий слой из прозрачной самоклейки не помешает.
Прикупил тоже 36 элементов, пришло 38 все целые. Припаивал дорожки к лицевой сам используя забугорный флюз. Ни одной не сломал, НО… вопрос: как убрать случайные отпечатки пальцев и флюз карандаша который остался по краям дорожек? пробовал спиртом — тока размазывает.
Если очень хочется их убрать, то просто надо терпением запастись. Убираются они спиртом (можно попробовать ацетоном или другим растворителем). У вас скорее всего просто толстые потеки флюса, поэтому они растворяются медленно.