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.
Автомобильное стекло не пойдет — у него искривленная форма, да и светопропускание, думаю, ниже чем у обычного оконного стекла. Лучше использовать оконное стекло марки М0.
Евгений писал в одном из постов,что пластины батареи могут иметь такой эффект как выгорание и понижения КПД при перегреве. Располагает кто-нибудь реальной иформацией по этому вопросу? Заранее благодарен.
С уважением Саша,
Александр.
КПД элементов зависит от их температруры. Чем выше температура, тем ниже КПД. Поэтому важно обеспечить нормальную циркуляцию воздуха вокруг солнечной батареи, чтобы элементы охлаждались. Зимой, когда температура на улице низкая, КПД у элементов самый высокий.
Элементы также могут «выгорать», т.е. терять мощность со временем. Но в нормальных условиях это происходит очень медленно. Качественные элементы теряют по 2-3% мощности в год.
Также элемент может полностью выйти из строя при возникновении эффекта «горячего пятна». Например, если на батарее один из элементов окажется в тени, то он вместо выработки энергии будет поглощать энергию, которую вырабатывают остальные элементы. При этом, затененный элемент будет нагреваться и может сгореть.
По поводу автомобильных стёкол. Лобовые уже давно (несколько десятков лет) не делают калёными. На лобовые идёт триплекс (что и при защите СБ лучше, тем более, что лобовые стараются делать с минимальным оптическим искажением и макс. светопропусканием). Могут встретиться и калёные, но это или незаводские, или из очень старых запасов. Среди плоских стёкол можно найти как калёное, так и триплекс (лучше брать от больших автобусов). В любом случае автостекло по оптическим характеристикам лучше оконного.
Хорошая работа. Кстати о светопропускании: акрил на сегодня самый прозрачный из конструкционных материалов на планете Земля.Нормальный (не китайский) акрил практически не желтеет от времени и ультрафиолета.По механическим свойствам лучше литьевой (не экструзионный) акрил. Ударопрочность в 6 раз выше чем у стекла.Так что автор интуитивно выбрал самый подходящий материал для лицевой панели. Мои поздравления. А вот со всем остальным беда. Про перегрев не случайно здесь упоминалось. Майкл Дэвис пытался решить проблему оставив отверстия для вентиляции 🙂
Наверное у него с астрономией хорошо. С физикой хуже. Если честно , то совсем плохо у Майкла с физикой. Он наверное слышал про парниковый эффект, но почему то не смог применить услышанное к своей конструкции. То что он нагородил не будет работать в тёплый солнечный день по определению. К сожалению. Более того в жаркий день оргстекло просто начнёт плавиться. Акрил термостабилен до 74 градусов. Точка. Конструкция Майкла, как и конструкция автора классический парник. Если на метр квадратный в солнечный денёк посредством радиации попадает киловат энергии и только 13-14% преобразуется в электрическую… угадайте с трёх раз в какую энергию преобразуются остальные 86% ? И как вы собираетесь отводить 860Вт. тепла из этого парника?
Задайте себе вопрос почему ВСЕ производители СБ не вставляют и не приклеивают элементы в какие либо конструкции? СБ очень непросто ( практически невозможно) создать без ламинирования. Что такое ламинат можно посмотреть в Википедии или техническом словаре.И даже не смотря на то, что ламинат является условно однородным материалом, сиречь обе поверхности ( и лицевая и задняя) являются радиаторами для теплоотвода, несмотря на это проблемы с перегревом существуют и у «фирменых» ламинированых батарей. Делайте выводы. Всё вышенаписанное не в коем случае не говорит о том, что создание СБ в домашних условиях бесполезное занятие.Отнють. Просто попытка сотворить подобный девайс » с кандачка», без нужных знаний и более того забыв чему учили в школе , закончится пустой тратой времени и тугриков.
Дмитрий, насколько я знаю, акрил не идеальный материал для солнечных батарей. В промышленных СБ все-таки используется стекло.
Ваши замечания на счет температурного режима справедливы. Летом смогу посмотреть как ведет себя моя конструкция в реальных условиях. Расскажу.
У Дэвиса дырочки для вентиляции были не для борьбы с высокой температурой, а для борьбы с запотеванием батареи изнутри. У него на верхней грани нет вент.отверстий, чтобы дождь не заливал. А без отверстий вверху не будет и конвекции теплого воздуха, т.е. охлаждение будет такое-же как и у полностью закрытой СБ.
Хорошая статья!
А никто не пробовал решать проблему перегрева посредством двойной задней стенки с пропусканием в ней воды?
Конечно, это требует хорошей герметизации, хорошей теплопроводности подложки и применимо только для стационара (дача).
Но, ИМХО, выгода очевидна 🙂
Чтобы такое водное охлаждение работало, надо чтобы вода постоянно циркулировала и где-то отдавала полученное тепло. На работу циркуляционного насоса потребуется больше энергии, чем мы получим от увеличения КПД элементов. Ну и еще где-то нужен будет дополнительный радиатор для рассеивания тепла, трубы, защита от холода для зимних условий и пр. — слишком сложно.
Замечательная статья! Спасибо.
Собираюсь собрать 100Вт батарею.
Думаю на чем крепить элементы.
Пока есть идея в качестве подложки использовать лист алюминия. Для изоляции покрыть лаком или оксидировать. С обратной стороны можно прикрепить медную приплюснутую трубку и пустить по ней воду с теплообменником в бочке. За одно подогревать воду (это будет дачная конструкция).
Хочу заметить по поводу стекла. Насколько я знаю, стекло в отличие от оргстекла не пропускает ультрафиолет и это вносит основной вклад в уменьшение КПД СБ.
FА зачем собственно насос-то, а конвекция на что существует..?Мне кажется Дмитрий сразу 2х зайцев убьет в своей 100 вт-ной конструкции.
новая пища для умов
новая батарея 20 вольт и 1.20Ампера тестовые замеры, оконный вариант выход окна на юг, на стекле следы от жирного герметика (пока сохнет рамка из кабель канала -очень удобно и дешево)
ссылка:
http://s004.radikal.ru/i208/1002/08/7344dae06991.jpg
технология герметизации, очень простой вариант, извиняюсь, что сразу не сфоткал весь тех проццесс, может кому нибудь пригодится, скотч по ободу преклеен не под потай со стеклом, а 3мм от края остовляем зазор для наполнения герметика (когда склеем лицевую часть с обратной стороной, двусторонний скотч является как бы рамкой для герметка, что бы он не затек во внутрь конструкции), потом этот зазор заполняем герметиком, после того как герметик высохнет у нас получится герметик под потай края конструкции (то есть как прокладка, тут если немного доработать конструкцию то можно сделать герметичные отводы для охлаждения и подогрева воды, кстати моно использовать тормозные трубки от авто у меня уже давно такая идея с их использованием
http://i012.radikal.ru/1002/a6/20587e6a9717.jpg
вот еще немного фото от меня (размещение предыдущей батареи на кухне, городской вариант, хрущевская 5-ти этажная панель.
http://s60.radikal.ru/i170/1002/7f/23d2b73b8553.jpg
У меня 2 вопроса.
1. Я вот не могу понять, к чему такие большие зазоры между элементами? Между 11 элементами 10 зазоров — лишние полметра!
2. Можно ли сначала соединять несколько элементов параллельно (например 4), а потом уже последовательно. Ведь если при последовательном соединении выгорит один элемент — вся цепь из 32 окажется нерабочей, как я понимаю. Выдержит ли ток в 16А шина?
Вопрос к тем кто реально собрал подобные СБ:
У меня есть 50 таких элементов, как на фотографиях и не знаю как лучше их соеденить. Если делать две батареи по 25 элементов, то не будет ли маленькое напяжение для зарядки свинцового аккамулятора?
В основном рекомендуют по 36 элементов, но в сети есть разные мнения, а интересует мнение практиков. Еще рассматриваю как вариант собрать одну панель из 50 элементов и через преобразователь заряжать 12В аккамулятор, но под вопросом даст-ли это возможность работать при меньшей освещенности?
Уверен что многие уже эксперементировали с этим и поделяться результатами, заранее спасибо.
Сергей, вся статья которую вы комментируете и есть отчет о реально собранной солнечной батарее 🙂
Для зарядки аккумулятора на 12 В надо брать именно 36 элементов. Меньше — будет снижаться эффективность при низкой освещенности. Больше — может выйти из строя аккумулятор. Иное количество элементов можно использовать только при условии, что у вас есть специальный солнечный контроллер с преобразователем напряжения. У меня такой есть, поэтому я собирал свою батарею из 32 элементов.
Тогда проще будет собирать в одну батарею из 50, точнее 51шт и использовать любой DC/DC преобразователь, хотя еще не рассматривал вариант с использованием зеркал. С ними скорее всего прийдеться заморочиться из-за вандализма, да и освещенность будет получше. Пишут за проблему с зеркалами из-за засветки пятнами, но думаю это можно решить увеличив количество зеркал и рассеить свет перед батареей. Как на счет такого варианта, есть мысли ?
Преобразователи напряжения имеют свой КПД. Часть энергии вы просто потеряете из-за этого преобразователя. Не проще ли тогда остановиться на варианте «одна батарея из 36 элементов без преобразователя»? А к оставшимся 16-ти элементам потом докупите еще 20 и сделаете еще одну батарею.
С зеркалами возиться не советую — для них нужна сложная система позиционирования, а СБ можно просто прицепить на крышу и забыть про нее на пару лет. Плюс к тому, если вы на СБ будете концентрировать солнечный свет зеркалами, это приведет к их повышенному перегреву. Перегрев снижает эффективность элементов и приводит к их быстрому выходу из строя. Также из-за перегрева возможны механические повреждения элементов (растрескивание).
Все конечно хорошо, но сколько в среднем стоят элементы, на eBay нашел комплект за 60 $ чото не очень айс =)
Я покупал 110 элементов примерно за 200$ (с учетом доставки и пошлины получилось 300). Этих пластин хватит на три солнечные батареи. Одна батарея вместе с остальными комплектующими обошлась примерно в 160$. Если сравнивать с ценой в 700$ за такую же батарею промышленного производства, то очень даже айс.
уважаемые, хотелось бы спросить, существуют ли хорошие форумы где делятся вопросами и решениями по использованию солнечных батарей, просто перерыл весь инет, но такого невидел, либо куча демагогии людей, у которых ничего нет и они даже не представляет с чем они столкнуться.
Просто у меня уже не шуточный ток 16 Ампер в яркий солнечный день, и 2 ампера в пасмурный, и еще скоро соберу одну солнечную батарея на 2 ампера.
по поводу цены сечас элементы сильно подешевели я последний комплект пластин с припаянными шинами на 76 шт, (+ 10 в запас), шина,+5 диодов, +флюс, +серебрянное олово, мне обошлось с доставкой 120 баксов, сейчас много появилось лотов с пластинами 6*6 дюймов у них кпд выше , ток тоже от 4.5, до 8 Ампер, делают китайцы.