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.
Всем доброго времени суток. Я по поводу герметизации. Чо еслив не заливать никакими лаками и смолами? Просто в сделанной ванночке из стекла, разместить контур, залить его прозрачной и незамерзающей жидкостью, (например Амиак), и заклеить. После того как силикон высохнет, получится полностью прозрачная конструкция в которой не будет воздушной прослойки между контуром,и стеклом.при этом теплообмен у батареи будет потрясающий.
Вы что?!
Аммиак кипит и испаряется при температуре минус 33 градуса по Цельсию.
К тому же, он жутко ядовит!
Если же вы имели ввиду какой-либо антифриз, то они, я думаю, будут разъедать конструкцию (дорожки, кремний). В общем — агрессивная среда.
К тому же, заливка полимерным герметиком или ламинирование, повышают прочность СБ.
а сколько будет стоить ламинирование? я так понимаю его надо делать с каждым СЭ в отдельности? дает ли ламинирование такую же прочность что и заливка?
Нет.
Ламинируются не солнечне элементы каждый в отдельности, а целиком вся батарея. Просто поищите на том же YouToube ролики про производство СБ — там наглядно видно как идет ламинирование.
Я не имел в виду Амиак в чистом виде. А вообще можно использовать другуж жидкость или гель. потерь-то не будет. а смолы с прозрачностью стекла очень дороги.понятно что альтернативу надо искать. самая приемлемая это гель , либо жидкость. Беда тока что на ум приходят углеводороды. а они пожароопастны.
Здравствуйте Виталий. У меня к вам есть ещё несколько вопросов, Еслив не затруднит ответте пож. И так :
1) Я живу в сибири, и зимой у нас (особенно ночью) температура воздуха опускается ниже -40 градусов, А как я понял, солнечные элементы ,это полупроводниковые приборы, будут ли они корректно работать? И как себя поведёт диод? ведь при таких низких температурах многие полупроводниковые приборы вообше перестают работать.(А летом не редко температура воздуха достигает +30-35 ).
2) существуют ли контроллеры заряда ампер так на 25-30, чтобы можно было подключать 8-10 солнечных батарей? Или всётаки прийдётся покупать на каждую тройку по контроллеру.
3) При соединении паралельно нескольких С.Б. разной мощности но с одинаковым напряжением, будут ли потери ? Вы говорили что нужно специально подбирать элнменты, но относится ли это к собранным контурам?
1) Солнечные элементы работают даже в космосе, на счет них я бы переживать не стал. Проблемы могут быть только из-за каких-то конструкционных особенностей всей солнечной батареи. Обычно производители испытывают свои батареи на разные температуры эксплуатации — просто ищите такие, у которых написано, что они работают в диапазоне температур от -40-50 до +30-40 и все.
2) Существуют и на 60-80 ампер (видел такие) и даже больше. Правда стоят они дороговато — порядка 500-1000 долларов.
3) Батареи разной мощности параллелить не стоит. Дело не только в напряжении. В принципе, ничего страшного при таком подключении скорей всего не случится, но итоговая мощность будет значительно меньше суммы мощностей всех батарей в связке. Например, при подключении параллельно двух СБ на 50 и 60 Вт итоговая мощность будет где-то в районе 100-105 (а не 110).
К стати о вопосе про герметизацию. У нас в городе есть стеклоцентр, они делают авромобильные и бранированные стёкла, так вот, они заливают между стёкл какой-то состав, потом помещают его под ультрафиолет, и всё содержимое твердеет. удовольствие стоит 500 руб. узнать бы что это за состав такой. уверен что себестоимость у него вообще копеечная. (учитывая что они накручивают 100-200% на всё).
Кто узнает что это за состав поделитесь.
Да, есть такие эпоксидные составы с отвердением в УФ-лучах. Такой способ вполне годится и для СБ, но проблема только в количестве заливаемой смолы. Если для триплекса достаточно сделать прослойку толщиной 0,5-1,0 мм, то для герметизации СБ может потребоваться прослойка и 3-5 мм толщиной.
Можете попробовать.
Здравстуйте Виталий. Не годится этот способ для герметизации С.Б. Состав даёт сильную усадку, и к тому-же сильно подвержен отслоению.( особенно еслив между стёкол есть неровности или инородные тела. Жаль
Всем добрый день. Предлагаю мой вариант герметизации: Все как делал Виталий, только соединять не липкой лентой, особенно не той, что на фото, клеящий слой на ней со временем на солнце одеревенеет и начнет рваться на подобии корки земли, соответственно герметизация будет нарушена. Для этого имеется другая лента акриловая, у нее как правило красная защитная пленка, и сама не пористая, а на подобии жидкой резины, цена правда раз в 5 у нее выше, но оно того стоит.
Так вот, я считаю, что лучше вырезать полоски того-же оргстекла и склеить по периметру именно им, это будет практически монолитная конструкция.
Но можно пойти и дальше, вклеить нипель и создать небольшое разряжение внутри конструкции, правда нужно будет между пластинами вклеивать квадратики оргстекла, что-бы плоскости не прогибались внутрь. Это можно сделать временно ,ради проверки герметичности, а так-же на постоянное использование можно установить монометр на небольшое давление и периодически контролировать герметичность системы.
Прочитал что написал, и решил что все-таки лучше не разряжении, а наоборот небольшое давление, его и создать проще, к примеру велосипедным насосом, и монометр обычно на избыточное давление проще купить. Да и в случае разгерметизации влагу внутрь не потянет.
Забудьте про все эти ухищрения. Ни избыточное, ни пониженное давление в воздушном зазоре пользы солнечной батарее не принесет. Цель герметизации СБ не только в том, чтобы не допустить туда влагу, а еще и в том, чтобы избавиться от воздушного зазора между стеклом и солнечными элементами. Этот воздушный зазор уменьшает мощность СБ на 20-30% поэтому от него и нужно избавляться.
Здравствуйте.Элементы 81х150 заказаны.В продаже оргстекло нарезано 1м\1м.Прикинул оптимальный раскрой для размещения 36 эл.Получается 82 x 12 =984 остаток 16/2= по 8мм\на края\
-получилось 3 ряда по 12 штук\это если по 1мм между пластинами\ тогда на каждый край останется по 8мм.Маловато, но полагаю достаточно будет.По двум другим сторонам — приличный запас 500мм-(150х3)=50мм остаётся на зазоры и края (более чем достаточно)
можно будет из 1м\кв сделать 2 фронт.пластины.
Так мой вопрос: можно ли будет обойтись 1мм зазорами между пластинами \а лучше б ещё меньше\?.Солнечные элементы еще в руках не держал.Предполагаю в дальнейшем рамку из алюм.угольника или подходящего П-проф.
Из моего опыта могу сказать, что 1 мм между пластинами будет недостаточно. Я изначально тоже планировал сделать минимальное расстояние, но сейчас понимаю, что надо бы оставлять около 5 мм.
Проблем с маленькими зазорами сразу несколько:
1) В этом зазоре соединительные проводники должны с верха одной пластины поднырнуть под другую.
2) Пластины, продающиеся на eBay имеют небольшие дефекты по краям. Некоторые имеют выступы по 1-3 мм. Зазор компенсирует эти выступы.
Вторая проблема у вас будет с краями. 8 мм точно не хватит. По одному из краев будет проходить одна шина, а по другому — две (хотя конечно можно там тоже обойтись одной шиной, но тогда надо будет выводы СБ делать по разным углам). Вот фото из статьи: http://germarator.ru/wp-content/uploads/2009/07/clamps.jpg
Надо искать другой вариант компоновки элементов на пластинах метрового размера. Например можно сделать 6 столбцов по 6 элементов. С зазорами 5 мм площадь, занимаемая элементами будет 925х511мм. Минус этого варианта в том, что придется делать больше соединений при помощи толстой шины и лист оргстекла режется не поровну.
А если будете соединять в будущем несколько батарей и работать с MPPT контроллером, то можно сделать 3 столбца по 11 элементов. Площадь при зазорах в 5 будет 941х460. Получите батарею из 33-х элементов. Лист оргстекла 1х1м режется пополам.
извиняюсь, что вмешиваюсь, но 3 столбца по 11 элементов это расточительно в плане шины (сам таких две наклепал), обьясню почему, у вас один провод к примеру + оказывается сверху батареи, а второй — с низу друго края и чтобы сделать разьденительную колодку надо вести от дного края к другому очень длинную шину, а стандартной шины в комплекте как правило нехватает, мне пришлось заказывать дополнительную шину, а это еще 10 доларов, а на второй батареи я решил провести обычным медным проводом, но это не естетично выглядит, самый выгодный вариант в плане минимальных затрат, это 4 столбца по 9 элементов, или 6столбцов по 6 элементов (немного затратнее), а если у вас так скромно с площадью просчитайте вариант 7 элементов по 5 столбцов (но тут возникает проблемма про которую я писал выше и придется докупать шину, либо изголятся с проводом)
Чтобы сэкономить шину при нечетном количестве столбцов в батарее, можно выводы делать по разным углам панели а потом их соединять обычными проводами снаружи.
Премного благодарен за оперативный
ответ.Представлюсь,однако.Живу в Эстонии.Молодой
пенсионер.В прошлом довелось спаять РК-86 и несколько
упомянутых «Спектрумов».Только что в семье появился
дачный участок,пока без электричества и воды.В
минувшем сезоне солнца и у нас было в избытке.Так вот
-минимальные запросы по эл.снабжению -это обеспечить
днём насос 1-3А по 12 в /кто б посоветовал модель
-зеркало воды -4м.здесь не мало дачников/. И,что бы
вечером… — ноутбук досыта!
Так вот,прикинул,что две СБ + старенький
авто-акку.- меня пока устроят.А контроллер СБ -это
как рег.напряж. при авто-генераторе.Отсекает ток на
АБ при достижении напряжения 14.3в -Эту функцию можно
решить буквально 3-мя р\элементами.А ограничение
разряда АБ ниже 10.5в -тоже не сложно сделать
самому./Еще я б добавил неслож.сх.что б после
уменьшения зарядного тока,- включался
насос…/Впрочем такие Контр. не дороги и
доступны.Меня бы устроил Контроллер позволяющий
подавать на вх.24-36в/две СБ последовательно\ а
снимать 14-15.Вот тогда и при пасм.погоде заряд
будет.А значит и отбор мощности
позволителен.Согласитесь что днём разряжать АБ
-весьма не разумно…А облачных дней,и даже подряд
-бывает предостаточно.Есть ли такие контроллеры?
Скорее всего дорогие и для более мощных вариантов.Ну
а DC\DC конверторы c хорошим КПД-начал было
высматривать… тоже быстро понял-достаточно дороги.
Создание самодельной СБ…Сам процесс конечно интересен,да
и вещь,сама по себе красивая…но надо помнить и про
экономическую целесообразность /везде считаь\.Вот уже
леж. кусок оргстекла толщ 2.5мм. А 1 м\кв -это у нас
по стоимости, эквивалентно 20 шт солн.элем.\3х6\
..и вновь думаю.Разделить ровно на два Или делать из
этого куска только одну…Дождусь посылки 72 шт с
короткими выв.\ещё подумаю…Спасибо за советы и Ваши
и мнения участников.
А плоские проводники-я их и не заказывал,полагаю
использ.обыч.провода по краю угольника проложу, их и
не видно будет.Разве что сред. точку вывести надумаю.
—————————
На текущий момент склоняюсь к варианту 11шт по
гориз.в 3 ряда. Это 33 шт.Из 1 м\кв -сдел.2 фронт
панели.
83х11=913мм это при 2мм на зазоры и 86/2 на края.
Промежутки мож. и увеличить.Но будет на 1.5в меньше
выдавать и это мне сильно не нравится. Полагаю,ещё
10% мощности потеряется …
Всем привет.
Контроллеры, работающие с понижением напряжения, отдаваемого на аккумулятор, конечно существуют. Это контроллеры с технологией поиска точки максимальной мощности (MPPT). Но они дорогие.
Если вы планируете заряжать автомобильный аккумулятор, то вам вообще нет смысла особо с контроллером возиться — подключите батарею из 36 элементов напрямую к аккумулятору, через блокирующий диод.
Ваши опасения на счет заряда аккумулятора в пасмурную погоду напрасны — у солнечной батареи мощность падает в основном из-за снижения тока, а не напряжения. Т.е. и в пасмурную погоду аккумулятор заряжаться будет, но слабо. Нет смысла делать солнечную батарею на большое напряжение.
Ну и еще раз повторю — мне кажется, что 2 милиметра для зазора между элементами будет маловато.
Как дополнение и ответ к своему же вопросу.
Искал в Сети наилучший вариант ,как запитывать комп. от 12в.На том же аукционе предл.небольшая эл плата DC\DC конвертер 60W — Вх.напр. мож. быть 3,5 — 40 В а ВЫХ регулируется 12-50В т.е. повышает напряж при КПД -90 ,при токе 3А стоимостью 23 зелени с доставкой.Или можно самому сделать на микросхеме LM2377T и стоит чуть больше 3-х. Для СБ мож оказаться весьма полходящей заменой контроллеру…
Здравствуйте. Подскажите пож. в чём дело, я собрал батарею из злементов мощностью 1.75 ватт. Но на деле в солнечную погоду она ( открытый контур ) даёт лиш 0.8 ампера и 19.5 вольт. померил все элементы, так же. ( Хотя солнечная батарея из 4 элементов , для зарядки пальчиковых аккумуляторов, даёт в эту-же погоду 3.5 ампера, и 2.3 вольта.).
Вероятнее всего один (или несколько) элементов в вашей батарее повреждены или у них плохой контакт.
Остается надеяться, что вы еще не залил свою батарею герметиком и к элементам есть доступ. Попробуйте проверить какой ток короткого замыкания дает на солнце каждый элемент в отдельности. У всех должно быть примерно 3,5 А.
Если найдете элементы, вырабатывающие существенно меньший ток — их надо заменить.
Здравствуйте!
Виталий, как я понял солнечные батареи у вас еще остались:)
А можно ли у вас купить их?
Да. Элементы еще есть. Штук 150-200. Продать конечно могу, но боюсь, что цена будет высока — 3 доллара за элемент. Как я в статье писал, мне при получении посылок пришлось растоможку платить.
Возможно вам дешевле будет на eBay заказать.
Промерил все элементы,(они спаяны в контур, и задней стороной приклеены к стеклу) , поэтому мерил пне весь элемент целиком, а по половинке. каждые полэлемента дают 0.9 А.
В чём дело непойму. Все из одной коробки.
Как это можно померить по половине элемента? Хорошо бы, если бы вы прислали фотки, как вы что меряете.
Если у вас открыта лицевая сторона, как на этой фотке http://germarator.ru/wp-content/uploads/2009/07/front.jpg то вам надо тестером замерять ток, прикладывая щупы к верхним проводникам соседних элементов.
Естественно, что замеры надо проводить на ярком солнце и не затеняя замеряемый элемент.
С лицевой стороны элемента «-» , с обратной стороны «+» . Я прикладываю щупы к шинам с лицевой стороны, и к тем что идут снизу этого-же элемента. а еслив приложить оба щупа к лицевым шинам он ничего не показывает( Т.К оба щупа подсоеденины к «+» .).
Ну а поскольку щупа всего 2, то померить я могу лиш одну сторону ( шину, еслив можно так сказать.) .
Взгляните на обратную часть элемента — она вся покрыта металлом. На лицевой стороне элементов нанесена сеточка из металлического покрытия. Т.о. оба припаянных к лицевой стороне проводника — это фактически один провод — они закорочены между собой. Поэтому прикладывая щуп к одной из шин, вы меряете значение не для половины, а для всего элемента.
Если все ваши элементы дают на ярком солнце ток КЗ всего 0,9 А, значит это их номинал. У вас точно элементы размером 3х6 дюймов (150х81 мм)? Такие элементы должны давать ток КЗ около 3,5 А.
Теперь по технологии замеров. Вот схема спаянных элементов (вид с ребра).
Чтобы замерять параметры 1-го элемента нужно приложить щупы к его верхней и нижней грани. Нижняя грань у вас не доступна, но она же выведена проводами на верхнюю грань 2-го элемента. Поэтому, чтобы измерить параметры 1-го элемента щупы прикладываем к проводам на верхних гранях 1-го и 2-го элемента.
Надеюсь так понятно.
Именно так я и делал. А элементы 3х6 , т.е 150х 81мм. По этому я и не пойму в чём дело . Ведь один( маленький контур,из 4 элементов) работает нормально. А они (злементы) все из одной коробочки.
Я же пишу — вам надо протестировать каждый элемент вашей батареи отдельно по вышеуказанной методике. Скорей всего один из элементов неисправен. Найдите его и замените.
выложи фото батареи если еще не залил её, посмотрим может что подскажем.
Провёл ещё раз замеры ( погода солнечная , ни одного облачка) все элементы показывают один и тот-же ток ( с небольшой лиш разницей, От 0,95 До 1.1 А. ) это норма. Либо это пик невизения, и мне попались все элементы с таким дефектом, Либо я чёто не понимаю.
То, что разница между показаниями небольшая — это хорошо.
А то, что ток низкий, тут может быть несколько вариантов:
1) Бракованные элементы — наихудший вариант
2) Плохое качество пайки — тут вам надо самому смотреть
3) Нерабочий амперметр — попробуйте проверить ток другим прибором
4) Замеры производили на панели, лежащей горизонтально или батарея стояла перпендикулярно потоку солнца? Если лежала — замеряйте на перпендикулярном потоке.
5) Панель освещалась прямым солнечным светом или через двойное/тройное окно? Надо, чтобы прямыми лучами освещалась.
сдается, что продовец продал вам сэ низкой мощности, я видел у многих честных продавцов которые выкладывали сэ по категории мощности от 0.5, 0.75, 1, 1.25, 1.50 до 1.75 ватт, причем разница в деньгах солидная, я бы вам порекомендовал спросить продовца какой мощности он вам отправил сэ, а лучше внимательно изучить странницу с которой вы покупали, и если там написано что мощность 1.75 то смело предьявляейте ему претензию в письме, а если он на нее не отреагирует то смело открывйте диспут на ебае.
Алафу /если позв.\
Я поступил бы так. Панель на 2 стула.Вниз —
настольную лампу \без абажюра\.Мультиметр — на Амперы
и…двигаясь щупами вдоль «строки»-пунктира .Кажд.раз
замеряя и сравнивая две соседние…мож.быстро
наткнуться на деф.эл. или пайку.Конечно учитывать
неравномерность освещения \и Амперы будут поменьше\
Удачи
Лампа — это не вариант. Там слишком маленький световой поток и спектр излучения не тот. Надо измерять на солнышке.
Да всё проверял уже, и пайку тоже, тут элементы такие походу. ну не совсем-же я глуп. на уровне радиолюбителя-то в электроннике шарю. Просто неповезло. уменя ещё 46 элементов есть. новую соберу. но вот эти 46 элементов продавались без шины, (ТОЛЩ. 1.5ММ.) я купил её отдельно . А она другая, толи припоя на ней больше, толи сама толще. В общем при пайке половина дорожки припаявается, ано второй половине, даже припой который на элементе собирается на шину и припаять потом к элементу вообще ничего нельзя. Но потренируюсь на сломанных, научусь поди.
Добрый день.
Подскажите пожалуйста каков будет ток заряда автомобильного аккумулятора (75Ач) если подключить к нему солнеч. батарею 50Вт.
Так с ходу не скажешь.
Все будет зависеть от внутреннего сопротивления аккумулятора, которое зависит от степени изношенности пластин и плотности электролита. Также ток заряда будет зависеть от текущего напряжения аккумулятора (текущей глубины разряда).
здраствуйте, все зависит от освещенности сб чем больше освещенность тем больше ток, если у вас батарея покупная (заводская) то на них на обратной стороне есть табличка где указан ток и напряжение которое будет выдавать ваша сб, по току будет терятся процентов 10-20 от написаного,это касается сб китайского, и американского происхождения (имел опыт) с российскими не скажу, также большую роль будет играть диаметр провода от сб к акб, чем больше тем лучше и меньше потерь по току (проверено на личном опыте), ну и не последнюю роль будет играть состоянние акб.
из своего опыта, были у меня две батареи с шильдиками на 0.75 ампера и 17 вольт, но акб они заряжали в паралели током 1.2 ампера, а должны были теоритически 1.5ампера, но на практике оказалось не так даже с новыми акб , акб был 12вольт 55ампер (снят с авто, потому что некрутил даже стартер и был в очень плохом состоянии) держал нагрузку в 2 ампера всего лишь 2-3 часа (при условии полной зарядки), так что делайте выводы.
Здравствуйте!
Скажите, зачем припаивать шины по всей длине солнечного элемента? Разве недостаточно будет припаять только по краям, экономия будет во много раз больше и элемент при пайке не будет перегреваться, или я чего то недопонимаю?
Лучше по всей длине. Контакт надежнее, сопротивление меньше.
абсолютно согласен с автором Германович Виталий: , но еще в случае если на элементе пойдет трещина вдоль всего элемента то вы и получите ток половины элемента (если шина будет наполовину и обидно будет вскрывать сб), а вот если по всей длинне, то вам это не грозит, хотя последнюю батарею я делал с економией шины по длинне в 60 процентов (продавец гад мало отматал шины, и её просто бы нехватило)…….
насчет перегрева я не боюсь, так как паяю специальной станцией на которой можно регулировать температуру (с феном и микропаяльником китайского производства для пайки сотовых, мамок, винтов и прочей микроэлектронники), при пайки ею, элементы не деформируются, как при обычном 60 ватном паяльнике, да и жало у нее всего в 1.5-2мм в диаметре и заточенно под углом, для удобства пайки СБ
кстати для Германович Виталий постараюсь выложить фото последней своей сб залитой лаком, получилось просто отлично, елемент 1 ампер по заявлению продовца, через стекло на 6мм и утопленный в слое лака на 2 или 3мм дает ток 0.9 ампер думаю неплохой результат, банка автомобильного лака емкостью 1л и + отвердитель это еще 0.5л вышло 17 долларов, хватит еще на одну сб, результат как от силигарда ровная прозрачная поверность толщиной 3мм, а может и больше чуть, напряжение 18 вольт ток 0.9 ампера, 36 элементов, чета я задумался по поводу этого силигарда, а не толкают ли они обычный лак по этим именем???????
MAKS
очен интересно. с какой стороны лаком залил?
Не раз встречал рекомендации по использованию однотипных элементов для сборки модуля. Однако заводские часто чередуют прямоугольный элемент с элементом такой же ширины и высоты, но со скошенными углами…
Почему? Можете прокомментировать?
Я еще ни разу не встречал, чтобы в одной панели сочетались разные элементы.
Теоретически такое сочетание конечно возможно, если элементы произведены по одинаковой технологии и имеют одинаковую площадь, но при этом вырезаны по разному.
Виталий, вот тут, например, модули LAX-10, LAX-20
http://unitor.ucoz.ru/index/solnechnye_batarei/0-37 c различными элементами.
А вот это PSM-20 — фото сделал сам с недавно полученной с Ангарского «ООО Байкал-Энергия»
http://s011.radikal.ru/i317/1010/4b/eb92135f468c.jpg
36 последовательно соединённых, чередующихся через один различных элементов.
Я бы так не делал. Можно из элементов с закругленными углами сделать одну батарею, а их прямоугольных элементов — вторую. У второй будет больше мощность (т.к. площадь элементов чуть больше). А перемешав элементы, получим две батареии такой же низкой мощности, как и у первого варианта (батареи из элементов со скосами на углах).