Как сделать солнечную батарею своими руками в домашних условиях: пошаговая инструкция, материалы

Конструкция и принцип работы солнечной батареи

Прежде чем приступить к установке системы преобразования света в электричество, необходимо понять общие принципы ее работы.

Все существующие в настоящее время солнечные элементы построены на основе полупроводниковых кристаллов. Падающие на них кванты света лишаются свободных электронов и протонов, которые впоследствии через PN-переход разделяются и отправляются дальше по проводам.

Каждую секунду на каждый метр земной поверхности приходится более 100 ватт электроэнергии. Речь идет о тех временах, когда небо затянуто облаками. На полном солнце этот показатель, конечно, выше.

Один из вариантов использования солнечных батарей и обычной линии

Для практического бытового использования кванты светового потока преобразуются в электричество с помощью полупроводников. Мощность, вырабатываемая последним, зависит от материала солнечной батареи и ее площади.

В идеале для выработки одного киловатта энергии требуется примерно 10 м² поверхности полупроводника.

Затем постоянный ток от них поступает на инвертор и контроллер, первый из которых преобразует его в переменный ток, увеличивая значения напряжения до тех, которые используются в повседневной жизни. Второй заряжает аккумулятор, который будет использоваться в периоды низкой освещенности.

Транзисторы – генераторы электричества

Самодельная солнечная батарея, которая на выходе не будет вырабатывать тепловую энергию (как в предыдущем разделе), но электрическую энергию можно собрать из обычных транзисторов. Конечно, такой самодельный аккумулятор не подойдет для питания всего дома, но вы точно сможете запитать небольшую бытовую технику или зарядить свой мобильный телефон. Это нужно учитывать, чем больше транзисторов вы используете, тем мощнее солнечная батарея.

Первое, с чего следует начать, — это аккуратно обрезать верх элемента, чтобы солнечный свет беспрепятственно попадал в p-n переходы. Если вы используете транзисторы P-типа, вам нужно высыпать пыль изнутри. После этих приготовлений приступаем непосредственно к процессу сборки. Последовательное соединение элементов используется для увеличения напряжения, а параллельное соединение используется для увеличения тока. В качестве подложки рекомендуется использовать текстолит или органическое стекло. Чтобы не повредить кристалл транзистора, подходящие провода лучше не паять. Один транзистор обеспечивает ток от 0,1 до 3 мА, а блок из 4 транзисторов — от 10 до 15 мА.

Материалы для создания солнечной пластины

Когда вы начинаете строить солнечную батарею, нужно запастись следующими материалами:

• силикатные пластины-фотоэлементы;
• листы ДСП, алюминиевые уголки и рейки;
• жесткий поролон толщиной 1,5-2,5 см;
• прозрачный элемент, служащий основой для кремниевых пластин;
• шурупы, саморезы;
• силиконовый герметик для экстерьера;
• электрические кабели, диоды, клеммы.

Количество необходимого материала зависит от размера батареи, который очень часто ограничивается количеством доступных фотоэлементов. Из инструментов вам потребуются: отвертка или набор отверток, ножовка по металлу и дереву, паяльник. Для проверки готового аккумулятора понадобится тестер амперметра.

Теперь рассмотрим наиболее важные материалы более подробно.

Кремниевые пластины или фотоэлементы

Батарейные фотоэлементы бывают трех типов:

• поликристаллический;
• монокристаллический;
• аморфный.

Поликристаллические пластины характеризуются низким КПД. Фактический размер запасов составляет порядка 10–12%, но со временем этот показатель не уменьшается. Срок службы поликристаллов — 10 лет.

Солнечная батарея собирается из модулей, которые в свою очередь состоят из фотоэлектрических преобразователей. Батареи с твердыми кремниевыми фотоэлементами представляют собой своего рода сэндвич с последовательными слоями, закрепленными в алюминиевом профиле

Монокристаллические солнечные элементы имеют более высокий КПД — 13-25% и длительный срок службы — более 25 лет. Однако со временем эффективность отдельных кристаллов снижается.

Монокристаллические преобразователи получают путем распиливания искусственно выращенных кристаллов, что объясняет максимальную фотопроводимость и производительность.

Пленочные фотопреобразователи получают путем нанесения тонкого слоя аморфного кремния на гибкую полимерную поверхность

Гибкие батареи из аморфного кремния — это современный уровень техники. Их фотоэлектрический преобразователь напыляется на полимерную основу или расплавляется. Эффективность порядка 5-6%, но установка пленочных систем чрезвычайно рентабельна.

Пленочные системы с аморфными фотопреобразователями появились сравнительно недавно. Это предельно просто и максимально дешево, но при этом теряет потребительские качества быстрее конкурентов.

Использовать фотоэлементы разных размеров нецелесообразно. В этом случае максимальный ток, генерируемый батареями, будет ограничен током меньшего элемента. Это означает, что пластины большего размера не будут работать на полную мощность.

При покупке фотоэлементов уточняйте у продавца способ доставки, большинство продавцов используют восковой метод, чтобы избежать разрушения хрупких предметов

Чаще всего для самодельных аккумуляторов используются моно- и поликристаллические фотоэлементы размером 3х6 дюймов, которые можно заказать в интернет-магазинах E-buy.

Стоимость фотоэлементов довольно высока, но во многих магазинах продаются так называемые элементы группы Б. Товары, отнесенные к этой группе, являются бракованными, но пригодны к эксплуатации, а их стоимость на 40-60% ниже, чем у стандартных пластин%.

Большинство интернет-магазинов продают фотоэлементы в наборах из 36 или 72 фотоэлектрических преобразовательных пластин. Перемычки нужны для подключения отдельных модулей к батарее; клеммы потребуются для подключения к системе.

Фотогалерея Их недостаток — не слишком высокий КПД и жесткость, для прокладки которых требуется прочный фундамент, на обратной стороне пластины имеется 6 контактов для сварки токоведущей линии. Снаружи контакт нанесен сплошной полосой или пунктирной линией. Пластины монокристаллического кремния почти в три раза мощнее поликристаллических и почти в четыре раза дороже. Монокристаллическая версия гибкая, может адаптироваться к сложным неровным поверхностям, которые не характеризуются стабильностью. Поликристаллическая фотоэлектрическая пластина. Лицевая и обратная стороны кремниевых фотоэлектрических пластин

Каркас и прозрачный элемент

Каркас для будущего панно можно сделать из деревянных реек или алюминиевых уголков.

Второй вариант предпочтительнее по ряду причин:

• Алюминий — это легкий металл, который не оказывает серьезной нагрузки на несущую конструкцию, на которую предполагается установить аккумулятор.
• При антикоррозионной обработке алюминий не подвержен ржавчине.
• Он не впитывает влагу из окружающей среды, не гниет.

При выборе прозрачного элемента необходимо обращать внимание на такие параметры, как показатель преломления солнечного света и способность поглощать инфракрасное излучение.

Эффективность фотоэлементов будет напрямую зависеть от первого показателя: чем ниже показатель преломления, тем выше эффективность кремниевых пластин.

Минимальный коэффициент отражения света для оргстекла или его более дешевого варианта — оргстекла. Показатель преломления света у поликарбоната несколько ниже.

Значение второго показателя определяет, будут ли нагреваться сами кремниевые солнечные элементы. Чем меньше вы нагреваете тарелки, тем дольше они прослужат. Лучше всего ИК-излучение поглощается специальным теплопоглощающим оргстеклом и ИК-поглощающим стеклом. Чуть хуже обычное стекло.

По возможности лучшим вариантом будет использование прозрачного антибликового стекла в качестве прозрачного элемента.

Исходя из соотношения между стоимостью и показателем преломления света и поглощением инфракрасного излучения, оргстекло является наиболее оптимальным вариантом для производства солнечных элементов

Разновидности фотоэлементов и их особенности

В солнечной энергетике пластины на основе кремния, германия, арсенида галлия, индия и иодида висмута используются для создания моно- и поликристаллических полупроводников, а также их аморфных (гибких) сборок.

В зависимости от материала общий КПД энергии, получаемой такой панелью, также различается. Оно может составлять от 9% для кремния и до 44% в некоторых экспериментальных версиях первоначально падающего света.

Полупроводник

Преимущества и недостатки использования

Суть проблемы преобразования солнечной энергии в электрическую, поскольку такие средства генерации используются не везде, в нескольких факторах:

1. Низкая эффективность. Лучшие экспериментальные варианты изготовления преобразовательных полупроводниковых пластин не имеют КПД более 44% от световой энергии, которая до них достигает. Недорого — кремний — этот коэффициент составляет всего 9-25% в зависимости от формы использования кристаллов.
2. Посуда. Это следует из предыдущего пункта: для выработки реальной энергоэффективности также нужны большие площади генерирующих групп.

Энергия небольшой деревни

1. Убытки. В том случае, если полупроводник не освещен, он переходит от генерирующего к потребляющему. Чтобы обойти этот фактор, в пресс-формах используются специальные байпасы. Это своеобразные пути движения тока, которые обходят потребляющие элементы и подключают их к сети только в том случае, если в них возникает ток.
2. Цена. Даже самые дешевые солнечные панели в сборе с электрогенерирующим оборудованием (инвертор, контроллер, аккумулятор) стоят от 70 000 рублей за генерируемую площадь, чего достаточно для получения всего 200 Вт * ч электроэнергии или 1 кВт в сутки. Размер аналогичного будет примерно 1,5 м2. Как видите, параметры достаточно строгие, но они позволяют экономно подавать энергию в небольшой корпус (без отопления). Вариант поможет прилично снизить цену, если сделать солнечную батарею своими руками из предметов, которые можно приобрести на различных торговых площадках.

Что влияет на эффективность солнечных батарей?

Солнечная электростанция

Помимо материала и площади полупроводниковых пластин, количество света, падающего на солнечные элементы, также является важным фактором эффективности. Максимальный урожай можно получить только в полдень, если ничто не мешает прохождению света. К сожалению, добиться этого практически невозможно. Солнце движется по горизонту, его периодически затемняют облака, падают тени предметов.

Солнечная батарея своими руками из подручных средств

построить солнечную станцию ​​довольно просто. Товары приобретаются на aliexpress или e-bay, они свариваются и соединяются в одну конструкцию. Готовые панели в прочном каркасе помещаются в хорошо освещенное место и подключаются к инвертору, контроллеру и батарее через контакторы на них. Вывод всей этой системы на потребителей электроэнергии.

Выбор правильного места

Солнечные батареи на крыше

Начало создания любой вертолетной площадки: выбор места ее расположения. Количество полупроводниковых модулей — основы солнечной батареи — зависит от размера и формы свободного пространства. Место должно быть хорошо освещено, тени не допускаются.

В идеале предпочтительна поверхность, строго перпендикулярная земле, чтобы солнце достигло максимума независимо от светового дня.

Существуют системы, которые вращают группы полупроводниковых кристаллов вслед за движением светильника. К сожалению, в них мало практического смысла, так как механика таких конструкций потребляет энергию, сводя на нет все преимущество такого подхода.

Проведение расчетов

Следующим шагом является расчет фактической и максимальной потребляемой энергии. Необходимо знать требуемые технические параметры компонентов солнечной станции и количество необходимых генерирующих элементов — полупроводниковых модулей, из которых будет состоять панель в целом.

Потребление электроэнергии в обычном доме

Следующие цифры относятся к нормальному потреблению при условии, что каждый день используются только энергосберегающие лампы и не используется электричество для обогрева помещений. Расчет будет производиться на ежедневные отходы, которые в периоды отсутствия света будут восполняться аккумулятором.

Продолжительность (часы)	Имя	Потребление энергии (за час и за единицу)	Общая энергия, потребляемая за день
восемь	Энергосберегающие лампы. — ванная + туалет — ряд — Комната — Зал — прикроватные / настенные светильники и другие временно зажженные лампы	20 Вт * ч	800 Вт
24	Холодильник	150 Вт * ч	3,6 кВт
4	LCD телевизор	38 Вт * ч	152 Вт
6	Компьютер / ноутбук	100-350 Вт * ч	~ 1,5 кВт
2 часа, раз в неделю	Стиральная машина	800 Вт	1600 Вт * ч / 7 дней = 228 Вт * ч

Суммарное суточное потребление составляет 6,28 кВт. Конечно, эти цифры очень приблизительны и могут колебаться в разные стороны. Единственная выгода от них — это понимание общего количества тока, подаваемого в дом.

Поскольку потребляемая мощность составляет не 24 часа в сутки, а только часть из них, генерирующие поверхности можно использовать с меньшей мощностью, если их достаточно для подзарядки аккумулятора и поддержки той части оборудования, которая постоянно включена. Например, холодильник.

Солнечные батареи ночью

Сразу возникает вопрос о необходимой емкости аккумулятора. Это зависит от потребляемой мощности и текущих параметров, на которые он рассчитан.

Обозначим T всю энергию, потребляемую за день. В список также включены потери в инверторе, на которые общие затраты умножаются в 1,2 раза. То есть абсолютный расход на максимуме будет равен Tmax = T + T * 1,2. В описанном примере это 7,53 кВт * день.

Далее отображается необходимая емкость аккумулятора. Поскольку характеристики приводов обычно выражаются в Ач (ампер-час), рассчитывается необходимое почасовое потребление. Ah = Tmax / V / 24. В этом случае батарея на 12 В должна обеспечивать расход Ач = 7530/12/24 = 26 А / ч. Многие автомобили имеют такие параметры, а значит, их можно использовать для солнечной станции.

Параллельно подключены несколько автомобильных аккумуляторов

Теперь нам нужно проверить общую вместимость агрегата. Обычно 8 часов, в случае использования с солнечными батареями аккумулятор работает только на разряд. Либо в этот период для пластин генератора мало света, либо его нет совсем, что означает, что они не генерируют ток и не заряжают аккумулятор. Емкость Ач = 26 * 8 = 208 Ач. К сожалению, такие батареи существуют, но они очень дорогие.

Для экономии можно купить несколько подходящих машин и подключить их параллельно, мощность в этом случае складывается. Их средняя емкость составляет 60 Ач, а подключив 3-4, можно получить требуемые параметры.

Далее необходимо рассчитать количество модулей самой солнечной батареи для зарядки аккумулятора. Некоторые избыточные характеристики учитываются для учета потерь энергии в сопутствующем оборудовании.

Согласно рекомендациям, аккумулятор должен быть заряжен до 1/10 текущей мощности от общей емкости аккумулятора. В показанном примере это 20,8 А. Кроме того, желательно обеспечить напряжение чуть выше заявленных характеристик накопителя, но в общем случае есть аккумуляторы на 12 В или 24 В. Первое значение будет использовано для дальнейших расчетов.

Один из солнечных модулей

Продаваемые модули солнечных батарей имеют разные характеристики. Каждый из них снабжен индикацией произведенных ватт и максимального тока. Например, флуоресцентный модуль размером 39 * 39 мм выдает 5 В, 0,5 А. Чтобы получить ~ 12 В (точнее, 15 В, что на самом деле лучше для зарядки), вам необходимо подключить 3 таких модуля последовательно, но чтобы получить Сила тока емкости 1/10 Ач, поскольку для сборок потребуется K = емкость Ач / 10 / Выработанное * Требуемое напряжение / Выработанное напряжение.

В текущих расчетах это 208 Ач / 10 / 0,5 А * 15 В / 5 В = 124,8, что составляет 126 (ближайшее кратное трем) модулей солнечных батарей для зарядки батареи солнечной станции.

Сразу становится понятен примерный размер солнечной батареи — 39 мм2 * 126 = 4875 мм2, или с учетом каркасной конструкции 5 м2.

Какие материалы понадобятся?

Для описанной схемы солнечной станции вам потребуются:

• аккумуляторы в количестве, обеспечивающем необходимую емкость;
• инвертор, способный выдавать требуемую мощность;
• регулятор заряда аккумулятора, предотвращающий его превышение;
• полупроводниковые модули в расчетном количестве;
• алюминиевый, металлический, деревянный или прочный пластиковый профиль для каркаса;
• ДСП или жесть как основа конструкции;
• стекло, которым будут покрыты поверхности фотоэлементов;

Изготовление каркаса

Солнечная батарея в раме

Каркас изготавливается путем соединения профилей квадратом.

Борта рекомендуется делать не больше 1 м2 — мера, необходимая для обеспечения прочности всей конструкции.

Пайка пластин

После размещения фотоэлементов подключите их к электросети. Каждые три, на 5В модули подключаются последовательно. Какой-то их блок присоединяется к следующему — параллельно.

Для жгутов электрооборудования можно использовать как пневматический, так и толстый провод. Причина — общая сила тока, которая составит 6А. Тонкие проводники просто выходят из строя или начинают перегревать полупроводниковые фотоэлементы.

Подключение солнечных батарей

Сборка и тестирование

Фотоэлементы располагаются рядами в подготовленной рамке кадра. Их сваривают параллельно и последовательно. Рекомендуется соединять все модули эпоксидным клеем для обеспечения прочности. В этом случае необходимо проверить недопустимость оплаты самого плана работ.

Готовая солнечная батарея закрывается с обратной стороны тонким листом ДСП или жести (с учетом ее изоляции от контактных групп). Рабочее пространство — стекло.

Проверку готовой сборки проводят мультиметром, освещая ее поверхность. Характеристики напряжения и тока на выходах должны соответствовать расчетным. Если все в порядке, узел устанавливается на место раздачи, подключается к инвертору, который, в свою очередь, к контроллеру и подключенному к нему аккумулятору. Вывод преобразователя 220В в сеть потребителя.

Изготовление каркаса

Для этого идеально подойдет ящик с низкими бортиками, не затеняющими фотоэлементы. Сделать его из любого из вышеперечисленных материалов несложно, так как толщина должна быть 9,5 мм, а толщина планок — 19 мм.

в ящике обязательно предусмотреть вентиляционные отверстия, которые помогут в борьбе с температурой и избыточной влажностью.

Размеры ящика определяются индивидуально, в зависимости от размера собранного аккумулятора.

В готовую коробку вставляется токонепроводящий ДВП, ДСП или другие материалы. К ним прикреплены солнечные батареи.

Мы рекомендуем:

• Как сделать топливный элемент своими руками
• Солнечные электростанции или топливная энергия
• Solarbike — Солнечный велосипед: обзор

Дерево от влаги поможет защитить окрашивание с помощью влагостойкого лака. Чтобы исключить негативное влияние внешней среды, лицевая поверхность коробки покрыта оргстеклом. В крайнем случае используется обычное стекло. Но не защищает от камней, града и т.д.

Чтобы будущий аккумулятор был прочным, между уголком и стеклом должен быть достаточный силиконовый слой, для чего рамку необходимо расширить на 5 мм с каждой стороны. Толщина стекла для солнечной батареи выбрана толщиной 4 миллиметра. Для каркаса нужно запастись уголком 20х20 мм.

Стекло выбрано в качестве материала рамы, чтобы меньше нагревать солнечные элементы, поскольку оно пропускает мало инфракрасных лучей. Но также можно выбрать оргстекло. Алюминиевые уголки предпочтительнее других материалов, но можно использовать ДСВ, фанеру и т.д.

Основные ошибки при установке солнечных батарей

Неправильное размещение — тень от дерева

Главной ошибкой можно назвать выбор места размещения солнечных батарей. Если установка проводится на крыше, необходимо учитывать направление ее наклона и их расположение по сторонам света.

Если панели расположены с востока на запад, это лучший вариант, они всегда будут подсвечиваться по направлению солнца.

Еще одна ошибка, которую часто делают новички, — это неправильный размер провода для солнечных батарей. Казалось бы, напряжение в них невелико, а значит, можно использовать тонкую линию. Не так: нагрев проводов идет от нагрузки и вырабатываемой мощности, и для 6А это довольно значительный показатель.

Неординарные батареи из подручных средств

Для сборки солнечной панели совсем не обязательно использовать покупные элементы. Вы можете обойтись имеющимися средствами. Будут рассмотрены только те, которые действительно вырабатывают электричество, а не только тепло от солнечных лучей, например, конструкции пивных банок.

1. С помощью полупроводниковых транзисторов или диодов. Для этого максимальный доступ света предоставляется пластинам PN перехода в составе этих элементов. Диоды можно использовать «как есть», но с транзисторов придется снимать защитную крышку, например, шлифуя ее. Собирая структуру из последовательных и параллельных жгутов этих полупроводников, можно получить требуемые характеристики генерации.
   
   PN переход внутри транзистора
2. Ток также можно получить, осветив поверхность медной фольги. Для этого в прозрачную емкость помещают два больших выреза, чтобы на их поверхность приходилось как можно больше солнечного излучения. Они не должны касаться друг друга. Контакт с одним будет преимуществом, второй — минусом. Полярность можно еще раз проверить мультиметром. Чтобы запустить всю систему в действие, внутренняя поверхность сосуда заполняется раствором соленой воды.

Солнечный элемент из медной фольги

Все самодельные схемы имеют низкий КПД, но достаточно приемлемы, чтобы использовать их для подзарядки батарей сотового телефона или садового фонаря.

Как собрать солнечную батарею в домашних условиях?

Если после изучения представленной выше информации желание заняться изготовлением солнечной батареи не пропадает, можно поэкспериментировать, создав и протестировав собственное творение. Далее подробно рассмотрим сборку панели из монокристаллических пластин.

Монокристаллическая пластина 78 × 156 мм с двумя коллекторными дорожками на лицевой стороне. Симметрично им на тыльной стороне пластины линии сварки шин обозначены загнутыми контактными окнами.

В показанном примере домашний мастер собирает панель размером 750 × 960 мм из жестких монокристаллических листов диаметром 36 мм. Пластины установлены в четыре ряда по 9 фотоэлементов в каждом. Между фотоэлементами выдерживается расстояние примерно 10 ÷ 12 миллиметров.

Солнечные батареи устанавливаются на перила балкона, а также крепятся к его остеклению. Актуальна такая установка, если балкон расположен на солнечной стороне дома. Панель, установка которой будет показана, отмечена красной рамкой.

Иллюстрация Краткое описание выполненных операций

	Для работы вам понадобится, в первую очередь, сама посуда. Мастер рекомендует покупать их с запасом, так как они могут иметь разные параметры выходного напряжения, и из них вам нужно будет выбрать 36 штук, у которых показатели находятся ближе всего друг к другу. Пруток представляет собой полосу из луженой меди, т.е уже покрытую оловом, что облегчает пайку. Вам понадобится около 10 метров узкой шины шириной 1,6 мм, шириной 2 метра и шириной 5 мм. Для электромонтажных работ необходимо подготовить обычный паяльник мощностью 40 Вт, паяльный флюс — раствор канифоли в спирте, спирт для обезжиривания поверхностей под пайку и их последующую очистку от остатков флюса, ватных шариков и палочек. В этом случае акриловое стекло толщиной 5 мм используется как основа для монтажа всего модуля. Для последующей герметизации фотоэлементов мастер решил использовать бесцветную и прочную прозрачную пленку из поливинилхлорида ORACAL®751, которую часто используют для размещения рекламы на автомобилях.
	Несколько слов о том, почему выбранная ширина шины составляет именно 1,6 мм. Металл имеет свойство расширяться при нагревании, а при охлаждении соответственно сокращаться. На солнечной батарее этот процесс будет происходить постоянно, то есть днем ​​сваренные шины будут увеличиваться в размерах, а ночью — наоборот, что не особо полезно для конструкции. По опыту мастер проверил ленту шириной 2 мм, но все же выбрал ширину 1,6 мм. По проводящим качествам эти шины особо не отличаются друг от друга, а более узкая еще менее подвержена линейной деформации.
	Приготовив все необходимое, имеет смысл заказать блюда в первую очередь. Как упоминалось выше, несмотря на то, что они являются моделями, на практике они часто могут иметь разные показатели. А для бесперебойной работы АКБ значения генерируемого напряжения должны быть как можно ближе друг к другу. Например, в этом случае во время выполнения теста было обнаружено, что фотоэлементы в одинаковых условиях (с искусственным освещением) могут генерировать от 0,19 до 0,35 вольт. лучше, если на одной панели будут элементы, которые имеют максимально близкие значения, например от 0,30 до 0,33 вольт. Если в комплексе установить один или два элемента, которые существенно различаются по выходному напряжению, они создадут никому ненужное сопротивление и перегреются. Таким образом, пластины, которые явно выпадают из общей массы, отталкиваются.
	При установке плит между ними будет оставлено пространство 10 ÷ 12 мм. Это необходимо для того, чтобы пленка, фиксирующая элементы на акриловом стекле, удерживала их со всех сторон.
	Далее нужно положить на стол две пластины на расстоянии 10 мм и отмерить от них, сколько нужно нарезать узкие покрышки. Как видно на внешней стороне крепежных пластин предусмотрены две металлические собирающие планки, а на обратной стороне их точки крепления обозначены точками, окошками.
	С лицевой стороны пластины необходимо отступить примерно на 3 мм от ее верхнего края.
	На тыльной стороне второй панели также шина не должна доходить до нижнего края тех же 2 ÷ 3 мм.
	После определения длины шатуна по нему измеряют оставшиеся соединительные элементы. На каждые две пластины нужно два куска покрышки, то есть всего 72 штуки. После обрезки шины выглядят так, как показано на фото. Совсем не обязательно собирать сразу все отрезки — их можно разрезать в процессе работы. Однако, если они все же готовы сразу, рекомендуется собрать их и закрепить резинкой. Так они не заблудятся и не пострадают за стол.
	Сначала к торцу всех пластин приваривают бруски. Но перед началом сварки металлические полосы коллектора на пластинах необходимо подготовить путем обезжиривания спиртом. Для этой работы удобно использовать ватные палочки — их окунают в спирт и пропускают по полосе. Этот процесс важен для улучшения качества сварного шва.
	Следующим подготовительным этапом является нанесение канифольного флюса на полоски, очищенные спиртом. лучше всего, если он будет налит в эластичную емкость в виде маркера (клеевого стержня) с мягким наконечником. Это облегчит работу, при необходимости отжать и распределить необходимое количество состава.
	Следующим шагом будет приварить шины к внешней стороне пластин. Шину кладут на металлическую контактную планку и выравнивают. Также, придерживая большую часть покрышки, аккуратно прижимая ее к полосе, закрепите ее верхнюю сторону паяльником длиной 20 ÷ 30 мм. При этом никакой дополнительной пайки не используется — достаточно слоя лужения на самой шине. Теперь он закреплен и больше не сможет двигаться, поэтому его будет довольно легко прикрепить оставшейся длинной стороной к поверхности.
	Для этого пластину необходимо повернуть на себя противоположной стороной, чтобы длинная часть покрышки была в пределах досягаемости. Удерживая резину и слегка потянув за нее, плавно проведите по ней паяльником, следя за тем, чтобы она не соскользнула в сторону. Луженая лента хорошо припаяна к хорошо подготовленной поверхности — достаточно один раз без спешки пропустить по ней хорошо прогретый паяльник. Если на ленте остались заусенцы, их нужно сразу же зачистить, так как этой стороной пластинки нужно прижать к акриловому стеклу.
	После припаивания обеих лент к пластине их необходимо протереть спиртом с помощью ватного тампона или диска. Остатки флюса необходимо удалить с поверхности.
	Точно так же все 36 пластин или всего 9 фотоэлементов подготавливаются последовательно для сборки одной из четырех лент солнечных панелей. Здесь каждый учитель действует так, как ему удобно.
	Далее рассмотрим сборку фотоэлементов, подготовленных в полосу. Остальные три полосы солнечной панели подключаются таким же образом.
	Сначала берется тарелка, которая будет первой в полосе. Его кладут на стол лицевой стороной вниз с приваренными прутьями. Затем полосы для сварки, выделенные на обратной стороне пластины с контактными окнами, обрабатываются спиртом, а затем флюсом. Далее, отступив от края примерно на 3 мм по линии, проходящей через окна, укладывают кусок покрышки и так же, как снаружи, приваривают к поверхности. Свободные концы шин следует размещать в направлении, противоположном приваренным к лицевой поверхности — они понадобятся при переключении всего ряда элементов в общую батарею с широкими шинами.
	Теперь нужно соединить первую и вторую пластины ряда. Для этого концы прутков, приваренные к лицевой стороне первой пластины, необходимо вывести на тыльную сторону второй пластины. В этом случае пластины размещаются параллельно друг другу на заданном расстоянии (10 мм). Для удобства можно предварительно разметить на рабочем столе, то есть создать своеобразную модель взаимного расположения тарелок.
	Места пайки контактов обрабатываются спиртом, а затем на них наносится флюс.
	Теперь стержни можно сварить. Для этого их также проводят аккуратно, не торопясь, нагретым паяльником. После того, как обе шины будут сварены, их также необходимо очистить спиртом, чтобы удалить оставшийся флюс.
	Также таким же образом переключаются третья и все последующие пластины в ряду. В результате должно получиться четыре полосы по 9 фотоэлементов, соединенных, как показано на рисунках.
	Готовые и сварные ряды фотоэлементов укладываются поочередно на заранее подготовленное акриловое стекло необходимого размера. От краев элементов до края стекла необходимо выдерживать расстояние 50 ÷ 60 мм. На стекле ряды временно закрепляют короткими полосками прозрачного скотча.
	«Золотое правило» последовательного переключения источников питания постоянного тока: плюс предыдущего элемента соединяется с минусом следующего — и так далее. В строю это правило соблюдается. Теперь очень важно не беспокоить его при укладке рядов в батарее. Затем выступающие влево сегменты шины первого и третьего ряда следует приварить к внешней стороне панели, которая в данном случае обращена к акриловой поверхности. Во втором и четвертом ряду концы покрышек должны выступать, закрепленные на тыльной стороне пластин. Если вы сделаете ошибку, последовательное соединение будет прервано, и батарея не будет работать.
	Следовательно, структура уложенного панно должна выглядеть так. Когда все ряды прикреплены к стеклу скотчем, их нужно объединить в одну систему.
	Электрическое подключение выполняется согласно показанной схеме. Следовательно, вверху будет «больше», а внизу «меньше».
	В качестве соединительных элементов используются широкие шины — это хорошо показано на схеме выше. К ним приваривают выступающие концы тонких покрышек. Излишки после сварки следует откусить кусачком.
	На этом фото хорошо видна крайняя точка переключения шины. После окончания работ нужно проверить тестером работоспособность панели, переключив его на вольтметр и выставив щупы на плюс и минус.
	Панель можно сначала проверить на рабочем столе — больших индикаторов не будет, а вот собранная панель покажет, что она «живая». А потом вы можете проверить, выставив аккумулятор на солнце.
	Щупы мультиметра прикреплены к крайним положительным и отрицательным шинам.
	Даже в пасмурную погоду на холостом ходу батарея выдает 19,4 вольт — это говорит о том, что панели подключены правильно.
	Солнца на момент тестирования не было и сила тока небольшая, всего около 0,5 ампер. Но даже в пасмурную погоду аккумулятор вырабатывает около 10 Вт энергии.
	При этом рекомендуется проверить перегрев пластин — это легко почувствовать тыльной стороной ладони. Если отдельные плиты на общем фоне явно перегреваются, желательно сразу их заменить — пока это не составит труда.
	Если аккумулятор исправен, его можно, наконец, запечатать: завернуть в полиэтиленовую пленку. Продолжительность этого фильма составляет семь лет, но, как показывает практика, он работает отлично и дольше. Пленка имеет клеевой слой, покрытый защитной подложкой, которая удаляется по мере приклеивания покрытия к фотоэлементам и акриловому стеклу.
	Первое, что нужно сделать, это распределить пленку по конструкции и выровнять край, с которого она начнет склеиваться. От того, насколько ровной будет кромка, зависит качество склейки всего полотна. необходимо добиться полной герметизации, без складок и пустот, так как пленка предназначена для надежной защиты фотоэлементов от любых внешних воздействий.
	Кроме того, необходимо аккуратно отделить защитный слой от пленки по всему краю, примерно на 40 мм, сразу зафиксировав его на стекле.
	Делается это очень аккуратно, в процессе приклеивания пленка выравнивается и разглаживается. Здесь следует помнить, что отслаивание и выравнивание определенного участка пленки больше не получится, поэтому нужно сразу качественно провести работу. Пленка не должна растягиваться, но при этом не должна быть морщинистой.
	Защитная подложка загибается и постепенно отслаивается по мере приклеивания. После высвобождения 20 ÷ 30 мм пленки она выравнивается до фотоэлементов и промежутков между ними, то есть до акрилового стекла.
	Процесс заворачивания аккумулятора в пленку долгий и кропотливый, поэтому нужно набраться терпения и делать это медленно. Если пленка все еще застряла или сдвинута в сторону, ее нельзя снимать, так как фотоэлементы будут повреждены. В этом случае необходимо вырезать и приклеить дополнительный фрагмент поверх уже закрепленной пленки. Главное — покрыть всю поверхность аккумулятора. На этой иллюстрации показан край панели, свернутый в пленку. Хорошо видно, что идеальной гладкости не требуется, главное — идеальное сцепление пленки по всей площади.
	Когда пленка наклеена, готовое панно можно протестировать. Для этого аккумулятор необходимо подвергнуть воздействию солнечных лучей и снова подключить к нему тестер.
	Как видите, аккумулятор подает на выходы почти 20 вольт. Затем проверяется ток короткого замыкания — он составил 3,94 ампера. А это уже, ни больше, ни меньше, почти 80 ватт.
	Для проверки под нагрузкой к АКБ через амперметр подключили лампочку на 24 В. Результат на фото — горит хоть и не с максимальной интенсивностью, но достаточно ярко.

Многие умельцы, помимо стекла и пленки, используют еще и обрамление аккумулятора, одев его жестким каркасом. Это придает конструкции необходимую прочность и повышает ее надежность.

Если вы планируете собирать и использовать несколько солнечных панелей, они подключаются последовательно — для увеличения выходного напряжения или параллельно — таким образом вы можете получить более высокий общий ток и мощность

Комплекс панелей через контроллер подключается к аккумулятору — накопителю энергии, и от него происходит раздача в точки потребления, напрямую или через инвертор.

Итак, как видно из предоставленной информации, аккумулятор можно собрать своими руками. Потребуются некоторые знания в области электротехники и монтажа, настойчивость и внимание.

Другое дело, что заранее необходимо очень внимательно оценить ожидаемый эффект от аккумулятора и стоимость комплектующих и всего необходимого оборудования для системы. Насколько выгодна будет система, особенно с учетом местных климатических условий? Не превратится ли его творение просто в «игрушку» для активного мужчины средних лет?

Преимущества и недостатки этого вида энергии

Преимущества следующие:

• Наше солнце — это экологический источник энергии, который не способствует загрязнению окружающей среды. Солнечные батареи не выбрасывают в окружающую среду различные вредные отходы.

• Солнечная энергия неисчерпаема (конечно, пока живо Солнце, но это еще миллиарды лет). В результате солнечной энергии вам наверняка хватит на всю жизнь.

• Выполнив грамотный монтаж солнечных панелей в будущем, не придется часто их ремонтировать. Достаточно дважды в год проводить профилактический осмотр.

• Впечатляющая долговечность солнечных батарей. Этот период начался 25 лет. Также стоит отметить, что даже по истечении этого срока они не потеряют работоспособность.

• Установка солнечных панелей может быть субсидирована государством. Например, это активно происходит в Австралии, Франции, Израиле. Во Франции полностью возмещается 60% стоимости солнечных батарей.

Среди недостатков можно выделить следующие:

• Пока что солнечные батареи не конкурируют, например, если необходимо вырабатывать большое количество электроэнергии. Нефтяная и атомная промышленность делают это лучше.

• Производство электроэнергии напрямую зависит от погодных условий. Конечно, когда на улице солнечно, ваши солнечные батареи будут работать на 100% мощности. В пасмурный день этот показатель значительно уменьшится.

• Солнечные элементы требуют большой площади для выработки большого количества энергии.

Как видите, преимуществ у этого источника энергии даже больше, чем недостатков, а недостатки не так страшны, как могло бы показаться.