Солнечный коллектор из пивных банок за 7 шагов (12 фото + 2 видео)

Автор: AccheDin

07 марта 2015 13:24

Метки: Солнечный коллектор  банки  

118719

12

2

Это невероятно простой и недорогой солнечный Коллектор для дополнительного отопления дома, который нагревает воздух напрямую. Самое интересное, что солнечная панель почти полностью выполнена из пустых алюминиевых банок!

0

Смотреть все фото в галерее

Корпус для солнечного коллектора выполнен из дерева (фанера 15 мм), а его передняя панель из Оргстекла / Поликарбоната (вы можете также использовать обычное стекло), толщиной 3 мм. На задней части корпуса установлена ​​стекловата или пенопласт (20мм) в качестве изоляции. Гелиоприемник сделан из пустых банок из-под пива или других напитков, которые окрашены матовой черной краской, устойчивой к высоким температурам. Верхняя часть (крышка) банки специально разработана для обеспечения большей эффективности теплообмена между воздухом и поверхностью банки. (Просьба соблюдать технологию!).

Когда солнечно, независимо от наружной температуры, воздух нагревается в банках очень быстро. Вентилятор возвращает воздух обратно с подогревом воздуха и в комнате тепло.

Готовим банки

0
Для начала мы собрали пустые банки, из которых составим панели солнечных батарей. Надо мыть банки сразу, как только они начинают распространять запахи. Внимание! Банки, как правило, сделаны из алюминия, но есть также некоторые из железа. Банки могут быть проверены с помощью магнита. В днище каждой баночки вставляется пробойник (или гвоздь) и делаются аккуратные отверстия, хотя можно и просверлить дрелью. Затем вставляется суппорт и искажается в соответствии с рисунком. Вместо этого, Вы можете использовать специальные инструменты или большие крестовые отвертки. Верхняя часть банки режется ножницами и изгибается так, чтобы получился «плавник». Его миссия заключается в содействии турбулентному потоку воздуха, чтобы собрать как можно больше тепла от нагретой стенки банки. (Просьба соблюдать технологию!) Всё это необходимо сделать до склеивания банок.

Процесс сборки самодельного солнечного коллектора

Начало сборки этого изделия солнечной энергетики стартует с изготовления змеевика. Если вам удалось подобрать готовый змеевик, окончательная сборка займет намного меньше времени. Подобранный змеевик стоит очень тщательно вымыть под струей воды (желательно горячей), чтобы изнутри вымыть все засоры и избавиться от остатков фреона. Если у вас не нашлось подходящих трубок, то нужное количество вы сможете приобрести в магазине. Но в этом случае придется изготовить сам змеевик. Для его изготовления нарежьте трубки на требуемую длину. Далее, используя угловые переходы, проведите их спайку в форме конструкции змеевика. Дальше, чтобы коллектор можно было подключить к системе водоснабжения, на края змеевика напаивайте сантехнические переходы размерами ¾. Существует несколько вариантов формы и конструкции змеевика, например, можно паять трубки в форме «лесенки» (если вы собрались реализовать такой вариант, тогда покупайте не угловые переходы, вам понадобятся тройники).

Сборка солнечного коллектора

Потом на заранее подготовленный лист металла вы наносите селективное покрытие черной матовой краской, сделать это желательно не меньше чем в пару слоев. Дождитесь, пока воздушный поток высушит краску, и начинайте пайку змеевика (с неокрашенной стороны). Вся конструкция змеевика должна быть припаяна по всей длине трубок, сделав это, вы гарантируете максимально эффективный теплообмен и как следствие – максимальную передачу тепла в систему водоснабжения. Если сделаете все правильно, собранный вами солнечный коллектор заработает так, как и было задумано.

Сажаем банки на клей

0
Лента клея или силикона на банке устойчива к высоким температурам, по крайней мере до 200 ° C. Есть также продукты для склеивания, которые могут выдержать до 280 ° C или 300 ° C. Донышко банки и верх – идеально подходят друг к другу, аккуратно нанесите клей. Подробно разрез склеенных банок можно увидеть на рисунке

0

Чтобы не промахнуться с вертикалью-горизонталью, лучше заранее сделать шаблон из двух досок, сбитых гвоздями под углом 90 градусов. Шаблон на рисунке, будет оказывать поддержку во время сушки банок в целях получения прямой трубы — солнечного тоннеля.

0

0

Труба должна быть зафиксирована, пока клей полностью высохнет.

Какие материалы вам понадобятся

Для сборки собственного солнечного коллектора вы сможете найти все необходимые инструменты и материалы в обычном хозяйственно-сантехническом магазине.

Для конструирования прибора вам необходимо будет запастись:

трубками из меди размером 18 мм (будут служить материалом для создания змеевика);

• сантехническими и угловыми переходами размером 18 мм;
• металлическим листом (примерно 0,8 мм в толщину);
• теплоизоляцией;
• паяльником;
• сотовым поликарбонатом;
• фанерой с брусками из дерева или листами и уголками из алюминия;
• аэрозольной черной краской (должна быть термостойкой);
• абсорбером и минватой.

Важное примечание:

0
Эта конструкция не может накапливать тепловую энергию, которую она производит. Если ночью прохладно, то Коллектор лучше закрыть, иначе дом будет остывать. Это может быть решено простым способом — путем установки клапана или задвижки, что позволит уменьшить потери тепла.

Дифференциальный термостат управляет работой вентилятора и включается/выключается. Этот термостат можно купить в магазинах электронных компонентов. Устройство имеет два датчика. Один установлен в верхнее отверстие для теплого воздуха, другой — внутри нижнего канала прохладного воздуха Коллектора. Если Вы грамотно установили порог температуры, солнечный коллектор может производить в среднем около 1-2 кВт энергии для отопления. Это в основном зависит от того, каков солнечный день.

Генеральная репетиция солнечных коллекторов была сделано во дворе перед установкой системы на дому. Это был солнечный (см. видео) зимний день, облаков нет. В качестве вентилятора был использован небольшой кулер, извлеченных из неисправного блока питания к компьютеру. После 10 минут солнечного света от солнечных коллекторов температура воздуха достигала 70 ° C! После завершения установки коллекторов на стене дома, когда температура окружающего воздуха от -3 ° C, от солнечного коллектора выходило 3 м3/мин (3 кубических метров в минуту) нагретого воздуха. Температура нагретого воздуха поднялась до +72 ° C. Температура измерялась с помощью цифрового термометра. Для расчета мощности Коллектора солнечной тепловой энергии, мы взяли воздушный поток, а средняя температура воздуха — на выходе из блока. Расчетная сила, которую дал солнечный Коллектор, составляла примерно 1950 Вт (ватт), что почти в 3 л.с. (3 л.с.)!

Изготовление конструкции плоского типа

На дачном или загородном участке для бытовых нужд семьи из трех человек достаточно установить водонагреватель площадью 2 м2 для бака на 200 л. Чтобы собрать солнечный коллектор своими силами, понадобятся:

• корпус абсорбера из фанеры и деревянных планок;
• листовая сталь, медь или алюминий для поглотителя солнечной энергии;
• решетка из цельнотянутых труб для теплоносителя;
• изоляционный материал (минеральная вата, Пенофол, пенопласт);
• стекло толщиной больше 5 мм;
• емкость на 200 л;
• 6–7 м медной трубки для теплообменника;
• термостойкая черная краска;
• инструменты для работ по дереву и металлу, сварочный аппарат, крепежные материалы, силикон.

Для экономии средств можно обойтись без металлического абсорбера, а в качестве поглотителя инфракрасного излучения использовать заднюю стенку деревянного корпуса, которую необходимо выкрасить в черный цвет. Медные трубы заменяют полипропиленовыми. Стоимость тройников для их соединения намного ниже сварочных работ.

Изготовить солнечный коллектор своими руками поможет поэтапная инструкция:

• Из металлических труб сваривают решетку для теплоносителя.
• Если есть металлический лист абсорбера, к нему приваривают решетку из труб.
• По чертежам раскраивают фанеру и монтируют корпус.
• Если используют пластиковые трубы, их закрепляют с помощью клипс на основе и соединяют между собой фитингами.
• Корпус и решетку с абсорбером покрывают черной краской.
• Под листовой поглотитель прокладывают изоляцию или утепляют нагреватель с внешней стороны.
• Для крепления стекла по периметру корпуса набивают раму из планок, в которых просверливают входные и выходные отверстия для труб.
• Стеклянные части верхнего покрытия коллектора соединяют алюминиевыми уголками.
• Проводят герметизацию силиконом.

Технология изготовления теплообменника заключается в утеплении бака-накопителя, организации входного и выходного отверстия для медного змеевика, по которому будет циркулировать теплоноситель. Устанавливают коллектор на опору из брусьев 50х50 мм, скрепленных металлическими уголками, так как вес конструкции даже без воды довольно внушительный.

Коллекторы из нетрадиционных материалов

Общая схема и руководство по изготовлению классического солнечного водонагревателя дает простор для самостоятельного моделирования конструкции при помощи подручных средств, сотового поликарбоната, пластикового шланга. Сделать самому небольшой коллектор можно из фреонового контура старого холодильника. Змеевик закрепляют в раме, заднюю стенку изолируют, а сверху накрывают стеклом.

Простейший нагреватель для бассейна на дачном участке можно сделать при помощи садового шланга, который скручивают спиралью и укладывают на пенопластовый изолятор. Стекло создает парниковый эффект и пластиковая труба быстро нагревается. Чтобы увеличить производительность системы, несколько спиралей соединяют последовательно между собой.

Собрать самому легкий и прочный солнечный коллектор из поликарбоната не составит труда, если купить:

• сотовые листы поликарбоната 1000х2000 мм толщиной 4 мм – 2 шт (для теплоносителя и защитного покрытия);
• пенопласт для изоляции задней стенки;
• 2 м трубы ПВХ диаметром 32 мм – 2 шт;
• заглушки и уголки с резьбой для труб – по 2 шт.

Изготовить водонагреватель из поликарбоната поможет инструкция:

1. Сделать чертежи и собрать опорную раму, следуя руководству по работе с древесиной.

2. С помощью дрели с дисковой насадкой в трубах необходимо сделать продольные пропилы по ширине листа поликарбоната.

3. Края поликарбоната обрабатывают наждачной бумагой и обезжиривают.

4. В разрезы вставляют пластины так, чтобы они не перекрывали просвет в трубе.

5. Стыки герметизируют термоклеем для пластика.

6. Окрашивают черной краской.

7. Подключают фитинги и проводят испытание.

Главное – идея и чёткий план

Солнечные панели из банок — это идеальный вариант для владельцев собственного дома. Установив на стене или крыше такую нехитрую конструкцию, вы сможете полностью обеспечить теплом одну из комнат. Такой коллектор поможет вам частично разгрузить котёл. Основную работу всей системы обеспечивает принцип конвекции. Воздух в баночных панелях за день нагревается на солнце и, перемещаясь, эффективно обогревает близлежащее помещение. И главное – никто из ваших знакомых не догадается, из чего на самом деле создана эта «высокотехнологичная» солнечная батарея.

Классификация по температурным критериям

Существует достаточно большое количество критериев, по которым классифицируют те или иные конструкции гелиосистем. Однако для приборов которые можно сделать своими руками и использовать для горячего водоснабжения и отопления, наиболее рациональным будет разделение по виду теплоносителя.

Так, системы могут быть жидкостными и воздушными. Первый вид чаще применим.

Галерея изображений

Фото из

Шаг 1: Сборка коллектора из гофрированной трубы

Шаг 2: Окрашивание солнечного прибора в черный цвет

Шаг 3: Установка подводов для воздуха

Шаг 4: Изготовление крышки для солнечного прибора

Кроме этого часто используют классификацию по температуре, до которой могут нагреваться рабочие узлы коллектора:

1. Низкотемпературные. Варианты, способные нагревать теплоноситель до 50ºС. Применяются для подогрева воды в емкостях для полива, в ванных и душевых в летнее время и для повышения комфортных условий в прохладные весенне-осенние вечера.
2. Среднетемпературные. Обеспечивают температуру теплоносителя в 80ºС. Их можно использовать для обогрева помещений. Эти варианты наиболее подходят для обустройства частных домов.
3. Высокотемпературные. Температура теплоносителя в таких установках может доходить до 200-300ºС. Используются в промышленных масштабах, устанавливаются для обогрева производственных цехов, коммерческих зданий и др.

В высокотемпературных гелиосистемах используется довольно сложный процесс передачи тепловой энергии. К тому же они занимают внушительное пространство, чего не может позволить себе большинство наших любителей загородной жизни.

Процесс изготовления их трудоемок, реализация требует специализированного оборудования. Самостоятельно сделать подобный вариант гелиосистемы практически невозможно.

Высокотемпературные солнечные батареи на фотоэлектрических преобразователях в домашних условиях сделать довольно сложно

Термоэлектрический генератор

Главная > Генераторы > Термоэлектрический генератор

Огромное количество электронных устройств поглощает электрическую энергию, которую надо постоянно возобновлять. Находясь в пути, приходится возить с собой химические источники тока или вырабатывать электричество из механической энергии с помощью сложных и громоздких приспособлений.

Вид термоэлектрического генератора

Ещё раньше Зеебек обнаружил возникновение термо-ЭДС в цепи из разнородных проводников при поддерживании разной температуры в месте контакта.

На основании термоэлектрических эффектов был создан так называемый элемент или модуль «Пельтье», представляющий собой 2 керамические пластины с расположенным между ними биметаллом.

При подаче через них электрического тока, одна сторона пластины нагревается, а другая охлаждается, что позволяет создавать из них холодильники. На рисунке ниже изображены модули разных размеров, применяемые в технике.

Модули «Пельтье» разных размеров

Процесс является обратимым: если поддерживать температурный перепад на элементах с обеих сторон, в них будет вырабатываться электрический ток, что позволяет использовать устройство как термоэлектрический генератор для выработки небольшого количества электроэнергии.

Эффект «Пельтье» заключается в выделении тепла в месте контакта разнородных проводников при протекании по ним электрического тока.

Принцип действия модулей

На контакте разнородных проводников происходит выделение или поглощение тепла в зависимости от направления электрического тока. Поток электронов обладает потенциальной и кинетической энергией. Плотность тока в контактирующих проводниках одинакова, а плотности потоков энергии отличаются.

Если энергия, втекающая в контакт, больше энергии, вытекающей из него, это означает, что электроны тормозятся в месте перехода из одной области в другую и разогревают кристаллическую решётку (электрическое поле тормозит их движение). Когда направление тока меняется, происходит обратный процесс ускорения электронов, когда энергия у кристаллической решётки забирается и происходит её охлаждение (направления электрического поля и движения электронов совпадают).

Энергетическая разность зарядов на границе полупроводников самая высокая и в них эффект проявляется наиболее сильно.

Модуль «Пельтье»

Больше всего распространён термоэлектрический модуль (ТЭМ), представляющий собой полупроводники p-, и n-типов, соединённые между собой через медные проводники.

Схема принципа работы модуля

В одном элементе существует 4 перехода между металлом и полупроводниками. При замкнутой цепи поток электронов перемещается от отрицательного полюса АКБ к положительному, последовательно проходя через каждый переход.

Мощные батарейки на воде на основе пивных банок

Как известно, батарейки на воде не дают сильный ток. Но если сделать их большего размера, чем стандартные пальчиковые батарейки, их мощность значительно увеличится. Для этой задачи подойдут пивные банки.

Что особенно ценно в этой посуде – материал, из которого она штампуется.

Как известно, в самодельных водяных батарейках необходимо подобрать материал электродов, чтобы при погружении в электролит (пресная или соленая вода) между ними возник ток.

Прикольные электронные штучки продаются в этом китайском магазине.

Замечательно, если один из электродов – графит, а второй – магний. Однако магний можно заменить более распространенным в быту алюминием. А в пивной банке, как известно как раз то, что нашей цели. Графит же можно заменить медью. Кроме этих двух частей и воды, понадобится также размельченный древесный уголь.

Ход работы.

Мастера покупают изобретения в лучшем китайском интернет-магазине.

Сначала удалим верхнюю часть пивной банки. На дно положим пенопластовую шайбу для изоляции графитового стержня от дна. Установим стержень внутрь. Заполним банку древесным углем. Теперь зальем ее слегка подсоленной водой. Для герметизации нальем сверху расплавленный парафин. После застывания парафина батарейка готова.

Насыпать графит.

Налить подсоленную воду.

Залить парафином и подключить последовательно, чтобы получить 3 вольта.

На видео протестированы две такие батарейки. Плюсовой провод идет от графита, минусовой от корпуса батарейки.

Как видно, тест показал, что две последовательно соединенные батарейки обеспечивают яркое свечение светодиода и работу некоторых приборов, не требующих высокого напряжения.

К сожалению, автор ролика не измерил напряжение и ток, поэтому с полной уверенностью мы можем говорить о мощных размерах батареек, а о мощности электрической только догадываться. Однако, размер в данном случае имеет значение.

Источник: https://izobreteniya.net/moshhnyie-batareyki-na-vode-na-osnove-pivnyih-banok/

Принцип работы

Коллектор служит для нагревания воды за счет солнечной энергии. Такое устройство можно установить возле летнего душа или на крыше частного дома.

Заводские модели состоят из стеклянной внешней панели и расположенной под ними системы труб. За трубами есть утеплитель. Стекло способствует созданию внутри парникового эффекта.

Рукодельные модели из поликарбоната проще – вода в них нагревается в ячейках самого листа. Горячая жидкость уходит в бак, а на ее место автоматически поступает холодная. В солнечную погоду такой коллектор позволяет нагреть достаточное количество воды для купания нескольких человек.

Новый генератор для термоакустического двигателя Стирлинга

Исследовательская компания Aster Thermoacoustisc подготовила отчет о создании генератора нового типа для термоакустического двигателя Стирлинга.

Напомним, что термоакустический двигатель Стирлинга создает акустические колебания высокой интенсивности за счет разности температур между нагревателем и охлаждающей средой. В двигателе отсутствуют движущиеся части, что гарантирует высочайшую надежность такого устройства.

До настоящего момента, в термоакустических двигателях Стирлинга не была решена проблема преобразования акустических колебаний высокой мощности в электроэнегию. Существующие решения в виде линейных генераторов для систем до 10кВт, являются очень дорогими и массивными.

Линейные генераторы для мощностей более 100кВт вообще не выпускаются промышленностью.

Для решения этих проблем компания Aster Thermoacoustisc разработала радиальную двунаправленную импульсную турбину.

Прототип импульсной турбины для преобразования акустических колебаний в во вращение

Первые тестовые модели турбины, напечатанные на 3D принтере еще в 2012 году, показали хорошие результаты. Появились и первые интересные выводы: мощность генератора практически не зависела от частоты колебаний. КПД турбины при плотности среды, равной атмосферному давлению, принимал типовые значения — 20 — 40%. Однако при повышении плотности среды до 1000 кг/м3, достигал КПД 95%.

Зависимость КПД турбины от плотности среды

Принцип возникновения силы, приводящей во вращение турбину достаточно прост.

При любом направлении течения среды вдоль лепестков турбины, за счет разности давлений по передней и задней кромке, возникает толкающая сила.

Данная сила образуется схожим образом с образованием подъемной силы у крыла самолета, но с симметричным профилем. Поэтому вращающая турбину сила возникает при прямом и обратном движении среды.

• Схема создание силы, при акустических колебаниях
• Механизм работы генератора наглядно показан на видео.

Источник: https://www.joule-watt.com/convertacia-energii/novyj-generator-dlya-termoakusticheskogo-dvigatelya-stiringa/

Концепция проекта

Суть солнечного коллектора заключается в том, что холодная вода из резервуара поступает самотеком в коллектор. Нагретая вода поднимается по каналам вверх и поступает обратно в резервуар. Таким образом, создается естественная циркуляция в замкнутой системе. Коллектор изготавливается из листа поликарбоната или другого пластика с полыми квадратами внутри, идущими вдоль. Чтобы увеличить поглощение солнечного света и повысить производительность коллектора (скорость нагревания воды), пластик можно выкрасить в черный цвет. Но здесь важно помнить, что лист изготовлен из довольно тонкого поликарбоната, поэтому при сильном нагреве при отсутствии циркуляции, он может размягчиться или деформироваться, что повлечет за собой протечки воды. Также стоит отметить, что данное приспособление не подходит для установки в жилых помещениях с целью горячего водоснабжения. Этот экспериментальный проект скорее подходит для оборудования летнего душа на дачном участке.

Как сделать селективное покрытие

Высокоэффективный коллектор имеет высокую степень поглощения солнечной энергии. Лучи попадают на темную поверхность, после чего нагревают ее. Чем меньше излучения отталкивается от абсорбера солнечного коллектора, тем больше тепла остается в гелиосистеме.

Чтобы обеспечить достаточную аккумуляцию тепла требуется создать селективное покрытие. Вариантов производства несколько:

• Самодельное селективное покрытие коллектора — используют любые черные краски, которые после высыхания оставляют матовую поверхность. Есть решения, когда в качестве абсорбера коллектора применяют непрозрачную темную клеенку. На трубы теплообменника, поверхность банок и бутылок наносят черную эмаль, с матовым эффектом.
• Специальные абсорбирующие покрытия — можно пойти другим путем, приобретя для коллектора специальную селективную краску. В состав селективных ЛКМ входят полимерные пластификаторы и присадки, обеспечивающие хорошую адгезию, теплостойкость и высокую степень поглощения солнечных лучей.

Гелиосистемы, используемые исключительно для нагрева воды летом, вполне могут обойтись окрашиванием абсорбера в черный цвет при помощи обычной краски. Самодельные солнечные коллекторы для отопления дома зимой должны иметь качественное селективное покрытие. Экономить на краске нельзя.

• Как сделать плоский солнечный коллектор для отопления

Диапазон приема антенны

Стоит отметить, что банки из-под пива – самый доступный материал для изготовления телевизионной антенны. Однако, такое приемное устройство имеет и определенные недостатки, к которым относится, прежде всего, реальное отсутствие возможности принимать сигналы на дециметровых волнах. Метровый диапазон такие антенны не потянут по своим характеристикам. Технология создания антенны из пивных банок подходит и для создания аналогичных устройств из металлических трубочек. Но вначале необходимо определиться с частотой вещания. Этот показатель имеет прямое отношение к размерам металлических цилиндров. Полоса вещания происходит на частотах от 50 до 230 мГц и подразделяется на 12 каналов.

Частота оказывает влияние также на длину вибраторов и размер кабеля для приемного устройства. Частота в 50 мГц предполагает длину вибратора в 271 – 276 сантиметров, а также соотношение провода 286 сантиметров к 95 сантиметрам.

Порядок действий

Давайте рассмотрим, как сделать простой коллектор своими руками.

Подготовка

Для начала проведите замеры и определите, какую площадь вы можете отвести под устройство. Если крыша сделана из поликарбоната, стекла или подобных относительно непрочных материалов, коллектор не стоит делать слишком большим.

Весьма удобна конструкция, выполненная из двух пластин примерно 2,1х1 м. Один лист непосредственно нагревает жидкость, второй играет роль защитного покрытия. Поликарбонат должен быть только сотовым, желательно черным.

Рекомендованная толщина листа – 4 мм. Суммарная площадь сечения каналов при этом получается 35 см² на погонный метр, что примерно равно сечению трубы 6–7 см диаметром. Таким образом, 1 м² листа будет вмещать до 4 л воды. Лист толщиной 10 мм поместит до 10 л на 1 м².

Помимо поликарбоната, потребуются такие материалы:

• две канализационные трубы ПВХ длиной 2 м и диаметром 32 мм;
• 2 заглушки для труб;
• 2 гибких шланга с резьбовым соединением;
• 2 полипропиленовых уголка-фиттинга с металлической резьбой;
• лист пенопласта для утепления;
• оцинкованные профили из гипсокартона и поперечные рейки для рамы;
• силиконовый герметик.

Полипропиленовые уголки должны плотно входить в трубы, поэтому их лучше приобретать вместе.

Ширина профилей должна соответствовать суммарной толщине листов поликарбоната и пенопласта.

Также вам потребуется устройство для разрезания труб – болгарка или дрель с насадкой в виде пилы.

Если вам не удалось приобрести черные листы, потребуется соответствующая краска. Поликарбонат можно окрашивать нитроэмалью, акриловыми красками на основе воды или аэрозолями для пластика.

Преобразование энергии солнца в электричество

Солнечная энергетика развивается в двух направлениях, полупроводниковые преобразователи генерируют электрический ток из дневного света. Гелиосистема работает благодаря фотоэлементам, которые состоят из двух кремниевых пластин с разной проводимостью. В одной наблюдается избыток отрицательных частиц, в другой – недостаток. Под воздействием света между катодом и анодом начинается перемещение электронов и возникает ток. Современная технология позволяет выпускать моно- и поликристаллические кремниевые пластины, первые имеют более длительный срок эксплуатации и высокий КПД, вторые – низкую стоимость.

Производительность отдельного фотоэлемента имеет небольшое значение, поэтому из них набирают солнечные батареи. Простейший генератор энергии света – последовательная цепочка полупроводниковых пластин с суммарным напряжением. Распространенные фотоэлементы имеют параметры 3,6 А и 0,5 В. Стандартную конструкцию можно собрать из 36 таких пластин, которые будут генерировать ток 18 В, что соответствует примерно 60 Вт. Для увеличения силы тока несколько солнечных панелей соединяют параллельно, при этом возрастает мощность системы, а напряжение остается неизменным.

Фотоэлементы работают, как генераторы энергии в светлое время суток, при затемнении они превращаются в токоприемники, могут перегреться и выйти из строя. Чтобы защитить гелиоустановку от дневных потерь и разрядки аккумулятора ночью, к каждой панели последовательно подключают полупроводниковый диод.

Накапливают энергию, которую производят фотоэлементы, в аккумуляторах с меньшим напряжением. Так как солнечные батареи работают с перерывами при затемнении, то их подключают к емкости через контроллер. Он обеспечивает защиту от перезарядки аккумулятора и переключает систему на резистор. Для использования солнечного света в бытовой электрической сети в схему устанавливают инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный.

Собрать солнечные батареи своими руками можно из готовых фотоэлементов и самодельной рамы:

1. Мощность системы определяют по предполагаемым нагрузкам, затем подсчитывают необходимое количество пластин и площадь, которую они будут занимать.

2. Дно неглубокого корпуса для размещения фотоэлементов выполняют из фанеры. В бортиках необходимо сделать отверстия для проветривания и выравнивания внутреннего давления.

3. Как подложку под пластины используют ДСП, а для защиты от атмосферных осадков применяют оргстекло, которое выдержит удары града.

4. Фотоэлементы выкладывают лицевой стороной на подложку так, чтобы между ними оставался зазор в 5 мм.

5. Соединительные проводники одной пластины размещают над точками пайки на тыльной стороне другой. Используют маломощный паяльник, припой и флюс.

6. Цепочки фотоэлементов скрепляют последовательно с помощью медной проволоки или специальной шины.

7. Панели переворачивают и вместе с подложкой устанавливают в корпус. Присоединяют диоды и выводят провода через отверстие в дне для подключения к аккумулятору.

8. Накрывают раму оргстеклом, герметизируют стыки силиконом. Производят контрольное испытание батареи.