Сьогодні важко уявити собі заміський будинок або навіть невелику дачу без електрики. Але навіть якщо ваш будинок підключений до централізованої електромережі, можна спробувати зменшити витрати на електроенергію - і ось одного разу ви замислюєтеся, як зробити сонячні батареї. Можна придбати і вже готовий сонячний колектор, але він обійдеться набагато дорожче саморобного, а виготовити його самостійно досить просто.

Згідно розрахункам в сонячний день один квадратний метр сонячної панелі генерує приблизно 120 Вт електроенергії. Відповідно, десятиметрова панель виробляє близько кіловата. У будинку з постійним проживанням родини 3-4 людини щомісячно витрачається 300-350 кВт електроенергії. Тому якщо сонячна батарея стане основним джерелом енергії, загальна площа уловлювача сонячних променів повинна бути не менше 20 квадратних метрів.

Що таке сонячний колектор і як він працює
По своїй конструкції сонячний колектор це всього лише контейнер, в якому закріплено безліч невеликих дуже тендітних пластин - сонячних елементів. Генерируемая ними електроенергія заряджає акумулятор, який і є джерелом електроживлення.

Фотопластини бувають різних розмірів і форм, але:
• незалежно від форми і розміру елементи одного і того ж типу генерують однакову напругу;
• елементи більшої площі генерують більший струм;
• потужність колектора обчислюють за формулою «напруга, помножене на генерований струм».

Таким чином, батарея з великих сонячних осередків при однаковій напрузі видасть велику потужність струму, ніж зібрана з дрібних, але буде більш важкою і громіздкою. Батарея з дрібних осередків дозволяє зібрати більш легкий колектор. Але для того, щоб отримати потрібну потужність, його площа повинна бути більшою.
Не використовуйте в одній сонячної панелі елементи різних розмірів. Максимальний струм, який ви від неї отримаєте, обмежується струмом найменшою осередки. Більші сегменти при цьому будуть працювати не на повну силу.

Матеріали та інструменти
Щоб зібрати сонячну батарею в домашніх умовах, перш за все потрібні фотопластинки. У набір Solar Cells (з 36 і 72 елементів), крім самих пластин, входить все, що потрібно для складання - провідники, шини, діоди Шотткі і паяльний олівець з кислотою. Всі ці комплектуючі можна придбати і окремо.
Потужність такої батареї - 60 ват; напруга - 18 вольт. Енергії заряджатися від неї акумулятора вистачає на кілька годин роботи світильників, телевізора, зарядки для телефону і т. д. Щоб зменшити енергоспоживання, встановіть в будинку не звичайні, а економні люмінесцентні лампи.

В інтернет магазинах можна знайти так звані «модулі В-типу». Такі панелі, відбраковані в промисловому виробництві, зберігають всі свої властивості, але набагато дешевше. Краще купувати пластини з уже припаяними провідниками - саме припаивание проводів забирає найбільше часу.
Загальний порядок робіт
По суті корпус для сонячного колектора - це всього лише ящик c низькими бортами, які не будуть затінювати фотопластинки, коли промені падають під кутом. Його можна виготовити на основі каркаса з алюмінієвого профілю (дном служить лист полікарбонату, оргскла і т. д.), а можна і зі звичайної 10-міліметрової фанери і дерев'яних брусків.

1. По периметру фанерного листа приклейте і додатково пригвинтите шурупами бруски перетином 2 см. Монтувати пластини зручніше не одним масивом, а групами по 18 штук. Для цього посередині прибивають розділову рейку. Ящик всередині і зовні фарбують водостійкою фарбою.
2. У нижній частині корпусу і в розділовій планці 6-міліметровим свердлом просвердлите вентиляційні отвори. Через один з отворів в розділовій рейці проходитиме провід, що з'єднує частини батареї, його можна зробити з урахуванням товщини дроту.
3. «Мозаїку» з фрагментів-осередків збирають на підкладці з будь-якого тонкого, жорсткого і не проводить струм матеріалу (наприклад ДСП) і кріплять в корпусі. Відео за правильній збірці можна знайти на деяких спеціалізованих сайтах. Перед складанням підкладку теж фарбують з двох сторін.

4. Загальний пучок проводів виводиться з батареї через отвір в днищі ближче до її верху. Щоб вони не випадали з корпусу, дроти краще зав'язати у вузол і закріпити герметиком. Після того як він висохне, можна кріпити верхню захисну панель. Якщо накрити і заізолювати батарею до висихання силікону, на внутрішній поверхні захисного екрана від його випарів утворюється плівка, яка знижує прозорість екрану.
5. Лицьову сторону готового колектора накривають оргсклом або іншим міцним прозорим матеріалом. Для кожної частини рами потрібен окремий лист. Їх кріплять шурупами і ізолюють по периметру силіконовим герметиком.

Як очистити фотопластинки від воску?
Так як фотоелементи дуже тендітні, деякі продавці перед відправкою заливають їх воском для запобігання від ударів. Перед тим як починати роботу з такими панелями, їх потрібно очистити. Робиться це за допомогою гарячої води і мильних ванночок.
Покладіть фотоелементи в холодну воду і повільно їх нагрівайте, не доводячи до кипіння - при кипінні вони будуть битися один про одного. Висока температура теж може пошкодити контакти. Розділяти фотопластинки зручно пластмасовими (не металевою) щипцями і лопаткою.

Розділені пластини переносять в другу ємність - з мильною водою, де їх обережно відчищають від залишків воску. Після цього їх промивають у чистій теплій воді і викладають на рушник для просушування. Особливо акуратно треба поводитися з пластинками, до яких вже припаяні провідники: при поділі проводки можуть порватися.

Монтаж фотоелементів
Починають монтаж з промальовування «сітки» на монтажній поверхні і на підкладці. Приклейте по куточках кожної розміченій осередку на монтажній поверхні маленькі пластмасові хрестики, які застосовують для укладання кахлю. Тоді при монтажі платівки не будуть зміщуватися.
Викладіть елементи тильною стороною вгору на відстані 3-5 міліметрів один від одного. з'єднувати фотопластинки в кожній групі з 18 штук потрібно послідовно. Після цього, щоб отримати задану напругу, групи також з'єднують послідовно. Якщо з'єднати пластини та їх групи паралельно, сила струму буде вище, а потужність - нижче, ніж при послідовному з'єднанні.

Для пайки використовують малопотужний паяльник і прутковий припой з каніфольної серцевиною. Точка пайки перед спаюванням змащують олівцем-флюсом. Фотопластини дуже тонкі і крихкі, тому натискати на паяльник можна.
Одну групу споюють «ланцюжками» з 6-ти елементів. Так як їх з'єднують послідовно, середню ланцюжок потрібно обережно повернути по відношенню до двох іншим на 180 градусів. Якщо ви вирішили поєднати ланцюжки між собою спеціальною шиною (широким плоским проводом), повертати середній ряд не потрібно.

Навіщо потрібні діоди Шотткі?
Як вже говорилося, в набори Solar sells, крім самих фотоелементів і матеріалів для паяння, входять так звані діоди Шотткі (шунтуючі діоди). Що це таке і чи обов'язково їх ставити? Спрощено кажучи, ці діоди не дають батареї розряджатися вночі і в похмуру погоду.
Передбачається, що такий діод бажано припаювати до кожної комірки, але на практиці його ставлять на всю батарею («мінус» діода припаивается до «плюса» батареї). Найбільш ж оптимально встановлювати діод Шотткі на кожну половину батареї, описаної вище. Тоді якщо одна її частина опиниться в тіні, друга буде продовжувати працювати. Встановлювати шунтуючі діоди краще всередині, а не зовні батарей - вони ефективніше працюють при більш високій температурі.

Приклеювання панелей
Тепер можна клеїти ланцюжка пластин на підкладку. Нанесіть краплю силіконового герметика в центр кожної з шести платівок в ланцюжки. Переверніть ланцюжок горілиць і покладіть на розмітку. Обережно притисніть, щоб герметик "схопився". Ланцюжок дуже гнучка, тому щоб не порвати тонкі проводки, перевертати її краще удвох.
Обережніше з герметиком! Крапля герметика в центрі пластинки міцно приклеїть її до основи. Але якщо ви завдасте клеїть склад по всій площі пластини, вона з часом зламається. Так відбувається тому, що при нагріванні і охолодженні основа і пластинки розширюються і стискуються по-різному.

Ще один спосіб приклеїти вийшла панель до підкладки - використовувати для цього двосторонню м'яку полімерну монтажну стрічку типу Rollfix. Вона придатна для застосування на відкритому повітрі. Наріжте зі стрічки невеликі шматочки, які (точно так само, як і герметик) помістіть в центри платівок.

Захисне скло
Чим прозорішим буде захисний матеріал сонячної батареї - тим краще. Можна використовувати звичайне товсте віконне скло, а можна взяти для корпусу сонячної батареї частина стандартного склопакета. Але скло може розбитися під час граду, а міняти захисну панель на колекторі досить складно.

Кращим матеріалом для захисного екрану вважаються плексиглас або оргскло. Кріпити лист можна силіконовим герметиком, а можна використовувати все ту ж монтажну стрічку Rollfix. Склярі використовують для приклеювання скла хитрий спосіб, який дозволяє приклеїти його швидко і рівно.

Наклейте монтажну стрічку по периметру короби, але зніміть тільки краєчок захисту з верхнього клейкого шару. Тепер накладіть лист скла, оргскла або плексигласу трохи підніміть його і витягніть «за хвостик» всю захисну плівку. Лист ляже на місце. Тепер залишається заізолювати стики герметиком, і батарея готова.