Как самостоятельно произвести установку раковины в ванной комнате – понятная инструкция

Установка раковины в ванной своими руками: особенности крепления раковины к стене

Умывальник в ванной комнате – необходимый элемент. В магазинах сантехники сегодня можно найти раковину на любой вкус, любого размера и практически с любым дизайном. Современные умывальники делают не только из санфаянса и керамики, но также из металла, мрамора, искусственного камня и даже из очень прочного стекла.

Но чтобы сантехника работала надежно, важно правильно выполнить монтаж. К счастью, установка раковины в ванной своими руками – задача не слишком сложная. Для этого понадобятся обычные инструменты и минимальные строительные навыки.

Какую раковину можно закрепить на стене?

По типу крепления умывальники для ванны можно разделить на две большие группы: с креплением на основание или на стену. Оба варианта имеют ряд преимуществ и недостатков. Умывальники с основанием устанавливают на специальный пьедестал или на тумбу.

Обычно в ней вырезают отверстие, которое исполняет роль крепежа для раковины. Практически весь вес умывальника приходится на тумбу. Она занимает значительное место в ванной комнате, однако может использоваться для хранения различных мелочей на удобных полках, расположенных внутри.

Популярным решением становится размещение умывальника над автоматической стиральной машиной. В этом случае сифон и прочая арматура крепится максимально близко к стене.

При монтаже умывальника на стену вес конструкции приходится на кронштейны или каркас, поэтому следует закреплять их максимально надежно, точно соблюдая технологию. Лучше всего, если раковина будет установлена на несущую стену, а не на тонкую перегородку.

Если раковина весит много, а стена слишком тонкая, конструкция может просто отвалиться и упасть на пол.

Для установки раковины, закрепленной на стене, используют специальные кронштейны или каркас. Сначала устанавливают эти элементы, затем на них опускают раковину, затем закрепляют смеситель, сифон и все остальное. Иногда удобнее сначала закрепить арматуру, а потом аккуратно поставить умывальник на закрепленную у стены консоль.

В любом случае сифон и трубы, ведущие к канализации, в таких конструкциях остаются на виду. Иногда их прячут за стиральной машиной или декоративным элементом. Порой это невозможно, в этом случае стоит подумать о приобретении красивых элементов, которые не испортят интерьер, например, о хромированном сифоне и т.п.

Отдельно стоит упомянуть достаточно популярный вариант раковины типа “тюльпан”. Собственно умывальник крепится к стене, но удерживает вес конструкции специальное керамическое основание, которое одновременно маскирует фурнитуру, соединяющую умывальник с канализацией и водопроводом.

При установке такой конструкции пригодятся знания о креплении раковины к стене, хотя она и считается напольной.

Регулировать высоту такой конструкции невозможно, она зависит от размеров основания. Обычно со временем хозяйки обнаруживают, что очищать такое основание от загрязнений несколько затруднительно.

Более удобным вариантом может оказаться настенная конструкция “тюльпана”, его еще называют “полутюльпан”. В этом случае к стене крепится и сам умывальник, и основание, на которое он установлен.

Высота обычной консольной модели определяется лишь пожеланиями владельца ванной комнаты. Специальных строительных норм в этом отношении не существует. Определяясь с этими размерами, следует ориентироваться на рост жильцов дома, чтобы обеспечить им достаточный уровень комфорта.

Еще одна интересная разновидность раковины – это так называемый умывальник с подогревом. Нагревается в этом случае не сам умывальник, разумеется, а вода, которая к нему подведена. Эта конструкция уместна там, где нет нормального горячего водоснабжения, например, на даче или в частном доме. Это не слишком выгодное и довольно громоздкое приобретение.

Раковина просто комплектуется проточным обогревателем, для работы которого требуется большое количество электроэнергии. Для решения проблемы автономного ГВС с помощью электроэнергии имеет смысл установить бойлер, который обеспечит необходимым количеством горячей воды не один умывальник, а весь дом.

Подготовительный этап установки

Перед тем, как начать установку раковины в ванной, следует определиться с моделью, ее размерами и порядком подключения устройства к коммуникациям. Для маленькой комнаты важно тщательно провести все измерения, учитывая, что человеку, расположившемуся у раковины, понадобится некоторое количество пространства для утренних (или вечерних) манипуляций.

Интересным и полезным решением для многочисленной семьи может стать умывальник со сдвоенной раковиной. На такую модель устанавливают два смесителя, что позволяет одновременно пользоваться умывальником двум членам семьи.

Надо постараться избежать использования переходников, которые портят внешний вид и ухудшают герметизацию соединений. Если же полностью обойтись без переходников не удается (например, при соединении с очень старыми трубами), обязательно нужно приобрести все необходимое заранее. Кроме того, понадобится обычный строительный инструмент: перфоратор или дрель, рулетка, строительный уровень, дюбеля, крепеж, герметик и т.п.

Если монтаж умывальной раковины в ванной выполняется вместо старой конструкции, необходимо предварительно демонтировать ненужный умывальник и очистить место работы от загрязнений, неровностей и т.п. Кроме того, еще до установки следует убедиться, что кронштейны, на которые будет установлен умывальник, подходят к нему.

Следует понимать, что для разных типов умывальников подходят разные сифоны, это не универсальный элемент. Например, сифон, предназначенный для раковины из санфаянса, нельзя установить на стальную модель.

Обычно надежный производитель поставляет не только раковину для ванны, но и все необходимые для ее успешной установки элементы. Покупая подходящую модель, следует проверить ее комплектность на соответствие позициям, заявленным в паспорте изделия. Это поможет избежать неприятностей во время установки конструкции.

Монтажный процесс в деталях

Чтобы установить настенную раковину, необходимо выполнить ряд достаточно простых операций:

  • Выполнить разметку, обозначив на стене горизонтальной линией положение умывальника.
  • Вертикальными линиями обозначить расположение ванны по ширине.
  • Проверить правильность разметки с помощью строительного уровня.
  • Поочередно приставить к линиям кронштейны и обозначить места отверстий для крепежа.
  • Просверлить отверстия.
  • Забить дюбеля (пробки).
  • Установить и закрепить кронштейны.
  • Поставить раковину на кронштейны в соответствии с рекомендациями изготовителя.
  • Проверить устойчивость положения раковины (она не должна качаться).
  • Установить смеситель, подключить сифон и канализацию.
  • Загерметизировать все соединения, в которых могут возникнуть протечки.

Выполняя отверстия для крепежных элементов, следует помнить о том, что размеры отверстий под крепеж должны быть немного меньше, чем диаметр крепежных винтов или дюбель-шурупов.

Читайте также:
Как установить снегозадержатели на крышу?

По окончании установки раковины, чтобы зафиксировать ее положение, следует вставить шпильки в предназначенные для этого отверстия и закрутить фиксирующие гайки до упора. Необходимо осторожно обращаться с пластиковыми гайками, поскольку при чрезмерном усилии они могут просто лопнуть.

Наглядно процесс монтажа навесной раковины представлен в следующем видеоматериале:


Иногда раковины крепят не на кронштейны, а на специальный цельный каркас, снабженный некоторыми дополнительными элементами: полочками, держателями и т.п. Такой каркас устанавливают примерно в том же порядке: разметка, крепление, каркас, раковина.

Обязательно следует проверить положение каркаса с помощью уровня, чтобы не было перекосов. Чтобы выполнить монтаж умывальника правильно и быстро, рекомендуется воспользоваться помощью друга или члена семьи, особенно, если выбрана тяжелая раковина из тяжелой керамики, стекла или искусственного камня.

Чтобы понять, как закрепить раковину в ванной над стиральной машиной к стене, следует помнить, что для этого понадобится устройство особой конструкции. В нем решетка раковины располагается позади чаши или в ее дальнем углу. Существуют специальные модели таких умывальников, разработанные именно для монтажа над автоматической стиральной машиной.

Они снабжены сифоном бутылочного типа, на котором имеется дополнительный патрубок, предназначенный для подключения стиральной машины к канализации.

Стоимость таких умывальников довольно высокая. Некоторые народные умельцы изготавливают раковину нужной формы самостоятельно, из пластика. А смеситель и подходящий сифон с прочими элементами приобретается отдельно.

Подключение смесителя и сифона

Как уже упоминалось ранее, смеситель и сифон можно установить как после закрепления раковины на предназначенном для нее месте, так и ранее. Смеситель обычно поставляется в комплекте с необходимыми для его монтажа материалами:

  • шпильками;
  • гайками;
  • шайбами;
  • прокладками.

С их помощью к смесителю подводят два гибких шланга: для горячей и холодной воды. Шланги фиксируют гайками, расположенными на их концах. Под каждой гайкой расположена прокладка, с которой следует обращаться осторожно. Нужно проследить, чтобы она располагалась под гайкой равномерно, без перекосов.

Гайку закручивают сначала вручную, а затем осторожно подтягивают рожковым ключом. Не следует прилагать слишком больное усилие, поскольку края металлических элементов могут повредить резиновую прокладку, а это вскоре приведет к протечке.

В нижней части смесителя находятся два небольших отверстия, в которые необходимо вкрутить предназначенные для них шпильки. После этого на смеситель надевают большую круглую прокладку, предотвращающую протечки в месте соединения смесителя с раковиной.

Затем смеситель устанавливают в отверстие раковины, с нижней стороны на шпильки надевают лунообразные прокладки и фиксируют положение устройства с помощью специальной шайбы и гаек.

Большое значение при этом имеет длина гибких армированных шлангов, соединяющих водопроводную систему и смеситель. Чрезмерно длинный шланг будет некрасиво провисать, а короткий шланг будет установлен в натянутом виде и скоро испортится. В любом случае гибкие шланги монтируют на смеситель до того, как поставить его на раковину.

Чтобы выполнить монтаж сифона, необходимо установить на сливное отверстие специальную накладку. По центру накладки ставят длинный винт. Внизу монтируют приемный патрубок, не забывая о специальном резиновом уплотнителе. Затем накладку с патрубком соединяют посредством винта и затягивают отверткой.

На этом этапе также следует помнить о том, что усилие должно быть достаточным, но не чрезмерным, чтобы не повредить детали. Затем на патрубок надевают конусную прокладку и фиксируют ее гайкой. После этого прикручивают верхнюю часть и крышку сифона. Иногда часть сифона удобнее монтировать после того, как раковина установлена на положенном ей месте.

Герметизация стыков

Выполняя работы по герметизации стыков, следует придерживаться ряда полезных правил:

  • Устанавливать прокладку только на сухую поверхность, протирая арматуру ветошью или подсушивая строительным феном.
  • Обезжиривать соприкасающиеся поверхности (например, средством для мытья посуды) и стараться не прикасаться к ним руками без особой необходимости.
  • Для соединения пластиковых и металлических деталей использовать специальные паронитовые прокладки, они обычно имеют жесткую поверхность и окрашены в желтый или красный цвет.
  • Слишком длинные патрубки укорачивать только специальным труборезом для пластиковых труб, избегая даже незаметных перекосов.
  • Для установки резиновых прокладок использовать силиконовый герметик, чтобы добиться максимально долговечного соединения.
  • Если на прокладках и уплотнителях имеются заусенцы, их следует обязательно удалить.
  • При установке конус прокладки должен быть направлен в противоположную от гайки сторону.
  • Если резиновая прокладка пересохла и утратила гибкость, обязательно ее заменить.

Соблюдение этих правил позволит надежно герметизировать места соединений и надежно защитить их от протечек.

Установка раковины в ванной.

Умывальник устанавливается на последнем этапе капитального ремонта ванной комнаты. В магазинах сантехники выбор данных приборов огромен, разнообразие конфигураций и дизайна позволяет подобрать идеальную модель для любого интерьера. Практически все типы раковин можно установить самостоятельно. Для этого нужно уметь пользоваться сантехническим инструментом, в точности соблюдать инструкции производителя. Рассмотрим актуальные виды приборов и ключевые нюансы их монтажа.

1. Высота установки

Это важнейший параметр, который определяет удобство использования сантехнического прибора для всех членов семьи. Рекомендуемая универсальная высота — 80-85 сантиметров от пола до верхнего края борта прибора. Такая высота подходит для взрослых людей с различным ростом.

Вполне допустимо отойти от рекомендуемых параметров. Если пользователь имеет высокий рост, то удобней установить изделие на высоте 90–93 см, при низком росте немного опустить. Для семьи с детьми высота умывальника не должна превышать 80 см.

2. Классификация раковин по технологии монтажа

Современные модели имеют самые разнообразные конструкции. Они могут просто крепиться к стене, устанавливаться на столешницу или встраиваться в тумбу. Фирменные модели комплектуются полным набором крепежных элементов. Выбор способа установки зависит от конструктивных особенностей изделия.

подвесные или консольные

встраиваемые и накладные

3. Какие инструменты нужны для самостоятельного монтажа

Кроме инструкций производителя и наших рекомендаций, для проведения монтажа потребуется набор сантехнических инструментов и некоторых расходных материалов. В арсенале должны быть: карандаш и отвертка, рулетка и уровень, силиконовый герметик, ключи разводной и гаечный, шуруповерт или обычная дрель, дюбеля, саморезы с антикоррозийным покрытием, обмотка.

Читайте также:
Летний водопровод на даче своими руками из полипропилена

Популярные раковины:

Раковина Bocchi Scala Arch 1078-001-0126 белая

Раковина Bocchi Scala Arch 1078-001-0126 белая

Раковина Bocchi Scala Arch 1077-001-0126 белая

Раковина Bocchi Scala Arch 1077-001-0126 белая

Раковина Andrea Comfort 60х55 cм

Раковина Roca Diverta 32711600Y 55 см

Раковина Santek Анимо 55 без отверстия для смесителя

Раковина Bocchi Etna 1114-001-0125 белая

Раковина Roca Bol 42

Раковина Andrea Orion 60х50 cм

Умывальник Santek Пилот 50

Умывальник Santek Пилот 50

Раковина Della Otti без отверстия

Раковина Della Otti без отверстия

4. Установка раковины на кронштейнах

Это несложная и самая распространенная технология монтажа. Она включает в себя 5 этапов:

На стене установки проводим карандашом ровную линию параллельно полу. Высоту определяете индивидуально.

Измеряем толщину стенки прибора, ту, которая будет прилегать к стене. Полученный параметр — расстояние, которое отмеривается вниз от проведенной базовой линии, на отмеренной отметке проводим еще одну линию. Это место, где будут закреплены кронштейны.

Отмеряете точное расстояние между кронштейнами. Прикладываем их к базовой линии, отмечаем места крепления. На отметках сверлим отверстия, вставляем в них дюбеля и крепим к стене кронштейны.

Согласно инструкции производителя крепим на кронштейны чашу.

Подсоединяем смеситель и сифон.

5. Монтаж раковины на пьедестале

Преимущества такого типа — пьедестал берет на себя основную нагрузку, надежно поддерживает чашу, скрывает водопроводную проводку, сифон. Но в таких приборах фиксированная высота установки. В комплектации идут все необходимые элементы. Если длины гибких шлангов недостаточно для подсоединения к системе водопровода, то потребуется купить шланги нужной длины.

Разметка. Приставляем к стене пьедестал, аккуратно ставим на него чашу. Выставляем ровно по уровню, через монтажные отверстия отмечаем точки крепления. В отметках просверливаем отверстия, забиваем в них дюбели и вкручиваем саморезы с винтовой резьбой для гайки.

Установка смесителя и сифона. Подсоединяем к смесителю гибкие шланги. С обратной стороны смесителя расположен специальный паз, в который нужно установить резиновую прокладку-кольцо. Устанавливаем смеситель плотно в отверстие раковины. С обратной стороны нужно установить резиновый уплотнитель и шайбу. Затем кран фиксируем гайкой и шпилькой. Потом обираем и монтируем сифон. Подключение сифона к канализационному выводу выполняется посредством гофры-патрубка, но только после монтажа умывальника.

Монтажными отверстиями надеваем чашу на саморезы и фиксируем гайками с пластиковыми шайбами (исключают повреждение фаянса).

Подключаем гибкие шланги к водопроводу, сифона — к выводу канализации. Затем подставляем под чашу пьедестал. Как правило, для установки пьедестала не требуется дополнительное крепление к полу, он стоит устойчиво.

Важный момент

При монтаже чаши не стоит максимально сильно затягивать гайки, чтобы не повредить изделие.

6. Установка раковины на полупьедестале

Такие модели смотрятся изящно, позволяют сэкономить пространство. Полупьедестал является декоративным элементом и не выполняет несущие функции. Он только скрывает коммуникации. Высота здесь не фиксированная, а определяется самостоятельно.

В комплектации идут мощные кронштейны, которые крепятся на отмеренной высоте к стене посредством дюбелей и саморезов. При их креплении обязательно используется строительный уровень, чтобы обеспечить ровное расположение чаши.

На установленные кронштейны навешивается чаша и производится подключение к системам водопровода и канализации (собираем и устанавливаем смеситель и сифонную группу).

В зависимости от модели, монтаж полупьедестала производится посредством пружинного подвеса или шпилек. Оба варианта обеспечивают надежное крепление декоративной ножки.

7. Нюансы монтажа навесных и консольных раковин

Навесные модели комплектуются для специальной системой инсталляции, посредством которой и выполняется их установка. Консольные могут быть супер компактными, исполненные с тумбой или шкафчиком. Отдельный их вид — умывальники “кувшинки”, предназначенные для установки над стиральной машиной. Подвесные модели отличаются универсальностью, их можно подобрать под любой интерьер. В плане монтажа они более сложные и крепятся исключительно к капитальной стене.

На стену крепятся мощные кронштейны или рамочная конструкция (в зависимости от модели).

Собирается сифон. В навесных/консольных моделях предусмотрен бутылочный сифон из отшлифованной нержавеющей стали, который имеет прямой вывод в канализацию. Его сборку нужно выполнять точно по инструкции производителя.

Установка чаши на кронштейны и фиксация гайками.

Установка смесителя и бутылочного сифона.

Также можно установить умывальник на навесной полке, которая будет выполнять функцию кронштейнов, распределит нагрузку от оборудования, скроет элементы коммуникаций, при этом будет выполнять роль функционального места для хранения косметических средств.

Технология установки раковины на подвесную полку не особо сложная:

Отмечаем высоту прибора.

Прикладываем к отметке чашу и отмечаем места крепления.

Сверлим отверстия, в них вставляем пробки для дюбелей.

Приставляем раковину и крепим.

Отмечаете крепления под подвесную полку.

Сразу отмечаем, место сливного отверстия и труб водопровода.

Смеситель устанавливаем до монтажа полки.

Просверливаете в стене отверстия и посредством дюбелей устанавливаем полку. Важно следить, чтобы отверстие слива совмещаться с соответствующим в полке.

8. Монтаж угловой конструкции

Такие модели идеальны для маленьких ванных комнат. Их установка не сложная. Если умывальник устанавливается на угловой конфигурации тумбе, то сначала устанавливаем тумбу, затем монтируем на нее раковину.

При стандартном подвесном варианте (без подставки), первоначально определяется и отмечается высота. Затем прислоняем прибор и отмечаете карандашом места крепления. Перепроверяем отмеченные размеры рулеткой. По разметке просверливаем отверстия и вставляем пластиковые пробки. Прислоняем чашу и затягиваем дюбеля. Собираем и подключаем смеситель и сифон.

9. Встраиваемый и накладной монтаж

Такие раковины являются приоритетным выбором для просторных помещений. Их часто устанавливают парно на одно ровное основание — столешница, тумба. Форма чаши может быть любой, даже самой нестандартной. Накладные устанавливаются на поверхность, а встраиваемые врезаются в поверхность. Это самый эргономичный вариант.

Чаша врезного умывальника может устанавливаться несколькими способами: быть скрытой и монтироваться под столешницей (актуально для столешниц из натурального камня), бортики чаши выступают и находятся над столешницей (идеальный вариант для прямоугольных чаш), полувстроенная — чаша врезается в столешницу, но ее фронтальная часть выступает за ее пределы.

Читайте также:
Как установить дымоход для буржуйки?

Выполняется разметка столешницы под вырезку отверстия. Как правило, для врезных моделей производители предусматривают в комплектации специальный шаблон для переноски точной разметки.

По разметке электролобзиком выпиливается отверстие.

Торец отверстия нужно очистить наждачкой и нанести герметик в 2–3 слоя.

Собираются и устанавливаются на умывальник смеситель и сифон.

Бортик оклеивается специальной водонепроницаемой лентой, которая выступает уплотнителем.

На бортик устанавливаются крепежные элементы, идущие в комплекте.

Чашу нужно аккуратно перевернуть и на край нанести герметик.

Далее выполняется установка умывальника в отверстие, и плотно затягиваются крепежные элементы.

Выполняется подключение сифона к выводу канализации, шланги смесителя подключаются к водозабору.

Важный нюанс

Для установки раковины в столешницу из натурального камня без профессионалов не обойтись, так как тут важна максимальная аккуратность, навыки и специальное оборудование.

10. Подсоединение сифона и смесителя

Сифон — затвор для вывода воды из умывальника. Процедура его подключения не сложная, если все делать в правильном порядке:

подключение слива к раковине

заведение сифона в отверстие слива

заделка стыков герметиком

после монтажа проводится контрольный слив воды

на концах шланга крепятся резиновые прокладки-кольца

к смесителю подсоединяются шланги (важно их закручивать максимально до конца)

смеситель монтируется на раковину (крепления выполняются посредством хомутов или гайками).

Как видите, не все так сложно в сантехническом деле. Если придерживаться инструкций производителя и знать технологию монтажа, то можно вполне успешно справиться с установкой раковины в ванной самостоятельно, без привлечения профессиональных мастеров.

Солнечная батарея своими руками

Солнечные лучи, как альтернативный источник энергии, приобретают все более широкую популярность среди населения. Особенно это касается жителей частного сектора, постепенно избавляющихся от энергетической зависимости. Однако подобные системы еще довольно дороги и не все могут их приобрести. В таких ситуациях наилучшим выходом становится солнечная батарея изготовленная своим руками из подручных материалов.

  1. Выбор фотоэлементов
  2. Расчет и проектирование
  3. Формула для расчета
  4. Выбор места установки
  5. Подготовка материалов и инструмента
  6. Как собрать солнечную батарею своими руками
  7. Сборка корпуса солнечной батареи
  8. Пайка проводов и соединение фотоэлементов
  9. Нанесение герметизирующего слоя
  10. Окончательная сборка солнечной панели

Выбор фотоэлементов

Любая солнечная батарея для дома сделанная своими руками, будет в любом случае стоить значительно ниже, чем заводская. У известных производителей производится тщательный отбор фотоэлементов, в процессе которого отсеиваются заготовки, имеющие пониженные или нестабильные показатели. Поверхность готовых изделий покрывается специальным стеклом, снижающим отражение света, отсутствующим в свободной продаже. В производстве применяются многие другие методы исследования пластинок, совершенно не подходящие для домашних условий.

Однако, солнечная батарея своими руками вполне может быть изготовлена, а полученные самоделки обладают хорошей работоспособностью и не столь заметно отличаются от изделий промышленного производства. Зато экономия денежных средств получается практически в два раза, и в определенных условиях делать панели не только целесообразно, но и выгодно.

Следовательно, основная цель на стадии подготовки заключается в правильном выборе наиболее подходящих фотоэлементов. По техническим причинам пленочные или аморфные изделия можно сразу же исключить и остановиться на пластинках их кремниевых кристаллов. В самых первых домашних опытах рекомендуется воспользоваться более дешевыми элементами из поликристаллов и лишь потом переходить к работе с монокристаллическими кремниевыми материалами.

Приобрести фотоэлементы для солнечной батареи возможно на известных зарубежных торговых площадках, таких как Алиэкспресс, Амазон и других. Они находятся там в свободной продаже в виде отдельных пластинок с различной производительностью и габаритными размерами, что позволяет собрать солнечную панель требуемой мощности.

Кроме того, существуют бракованные изделия, относящиеся к так называемому классу В, имеющие различные повреждения в виде небольших сколов и трещин. На производительность это почти не влияет, зато их стоимость значительно ниже, поэтому они чаще всего используются в самодельных гелиосистемах.

Выбор пластинок прежде всего осуществляется по их внешнему виду. Монокристаллические элементы имеют однотонную поверхность темно-синего цвета, на которой расположена хорошо заметная электродная сетка. В поликристаллических пластинках поверхность покрыта более светлым узором, образованным многочисленными мелкими кристалликами. Подробнее чем отличаются монокристаллические панели от поликристаллических читайте здесь https://electric-220.ru/news/monokristallicheskie_i_polikristallicheskie_solnechnye_batarei/2018-12-26-1624

Расчет и проектирование

Для расчетов солнечной батареи, собранной дома, обязательно потребуется перечень всех электроприборов и оборудования, имеющихся в доме. Сразу же нужно выяснить потребляемую мощность каждого из них.

Данные о мощности указываются в маркировке или в техническом паспорте устройства. Их значения довольно приблизительные, поэтому для панели, работающей с инвертором нужно ввести поправку, то есть среднее энергопотребление умножается на поправочный коэффициент. Полученная таким образом общая мощность дополнительно умножается на 1,2, учитывая потери при работе инвертора. Мощные приборы при запуске потребляют ток, в несколько раз превышающий номинальный. В связи с этим, инвертор также должен в течение короткого времени выдерживать двойную или тройную мощность.

Если мощных потребителей довольно много, но одновременно они практически не включаются, то применяемый в системе инвертор с большим выходным током получится слишком дорогим. При отсутствии значительных нагрузок рекомендуется использовать менее мощные недорогие приборы.

Солнечная батарея в домашних условиях рассчитывается по времени работы каждого электроприбора в течение суток. Вычисленное опытным путем, значение умножается на мощность, и в результате получается суточное энергопотребление, измеряемое в киловатт-часах.

Обязательно понадобятся сведения с местной метеостанции о количестве солнечной энергии, которую можно реально получить в этой местности. Расчет данного показателя выполняется на основе показаний среднегодовой солнечной радиации и ее среднемесячных значений при самой плохой погоде. Последняя цифра позволяет определить минимальное количество электроэнергии, достаточное для решения текущих задач.

Получив исходные данные можно приступать к определению мощности одного фотоэлемента. Вначале показатель солнечной радиации нужно разделить на 1000, в результате, получаются так называемые пикочасы. В это время интенсивность солнечного свечения составляет 1000 Вт/м 2 .

Формула для расчета

Количество энергии W, вырабатываемое одним модулем, определяется по следующей формуле: W = k*Pw*E/1000, в которой Е – величина солнечной инсоляции за определенный период времени, k – коэффициент, составляющий летом – 0,5, зимой – 0,7, Pw – мощность одного модуля. Поправочный коэффициент учитывает потери мощности фотоэлементов при нагревании солнечными лучами, а также изменение наклона лучей относительно поверхности в течение дня. Зимой элементы нагреваются меньше, поэтому и значение коэффициента будет выше.

Читайте также:
Как хранить вареных раков

Учитывая суммарную мощность энергопотребления и данные, полученные с помощью формулы, рассчитывается общая мощность фотоэлементов. Полученный результат делится на мощность 1 элемента и в итоге будет требуемое количество модулей.

Существуют различные модели с целым рядов мощностей элементов – от 50 до 150 Вт и выше. Выбирая компоненты с необходимыми показателями, можно собрать солнечную панель с заданной мощностью. Например, если потребность в электроэнергии составляет 90 Вт, то необходимы два модуля по 50 Вт каждый. По такой схеме можно создать любую комбинацию из имеющихся фотоэлементов. В любом случае расчеты следует производить с некоторым запасом.

Количество фотоэлементов оказывает влияние на выбор емкости аккумуляторной батареи, поскольку именно они создают зарядный ток. Если мощность панели 100 Вт, то минимальная емкость АКБ должна быть 60 А*ч. С возрастанием мощности панелей потребуются и более мощные аккумуляторы.

Выбор места установки

Производительность солнечных панелей во многом зависит от места их установки. Поэтому, перед тем как сделать солнечную батарею своими руками, нужно заранее определиться, где она будет расположена.

Одновременно, следует учитывать следующие факторы:

  • Степень затененности. Если вокруг панели находятся здания, заросли деревьев и прочие габаритные предметы, создающие тень, она не сможет нормально функционировать и вырабатывать достаточное количество электроэнергии. Кроме того, панель может очень быстро прийти в негодность, не оправдав расходы на ее изготовление.
  • Ориентирование панелей относительно солнца. Световой поток, создаваемый солнечными лучами, должен максимально захватывать поверхность фотоэлементов. Жители северного полушария направляют панель главной стороной на юг, а в южном полушарии ориентация выполняется строго на север.
  • Угол наклона. Также выбирается в зависимости от положения и местных координат и устанавливается в соответствии с широтой. Для расчетов угла установки панели в интернете существуют онлайн-калькуляторы, выдающие наиболее подходящий градус.
  • Наличие свободного доступа для чистки, ремонта и обслуживания. В процессе эксплуатации лицевая поверхность панели постепенно покрывается пылью, грязью, а зимой – снегом. В результате, ее эффективность заметно снижается. В некоторых случаях требуется полная замена солнечных батарей. Поскольку очистка будет выполняться самостоятельно, батарею желательно устанавливать в удобном и доступном для себя месте.

Подготовка материалов и инструмента

Прежде чем начинать изготовление солнечных батарей своими руками, необходимо заготовить все требующиеся материальные ресурсы и инструменты:

  • Пластинки фотоэлементов.
  • Диоды Шоттки для шунтирования фотоэлектрических элементов.
  • Специальные шины или многожильный медный провод для соединения модулей между собой.
  • Антибликовое стекло хорошего качества или плексиглас. Любые препятствия на пути солнечных лучей приводят к росту потерь энергии. Преломление света должно быть минимальным.
  • Все материалы, необходимые для пайки.
  • Фанера, рейки или алюминиевые уголки для сборки каркаса.
  • Силиконовый герметик.
  • Метизы, крепления.
  • Защитный состав или краска, чтобы обработать деревянные поверхности.
  • Обычные инструменты – отвертки, кисти малярные, стеклорез, паяльник, ножовки по дереву и металлу и другие приспособления для конкретной ситуации.

Самая первая солнечная батарея собранная своими руками из подручных материалов должна изготавливаться из пластинок, к которым уже припаяны выводы. За счет этого снижается риск их повреждений во время сборки. Если же имеется опыт работы с паяльником, то будет дешевле купить обычные фотоэлементы и самостоятельно припаять к ним провода. По результатам расчетов заранее известно, какие пластинки будут соединяться последовательно, а какие – параллельно. Лучше всего составить предварительную схему подключения или макет и по ней делать монтаж.

Размеры каркаса определяются в соответствии с размерами ячеек. Между каждым элементом оставляется тепловой зазор 3-5 мм, а сама рамка не должна перекрывать края элементов.

Как собрать солнечную батарею своими руками

Сборка корпуса солнечной батареи

Сборка солнечных батарей, а именно, корпуса может выполняться в разных вариантах. В первом случае ее можно сделать из фанерных листов и деревянных реек, поэтому такой монтаж не представляет особой сложности. Конструкции выпиливаются по размерам, а затем соединяются между собой саморезами. Все стыки и швы предварительно промазываются герметиком. Все деревянные части покрываются краской или специальными защитными составами. Дальнейшие работы проводятся только после полного высыхания конструкции.

Немного сложнее изготовить солнечную батарею из алюминиевого уголка. В этом случае сборка каркаса происходит в следующем порядке:

  • Сборка из уголка прямоугольного каркаса.
  • В каждом углу конструкции сверлятся отверстия под крепления.
  • Внутренняя часть профиля по всему периметру покрывается силиконовым герметиком.
  • Внутрь каркаса на обработанные места укладывается текстолит или оргстекло, вырезанные по размеру. Их нужно как можно плотнее прижать к уголкам.
  • Внутри корпуса лист прозрачного материала фиксируется крепежными уголками, установленными по углам.
  • Дальнейшие работы проводятся после полного высыхания герметика. Предварительно, все внутренние поверхности протираются от пыли и загрязнений.

Пайка проводов и соединение фотоэлементов

Все элементы для солнечных батарей отличаются повышенной хрупкостью и требуют аккуратного обращения. Перед началом пайки они протираются, чтобы поверхность была идеально чистой. Элементы с припаянными проводниками все равно следует проверить и устранить обнаруженные недостатки.

На каждой фотопластинке имеются контакты с различной полярностью. Вначале проводники припаиваются к ним, а уже потом соединяются между собой.

При использовании шин вместо проводов, необходимо учитывать следующие особенности:

  • Шины размечаются и разрезаются на требуемое количество полосок.
  • Контакты пластин протираются спиртом, после чего на них наносится тонкий слой флюса, с одной стороны.
  • Шина прикладывается по всей длине контакта, после чего по ней нужно провести разогретым паяльником.
  • Пластина переворачивается, и такая же операция повторяется на другой стороне.

Паяльник во время монтажа нельзя сильно прижимать к пластине, иначе она может лопнуть. На лицевой стороне после пайки не должно оставаться неровностей. Если они остались, нужно еще раз пройти паяльником по шву.

Читайте также:
Краска для деревянного пола - виды и требования

Чтобы не ошибиться с размещением пластин, перед тем как их собирать, на поверхность листа рекомендуется нанести разметку с учетом всех размеров и зазоров. После этого фотоэлементы укладываются на свои места. Затем контакты панелей соединяются между собой с обязательным соблюдением полярности.

Нанесение герметизирующего слоя

Перед тем как самому герметизировать конструкцию, нужно выполнить тестирование и проверить солнечные батареи на работоспособность. Она выносится на солнце, после чего на выводах шин замеряется напряжение. Если оно в пределах нормы, можно приступать к нанесению герметика.

Один из наиболее подходящих вариантов предполагает следующие действия:

  • Силиконовый герметик наносится на самодельные солнечные батареи капельками по краям корпуса и между пластинами. После этого края фотоэлементов аккуратно прижимаются к прозрачному основанию и должны прилегать к нему как можно плотнее.
  • На каждый край пластинок укладывается небольшой груз, после чего герметик полностью высыхает, а фотоэлементы надежно фиксируются.
  • В самом конце аккуратно промазываются края рамки и все стыки между пластинами. На данном этапе герметиком покрывается все, кроме самих пластинок, он не должен попасть на их оборотную сторону.

Окончательная сборка солнечной панели

После всех операций остается лишь полностью собрать солнечную батарею в домашних условиях.

В этом случае порядок действий будет следующий:

  • В боковой части корпуса устанавливается соединительный разъем, к которому подключаются диоды Шоттки.
  • С лицевой стороны вся сборка пластинок солнечной батареи закрывается прозрачным защитным экраном и герметизируется, чтобы исключить попадание влаги внутрь конструкции.
  • Для обработки лицевой стороны рекомендуется использовать специальный лак, например, PLASTIK-71.
  • После сборки выполняется окончательная проверка, после чего солнечная батарея из подручных средств сделанная своими руками может устанавливаться на свое место.

Как сделать солнечную батарею своими руками

Как сделать солнечную батарею своими руками: способы сборки и монтажа солнечной панели

Углеводороды были и остаются основным источником энергии, однако все чаще человечество обращается к восполнимым и экологически безопасным ресурсам. Это стало причиной повышенного интереса к солнечным батареям и генераторам.

Однако многие не решаются на установку гелиосистемы из-за дороговизны обустройства комплекса. Удешевить продукцию можно, если взяться за ее создание самостоятельно. Сомневаетесь в собственных силах?

Мы расскажем вам, как сделать солнечную батарею своими руками, используя доступные комплектующие. В статье вы найдете всю необходимую информацию для того, чтобы выполнить расчет гелиосистемы, подобрать составляющие комплекса, осуществить сборку и установку фотопанели.

Плюсы и минусы применения гелиосистем

По статистике, взрослый человек ежедневно использует около десятка различных приборов, работающих от сети. Хотя электричество считается относительно экологичным источником энергии, это иллюзия, ведь при его получении используются ресурсы, загрязняющие окружающую среду.

С этой точки зрения, солнечная энергия гораздо выигрышнее.

Комплектующие для сборки солнечных батарей и генераторов давно есть в свободной продаже, и при желании собрать систему может любой желающий. Для этого потребуются некоторые финансовые вложения и время. Процесс сборки кропотлив, требует внимания и точности, зато сама работа не отличается особой трудоемкостью.

Преимущества применения солнечной энергии:

  1. Огромный потенциал. Солнце способно дать достаточно энергии для удовлетворения всех человеческих потребностей. Она возобновляема и неисчерпаема, чем выгодно отличается от угля, нефтепродуктов, природного газа.
  2. Доступность. Солнце есть везде – и в жарких странах, и в самых холодных. Его вполне достаточно для всех нужд.
  3. Экологичность. Из-за тотального энергетического кризиса «зеленая» энергетика – самая перспективная сфера для научных исследований и высокотехнологичных разработок. Солнечные батареи прекрасно справляются со своей задачей без вреда для окружающей среды.
  4. Отсутствие шума. Гелиосистемы работают бесшумно, что выгодно отличает их от многих других источников энергии.
  5. Экономичность. Эксплуатация и обслуживание солнечных батарей не требуют никаких особых затрат. Вложив деньги один раз, владелец может использовать систему в течение 20-25 лет. Главное – своевременно чистить элементы.
  6. Широкая сфера применения. Солнечные батареи могут вырабатывать достаточно энергии для обеспечения дома электричеством и теплом. Однако это не единственная область их применения. Гелиосистемы используют для опреснения воды и даже для обеспечения энергией орбитальных станций.

Пока еще солнечные батареи дороги, хотя уже сейчас появляются способы существенно сэкономить при их самостоятельном изготовлении. Каждый год внедряются новые разработки, которые позволяют упростить и удешевить процесс получения солнечной энергии.

Интересная разработка – гибкие солнечные батареи. Благодаря эластичности, фотополотно значительно проще устанавливать – панель “подстраивается” под форму крыши или другой опоры.

Одна из современных технологий – тонкопленочные модули, которые внедряют в стройматериалы. Также появились прозрачные накопительные элементы, предназначенные для использования в оконных конструкциях.

Это разработка японской компании Sharp. Специалисты считают, что уже в ближайшее время такие солнечные батареи станут в разы мощнее и выгоднее.

По объективным причинам гелиосистемы пока еще не могут полностью заменить углеводороды, т.к. получение и накопление солнечной энергии связано с большими расходами, однако они могут стать неплохим источником альтернативного энергоснабжения дома или отдельных электроприборов.

Технологии быстро развиваются, а солнечные батареи можно модернизировать и наращивать, поэтому стоит начать собирать подходящие системы уже сейчас.

Подробный обзор видов солнечных батарей приведен в этой статье.

Какие комплектующие нужны и где их купить

Основная деталь – солнечная фотопанель. Обычно кремниевые пластины покупают через интернет с доставкой из Китая или США. Это связано с высокой ценой на комплектующие отечественного производства.

Себестоимость отечественных пластин получается настолько высокой, что выгоднее заказать на Еbay. Что касается брака, то на 100 пластин лишь 2-4 непригодны к использованию. Если заказывать китайские пластины, то риски выше, т.к. качество оставляет желать лучшего. Преимущество – только в цене.

Остальные комплектующие можно купить в любом магазине электротоваров. Также потребуются оловянный припой, рама, стекло, пленка, лента и карандаш для разметки.

Как сделать солнечную батарею: 5 лучших мастер-классов

Человечество в целях заботы об экологии и экономии денежных средств начало использовать альтернативные источники энергии, к которым, в частности, принадлежат солнечные батареи. Покупка такого удовольствия обойдется довольно дорого, но не составляет сложности сделать данное устройство своими руками. Поэтому вам не помешает узнать, как самому сделать солнечную батарею. Об этом и пойдет речь в нашей статье.

Читайте также:
Как прикрутить люстру к потолку

Устройство и принципы работы

Солнечные батареи — устройства, генерирующие электроэнергию с помощью фотоэлементов.

Прежде чем говорить о том, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо понять устройство и принципы ее работы. Солнечная батарея включает в себя фотоэлементы, соединенные последовательно и параллельно, аккумулятор, накапливающий электроэнергию, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный и контроллер, следящий за зарядкой и разрядкой аккумулятора.

Как правило, фотоэлементы изготавливают из кремния, но его очистка обходится дорого, поэтому в последнее время начали использовать такие элементы, как индий, медь, селен.

Каждый фотоэлемент является отдельной ячейкой, генерирующей электроэнергию. Ячейки сцеплены между собой и образуют единое поле, от площади которого зависит мощность батареи. То есть, чем больше фотоэлементов, тем больше электроэнергии генерируется.

Для того чтобы изготовить солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо понимать сущность такого явления, как фотоэффект. Фотоэлемент – кремниевая пластинка, при попадании света на которую с последнего энергетического уровня атомов кремния выбивается электрон. Передвижение потока таких электронов вырабатывает постоянный ток, который впоследствии преобразуется в переменный. В этом и заключается явление фотоэффекта.

Преимущества

Солнечные батареи имеют следующие преимущества:

  • безвредность для экологии;
  • долговечность;
  • бесшумная работа;
  • легкость изготовления и монтажа;
  • независимость поставки электричества от распределительной сети;
  • неподвижность частей устройства;
  • незначительные финансовые затраты;
  • небольшой вес;
  • работа без механических преобразователей.

Разновидности

Солнечные батареи подразделяются на следующие виды.

Кремниевые

Кремний — самый популярный материал для батарей.

Кремниевые батареи также делятся на:

  1. Монокристаллические: для производства таких батарей используется очень чистый кремний.
  2. Поликристаллические (дешевле монокристаллических): поликристаллы получают постепенным охлаждением кремния.

Пленочные

Такие батареи подразделяются на следующие виды:

  1. На основе теллурида кадмия (КПД 10%): кадмий обладает высоким коэффициентом светопоглощения, что и позволяет использовать его в производстве батарей.
  2. На основе селенида меди — индия: КПД выше, чем у предыдущих.
  3. Полимерные.

Солнечные батареи из полимеров начали изготавливать относительно недавно, обычно для этого используют фуреллены, полифенилен и др. Пленки из полимеров очень тонкие, порядка 100 нм. Несмотря на КПД 5%, батареи из полимеров имеют свои преимущества: дешевизна материала, экологичность, эластичность.

Аморфные

КПД аморфных батарей составляет 5%. Такие панели изготавливаются из силана (кремневодорода) по принципу пленочных батарей, поэтому их можно отнести, как к кремниевым, так и к пленочным. Аморфные батареи эластичны, генерируют электричество даже в непогоду, поглощают свет лучше других панелей.

Материалы

Для изготовления солнечной батареи потребуются следующие материалы:

  • фотоячейки;
  • алюминиевые уголки;
  • диоды Шоттки;
  • силиконовые герметики;
  • проводники;
  • крепежные винты и метизы;
  • поликарбонатный лист/оргстекло;
  • паяльное оборудование.

Эти материалы обязательны для того, чтобы сделать солнечную батарею своими руками.

Выбор фотоэлементов

Чтобы сделать солнечную батарею для дома своими руками, следует правильно подобрать фотоэлементы. Последние подразделяются на монокристаллические, поликристаллические и аморфные.

КПД первых составляет 13%, но такие фотоэлементы малоэффективны в непогоду, внешне представляют собой ярко-синие квадраты. Поликристаллические фотоэлементы способны генерировать электроэнергию даже в непогоду, хотя их КПД всего лишь 9%, внешне темнее монокристаллических и срезаны по краям. Аморфные фотоячейки изготавливаются из гибкого кремния, их КПД составляет 10%, работоспособность не зависит от погодных условий, но изготовление таких ячеек слишком затратное, поэтому их редко используют.

Если вы планируете применять генерируемую фотоэлементами электроэнергию на даче, то советуем собрать солнечную батарею своими руками из поликристаллических ячеек, так как их КПД достаточно для ваших целей.

Следует покупать фотоячейки одной марки, так как фотоэлементы нескольких марок могут сильно отличаться — это может стать причиной возникновения проблем со сборкой батареи и ее функционированием. Следует помнить, что количество производимой ячейкой энергии прямо пропорционально ее размеру, то есть чем крупнее фотоячейка, тем больше электроэнергии она производит; напряжение ячейки зависит от ее типа, а никак не от размера.

Количество производимого тока определяется габаритами самого маленького фотоэлемента, поэтому следует покупать фотоячейки одинакового размера. Конечно же, не стоит приобретать дешевую продукцию, ведь это значит, что она не прошла проверку. Также не следует покупать фотоэлементы, покрытые воском (многие производители покрывают фотоячейки воском для сохранности продукции при перевозке): при его удалении можно испортить фотоэлемент.

Расчеты и проект

Устройство солнечной панели своими руками — несложная задача, главное, подойти к ее выполнению ответственно. Чтобы изготовить солнечную панель своими руками, следует подсчитать дневное потребление электроэнергии, затем узнать среднесуточное солнечное время в вашей местности и рассчитать нужную мощность. Таким образом, станет понятно, сколько ячеек и какого размера нужно приобрести. Ведь как было сказано выше, генерируемый ячейкой ток зависит от ее габаритов.

Зная необходимый размер ячеек и их количество, нужно рассчитать габариты и вес панели, после чего необходимо выяснить выдержит ли кровля или другое место, куда планируется установка солнечной батареи, задумываемую конструкцию.

Устанавливая панель, следует не только выбрать самое солнечное место, но и постараться закрепить ее под прямым углом к солнечным лучам.

Этапы работы

Корпус

Прежде чем начать делать солнечную панель своими руками, необходимо соорудить для нее каркас. Он защищает батарею от повреждений, влаги и пыли.

Корпус собирается из влагостойкого материала: фанеры, покрытой влагоотталкивающим средством, или алюминиевых уголков, к которым силиконовым герметиком приклеивается оргстекло или поликарбонат.

При этом нужно соблюдать отступы между элементами (3-4 мм), так как необходимо учитывать расширение материала при повышении температуры.

Пайка элементов

Фотоэлементы выкладываются на лицевую сторону прозрачной поверхности, так, чтобы расстояние между ними со всех сторон было 5 мм: таким образом учитывается возможное расширение фотоячеек при повышении температуры.

Фиксируются преобразователи, имеющие два полюса: положительный и отрицательный. Если вы хотите увеличить напряжение, соединяйте элементы последовательно, если ток — параллельно.

Во избежание разрядки аккумулятора ночью, в единую цепь, состоящую из всех необходимых деталей, включают диод Шоттки, подсоединяя его к плюсовому проводнику. Затем все элементы спаивают между собой.

Читайте также:
Как рассчитать количество линолеума в комнату?

Сборка

В готовый каркас размещаются спаянные преобразователи, на фотоячейки наносится силикон — все это накрывается слоем из ДВП, закрывается крышкой, а места соединений деталей обрабатываются герметиком.

Даже городской житель может сделать и разместить солнечную батарею на балконе своими руками. Желательно, чтобы балкон был застеклен и утеплен.
Вот мы и разобрали, как сделать солнечную батарею в домашних условиях, оказалось, это совсем несложно.

Идеи из подручных материалов

Можно сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов. Рассмотрим самые популярные варианты.

Солнечная батарея из фольги

Многие удивятся, узнав, что фольгу можно применять для изготовления солнечной батареи своими руками. На самом деле, в этом нет ничего удивительного, ведь фольга увеличивает отражающие способности материалов. Например, для уменьшения перегрева панелей, их кладут на фольгу.

Как сделать солнечную батарею из фольги?

  • 2 «крокодильчика»;
  • медная фольга;
  • мультиметр;
  • соль;
  • пустая пластиковая бутылка без горлышка;
  • электрическая печь;
  • дрель.

Очистив медный лист и вымыв руки, отрезаем кусок фольги, кладем его на раскаленную электроплиту, нагреваем полчаса, наблюдая почернение, затем убираем фольгу с плиты, даем остыть и видим, как от листа отслаиваются куски. После нагревания оксидная пленка пропадает, поэтому черный оксид можно аккуратно удалить водой.

Затем вырезается второй кусок фольги такого же размера, как и первый, две части сгибаются, опускаются в бутылку так, чтобы у них не было возможности соприкоснуться.

Далее «крокодильчики» прицепляются к панели, провод от ненагретой фольги — к плюсу, от нагретой — к минусу, соль растворяют в воде и выливают раствор в бутылку. Батарея готова.

Также фольгу можно применять для подогрева. Для этого ее необходимо натянуть на раму, к которой затем нужно подсоединить шланги, подведенные, например, к лейке с водой.

Вот мы и узнали, как самому сделать солнечную батарею для дома из фольги.

Солнечная батарея из транзисторов

У многих дома завалялись старые транзисторы, но не все знают, что они вполне подойдут для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. Фотоэлементом в таком случае является полупроводниковая пластина, находящаяся внутри транзистора. Как же изготовить солнечную батарею из транзисторов своими руками? Сначала необходимо вскрыть транзистор, для чего достаточно срезать крышку, так мы сможем разглядеть пластину: она небольших размеров, чем и объясняется низкий КПД солнечных батарей из транзисторов.

Далее нужно проверить транзистор. Для этого используем мультиметр: подключаем прибор к транзистору с хорошо освещенным p-n переходом и замеряем ток, мультиметр должен зафиксировать ток от нескольких долей миллиампера до 1 или чуть больше; далее переключаем прибор в режим измерения напряжения, мультиметр должен выдать десятые доли вольта.

Прошедшие проверку транзисторы размещаем внутри корпуса, например, листового пластика и спаиваем. Можно изготовить такую солнечную батарею своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и радиоприемников маленькой мощности.

Солнечная батарея из диодов

Также подходят для сборки батарей старые диоды. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совсем несложно. Нужно вскрыть диод, оголив кристалл, являющийся фотоэлементом, затем нагревать диод 20 секунд на газовой плите, и, когда припой расплавится, извлечь кристалл. Остается припаять вытащенные кристаллы к корпусу.

Мощность таких батарей невелика, но для электропитания небольших светодиодов ее достаточно.

Солнечная батарея из пивных банок

Такой вариант изготовления солнечной батареи своими руками из подручных средств большинству покажется очень странным, но сделать солнечную батарею своими руками из пивных банок просто и дешево.

Корпус сделаем из фанеры, на которую поместим поликарбонат или оргстекло, на задней поверхности фанеры зафиксируем пенопласт или стекловату для изоляции. Фотоэлементами нам послужат алюминиевые банки. Важно выбрать именно банки из алюминия, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо и обладает лучшим теплообменом.

Далее в нижней части банок проделываются отверстия, крышка срезается, и ненужные элементы загибаются для обеспечения лучшей циркуляции воздуха. Затем необходимо очистить банки от жира и грязи с помощью специальных средств, не содержащих кислоты. Далее необходимо герметично скрепить банки между собой: силиконовым гелем, выдерживающим высокие температуры, или паяльником. Обязательно нужно очень хорошо просушить склеенные банки в неподвижном положении.

Прикрепив банки к корпусу, окрашиваем их в черный цвет и закрываем конструкцию оргстеклом или поликарбонатом. Такая батарея способна нагревать воду или воздух с последующей подачей в помещение.

Мы рассмотрели варианты того, как сделать солнечную панель своими руками. Надеемся, что теперь у вас не возникнет вопроса, как сделать солнечную батарею.

Видео

Как сделать солнечные батареи своими руками – видео урок.

Изготовление солнечной батареи для дома своими руками

Основой солнечной батареи являются фотоэлектрические преобразователи (солнечные модули), которые обращают энергию солнечного света в электричество. Для того, чтобы в доме пользоваться бытовыми приборами за счет солнечной батареи, таких модулей должно быть достаточно много.

  • Выбор комплектующих для изготовления ↓
  • Технология изготовления своими руками ↓
  • Сборка корпуса ↓
  • Соединение фотоэлементов ↓
  • Герметизация солнечной панели ↓
  • Финальная сборка солнечной батареи ↓
  • Преимущества и недостатки солнечной батареи ↓
  • Установка ↓
  • Схема электроснабжения дома ↓

Энергии, вырабатываемой одним модулем, недостаточно для удовлетворения энергетических потребностей. Между собой фотоэлектрические преобразователи связаны одной последовательной цепью.

Части, из которых состоит солнечная батарея:

  1. Солнечные модули,объединенные в рамки.В одной рамке объединяются от единиц до нескольких десятков фотоэлектрических элементов. Для обеспечения электроэнергией целого дома понадобится несколько панелей с элементами.
  2. Аккумулятор. Служит для накопления получаемой энергии, которую затем можно использовать в темное время суток.
  3. Контроллер. Он следит за разрядкой и зарядкой аккумулятора.
  4. Инвертор. Преобразует постоянный ток, полученный от солнечных модулей в переменный.

Солнечный модуль (или фотоэлектрический элемент) основан на принципе p-n перехода, и по своему устройству очень напоминает транзистор. Если у транзистора спилить шляпку и на поверхность направить солнечные лучи, то подключенным к нему прибором можно определить мизерный электрический ток. Солнечный модуль работает по такому же принципу, только поверхность перехода у солнечного элемента значительно больше.

Читайте также:
Каркасные дома и их преимущества

Как и многие типы транзисторов, солнечные элементы изготавливаются из кристаллического кремния.

По технологии изготовления и материалам различают три вида модулей:

  1. Монокристаллические. Изготовлены в виде цилиндрических кремниевых слитков. Преимущества элементов заключается в высокой производительности, компактности и в наибольшем сроке службы.
  2. Тонкопленочные. Делается напыление слоев фотоэлектрического преобразователя на тонкую подложку. КПД тонкопленочных модулей относительно невысок (7-13%).
  3. Поликристаллические. Расплавленный кремний заливается в квадратную форму, затем остуженный материал режется на квадратные пластинки. Внешне отличаются от монокристаллических модулей тем, что края углов у поликристаллических пластин не обрезаны.

Аккумулятор. В солнечных батареях наибольшее применение нашли свинцово-кислотные аккумуляторы. Стандартный аккумулятор имеет напряжение 12 вольт, для получения большего напряжения собирают аккумуляторные блоки. Так можно собрать блок напряжением 24 и 48 вольт.

Контроллер заряда солнечных батарей. Контроллер заряда действует по принципу регулятора напряжения в автомобиле. В основном солнечные панели на 12 вольт выдают напряжение от 15 до 20 вольт, и без контроллера могут быть повреждены перегрузкой. При 100% заряженном аккумуляторе контроллер отключает модули и предохраняет аккумулятор от закипания.

Инвертор. Солнечные модули вырабатывают постоянный ток, а для использования бытовых приборов и техники требуется переменный ток и напряжение 220 вольт. Инверторы предназначены для преобразования постоянного тока, делая его переменным.

Выбор комплектующих для изготовления

Чтобы снизить себестоимость солнечной станции, нужно попробовать собрать ее самостоятельно. Для этого потребуется закупить необходимые комплектующие, какие-то элементы можно изготовить самому.

Самостоятельно получится собрать:

  • рамки с фотоэлектрическими преобразователями;
  • контроллер зарядки;
  • инвертор напряжения;

Самые большие затраты будут связаны с приобретением самих солнечных элементов. Детали можно заказать из Китая или на eBay, такой вариант обойдется дешевле.

Благоразумно приобретать работоспособные преобразователи с повреждениями и дефектами – они просто забракованы производителем, но вполне исправны. Нельзя покупать элементы разных размеров и мощности – максимальный ток солнечной батареи будет ограничен током самого малого элемента.

Для изготовления рамки с солнечными элементами потребуется:

  • алюминиевый профиль;
  • солнечные элементы (обычно 36 штук для одной рамки);
  • паяльник;
  • припой и флюс;
  • дрель;
  • крепежные делали;
  • силиконовый герметик;
  • медная шина;
  • лист прозрачного материала (оргстекло, поликарбонат, плексиглас);
  • лист фанеры или текстолита(оргстекла);
  • диоды Шоттки;

Технология изготовления своими руками

Для сборки солнечной батарей потребуется:

  1. Сконструировать рамку (корпус).
  2. Спаять все солнечные элементы в параллельную цепь.
  3. Закрепить солнечные элементы на рамке.
  4. Сделать корпус герметичным – прямое попадание атмосферных осадков на фотоэлектрические элементы недопустимо.
  5. Разместить батарею в районе наибольшей солнечной освещенности.

Для удовлетворения энергетических потребностей частного дома одной солнечной панели (рамки) будет недостаточно. Исходя из практики, с одного квадратного метра солнечной панели можно получить 120 Вт мощности. Для нормального энергообеспечения жилого дома потребуется где-то 20 кв. м. площади солнечных элементов.

Чаще всего батареи размещают на крыше дома с солнечной стороны.

Сборка корпуса

Корпус можно собирать из фанерного листа и реек, или из алюминиевых уголков и листа и оргстекла (текстолита). Необходимо определиться, сколько элементов будет размещаться в рамке. Следует учитывать, что между элементами необходим зазор в 3-5 мм, и размер рамки рассчитывается с учетом этих расстояний. Расстояние необходимо для того, чтобы при тепловом расширении пластины не прикасались друг с другом.

Сборка конструкции из алюминиевого профиля и оргстекла:

  • из алюминиевого уголка делается прямоугольный каркас;
  • По углам в алюминиевом корпусе сверлятся отверстия для крепежа;
  • на внутреннюю часть профиля корпуса наносится силиконовый герметик по всему периметру;
  • в раму устанавливается лист оргстекла (текстолита) и плотно прижимается к раме;
  • по углам корпуса с помощью шурупов ставятся крепежные уголки, которые надежно фиксируют лист прозрачного материала в корпусе;
  • герметику дают основательно высохнуть;

Все, корпус готов. Перед размещением солнечных элементов в корпусе необходимо тщательно протереть поверхность от грязи и пыли.

Соединение фотоэлементов

Обращаясь с фотоэлектронными элементами, следует помнить, что они очень хрупкие и требуют бережного отношения. Перед соединением пластин в последовательную цепочку их сначала тщательно, но аккуратно протирают– пластины должны быть идеально чистыми.

Если фотоэлементы были куплены уже с припаянными проводниками, это упрощает процесс соединения модулей. Но перед сборкой в этом случае необходимо проверить качество готовой пайки, и если есть неровности – устранить их.

На фотоэлектрических пластинах предусмотрены контакты по обеим сторонам – это контакты разной полярности. Если проводники(шины) еще не припаяны, необходимо сначала припаять их к контактам пластин, а затем уже соединить фотоэлектрические элементы между собой.

Чтобы припаять шины к фотоэлектрическим модулям, нужно:

  1. Отмерить нужную длину шины и нарезать на куски нужное количество полосок.
  2. Протереть контакты пластин спиртом.
  3. Тонким слоем нанести на контакт флюс по всей длине контакта с одной стороны.
  4. Приложить шину точно по длине контакта и разогретым паяльником медленно провести по всей поверхности пайки.
  5. Перевернуть пластину и повторить все операции пайки на другой стороне.

Что нужно сделать, чтобы правильно и точно произвести соединение фотоэлектрических элементов:

  1. Если нет опыта в сборке элементов, рекомендуется воспользоваться разметочной поверхностью, на которой следует разместить элементы (фанерный лист).
  2. Расположить солнечные панели строго по разметке. Размечая, не забывать оставлять расстояние между элементами 5 мм.
  3. Пропаивая контакты пластин, обязательно следить за полярностью. Фотоэлементы должны быть правильно собраны в последовательную цепочку, иначе батарея не будет нормально работать.

Механический монтаж панелей:

  1. В корпусе сделать разметку для пластин.
  2. Солнечные элементы поместить в корпус, положив их на оргстекло. В рамке закрепить силиконовым клеем по размеченным местам. Клея много не наносить, только крохотную каплю по центру пластины. Нажимать осторожно, чтобы не повредить пластины.В корпус лучше перемещать пластины вдвоем, одному будет неудобно.
  3. Соединить все провода по краям пластин с общими шинами.

Герметизация солнечной панели

Прежде чем герметизировать панель, нужно протестировать качество пайки. Конструкцию аккуратно выносят поближе к солнечному свету и замеряют напряжение на общих шинах. Оно должно быть в пределах ожидаемых значений.

Читайте также:
Можно ли закрыть гипсокартоном дымоход от газовой колонки

Как вариант, герметизацию можно провести следующим образом:

  1. Нанести капельки силиконового герметика между пластинами и по краям корпуса, аккуратно пальцами руки края фотоэлементов прижать к оргстеклу. Нужно, чтобы элементы как можно плотнее легли к прозрачному основанию.
  2. Поставить на все края элементов небольшой груз, допустим, головки из автомобильного набора инструментов.
  3. Дать герметику хорошо высохнуть, пластины за это время надежно зафиксируются.
  4. Затем промазать аккуратно все стыки между пластинами и краями рамки. То есть, нужно промазать в корпусе все, кроме самих пластин. Попадание герметика на края тыльной стороны пластин допустимо.

Финальная сборка солнечной батареи

  1. Сбоку корпуса установить соединительный разъем, разъем соединить с диодами Шоттки.
  2. Закрыть с наружной стороны пластины защитным экраном из прозрачного материала. В данном случае, оргстеклом. Конструкция должна быть герметичной и исключать проникновение в нее влаги.
  3. Лицевую сторону (оргстекло) желательно обработать, например, лаком (лак PLASTIK-71).

Для чего нужен диод Шоттки? Если свет падает только на часть солнечной батареи, а другая часть затемнена, возможен выход элементов из строя.

Диоды помогают избежать поломки конструкции в таких случаях. При этом теряется мощность на 25%, но без диодов не обойтись – они шунтируют ток, ток идет в обход фотоэлементов. Чтобы падение напряжения было минимальным, необходимо применять низкоомные полупроводники, такими являются диоды Шоттки.

Преимущества и недостатки солнечной батареи

У солнечных батарей есть как преимущества, так и недостатки. Если бы были только одни плюсы от применения фотоэлектрических преобразователей, весь мир давно бы уже перешел на этот вид получения электроэнергии.

Преимущества:

  1. Автономность источника питания, нет зависимости от перебоев напряжения в централизованной электросети.
  2. Отсутствие абонентской платы за использование электроэнергией.

Недостатки:

  1. Высокая себестоимость оборудования и элементов.
  2. Зависимость от солнечного освещения.
  3. Возможность повреждения элементов солнечной батареи вследствие неблагоприятных погодных условий (град, буря, ураган).

В каких случаях целесообразно использовать установку на фотоэлектрических элементах:

  1. Если объект (дом или дача) находится на большом удалении от линии электропередач. Это может быть загородный коттедж в сельской глубинке.
  2. Когда объект расположен в южном солнечном районе.
  3. При совмещении различных видов энергии. Например, отопление частного дома с помощью печного отопления и солнечной энергии. Себестоимость маломощной солнечной станции будет не столь высока, и может быть экономически оправдана в данном случае.

Установка

Монтировать батарею необходимо по месту максимальной освещенности солнечным светом. Панели могут крепиться на крыше дома, на жестком или поворотном кронштейне.

Лицевая часть солнечной батареи должна быть обращена на юг или юго-запад под углом от 40 до 60 градусов. При монтаже нужно учитывать внешние факторы. Панели не должны загораживаться деревьями и другими предметами, на них не должна попадать грязь.

Несколько рекомендаций, которые помогут сберечь деньги и время при изготовлении солнечных панелей:

  1. Лучше покупать фотоэлементы с небольшими дефектами. Они также работоспособны, только имеют не такой красивый внешний вид. Новые элементы очень дороги, сборка солнечной батареи будет экономически не оправдана. Если нет особой спешки, пластины лучше заказать на eBay, это обойдется еще дешевле. С пересылкой и Китая нужно быть осторожнее – большая вероятность получить бракованные детали.
  2. Фотоэлементы нужно купить с небольшим запасом, велика вероятность их поломки во время монтажа, особенно, если нет опыта сборки подобных конструкций.
  3. Если элементы пока не используются, следует припрятать их в надежное место во избежание поломок хрупких деталей. Нельзя складывать пластины большими стопками – они могут лопнуть.
  4. При первой сборке следует изготовить шаблон, на котором будут размечены места расположения пластин перед сборкой. Так легче вымерять расстояния между элементами перед пайкой.
  5. Паять необходимо маломощным паяльником, и ни в коем случае не применять усилие при пайке.
  6. Для сборки корпуса удобнее применять алюминиевые уголки, деревянная конструкция менее надежная. В качестве листа с тыльной стороны элементов лучше использовать оргстекло или другой подобный материал и надежнее, чем крашеная фанера, и эстетично выглядит.
  7. Располагать фотоэлектрические панели следует в местах, где солнечное освещение будет максимальным в течение всего светового дня.

Схема электроснабжения дома

Последовательная цепь энергоснабжения частного дома на солнечных батареях выглядит следующим образом:

  1. Солнечная батарея из нескольких панелей, которые расположены на скате крыши дома, либо на кронштейне. В зависимости от энергопотребления, панелей может быть до 20 штук и больше. Батарея вырабатывает постоянный ток 12 вольт.
  2. Контроллер зарядки. Устройство предохраняет аккумуляторы от преждевременного разряда, а также ограничивает напряжение в цепи постоянного тока. Тем самым, контроллер защищает аккумуляторы от перегрузки.
  3. Инвертор напряжения. Преобразует постоянный ток в переменный ток, обеспечивая тем самым возможность потребления электроэнергии бытовыми приборами.
  4. Аккумуляторы. Для частных домов и дач ставят несколько аккумуляторов, соединяя их последовательно. Служат для накопления энергии. Энергия аккумуляторов используется в темное время суток, когда элементы солнечной батареи не вырабатывают ток.
  5. Электросчетчик.

Довольно часто в частных домах система энергоснабжения дополняется резервным генератором.

В целом, собрать солнечную батарею своими руками не так уж и сложно. Необходимы только определенные средства, терпение и аккуратность.

Инструкция по самостоятельной сборке солнечной батареи из недорогих китайских панелей

Альтернативной энергетикой сейчас занимаются не только специалисты. Варианты автономных источников питания интересуют и любителей, которые дружат с электро- и радиотехникой. Применительно к солнечным батареям главная сложность в реализации проекта – их высокая цена. А если учесть, что для частного дома понадобится несколько панелей, то некоторый скепсис в плане их использования в быту становится понятен.

Хотя есть неплохое решение для тех, кто привык все делать своими руками – собрать солнечную батарею из отдельных панелей. Например, китайских, которые стоят относительно недорого.

По опыту их практического применения можно сделать вывод, что они вполне оправдывают ожидания мастера. А если ориентироваться на комплект класса B (более дешевая продукция), то экономия при самостоятельной сборке источника питания достигается значительная.

Читайте также:
Монтаж сэндвич дымохода: 125 фото сборки и установки сэндвич-труб для дымохода

Для получения образца в 145 Вт общим напряжением 18 В придется выложить за китайские панели (36 штук) около 3 100 рублей (если приобретать через Интернет, к примеру, на площадках Alibaba, Ebay) против 6 180 (стоимость готового аналога промышленного изготовления). Получается, есть смысл потратить время и сделать такую батарею.

Рекомендация по выбору панелей

Не только китайские, а все солнечные панели делятся на моно- (более дорогие) и поликристаллические (аморфные). В чем разница? Не вдаваясь в технологию изготовления, достаточно указать, что первые характеризуются однородной структурой. Поэтому их КПД выше, чем у аморфных аналогов (примерно 25% против 18%) и стоят они дороже.

Визуально их можно отличить по форме (показано на рисунке) и оттенку синего. Монокристаллические панели несколько темнее. Ну а есть ли смысл в экономии на мощности, решать придется самостоятельно. К тому же следует учесть, что производством недорогих поликристаллических панелей в Китае занимаются в основном мелкие фирмы, экономящие буквально на всем, в том числе, и на исходных материалах. Это напрямую отражается не только на себестоимости, но и на качестве продукции.

Все фотоэлементы соединяются в единую энергетическую цепочку проводниками. В зависимости от типа панелей, они могут быть уже зафиксированы по месту или отсутствовать. Значит, припаивать их придется своими руками. Все кристаллические образцы довольно хрупкие, и обращаться с ними нужно крайне аккуратно.

Если нет должных навыков работы паяльником, то лучше приобрести панели класса A (более дорогие). Покупая дешевые аналоги (B), желательно взять хотя бы один в запас. Практика сборки солнечных батарей показывает, что повреждений точно не избежать, поэтому лишняя панель однозначно понадобится.

Солнечные панели продаются в двух возможных вариантах – с восковым покрытием (для предохранения от повреждений при транспортировке) и без него. Если панели с защитным слоем, то их придется подготовить к сборке.

Что необходимо сделать?

  • Распаковать товар.
  • Погрузить комплект в горячую воду. Примерная температура – 90±5 0С. Главное, чтобы это не был кипяток, иначе панели частично деформируются.
  • Разъединить образцы. Признаки того, что воск растаял, заметны визуально.
  • Обработать каждую панель. Технология простая – поочередное погружение их в воду горячую мыльную, потом – чистую. Процедура «омовения» продолжается до тех пор, пока на поверхности не останется следов воска.
  • Просушить. Раскладывать панели следует на мягкой ткани. К примеру, на махровой скатерти.

Порядок сборки

Специфика изготовление каркаса

По сути, это традиционная простейшая рама, материал для которой выбирается в зависимости от места расположения батареи. Обычно на тематических сайтах указывается алюминиевый уголок или древесина. Целесообразность использования последней (при всем уважении к авторам статей) вызывает определенные сомнения. Основная причина – в особенностях любого дерева. Она заключается в содержании влаги, независимо от степени осушки.

Сколько бы процентов ее ни было, скручивания, а то и растрескивания дерева не избежать. С учетом хрупкости панелей – не вариант, однозначно. Долго такая батарея, даже при закреплении на окне внутри строения, не прослужит.

Монтаж батареи

Размеры рамы выбираются исходя из линейных параметров панелей. Горизонтальная ориентация или вертикальная – это зависит от специфики установки батареи, и принципиального значения не имеет.

На каркас крепится лист стекла или поликарбоната (только не ячеистого, а монолитного). Он выполняет защитную функцию, предохраняя фотоэлементы от механического разрушения.

На него, с внутренней стороны каркаса, наносятся капли силиконового герметика (по центру панелей), или он намазывается тончайшим слоем. Рекомендации по использованию смолы (эпоксидной) вряд ли заслуживают внимания, так как о ремонтопригодности батареи в этом случае говорить не приходится.

В раму укладывается расчетное количество панелей (сборка делается заранее). Одна дает напряжение порядка 0,5 В (небольшое отклонение номинала не в счет). Здесь важно не перепутать, где лицевая сторона изделий, а где тыльная.

Задняя часть закрывается мягким съемным матом. Для его изготовления своими руками можно взять поролон (4 см, как минимум) и пленку п/э. Соединяются ее кромки скотчем или спаиваются (если есть специальная машинка).

На этом работа не заканчивается. Между стеклом (поликарбонатом) и панелями останутся воздушные пузырьки, которые снижают эффективность солнечной батареи. Их необходимо удалить. Для этого на мат укладывается плотный материал. Например, фрагмент, подобранный по размерам каркаса, толстой (многослойной) фанеры.

Сверху – груз, вес которого достаточный, чтобы панели слегка придавить. В таком положении батарея оставляется на полсуток, не менее. Здесь следует ориентироваться на ее габариты и равномерность распределения нагрузки.

По истечении этого времени гнет, фанера и мат демонтируются. Сразу же крепить батарею по месту установки нельзя. Понадобится еще некоторое время, чтобы герметик окончательно просох.

Вместо мата можно использовать и иную мягкую подложку. К примеру, опилки, стружку.

Завершающий этап – изготовление задней стенки и ее постановка на место. Для этого берется ДСП, ДВП, фанера, но обязательно с той же подложкой, чтобы защитить панели от деформации.

Особенности сборки схемы

Спайка пластин – процесс сложный, требующий кропотливости и внимательности. Лучше работать паяльником маломощным (24 – 36 Вт). Если используется распространенный в быту на 65, то его следует включать через ограничительное сопротивление. Простейший вариант – последовательное присоединение лампочки-«стоваттки».

Но это не все. Необходимо исключить саморазряд батареи (ночью, в ненастную погоду). Это обеспечивается включением в схему п/п диодов. В качестве проводника (для выводов) целесообразно использовать кабель акустический, который на панели также фиксируется герметиком.

Вариант пленочной солнечной батареи (есть и такой) не рассматривается. Несмотря на некоторые достоинства, у него есть ряд существенных минусов – низкий КПД и необходимость укладки на больших площадях. Для частного дома решение неприемлемое.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: