Omatehtud päikesepaneel. Tee-ise-päikeseelektrijaam. Ühendame rakud üheks toitesüsteemiks

Tarbimise ökoloogia. Life hack: sõltumatus energiast ja selle hinna tõus, olgu see siis soojus- või elektrienergia. Appi tulevad päikesepaneelid isetehtud tuuleveskid- üks alternatiivsete elektriallikate tüüpidest

Mida põllumeheks olemine teie jaoks tähendab? Minu jaoks on see iseseisvus. Sõltumatus erinevat tüüpi kehtestatud sanktsioonidest erinevad riigid. Sõltumatus toiduainete hinnatõusust, sest kõike saab kasvatada oma talus. Ja loomulikult on see sõltumatus energiast ja selle hinna tõus, olgu see siis soojus- või elektrienergia. Ühes oma artiklis kirjutasin sellest, kuidas oma kätega biogaasijaama ehitada, kuid see sobib neile põllumeestele, kes kasvatavad karja, aga kuidas on lood nende põllumeestega, kes tegelevad köögiviljakasvatuse või taimekasvatusega?

Appi tulevad päikesepaneelid ja isetehtud tuulikud – üks alternatiivsetest elektriallikatest. Minu arvates peaks kõik koos olema. Tuuleveski laeb akusid, kui on tuul, kuid päikesevalgust pole, ja päikesepaneel teeb vastupidist.

Päikesepaneelide tööpõhimõte:

Et mõista, kuidas päikesepaneele oma kätega kokku panna, peate mõistma nende tööpõhimõtet. See võimaldab teil ostmisel valida sobiva materjali. Arvan, et peate teadma järgmist:

• Päikesepatareid kasutavad fotoelemente, mis võivad olla monokristallilised või polükristallilised. Väga sageli nimetatakse fotogalvaanilisi elemente päikesepatareideks.
• On ebatõenäoline, et saate ise päikesepatareid kokku panna, seega peate need igal juhul ostma. Otsisin neid Venemaalt, aga kahjuks on nüüd kõik tehtud Hiinas.

Allolev video on väljavõte päikesepaneelide teemalisest teadusprogrammist, see räägib veidi ajaloost ja sellest, kuidas päikesepatareid töötavad. Artikli lõpus on üksikasjalik video kuidas päikesepaneeli oma kätega kokku panna.

Pärast seda, kui õppisite videost päikesepatarei tööpõhimõtteid, saame kokku võtta mõned tulemused:

1. Monokristalliliste päikesepatareide efektiivsus on umbes 13%, kuid see on tulusam ainult siis, kui päikesepaisteliste päevade arv on piisavalt suur.
2. Venemaal pole minu arvates nende paneelide paigaldamine tasuv, seega on polükristallilised päikesepatareid, nende kasutegur on ligikaudu 7%, kuid need töötavad paremini pilves ja väheste päikeseliste päevade korral.
3. Nüüd on olemas tehnoloogiad, mis võimaldavad teha fotosilma, mille efektiivsus on üle 40%.
4. Ligikaudu üks fotoelement toodab 2,7 vatti.
5. Polükristalliliste ja monokristalliliste päikesepatareide hind on põhimõtteliselt sama, sama kehtib ka päikesepaneelide puhul.

Peate mõistma, kui palju energiat vajate, ja selle põhjal arvutama vajaliku päikesepaneelide arvu, kuid sellest räägime tulevastes artiklites. Oluline on teada, et päikesepaneele saab kasutada otse, seega kui on vaja vett keeta 2kW veekeetjas, läheb vaja 20 100W paneeli. Kui aga kasutada patareisid, siis saab hakkama 3-5 akuga, mis laadivad akut peale veekeetja vee keema ajamist.

Tahaksin märkida, et akud maksavad sageli sama palju kui paneelid ise. Kui kasutad valgustamiseks päikesepaneele, saad hakkama 200 W paneeliga ja paigaldada oma majja säästupirnid.

Päikesepaneelide kokkupanek oma kätega

Enne päikesepaneelide oma kätega kokkupanemist peate aku jaoks raami tegema. Kaitsekihina ja raamis läbipaistva pinnana kasutatakse pleksiklaasi, võib kasutada ka tavalist klaasi, kuid see pole nii töökindel. Kere jaoks on kasutatud alumiiniumnurki.

OLULINE on pöörata tähelepanu päikesepatareide vooluringi jootmisele, see määrab, kui hästi päikesepaneel töötab. Fotosilmadega on kaasas joodetud juhtmed, mis teeb töö lihtsamaks, aga jootma pead igal juhul. Flux ja joodis on eelnevalt peale kantud.

Et õppida, kuidas päikesepaneeli oma kätega kokku panna, vaadake allolevat videot.

Natuke ökonoomsust päikesepaneelide ja nende ise kokkupanemise tasuvuse kohta

Otsides Internetist fotoelemente päikesepaneelide kokkupanekuks, et neid Venemaalt osta, leidsin need 3200 rubla eest 38 tüki eest. Ma ei pea seda kasumlikuks, kuna nüüd on paneelid hinnaga 4500 rubla, siis 1300-ne vahe väheneb oma aega ja vaeva.

Kui aga otsida Hiina päikesepatareisid, siis 100 tüki eest leiab 4500 rubla. 100 tükist saab kokku panna juba kaks 100 W paneeli. Sel juhul on fotoelementide ostmise eelised ilmne. Juhin teie tähelepanu asjaolule, et allolevas videos on näha fotoelementide kokkupanek, mille suurus on 125*63. Internetist leidsin Hiina päikesepatareid mõõtudega 156*156, nende abiga saab kokku panna 4 100 W päikesepaneeli.

Nagu lubatud, video, kuidas päikesepaneeli oma kätega kokku panna. Väga üksikasjalikult on näidatud jootmise ja tihendamise põhimõte.TELLI MEIE YouTube'i kanal Ekonet.ru, mis võimaldab teil vaadata Internetis, laadida YouTube'ist alla tasuta videoid inimeste tervise ja noorendamise kohta. Armastus teiste ja iseenda vastu,kuidas kõrgete vibratsioonide tunne on tervenemisel oluline tegur - veebileht

P.S. Ja pidage meeles, et lihtsalt oma tarbimist muutes muudame koos maailma! © econet

Liituge meiega

Süsivesinikud on olnud ja jäävad peamiseks energiaallikaks, kuid inimkond pöördub üha enam taastuvate ja keskkonnasõbralike ressursside poole. See on tekitanud suurenenud huvi päikesepaneelide ja generaatorite vastu.

Paljud aga kahtlevad päikesesüsteemi paigaldamises kompleksi varustamise kõrge hinna tõttu. Saate muuta oma tooteid odavamaks, kui hakkate neid ise looma. Kas kahtlete oma võimetes?

Me räägime teile, kuidas olemasolevate komponentide abil oma kätega päikesepatarei valmistada. Artiklist leiate kogu vajaliku teabe päikesesüsteemi arvutamiseks, kompleksi komponentide valimiseks ning fotopaneeli kokkupanekuks ja paigaldamiseks.

Statistika järgi kasutab täiskasvanu iga päev kümmekonda erinevat võrgust töötavat seadet. Kuigi elektrit peetakse suhteliselt keskkonnasõbralikuks energiaallikaks, on see illusioon, sest selle tootmisel kasutatakse saastavaid ressursse.

Milliseid komponente on vaja ja kust neid osta

Põhiosa on päikeseenergia fotopaneel. Tavaliselt ostetakse räniplaate internetist ja tarnitakse Hiinast või USA-st. Selle põhjuseks on kodumaiste komponentide kõrge hind.

Kodumaiste plaatide maksumus on nii kõrge, et eBayst on kasulikum tellida. Mis puudutab defekte, siis 100 plaadist on kasutuskõlbmatud vaid 2-4. Hiina taldrikute tellimisel on riskid suuremad, sest... kvaliteet jätab soovida. Ainus eelis on hind.

Valmis paneeli on palju mugavam kasutada, kuid ka kolm korda kallim, seega on parem otsida komponente ja seade ise kokku panna

Ülejäänud komponente saab osta igast elektrikaupade kauplusest. Vaja läheb ka tinajootet, raami, klaasi, kilet, teipi ja märgistuspliiatsit.

Pildigalerii

Tõenäoliselt pole inimest, kes ei sooviks saada iseseisvamaks. Täieliku kontrolli võimalus oma aeg, reisimine ilma piire ja vahemaid teadmata, mitte mõelda eluasemele ja rahalistele probleemidele – see annab teile tõelise vabaduse tunde. Täna räägime sellest, kuidas päikesekiirgust kasutades saate end energiasõltuvuse koormast vabastada. Nagu arvasite, räägime päikesepaneelidest. Ja kui täpsem olla, siis selle kohta, kas on võimalik oma kätega ehtsat ehitada päikeseelektrijaam.

Loomise ajalugu ja kasutusvõimalused

Inimkond on pikka aega arendanud ideed muuta päikeseenergia elektriks. Esimestena ilmusid päikesesoojuspaigaldised, milles kontsentreeritud päikesekiirte poolt ülekuumendatud aur pööras generaatorturbiine. Otsene muundamine sai võimalikuks alles 19. sajandi keskel, pärast seda, kui prantslane Alexandre Edmond Baccarelle avastas fotoelektrilise efekti. Katsed luua sellel nähtusel põhinev töötav päikesepatarei kroonisid edu alles pool sajandit hiljem silmapaistva Vene teadlase Aleksandr Stoletovi laboris. Fotoelektrilise efekti mehhanismi oli võimalik täielikult kirjeldada ka hiljem – inimkond võlgneb selle Albert Einsteinile. Muide, just selle töö eest sai ta Nobeli preemia.

Baccarelle, Stoletov ja Einstein on teadlased, kes panid aluse kaasaegsele päikeseenergiale

Esimese kristallilisel ränil põhineva päikesefotoelemendi loomisest teatasid Bell Laboratories töötajad maailmale juba 1954. aasta aprillis. See kuupäev on tegelikult tehnoloogia alguspunkt, millest peagi saab süsivesinikkütuse täieõiguslik asendus.

Kuna ühe fotogalvaanilise elemendi vool on milliamprites, tuleb piisava võimsusega elektri tootmiseks need ühendada moodulstruktuuridesse. Kaitstud eest välismõju Päikese fotoelementide massiivid on päikesepatarei (selle lameda kuju tõttu nimetatakse seadet sageli päikesepaneeliks).

Päikesekiirguse elektrienergiaks muutmisel on tohutud väljavaated, sest iga maapinna ruutmeetri kohta tuleb päevas keskmiselt 4,2 kW/tunnis energiat, mis säästab aastas ligi barreli naftat. Esialgu ainult kosmosetööstuses kasutusel olnud tehnoloogia muutus juba eelmise sajandi 80ndatel nii igapäevaseks, et fotoelemente hakati kasutama koduseks otstarbeks – kalkulaatorite, kaamerate, lampide jms toiteallikana. tõsine” päikeseelektripaigaldised. Majade katuste külge kinnitatuna võimaldasid need juhtmega elektrist täielikult loobuda. Täna saame jälgida elektrijaamade sündi, mis on mitmekilomeetrised ränipaneelide väljad. Nende toodetav võimsus võib toita terveid linnu, nii et võime kindlalt öelda, et tulevik on päikeseenergias.

Kaasaegsed päikeseelektrijaamad on mitme kilomeetri pikkused fotoelementide väljad, mis suudavad varustada elektriga kümneid tuhandeid kodusid.

Päikesepatarei: kuidas see töötab

Pärast seda, kui Einstein kirjeldas fotoelektrilist efekti, avanes maailmale sellise näiliselt keerulise füüsikalise nähtuse kogu lihtsus. See põhineb ainel, mille üksikud aatomid on ebastabiilses olekus. Valguse footonite "pommitamisel" löövad elektronid oma orbiitidelt välja - need on voolu allikad.

Peaaegu pool sajandit ei olnud fotoelektrilist efekti praktilise rakendamiseühel lihtsal põhjusel – puudus tehnoloogia ebastabiilse aatomistruktuuriga materjalide tootmiseks. Edasise uurimistöö väljavaated ilmnesid alles pooljuhtide avastamisega. Nende materjalide aatomites on elektronide liig (n-juhtivus) või puuduvad need (p-juhtivus). Kahekihilise n-tüüpi (katood) ja p-tüüpi (anoodkihiga) struktuuri kasutamisel lööb valgusfootonite pommitamine n-kihi aatomitest elektronid välja. Oma kohtadest lahkudes tormavad nad p-kihi aatomite vabadele orbiitidele ja pöörduvad seejärel läbi ühendatud koormuse tagasi oma algsesse asendisse. Tõenäoliselt teab igaüks teist, et elektronide liikumine sisse suletud silmus esindab elektrit. Kuid elektrone on võimalik sundida liikuma mitte tänu magnetväljale, nagu elektrigeneraatorites, vaid päikesekiirguse osakeste voolu tõttu.

Päikesepaneel töötab tänu fotoelektrilisele efektile, mis avastati 19. sajandi alguses.

Kuna ühe fotogalvaanilise mooduli võimsus ei ole elektroonikaseadmete toiteks piisav, kasutatakse vajaliku pinge saamiseks paljude elementide jadaühendust. Mis puudutab praegust tugevust, siis seda suurendatakse paralleelühendus teatud arv selliseid kooste.

Elektrienergia tootmine pooljuhtides sõltub otseselt kogusest päikeseenergia Seetõttu ei paigaldata fotoelemente mitte ainult vabas õhus, vaid nad püüavad ka oma pinda suunata langevate kiirte suhtes risti. Ja selleks, et kaitsta rakke mehaaniliste kahjustuste ja atmosfäärimõjude eest, paigaldatakse need jäigale alusele ja kaitstakse pealt klaasiga.

Kaasaegsete fotoelementide klassifikatsioon ja omadused

Esimene päikesepatarei valmistati seleeni (Se) baasil, kuid seleeni päikesepatareide madal efektiivsus (alla 1%), kiire vananemine ja kõrge keemiline aktiivsus sundisid otsima teisi, odavamaid ja tõhusad materjalid. Ja neid leiti kristallilise räni (Si) kujul. Kuna see perioodilisuse tabeli element on dielektrik, tagas selle juhtivuse erinevate haruldaste muldmetallide lisamine. Sõltuvalt tootmistehnoloogiast on räni fotoelemente mitut tüüpi:

• monokristalliline;
• polükristalliline;
• amorfsest Si-st.

Esimesed valmistatakse kõrgeima puhtusastmega räni valuplokkidest kõige õhemate kihtide äralõikamisel. Väliselt näevad monokristallilised fotoelemendid välja nagu ühevärvilised tumesinised klaasplaadid, millel on selgelt väljendunud elektroodvõre. Nende efektiivsus ulatub 19% -ni ja nende kasutusiga on kuni 50 aastat. Ja kuigi monokristallide baasil valmistatud paneelide jõudlus langeb järk-järgult, on tõendeid selle kohta, et enam kui 40 aastat tagasi toodetud akud on endiselt töökorras ja annavad kuni 80% oma algsest võimsusest.

Monokristallilistel päikesepatareidel on ühtlane tumedat värvi ja lõigatud nurgad – need märgid ei võimalda neid teiste fotoelementidega segi ajada

Polükristalliliste päikesepatareide tootmisel kasutatakse vähem puhast, kuid odavamat räni. Tehnoloogia lihtsustumine mõjutab plaatide välimust – neil ei ole ühtlast tooni, vaid heledam muster, mille moodustavad paljude kristallide piirid. Selliste päikesepatareide efektiivsus on pisut madalam kui monokristallilistel - mitte rohkem kui 15% ja kasutusiga kuni 25 aastat. Peab ütlema, et põhi töönäitajad ei avaldanud absoluutselt mingit mõju polükristalliliste päikesepatareide populaarsusele. Neile on kasulik madalam hind ja väiksem sõltuvus välissaastest, madalad pilved ja orientatsioon Päikesele.

Polükristallilistel päikesepatareidel on tulemasin sinine toon ja heterogeenne muster on tingitud asjaolust, et nende struktuur koosneb paljudest kristallidest

Amorfsest Si-st valmistatud päikesepatareide puhul ei kasutata mitte kristallistruktuuri, vaid kõige õhem kiht räni, mis pihustatakse klaasile või polümeerile. Kuigi see tootmisviis on odavaim, on selliste paneelide eluiga kõige lühem, mis on tingitud amorfse kihi pleekimisest ja lagunemisest päikese käes. Seda tüüpi fotoelemendid ei ole ka oma jõudlusega rahul - nende efektiivsus ei ületa 9% ja töötamise ajal väheneb see oluliselt. Amorfsest ränist valmistatud päikesepaneelide kasutamine on õigustatud kõrbetes – kõrge päikese aktiivsus kompenseerib tootlikkuse languse ning tohutud avarused võimaldavad paigutada igas suuruses päikeseelektrijaamu.

Võimalus pritsida ränistruktuuri mis tahes pinnale võimaldab luua paindlikke päikesepaneele

Fotogalvaaniliste elementide tootmistehnoloogia edasiarendamine on tingitud vajadusest alandada hindu ja parandada jõudlusnäitajaid. Tänapäeva kilefotoelementidel on kõrgeim jõudlus ja vastupidavus:

• põhineb kaadmiumtelluriidil;
• õhukestest polümeeridest;
• kasutades indiumi ja vase seleniidi.

Õhukese kilega fotosilmade kasutamise võimalusest isetehtud seadmetes on veel vara rääkida. Tänapäeval tegelevad nende tootmisega vaid vähesed tehnoloogiliselt “arenenud” ettevõtted, nii et kõige sagedamini võib paindlikke päikesepatarei näha valmis päikesepaneelide osana.

Millised on päikesepatareide jaoks parimad fotogalvaanilised elemendid ja kust neid leida?

Omatehtud päikesepaneelid jäävad oma tehases valmistatud analoogidest alati sammu võrra maha ja sellel on mitu põhjust. Esiteks, kuulsad tootjad Fotoelemendid valitakse hoolikalt, kõrvaldades ebastabiilsete või vähendatud parameetritega rakud. Teiseks kasutatakse päikesepatareide valmistamisel spetsiaalset klaasi, millel on suurenenud valguse läbilaskvus ja vähendatud peegeldusvõime - seda on müügil peaaegu võimatu leida. Ja kolmandaks testitakse enne seeriatootmise alustamist kõiki tööstusdisainilahenduste parameetreid matemaatiliste mudelite abil. Selle tulemusena minimeeritakse elemendi soojendamise mõju aku efektiivsusele, täiustatakse soojuse eemaldamise süsteemi, leitakse ühendussiinide optimaalne ristlõige, uuritakse võimalusi fotoelementide lagunemiskiiruse vähendamiseks jne. See on võimatu. selliste probleemide lahendamiseks ilma varustatud laborita ja vastava kvalifikatsioonita.

Omatehtud päikesepaneelide madal hind võimaldab ehitada paigalduse, mis võimaldab teil energiaettevõtete teenustest täielikult loobuda

Sellegipoolest näitavad isevalmistatud päikesepaneelid häid tulemusi ega jää oma tööstuslikele kolleegidele nii palju alla. Mis puutub hinda, siis siin on meil rohkem kui kaks korda võit, see tähendab, et sama hinnaga annavad omatehtud tooted kaks korda rohkem elektrit.

Kõike eelnevat arvesse võttes tekib pilt, millised päikesepatareid meie tingimustesse sobivad. Kiled kaovad müügil saadavuse puudumise tõttu ja amorfsed - seetõttu lühiajaline teenindus ja madal efektiivsus. Järele jäävad kristallilisest ränist valmistatud rakud. Peab ütlema, et esimeses kodus valmistatud seadmes on parem kasutada odavamaid "polükristalle". Ja alles pärast tehnoloogia katsetamist ja asja selgeks saamist tuleks üle minna monokristallilistele elementidele.

Tehnoloogiate testimiseks sobivad odavad, mittestandardsed fotoelemendid – nagu kvaliteetseid seadmeid, saab neid osta ka välismaalt kauplemisplatvormid

Mis puudutab küsimust, kust saada odavaid päikesepatareisid, siis neid võib leida välismaistelt kauplemisplatvormidelt nagu Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon jne. Seal müüakse neid mõlemaid üksikute päikesepatareide kujul. erinevad suurused nii tootlikkust kui valmis komplektid mis tahes võimsusega päikesepaneelide kokkupanemiseks.

Sageli pakuvad müüjad nn B-klassi päikesepatareisid, mis on kahjustatud mono- või polükristallilised päikesepatareid. Väikesed laastud, praod või puuduvad nurgad praktiliselt ei mõjuta elementide jõudlust, kuid võimaldavad teil neid palju odavamalt osta. Just sel põhjusel on neid kõige tulusam kasutada omatehtud päikeseenergia seadmetes.

Kas fotogalvaanilisi plaate on võimalik millegi muuga asendada?

Harva teeb keegi kodu meistrimees vanade raadiokomponentidega kallihinnalist kasti pole. Kuid vanade vastuvõtjate ja televiisorite dioodid ja transistorid on endiselt samad p-n-siirdega pooljuhid, mis valgustatuna päikesevalgus voolu tekitada. Neid omadusi ära kasutades ja mitut pooljuhtseadet ühendades saate teha tõelise päikesepatarei.

Madala võimsusega päikesepatarei valmistamiseks võite kasutada pooljuhtseadmete vana elementbaasi

Tähelepanelik lugeja küsib kohe, mis saak on. Miks maksta tehases valmistatud mono- või polükristalliliste elementide eest, kui saate kasutada seda, mis on sõna otseses mõttes teie jalge all. Nagu alati, on kurat detailides. Fakt on see, et kõige võimsamad germaaniumitransistorid võimaldavad eredas päikesevalguses mikroamprites mõõdetava voolu juures saada pinget kuni 0,2 V. Selleks, et saavutada parameetrid, mida lame ränist päikesepatarei toodab, on vaja mitukümmend või isegi sadu pooljuhte. Vanadest raadiokomponentidest valmistatud aku sobib vaid matka LED-taskulambi või väikese aku laadimiseks mobiiltelefon. Suuremahuliste projektide elluviimiseks ei saa ilma ostetud päikesepatareideta hakkama.

Kui palju võimsust võite päikesepaneelidelt oodata?

Oma päikeseelektrijaama ehitamisele mõeldes unistavad kõik juhtmega elektrist täielikult loobumisest. Selle idee tegelikkuse analüüsimiseks teeme mõned väikesed arvutused.

Igapäevase elektritarbimise väljaselgitamine on lihtne. Selleks vaadake lihtsalt energiavarustusorganisatsiooni saadetud arvet ja jagage seal märgitud kilovattide arv kuu päevade arvuga. Näiteks kui teile pakutakse tasumist 330 kWh eest, tähendab see, et päevane tarbimine on 330/30 = 11 kWh.

Päikesepatarei võimsuse graafik sõltuvalt valgustusest

Arvutustes tuleks kindlasti arvestada asjaoluga, et päikesepaneel hakkab elektrit tootma ainult valgel ajal, kusjuures kuni 70% tootmisest toimub ajavahemikus kella 9.00-16.00. Lisaks sõltub seadme efektiivsus otseselt päikesevalguse langemisnurgast ja atmosfääri seisundist.

Kerge pilvisus või uduvihm vähendab päikesepatareipaigaldise vooluvõimsust 2–3 korda, pidevate pilvede tõttu pilves taevas aga 15–20 korda. Ideaalsetes tingimustes piisaks päikesepatareist, mille võimsus on 11/7 = 1,6 kW, et toota 11 kWh energiat. Võttes arvesse looduslike tegurite mõju, tuleks seda parameetrit suurendada ligikaudu 40–50%.

Lisaks on veel üks tegur, mis sunnib meid suurendama kasutatavate fotoelementide pindala. Esiteks ei tohiks me unustada, et aku ei tööta öösel, mis tähendab, et vaja läheb võimsaid patareisid. Teiseks on kodumasinate toiteks vaja 220 V voolu, seega on vaja võimsat pingemuundurit (inverterit). Eksperdid ütlevad, et elektrienergia kogunemisel ja muundamisel kaod moodustavad kuni 20–30% selle koguhulgast. Seetõttu tuleks päikesepatarei tegelikku võimsust suurendada 60–80% arvutatud väärtusest. Võttes ebaefektiivsuse väärtuseks 70%, saame meie päikesepaneeli nimivõimsuseks 1,6 + (1,6 × 0,7) = 2,7 kW.

Tugeva vooluga sõlmede kasutamine liitiumakud on üks elegantsemaid, kuid sugugi mitte kõige odavamaid päikeseelektri salvestamise viise

Elektri salvestamiseks vajate madalpinge patareisid, mis on ette nähtud pingetele 12, 24 või 48 V. Nende võimsus peab olema ette nähtud igapäevase energiatarbimise jaoks, millele lisanduvad muundamis- ja muunduskaod. Meie puhul vajame akusid, mis on mõeldud 11 + (11 × 0,3) = 14,3 kW × tund energia salvestamiseks. Kui kasutate tavalisi 12-voldise autoakusid, vajate 14300 Wh / 12 V = 1200 Ah komplekti, see tähendab kuut akut, mille võimsus on 200 ampritundi.

Nagu näete, on isegi keskmise pere majapidamisvajaduste rahuldamiseks vaja tõsist päikeseelektripaigaldist. Mis puudutab isetehtud päikesepaneelide kasutamist kütteks, siis praeguses etapis ei küündi selline idee isegi isemajandamise piirini, rääkimata sellest, et midagi saab päästa.

Aku suuruse arvutamine

Aku suurus sõltub vajalikust võimsusest ja vooluallikate mõõtmetest. Viimast valides pöörate kindlasti tähelepanu pakutavate fotoelementide mitmekesisusele. Omatehtud seadmetes kasutamiseks on kõige mugavam valida keskmise suurusega päikesepatareid. Näiteks polükristallilised paneelid mõõtmetega 3x6 tolli on mõeldud väljundpingele 0,5 V ja voolule kuni 3 A.

Päikesepatarei valmistamisel ühendatakse need järjestikku 30 tükist plokkideks, mis võimaldab saada autoaku laadimiseks vajalikku pinget 13–14 V (arvestades kadusid). Ühe sellise seadme maksimaalne võimsus on 15 V × 3 A = 45 W. Selle väärtuse põhjal pole keeruline arvutada, kui palju elemente on vaja antud võimsusega päikesepaneeli ehitamiseks ja selle mõõtmete määramiseks. Näiteks 180-vatise päikeseelektrikollektori ehitamiseks vajate 120 fotoelementi kogupinnaga 2160 ruutmeetrit. tolli (1,4 ruutmeetrit).

Omatehtud päikesepaneeli ehitamine

Enne päikesepaneeli valmistamise alustamist tuleks lahendada selle paigutuse probleemid, arvutada mõõtmed ning valmistada ette vajalikud materjalid ja tööriistad.

Oluline on valida õige paigalduskoht

Kuna päikesepaneel valmistatakse käsitsi, võib selle kuvasuhe olla ükskõik milline. See on väga mugav, kuna omatehtud seadet saab edukamalt integreerida katuse välisilme või äärelinna kujundusega. Samal põhjusel peaksite enne projekteerimistegevuse alustamist valima aku paigaldamise koha, pidades meeles, et peate arvestama mitme teguriga:

• koha avatus päikesevalgusele päevavalgustundidel;
• varjuliste hoonete ja kõrgete puude puudumine;
• minimaalne kaugus ruumist, kuhu on paigaldatud salvestusvõimsus ja muundurid.

Katusele paigaldatud aku näeb loomulikult orgaanilisem välja, kuid seadme maapinnale asetamisel on eeliseid rohkem. Sel juhul on kahju võimalus välistatud katusematerjalid Tugiraami paigaldamisel väheneb seadme paigaldamise keerukus ja on võimalik õigeaegselt muuta "päikesekiirte lööginurka". Ja mis kõige tähtsam, madalama paigutusega on päikesepaneeli pinda palju lihtsam puhtana hoida. Ja see on garantii, et paigaldus töötab täisvõimsusel.

Päikesepaneeli paigaldamine katusele on tingitud pigem ruumikitsikusest kui vajadusest või kasutusmugavusest.

Mida vajate tööprotsessi ajal

Koduse päikesepaneeli valmistamist alustades peaksite varuma:

• fotoelemendid;
• keerutatud vasktraat või spetsiaalsed siinid päikesepatareide ühendamiseks;
• jootma;
• Schottky dioodid, mis on ette nähtud ühe fotoelemendi voolu väljundiks;
• kvaliteetne peegeldusvastane klaas või pleksiklaas;
• liistud ja vineer raami valmistamiseks;
• silikoonhermeetik;
• riistvara;
• värvida ja kaitsev koostis puitpindade töötlemiseks.

Töös läheb vaja lihtsaimat tööriista, mis kodusel peremehel alati käepärast on - jootekolb, klaasilõikur, saag, kruvikeeraja, pintsel jne.

Tootmisjuhised

Esimese päikesepatarei valmistamiseks on kõige parem kasutada juba joodetud juhtmetega fotoelemente – sellisel juhul väheneb elementide kahjustamise oht kokkupanemisel. Kui aga oled jootekolviga vilunud, saad lahtiste kontaktidega päikesepatareide ostmisel raha säästa. Ülaltoodud näidetes vaadeldava paneeli ehitamiseks vajate 120 plaati. Kasutades kuvasuhet ligikaudu 1:1, on vaja 15 rida 8 fotosilma. Sel juhul saame ühendada iga kaks "veeru" järjestikku ja ühendada paralleelselt neli sellist plokki. Nii saate vältida juhtmete sassi ja saada sujuva ja ilusa paigalduse.

Skeem elektriühendused kodu päikeseelektrijaam

Raam

Päikesepaneeli kokkupanemine peaks alati algama korpuse valmistamisest. Selleks vajame alumiiniumnurki või puidust liistud mitte üle 25 mm kõrgune – sellisel juhul ei heida need fotoelementide välimistele ridadele varju. Meie 3 x 6 tolli (7,62 x 15,24 cm) ränielementide mõõtmete põhjal peaks raami suurus olema vähemalt 125 x 125 cm. Kui otsustate kasutada teistsugust kuvasuhet (näiteks 1:2), raami saab veelgi tugevdada risttalaga, mis on valmistatud samast osast liist.

Kere tagumine külg peaks olema kaetud vineeri või OSB paneeliga ning raami alumisse otsa tuleks puurida puur ventilatsiooniavad. Niiskuse ühtlustamiseks on vaja ühendust paneeli sisemise õõnsuse ja atmosfääri vahel - vastasel juhul ei saa klaasi udusust vältida.

Päikesepaneeli korpuse valmistamiseks sobivad kõige lihtsamad materjalid - puitliistud ja vineer.

Kõrval väline suurus raam, paneel lõigatakse pleksiklaasist või kvaliteetsest suure läbipaistvusega klaasist. Äärmuslikel juhtudel võib kasutada kuni 4 mm paksust aknaklaasi. Selle kinnitamiseks valmistatakse ette nurgaklambrid, millesse tehakse raami külge kinnitamiseks puurid. Pleksiklaasi kasutades saate teha augud otse läbipaistvasse paneeli – see lihtsustab kokkupanekut.

Kaitsma puidust korpus päikesepatarei niiskuse ja seente eest, see on immutatud antibakteriaalse koostisega ja värvitud õlivärviga.

Elektrilise osa kokkupaneku hõlbustamiseks lõigatakse puitkiudplaadist või muust dielektrilisest materjalist substraat vastavalt raami sisemisele suurusele. Tulevikus paigaldatakse sellele fotosilmad.

Jooteplaadid

Enne jootmise alustamist peaksite "välja selgitama" fotoelementide paigutuse. Meie puhul vajame 4 lahtri massiivi, igaühes 30 plaati ja need asuvad korpuses viieteistkümnes reas. Sellise pika ketiga on ebamugav töötada ja suureneb haprade klaasplaatide kahjustamise oht. Ratsionaalne oleks ühendada igaüks 5 osa ja viia lõplik kokkupanek lõpule pärast seda, kui fotoelemendid on aluspinnale paigaldatud.

Mugavuse huvides saab fotoelemendid paigaldada mittejuhtivale substraadile, mis on valmistatud tekstoliidist, pleksiklaasist või puitkiudplaadist

Pärast iga keti ühendamist peaksite kontrollima selle funktsionaalsust. Selleks asetatakse iga koost alla laualamp. Voolu ja pinge väärtusi salvestades saate mitte ainult jälgida moodulite jõudlust, vaid ka võrrelda nende parameetreid.

Jootmiseks kasutame väikese võimsusega jootekolvi (maksimaalselt 40 W) ja head, vähesulavat joodist. Kandke seda väikestes kogustes plaatide juhtosadele, misjärel ühendame ühenduse polaarsust jälgides osad üksteisega.

Fotosilmade jootmisel tuleb olla eriti ettevaatlik, kuna need osad on väga haprad.

Olles kogunud üksikud ketid, keerame need lahti seljaga aluspinna poole ja kasutades silikoonhermeetik liimi pinnale. Iga 15-voldine fotoelement on varustatud Schottky dioodiga. See seade laseb voolul liikuda ainult ühes suunas, nii et see ei lase akudel tühjeneda, kui päikesepaneeli pinge on madal.

Üksikute fotoelementide stringide lõplik ühendamine toimub vastavalt ülaltoodule elektriskeem. Nendel eesmärkidel võite kasutada spetsiaalset bussi või keerdunud vasktraati.

Päikesepatarei rippuvad elemendid tuleks kinnitada kuumsulavliimiga või isekeermestavate kruvidega.

Paneeli kokkupanek

Neil paiknevate fotosilmidega aluspinnad asetatakse korpusesse ja kinnitatakse isekeermestavate kruvidega. Kui raam on tugevdatud risttalaga, tehakse sellesse juhtmete paigaldamiseks mitu puuri. Välja toodud kaabel kinnitatakse kindlalt raami külge ja joodetakse koostu klemmide külge. Polaarsusega segiajamise vältimiseks on kõige parem kasutada kahevärvilisi juhtmeid, mis ühendavad punase klemmi aku plussiga ja sinise selle miinusega. Piki raami ülemist kontuuri kantakse pidev silikoontihendi kiht, mille peale asetatakse klaas. Pärast lõplikku fikseerimist loetakse päikesepatarei kokkupanek lõpetatuks.

Pärast hermeetiku paigaldamist kaitseklaas, saab paneeli transportida paigalduskohta

Päikesepatarei paigaldamine ja ühendamine tarbijatega

Isetehtud päikesepaneel on mitmel põhjusel üsna habras seade ja vajab seetõttu usaldusväärset tugiraami. Ideaalne variant tuleb konstruktsioon, mis võimaldab vaba elektriallika suunamist mõlemale tasapinnale, kuid sellise süsteemi keerukus on enamasti tugev argument lihtsa kaldsüsteemi kasuks. See on liigutatav raam, mida saab valguse suhtes iga nurga alla seada. Üks raami valikutest, mis on valmistatud puidust tala, on esitatud allpool. Selle valmistamiseks võid kasutada metallist nurki, torusid, rehve jne – mida iganes käepärast on.

Päikesepatarei raami joonis

Päikesepaneeli akudega ühendamiseks vajate laadimiskontrollerit. See seade jälgib akude laetuse ja tühjenemise olekut, jälgib väljundvoolu ja lülitub vooluvõrku olulise pingelanguse korral. Samast saab osta vajaliku võimsusega ja vajaliku funktsionaalsusega seadme jaemüügipunktid kus müüakse fotoelemente. Toitumise osas kodutarbijad, siis peate selleks muutma madalpinge pingeks 220 V. Sellega saab edukalt hakkama teine ​​seade - inverter. Peab ütlema, et kodumaine tööstus toodab usaldusväärseid seadmeid, millel on head jõudlusomadused, nii et muundurit saab kohapeal osta - sel juhul on boonuseks "tõeline" garantii.

Ühest päikesepatareist ei piisa kodu täielikuks toiteks – vajate ka akusid, laadimiskontrollerit ja inverterit

Müügil leiate sama võimsusega invertereid, mis erinevad hinna poolest mitu korda. Seda hajumist seletatakse väljundpinge "puhtusega", mis on vajalik tingimus toitev isend elektriseadmed. Nn puhta siinuslainega muundurid on keerulisema konstruktsiooniga ja sellest tulenevalt ka suurema maksumusega.

Video: päikesepaneeli valmistamine oma kätega

Koduse päikeseelektrijaama ehitamine ei ole triviaalne ülesanne ja nõuab nii rahalisi kui ka ajakulusid, aga ka minimaalseid teadmisi elektrotehnika põhiteadmistest. Päikesepaneeli kokkupanekut alustades tuleks jälgida maksimaalset tähelepanu ja täpsust – ainult sel juhul võite loota hea otsus küsimus. Lõpetuseks tahaksin teile meelde tuletada, et klaasi saastumine on üks tootlikkust mõjutavatest teguritest. Ärge unustage päikesepaneeli pinda õigeaegselt puhastada, vastasel juhul ei saa see täisvõimsusel töötada.

on fotogalvaanilised muundurid (päikesemoodulid), mis muudavad päikesevalguse energia elektriks. Päikesepatarei kasutavas majas kodumasinate kasutamiseks peab selliseid mooduleid olema päris palju.

Ühe mooduli toodetud energiast ei piisa energiavajaduse rahuldamiseks. Fotoelektrilised muundurid on omavahel ühendatud ühe jadaahelaga.

Osad, mis moodustavad päikesepatarei:

1. PäikesemoodulidÜhes kaadris on kombineeritud ühikutest kuni mitmekümne fotogalvaanilise elemendini. Terve maja elektrivarustuseks on vaja mitut elementidega paneeli.
2. . Talitab saadud energia kogumiseks, mida saab seejärel pimedas kasutada.
3. Kontroller. See jälgib aku tühjenemist ja laadimist.
4. . Teisendab D.C., saadud päikesemoodulitest muutujaks.

Päikesemoodul (või fotogalvaaniline element) põhimõttel p-n ristmik ja selle struktuur on väga sarnane transistoriga. Kui transistoril kork ära lõigata ja päikesekiired pinnale suunata, saab sinna ühendatud seadmega määrata tillukese elektrivoolu. Päikesemoodul töötab samal põhimõttel, ainult päikesepatarei üleminekupind on palju suurem.

Nagu paljud transistorid, on päikesepatareid valmistatud kristallilisest ränist.

Tootmistehnoloogia ja materjalide põhjal eristatakse kolme tüüpi mooduleid:

1. Monokristalliline. Toodetud silindriliste räni valuplokkide kujul. Elementide eelisteks on kõrge jõudlus, kompaktsus ja pikim kasutusiga.
2. Õhuke film. Fotoelektrilise muunduri kihid pihustatakse õhukesele substraadile. Õhukese kilega moodulite efektiivsus on suhteliselt madal (7-13%).
3. Polükristalliline. Sisse valatakse sularäni ruudu kuju, seejärel lõigatakse jahutatud materjal ruudukujulisteks plaatideks. Väliselt erinevad need monokristallmoodulitest selle poolest, et polükristalliliste plaatide nurkade servad ei ole ära lõigatud.

Aku. Plii-happeakusid kasutatakse kõige sagedamini päikesepaneelides. Tavalise aku pinge on 12 volti, kõrgema pinge saamiseks komplekteeritakse akuplokid. Nii saate kokku panna 24- ja 48-voldise pingega seadme.

Päikese laengu kontroller. Laadimiskontroller töötab autos pingeregulaatori põhimõttel. Põhimõtteliselt tekitab 12 volti pinge 15–20 volti ja ilma kontrollerita võivad need ülekoormuse tõttu kahjustada saada. Kui aku on 100% laetud, lülitab kontroller moodulid välja ja kaitseb akut keemise eest.

Inverter. Päikesemoodulid toodavad alalisvoolu, kuid kodumasinate ja -seadmete kasutamiseks on vaja vahelduvvoolu ja pinget 220 volti. Inverterid on ette nähtud alalisvoolu muutmiseks vahelduvvooluks.

Komponentide valik tootmiseks

Päikesejaama maksumuse vähendamiseks peate proovima seda ise kokku panna. Selleks peate ostma vajalikud komponendid, mõnda elementi saab ise valmistada.

Saate selle ise kokku panna:

• fotoelektriliste muunduritega raamid;
• laadimiskontroller;
• pinge inverter;

Suurimad kulud on seotud selle ostmisega päikesepatareid. Varuosi saab tellida Hiinast või eBayst, see variant tuleb odavam.

Arukas on osta kahjustuste ja defektidega funktsionaalsed muundurid - tootja lükkab need lihtsalt tagasi, kuid on üsna töökorras. Esemeid ei saa osta erinevad suurused ja võimsus - päikesepatarei maksimaalne vool on piiratud väikseima elemendi vooluga.

Päikesepatareidega raami valmistamiseks vajate:

• alumiiniumprofiil;
• päikesepatareid (tavaliselt 36 tk ühe raami kohta);
• jootma ja räbusti;
• puurida;
• tehtud kinnitused;
• silikoonhermeetik;
• vasest siinid;
• läbipaistvast materjalist leht (pleksiklaas, polükarbonaat, pleksiklaas);
• vineeri või tekstoliidi leht (pleksiklaas);
• Schottky dioodid;

Inverteri ise kokku panemine on mõttekas ainult siis, kui energiatarve on väike. Lihtne laadimiskontroller pole nii kallis, seega pole suurt mõtet seadme valmistamisele aega raisata.

DIY tootmistehnoloogia

Päikesepaneelide kokkupanemiseks vajate:

1. Kujundage raam (ümbris).
2. Jootke kõik päikesepatareid paralleelsesse vooluringi.
3. Kinnitage päikesepatareid raami külge.
4. Tee korpus õhukindlaks – otselöök atmosfääri sademed fotogalvaaniliste elementide puhul on vastuvõetamatu.
5. Asetage aku kõige suurema päikesevalguse piirkonda.

Eramu energiavajaduse rahuldamiseks ühest päikesepaneelist (raamist) ei piisa. Praktika põhjal ühest ruutmeeter Päikesepaneel suudab toota 120 vatti võimsust. Elamu normaalseks energiavarustuseks vajate umbes 20 ruutmeetrit. m päikesepatareide pindala.

Kõige sagedamini asetatakse patareid maja päikesepoolsele küljele katusele.

Korpuse kokkupanek

Korpuse saab kokku panna vineerilehtedest ja -liistudest või alumiiniumnurkadest ja -lehtedest ning pleksiklaasist (teksoliit). Peate otsustama, kui palju elemente raami paigutatakse. Tuleb arvestada, et elementide vahel on vaja 3-5 mm vahet ja raami suurus arvutatakse neid vahemaid arvesse võttes. Vahemaa on vajalik selleks, et soojuspaisumise ajal ei puutuks plaadid üksteisega kokku.

Konstruktsiooni kokkupanek alates alumiiniumprofiil ja pleksiklaas:

• ristkülikukujuline raam on valmistatud alumiiniumnurgast;
• Alumiiniumkorpuse nurkadesse puuritakse augud kinnitamiseks;
• peal sisemine osa silikoontihendit kantakse kogu korpuse profiili perimeetri ümber;
• raami sisse paigaldatakse pleksiklaasist leht (teksoliit), mis surutakse tihedalt vastu raami;
• Kinnitusnurgad asetatakse korpuse nurkadesse kruvide abil, mis kinnitavad kindlalt läbipaistvast materjalist lehe korpusesse;
• hermeetikul lastakse põhjalikult kuivada;

See on kõik, keha on valmis. Enne päikesepatareide korpusesse asetamist peate pinna põhjalikult mustusest ja tolmust pühkima.

Fotoelementide ühendamine

Fotoelektrooniliste elementide käsitsemisel pidage meeles, et need on väga haprad ja nõuavad hoolikat käsitsemist. Enne plaatide ühendamist jadaahelasse pühitakse need kõigepealt hoolikalt, kuid õrnalt – plaadid peavad olema täiesti puhtad.

Kui fotoelemendid osteti joodetud juhtidega, lihtsustab see moodulite ühendamist. Kuid enne kokkupanekut on sel juhul vaja kontrollida valmis jootmise kvaliteeti ja ebakorrapärasuste korral need kõrvaldada.

Fotogalvaanilistel plaatidel on kontaktid mõlemal küljel - need on erineva polaarsusega kontaktid. Kui juhtmeid (busse) pole veel joodetud, peate need esmalt jootma plaatide kontaktide külge ja seejärel ühendama fotogalvaanilised elemendid üksteisega.

Siinide jootmiseks fotogalvaanilistele moodulitele vajate:

1. Mõõtke rehvi vajalik pikkus ja lõigake tükkideks vajalik kogus triibud.
2. Pühkige plaatide kontakte alkoholiga.
3. Kandke kontaktile õhuke kiht räbusti kogu kontakti pikkuses ühel küljel.
4. Asetage siinid täpselt piki kontakti ja liigutage kuumutatud jootekolvi aeglaselt üle kogu jootepinna.
5. Pöörake plaat ümber ja korrake kõiki jootmistoiminguid teisel küljel.

Ärge suruge jootekolbi liiga tugevalt vastu plaati, element võib lõhkeda. Samuti on vaja kontrollida jootmise kvaliteeti - fotosilmade esiküljel ei tohiks olla ebakorrapärasusi. Kui konarused ja karedus jäävad, tuleb uuesti ettevaatlikult jootekolbiga üle minna. Peate kasutama väikese võimsusega jootekolbi.

Mida tuleb teha fotogalvaaniliste elementide õigeks ja täpseks ühendamiseks:

1. Elementide kokkupanemise kogemuse puudumisel on soovitatav kasutada märgistuspinda, millele elemendid asetada (vineerileht).
2. Asetage päikesepaneelid rangelt vastavalt märgistustele. Märgistamisel ärge unustage jätta elementide vahele 5 mm vahemaad.
3. Plaatide kontaktide jootmisel tuleb kindlasti jälgida polaarsust. Fotosilmad peavad olema õigesti jadaahelasse kokku pandud, vastasel juhul ei tööta aku korralikult.

Paneelide mehaaniline paigaldus:

1. Tehke korpuses olevate plaatide jaoks märgised.
2. Asetage päikesepatareid korpusesse, asetades need pleksiklaasile. Kinnitage see märgistatud kohtadest silikoonliimiga raami. Ärge kandke palju liimi, vaid väike tilk plaadi keskele. Vajutage ettevaatlikult, et mitte plaate kahjustada. Parem on plaadid korpusesse liigutada koos, see on ühele inimesele ebamugav.
3. Ühendage kõik juhtmed piki plaatide servi ühiste siinitega.

Enne paneeli tihendamist peate kontrollima jootmise kvaliteeti. Konstruktsioon viiakse hoolikalt päikesevalgusele lähemale ja mõõdetakse pinget tavalistel siinidel. See peaks jääma eeldatavate väärtuste piiresse.

Teise võimalusena saab tihendamist teha järgmiselt:

1. Kandke plaatide vahele silikoontihendi helmed ja piki korpuse servi suru fotoelementide servad sõrmedega ettevaatlikult vastu pleksiklaasi. On vaja, et elemendid sobiksid võimalikult tihedalt läbipaistva aluse külge.
2. Asetage elementide kõikidele servadele väike raskus, näiteks pead auto tööriistakomplektist.
3. Laske hermeetikul korralikult kuivada, on plaadid selle aja jooksul kindlalt kinnitatud.
4. Seejärel katke hoolikalt kõik plaatide ja raami servade vahelised ühendused. See tähendab, et peate määrima kõike kehas, välja arvatud plaadid ise. Lubatud on hermeetiku sattumine plaatide tagumise külje servadele.

Päikesepatarei lõplik kokkupanek

1. Paigaldage pistik korpuse küljele,Ühendage pistik Schottkyga.
2. Sule koos väljaspool kaitseekraaniga plaadid valmistatud läbipaistvast materjalist. IN sel juhul, pleksiklaas. Konstruktsioon peab olema tihendatud ja vältima niiskuse tungimist sellesse.
3. Soovitav on töödelda esikülge (pleksiklaas), näiteks lakk (lakk PLASTIK-71).

Milleks Schottky dioodi kasutatakse? Kui valgus langeb ainult osale päikesepatareist ja teine ​​osa on tumenenud, võivad elemendid ebaõnnestuda.

Dioodid aitavad sellistel juhtudel vältida konstruktsiooni rikkeid. Sel juhul kaob võimsus 25%, kuid te ei saa ilma dioodideta hakkama - need šundavad voolu, vool möödub fotoelementidest. Pingelanguse minimeerimiseks on vaja kasutada madala takistusega pooljuhte, näiteks Schottky dioode.

Päikesepatarei eelised ja puudused

Päikesepaneelidel on nii eeliseid kui ka puudusi. Kui fotoelektriliste muundurite kasutamisel oleks olnud ainult üks eelis, oleks kogu maailm seda tüüpi elektritootmisele juba ammu üle läinud.

Eelised:

1. Toiteallika autonoomia, puudub tsentraliseeritud elektrivõrgu pingekatkestuste sõltuvus.
2. Abonemenditasu pole elektri kasutamise eest.

Puudused:

1. Kõrge hind seadmed ja elemendid.
2. Sõltuvus päikesevalgusest.
3. Elemendi kahjustamise võimalus päikesepatarei ebasoodsate ilmastikutingimuste tõttu (rahe, torm, orkaan).

Millistel juhtudel on soovitatav kasutada fotogalvaanilist elementi:

1. Kui objekt (maja või suvila) asub elektriliinist suurel kaugusel. See võib olla maamaja maapiirkonnas.
2. Kui kinnistu asub lõunapoolses päikesepaistelises piirkonnas.
3. Kui kombineerida erinevat tüüpi energiat. Näiteks eramaja kütmine kasutades ahjuküte ja päikeseenergia. Madala võimsusega päikesejaama maksumus ei ole nii kõrge ja sel juhul on see majanduslikult õigustatud.

Paigaldamine

Aku tuleb paigaldada kohta, kus on maksimaalne päikesevalgus. Paneele saab paigaldada maja katusele, jäigale või pöörlevale kronsteinile.

Päikesepaneeli esikülg peaks olema suunatud lõuna või edela suunas 40–60 kraadise nurga all. Paigaldamisel tuleb arvestada väliste teguritega. Paneele ei tohi blokeerida puud ega muud esemed ning mustus ei tohi neile sattuda.

1. Parem on osta väiksemate defektidega fotosilmad. Need on ka funktsionaalsed, lihtsalt mitte nii ilusad välimus. Uued elemendid on väga kallid, päikesepatarei kokkupanek ei ole majanduslikult põhjendatud. Kui erilist kiirustamist pole, on parem tellida plaadid eBayst, see maksab veelgi vähem. Peate olema Hiinast tarnimisega ettevaatlik – defektsete osade saamise tõenäosus on suur.
2. Fotoelemendid tuleb osta väikese varuga, on nende purunemise tõenäosus paigaldamise ajal suur, eriti kui selliste konstruktsioonide kokkupanemise kogemus puudub.
3. Kui elemente pole veel kasutatud, peaksite need haprade osade purunemise vältimiseks peitma turvalises kohas. Ärge asetage plaate suurte hunnikutesse – need võivad lõhkeda.
4. Esimesel kokkupanekul peaksite tegema malli, millele märgitakse enne kokkupanekut plaatide asukohad. Nii on lihtsam enne jootmist mõõta elementidevahelisi kaugusi.
5. Jootmine peab toimuma väikese võimsusega jootekolbiga., ja ärge mingil juhul kasutage jootmisel jõudu.
6. Korpuse kokkupanemisel on mugavam kasutada alumiiniumnurki, puitkonstruktsioon vähem usaldusväärne. Elementide tagaküljel on parem kasutada pleksiklaasi või muud sarnast materjali, mis on värvitud vineerist usaldusväärsem ja näeb esteetiliselt meeldiv välja.
7. Fotogalvaanilised paneelid peaksid asuma kohtades, kus päikesevalgustus saab olema maksimaalne kogu päevavalguse ajal.

Maja toiteskeem

Päikeseenergial töötava eramaja järjestikune toiteahel on järgmine:

1. Päikesepatarei mitmest paneelist, mis asuvad maja katuse kallakul või kronsteinil. Sõltuvalt energiatarbimisest võib paneelisid olla kuni 20 või rohkem. Aku toodab alalisvoolu 12 volti.
2. Laadimise kontroller. Seade kaitseb akusid enneaegse tühjenemise eest ja piirab ka pinget alalisvooluahelas. Seega kaitseb kontroller akusid ülekoormuse eest.
3. Pinge inverter. Muudab alalisvoolu vahelduvvooluks, võimaldades seeläbi kodumasinatel elektrit tarbida.
4. Patareid. Eramute ja suvilate jaoks on paigaldatud mitu akut, mis ühendavad need järjestikku. Serveeri energia salvestamiseks. Akuenergiat kasutatakse öösel, kui päikesepatarei elemendid ei tooda voolu.
5. Elektriarvesti.

Üsna sageli on eramajades toitesüsteemi täiendatud varugeneraatoriga.

Üldiselt pole päikesepatarei oma kätega kokkupanek nii keeruline. Kõik, mida vajate, on teatud tööriistad, kannatlikkus ja täpsus.

Teie enda toiteallikas on abiks nii tsentraliseeritud võrgu puudumisel (kõrgemates ja raskesti ligipääsetavates piirkondades, maal, matkal) kui ka loodusvarade tarbimise keskkonnasõbralikuma lähenemisviisi loomisel.

Oma päikesejaama kokkupanek pole keeruline, see sisaldab ainult nelja komponenti:

• päikesepaneelid;
• aku laetus;
• kontroller;
• inverter

Neid kõiki on veebipoodide kaudu lihtne leida ja tellida. Kuid kuidas teha oma kätega päikeseelektrijaam, et luua kodus täisväärtuslik autonoomne toitesüsteem? Esiteks tuleb koguda infot oma vajaduste, päikesejaama tööpiirkonna võimaluste kohta ning teha kõik vajalikud arvutused komponentide valimiseks.

Kuidas arvutada päikesepaneelide arvu

Päikesejaama valimine algab teabe otsimisega oma piirkonna insolatsiooni kohta – maapinda tabava päikeseenergia koguse kohta (mõõdetuna vattides ruutmeetri kohta). Need andmed leiate spetsiaalsetest ilmateateraamatutest või Internetist. Tavaliselt märgitakse insolatsioon iga kuu kohta eraldi, sest tase sõltub suuresti aastaajast. Kui plaanite kasutada päikesejaama aasta läbi, siis tuleb keskenduda kõige madalamate näitajatega kuudele.

Järgmiseks tuleb arvutada iga kuu elektrivajadus. Pidage meeles, et autonoomse toitesüsteemi puhul ei mängi rolli mitte ainult energia salvestamise efektiivsus, vaid ka selle ökonoomne kasutamine. Väiksemad vajadused võimaldavad oluliselt säästa päikesepaneelide ostmisel ja oma kätega päikeseelektrijaama eelarveversiooni loomisel.

Võrrelge oma elektrivajadust oma piirkonna insolatsiooni tasemega ja saate teada päikesepaneelide pindala, mida teie päikesejaama jaoks on vaja. Pange tähele, et paneelide efektiivsus on vaid 12-14%. Keskenduge alati madalaimale figuurile.

Seega, kui teie piirkonna kõige ebasoodsama kuu insolatsioonitase on 20 kWh/m², siis 12% efektiivsusega toodab üks paneel pindalaga 0,7 m² 1,68 kWh. Teie energiavajadus on näiteks 80 kWh/kuus. See tähendab, et kõige vähem päikesepaistelisel kuul suudab selle vajaduse rahuldada 48 paneeli (80/1,68). Lisateavet päikesepaneelide valimise kohta saate lugeda meie eelmisest.

Kuidas päikesepaneeli paigaldada

Sest parim efektiivsus Päikesepaneel tuleb paigaldada nii, et päikesekiired langeksid sellele 90 kraadise nurga all. Kuna päike liigub pidevalt üle taeva, on kaks lahendust:

• Dünaamiline paigaldus. Kasutage servot, et panna päikesepaneel pöörlema, kui päike liigub üle taeva. Servoajam võimaldab teil koguda 50% rohkem energiat kui staatiline paigaldus.
• Statsionaarne paigaldus. Päikesepaneeli fikseeritud asendist maksimumi saamiseks peate leidma paigaldusnurga, mille juures paneel kogub maksimaalselt võimalikke päikesekiiri. Aastaringseks tööks arvutatakse see nurk valemiga +15 kraadi piirkonna laiuskraadi suhtes. Suvekuudel on see piirkonna laiuskraadi suhtes -15 kraadi.

Kuidas valida laadimiskontrollerit

Teine võimalus päikeseelektrijaama ise kokku panna, et see tõhusalt töötaks, on selle kasutamine, mis võimaldab jälgida maksimaalseid võimsuspunkte (MPPT). Selline kontroller suudab energiat salvestada ka vähese valguse tingimustes ja jätkab selle optimaalsel viisil aku tarnimist.

Seega läheb päikesepaneelide energia akusse. See võimaldab energiat salvestada nii, et seda saab kasutada ka päikesevalguse puudumisel. Lisaks siluvad akud ebaühtlast energiavarustust näiteks tugeva tuule või pilve korral.

Kodu päikeseelektrijaama aku õigeks valimiseks ja paigaldamiseks oma kätega peate arvestama kahe parameetriga:

• On väga oluline, et laadimisvool (paneelidest) ei ületaks happeakude puhul 10% ja leelisseadmete puhul 30% nimivõimsuse tasemest.
• Madala külgpinge inverteri disain.

Mõelge aku isetühjenemise määradele (tootjad ei ole seda alati näidanud). Näiteks happeseadmeid laaditakse rikke vältimiseks iga kuue kuu tagant.

Kuidas valida inverterit

Ideaalse inverteri parameetrite ja kohustuslike funktsioonide kirjeldus:

• siinussignaal, mille moonutus ei ületa kolme protsenti;
• koormuse ühendamisel muutub pinge amplituud mitte rohkem kui kümme protsenti;
• topeltvoolu muundamine - otsene ja vahelduv;
• analoog muundamise osa vahelduvvoolu hea trafoga;
• lühisekaitse;
• ülekoormuse reserv.

Kodu elektrisüsteemi modelleerimisel rühmitage koormused nii, et erinevat tüüpi koormusi saaksid toiteks erinevad inverterid.

Päikeseelektrijaamad on toimiv alternatiivne viis kodu energiaga varustamiseks. Kuid mitte kõigis piirkondades ei piisa insolatsioonist päikeseseadmete eest tasumiseks ja elektrienergia täielikuks varustamiseks. Vahel tasub tähelepanu pöörata hübriidpäikeseelektrijaamadele, mida saab ka oma kätega ehitada, kuid kus lisaks päikesepaneelidele võivad olla tuulikud, aga ka diisel- või isegi bensiinigeneraatorid.

Kui soovite lihtsalt proovida päikeseenergiat "taltsutada", kuid pole valmis oma kodu toiteallikat täielikult muutma, tehke oma kätega mini-päikeseelektrijaam. See koosneb mitmest päikesepaneelist, akust ja kontrollerist. See kõik mahub kohvrisse, kuid annab energiat äkilise elektrikatkestuse, maale või loodusesse reisimise ajal. Arvutused ja komponentide valik järgivad sama põhimõtet nagu täisväärtusliku kodujaama puhul.