Cum să faci singur o baterie solară: instrucțiuni pas cu pas. Centrală solară bricolajă Schema de asamblare a panoului solar

Probabil că nu există nicio persoană care nu ar dori să devină mai independentă. Posibilitate de control complet propriul timp, călătorind fără a cunoaște granițele și distanțele, fără să te gândești la probleme de locuințe și financiare - aceasta este ceea ce îți dă un sentiment de libertate reală. Astăzi vom vorbi despre cum, folosind radiația solară, vă puteți elibera de povara dependenței energetice. După cum ați ghicit, vom vorbi despre alimentat cu energie solara. Și pentru a fi mai precis, despre dacă este posibil să construiți o centrală solară adevărată cu propriile mâini.

Istoria creației și perspectivele de utilizare

Omenirea a cultivat ideea de a converti energia solară în electricitate de mult timp. Au apărut primele instalații solare termice, în care aburii supraîncălziți de razele solare concentrate au rotit turbinele generatoare. Conversia directă a devenit posibilă abia la mijlocul secolului al XIX-lea, după ce francezul Alexandre Edmond Baccarelle a descoperit efectul fotoelectric. Încercările de a crea o celulă solară funcțională bazată pe acest fenomen au fost încununate cu succes doar o jumătate de secol mai târziu, în laboratorul remarcabilului om de știință rus Alexander Stoletov. A fost posibil să se descrie pe deplin mecanismul efectului fotoelectric chiar și mai târziu - omenirea îi datorează asta lui Albert Einstein. Apropo, pentru această lucrare a primit Premiul Nobel.

Baccarelle, Stoletov și Einstein sunt oamenii de știință care au pus bazele energiei solare moderne.

Crearea primei fotocelule solare bazată pe siliciu cristalin a fost anunțată lumii de către angajații Bell Laboratories încă din aprilie 1954. Această dată, de fapt, este punctul de plecare al tehnologiei, care va putea deveni în curând un înlocuitor cu drepturi depline pentru combustibilul cu hidrocarburi.

Deoarece curentul unei celule fotovoltaice este de miliamperi, pentru a genera energie electrică de o putere suficientă, acestea trebuie conectate în structuri modulare. Rețele de fotocelule solare protejate de influențele externe sunt o baterie solară (datorită formei sale plate, dispozitivul este adesea numit panou solar).

Conversie radiatie solaraîn electricitate are perspective enorme, deoarece pentru fiecare metru pătrat al suprafeței pământului există în medie 4,2 kW/oră de energie pe zi, iar acest lucru economisește aproape un baril de petrol pe an. Folosită inițial doar pentru industria spațială, tehnologia a devenit atât de comună deja în anii 80 ai secolului trecut, încât fotocelulele au început să fie folosite în scopuri casnice - ca sursă de energie pentru calculatoare, camere, lămpi etc. În același timp, „ serioase” au fost create instalaţii solar-electrice. Atașate de acoperișurile caselor, au făcut posibilă abandonarea completă a electricității prin cablu. Astăzi putem observa nașterea centralelor electrice, care sunt câmpuri de mai mulți kilometri de panouri de siliciu. Puterea pe care o generează poate alimenta orașe întregi, așa că putem spune cu încredere că viitorul este energia solară.

Centralele solare moderne sunt câmpuri de mai mulți kilometri de fotocelule capabile să furnizeze energie electrică la zeci de mii de case.

Baterie solară: cum funcționează

După ce Einstein a descris efectul fotoelectric, întreaga simplitate a unui astfel de fenomen fizic aparent complex a fost dezvăluită lumii. Se bazează pe o substanță ai cărei atomi individuali sunt într-o stare instabilă. Când sunt „bombardați” de fotonii luminii, electronii sunt scoși din orbite - acestea sunt sursele de curent.

Timp de aproape o jumătate de secol, efectul fotoelectric nu a avut nicio aplicație practică dintr-un motiv simplu - nu a existat o tehnologie pentru producerea de materiale cu o structură atomică instabilă. Perspectivele cercetărilor ulterioare au apărut doar odată cu descoperirea semiconductorilor. Atomii acestor materiale fie au un exces de electroni (n-conductivitate), fie îi lipsesc (p-conductivitate). Când se folosește o structură cu două straturi cu un strat de tip n (catod) și un strat de tip p (anod), bombardarea fotonilor de lumină scoate electronii din atomii din stratul n. Părăsindu-și locurile, se repezi în orbitele libere ale atomilor stratului p și apoi, prin sarcina conectată, revin la pozițiile lor inițiale. Probabil că fiecare dintre voi știe că mișcarea electronilor în buclă închisă reprezintă un curent electric. Dar este posibil să forțați electronii să se miște nu datorită unui câmp magnetic, ca în generatoarele electrice, ci datorită fluxului de particule din radiația solară.

Panoul solar funcționează datorită efectului fotoelectric, care a fost descoperit la începutul secolului al XIX-lea.

Deoarece puterea unui modul fotovoltaic nu este suficientă pentru alimentare dispozitive electronice, apoi pentru a obține tensiunea necesară se folosește o conexiune în serie de mai multe celule. În ceea ce privește puterea curentului, aceasta este mărită prin conectarea în paralel a unui anumit număr de astfel de ansambluri.

Generarea de electricitate în semiconductori depinde direct de cantitatea de energie solară, astfel încât fotocelulele nu sunt instalate doar în aer liber, ci încearcă și să-și orienteze suprafața perpendicular pe razele incidente. Și pentru a proteja celulele de deteriorarea mecanică și influențele atmosferice, acestea sunt montate pe o bază rigidă și protejate cu sticlă deasupra.

Clasificarea și caracteristicile fotocelulelor moderne

Prima celulă solară a fost realizată pe bază de seleniu (Se), dar eficiența scăzută (mai puțin de 1%), îmbătrânirea rapidă și activitatea chimică ridicată a celulelor solare cu seleniu au forțat căutarea altor materiale, mai ieftine și mai eficiente. Și au fost găsite sub formă de siliciu cristalin (Si). Din moment ce acest element tabelul periodic este un dielectric; conductivitatea sa este asigurată de incluziuni de diferite metale pământuri rare. În funcție de tehnologia de fabricație, există mai multe tipuri de fotocelule de siliciu:

• monocristalin;
• policristalin;
• din Si amorf.

Primele sunt realizate prin tăierea celor mai subțiri straturi din lingouri de siliciu de cea mai înaltă puritate. În exterior, fotocelulele monocristaline arată ca niște plăci de sticlă albastru închis de o singură culoare cu o grilă de electrozi pronunțată. Eficiența lor ajunge la 19%, iar durata lor de viață este de până la 50 de ani. Și deși performanța panourilor realizate pe bază de monocristale scade treptat, există dovezi că bateriile fabricate cu mai bine de 40 de ani în urmă rămân operaționale și astăzi, furnizând până la 80% din puterea lor originală.

Celulele solare monocristaline au o uniformă culoare inchisași colțurile tăiate - aceste semne nu permit confundarea lor cu alte fotocelule

În producția de celule solare policristaline, se folosește siliciu mai puțin pur, dar mai ieftin. Simplificarea tehnologiei afectează aspectul plăcilor - nu au o nuanță uniformă, ci un model mai deschis, care este format de limitele multor cristale. Eficiența unor astfel de celule solare este puțin mai mică decât cea a celor monocristaline - nu mai mult de 15%, iar durata de viață este de până la 25 de ani. Trebuie spus că scăderea de bază indicatori operaționali nu a avut absolut niciun efect asupra popularității celulelor solare policristaline. Aceștia beneficiază de un preț mai mic și de o dependență mai mică de poluarea externă, norii de jos și orientarea către Soare.

Celulele solare policristaline au o nuanță albastră mai deschisă și un model neuniform - o consecință a faptului că structura lor constă din multe cristale

Pentru celulele solare din Si amorf, nu este folosită o structură cristalină, ci un strat foarte subțire de siliciu, care este pulverizat pe sticlă sau polimer. Deși această metodă de producție este cea mai ieftină, astfel de panouri au cea mai scurtă durată de viață, care este cauzată de decolorarea și degradarea stratului amorf la soare. De asemenea, acest tip de fotocelule nu este mulțumit de performanța sa - eficiența lor nu este mai mare de 9% și în timpul funcționării scade semnificativ. Utilizarea panourilor solare din siliciu amorf este justificată în deșerturi - activitatea solară ridicată compensează scăderea productivității, iar întinderile vaste permit amplasarea de centrale solare de orice dimensiune.

Capacitatea de a pulveriza o structură de siliciu pe orice suprafață face posibilă crearea de panouri solare flexibile

Dezvoltarea în continuare a tehnologiei de producție a celulelor fotovoltaice este condusă de nevoia de a reduce prețurile și de a îmbunătăți caracteristicile de performanță. Fotocelulele de film au astăzi cea mai mare performanță și durabilitate:

• pe baza de telurura de cadmiu;
• din polimeri subțiri;
• folosind seleniura de indiu și cupru.

Este prea devreme să vorbim despre posibilitatea utilizării fotocelulelor cu peliculă subțire în dispozitivele de casă. Astăzi, doar câteva dintre cele mai „avansate” companii din punct de vedere tehnologic sunt angajate în producția lor, așa că cel mai adesea celulele solare flexibile pot fi văzute ca parte a panourilor solare finite.

Care sunt cele mai bune celule fotovoltaice pentru o celulă solară și unde le puteți găsi?

Panourile solare de casă vor fi întotdeauna cu un pas în spatele omologilor lor din fabrică și există mai multe motive pentru aceasta. În primul rând, producătorii cunoscuți selectează cu atenție fotocelulele, eliminând celulele cu parametri instabili sau redusi. În al doilea rând, la fabricarea bateriilor electrice solare se utilizează sticlă specială cu transmisie sporită a luminii și reflectivitate redusă - este aproape imposibil să găsești acest lucru la vânzare. Și în al treilea rând, înainte de a începe producția în serie, toți parametrii desenelor industriale sunt testați folosind modele matematice. Ca urmare, efectul încălzirii celulelor asupra eficienței bateriei este minimizat, sistemul de îndepărtare a căldurii este îmbunătățit, se găsește secțiunea transversală optimă a barelor de conectare, sunt explorate modalități de reducere a ratei de degradare a fotocelulelor etc. Este imposibil. pentru a rezolva astfel de probleme fără un laborator echipat și calificări adecvate.

Costul scăzut al panourilor solare de casă face posibilă construirea unei instalații care vă permite să abandonați complet serviciile companiilor energetice

Cu toate acestea, panourile solare auto-fabricate arată rezultate bune de performanță și nu sunt atât de departe de omologii lor industriali. Cât despre preț, aici avem un câștig de peste două ori, adică la același cost, produsele de casă vor oferi de două ori mai multă energie electrică.

Luând în considerare toate cele de mai sus, apare o imagine a celulelor solare potrivite pentru condițiile noastre. Cele de film nu mai sunt disponibile din cauza lipsei de disponibilitate la vânzare, iar cele amorfe din cauza duratei de viață scurte și a eficienței reduse. Ceea ce au rămas sunt celulele din siliciu cristalin. Trebuie spus că în primul dispozitiv de casă este mai bine să folosiți „policristale” mai ieftine. Și numai după ce ați testat tehnologia și ați înțeles-o, ar trebui să treceți la celule monocristaline.

Celulele solare ieftine, substandard sunt potrivite pentru testarea tehnologiilor - la fel ca dispozitivele de înaltă calitate, pot fi cumpărate pe platforme de tranzacționare străine

În ceea ce privește întrebarea de unde să obțineți celule solare ieftine, acestea pot fi găsite pe platforme de tranzacționare străine, cum ar fi Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon etc. Acolo sunt vândute atât sub formă de celule solare individuale de diferite dimensiuni și performanțe, iar în truse gata făcute pentru asamblarea panourilor solare orice putere.

Vânzătorii oferă adesea așa-numitele celule solare de clasă „B”, care sunt celule solare mono- sau policristaline deteriorate. Așchiile mici, fisurile sau colțurile lipsă nu au practic niciun efect asupra performanței celulelor, dar vă permit să le achiziționați la un cost mult mai mic. Din acest motiv, acestea sunt cele mai profitabile de utilizat în dispozitivele de casă cu energie solară.

Este posibil să înlocuim plăcile fotovoltaice cu altceva?

Rar face cineva meșteșug acasă nu există nicio cutie prețuită cu componente radio vechi. Dar diodele și tranzistoarele de la receptoare și televizoare vechi sunt încă aceiași semiconductori cu joncțiuni p-n, care, atunci când sunt iluminate, lumina soarelui genera curent. Profitând de aceste proprietăți și conectând mai multe dispozitive semiconductoare, puteți realiza o baterie solară adevărată.

Pentru a fabrica o baterie solară de putere redusă, puteți utiliza vechiul element de bază al dispozitivelor semiconductoare

Un cititor atent va întreba imediat care este captura. De ce să plătești pentru celule mono- sau policristaline fabricate în fabrică când poți folosi ceea ce este literalmente sub picioarele tale. Ca întotdeauna, diavolul este în detalii. Faptul este că cele mai puternice tranzistoare cu germaniu vă permit să obțineți o tensiune de cel mult 0,2 V în lumina puternică a soarelui la un curent măsurat în microamperi. Pentru a atinge parametrii pe care îi produce o celulă solară cu siliciu plat, veți avea nevoie de câteva zeci sau chiar sute de semiconductori. O baterie fabricată din componente radio vechi este potrivită doar pentru încărcarea unei lanterne LED de camping sau a unei baterii mici de telefon mobil. Pentru a implementa proiecte la scară mai mare, nu puteți face fără celule solare achiziționate.

La câtă putere te poți aștepta de la panourile solare?

Când vă gândiți să vă construiți propria centrală solară, toată lumea visează să renunțe complet la electricitatea prin cablu. Pentru a analiza realitatea acestei idei, vom face câteva mici calcule.

Aflarea consumului zilnic de energie electrică este ușor. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să priviți factura trimisă de organizația de furnizare a energiei și să împărțiți numărul de kilowați indicat acolo la numărul de zile din lună. De exemplu, dacă vi se oferă să plătiți pentru 330 kWh, aceasta înseamnă că consumul zilnic este de 330/30 = 11 kWh.

Graficul puterii bateriei solare în funcție de iluminare

În calculele dvs., ar trebui să țineți cont de faptul că panoul solar va genera energie electrică doar în timpul zilei, până la 70% din generare având loc între orele 9:00 și 16:00. În plus, eficiența dispozitivului depinde direct de unghiul de incidență a luminii solare și de starea atmosferei.

Înnorirea ușoară sau ceața va reduce eficiența producției de curent a instalației solare de 2-3 ori, în timp ce un cer acoperit de nori continui va cauza o scădere a performanței de 15-20 de ori. În condiții ideale, o baterie solară cu o capacitate de 11/7 = 1,6 kW ar fi suficientă pentru a genera 11 kWh de energie. Ținând cont de influența factorilor naturali, acest parametru ar trebui crescut cu aproximativ 40-50%.

În plus, există un alt factor care ne obligă să creștem suprafața fotocelulelor utilizate. În primul rând, nu trebuie să uităm că bateria nu va funcționa noaptea, ceea ce înseamnă că va fi nevoie de baterii puternice. În al doilea rând, pentru a alimenta aparatele de uz casnic aveți nevoie de un curent de 220 V, deci veți avea nevoie de un convertor de tensiune puternic (invertor). Experții spun că pierderile la acumularea și transformarea energiei electrice ocupă până la 20-30% din cantitatea sa totală. Prin urmare, puterea reală a bateriei solare ar trebui să crească cu 60-80% din valoarea calculată. Luând o valoare a ineficienței de 70%, obținem puterea nominală a panoului nostru solar egală cu 1,6 + (1,6×0,7) = 2,7 kW.

Utilizarea ansamblurilor cu curent ridicat baterii cu litiu este una dintre cele mai elegante, dar nicidecum cea mai ieftină modalitate de a stoca electricitatea solară

Pentru a stoca energie electrică, veți avea nevoie de baterii de joasă tensiune proiectate pentru tensiuni de 12, 24 sau 48 V. Capacitatea acestora trebuie să fie proiectată pentru consumul zilnic de energie plus pierderile de transformare și conversie. În cazul nostru, vom avea nevoie de o serie de baterii concepute pentru a stoca 11 + (11 × 0,3) = 14,3 kW × oră de energie. Dacă utilizați baterii auto obișnuite de 12 volți, veți avea nevoie de un ansamblu de 14300 Wh / 12 V = 1200 Ah, adică șase baterii evaluate la 200 amperi-oră fiecare.

După cum puteți vedea, chiar și pentru a furniza energie electrică pentru nevoile casnice ale unei familii medii, veți avea nevoie de o instalație solar-electrică serioasă. În ceea ce privește utilizarea panourilor solare de casă pentru încălzire, în această etapă o astfel de idee nici măcar nu va atinge limitele autosuficienței, ca să nu mai vorbim de faptul că se poate salva ceva.

Calculul dimensiunii bateriei

Dimensiunea bateriei depinde de puterea necesară și de dimensiunile surselor de curent. Atunci când îl alegeți pe acesta din urmă, veți fi cu siguranță atenți la varietatea de fotocelule oferite. Pentru utilizarea în dispozitive de casă, cel mai convenabil este să alegeți celule solare de dimensiuni medii. De exemplu, panourile policristaline care măsoară 3x6 inci sunt proiectate pentru o tensiune de ieșire de 0,5 V și un curent de până la 3 A.

La fabricarea unei baterii solare, acestea vor fi conectate în serie în blocuri de 30 de bucăți, ceea ce va face posibilă obținerea tensiunii necesare încărcării unei baterii auto de 13–14 V (ținând cont de pierderi). Puterea maximă a unei astfel de unități este de 15 V × 3 A = 45 W. Pe baza acestei valori, nu va fi dificil de calculat câte elemente vor fi necesare pentru a construi panou solar puterea dată și determina dimensiunile acesteia. De exemplu, pentru a construi un colector electric solar de 180 de wați, veți avea nevoie de 120 de fotocelule cu o suprafață totală de 2160 de metri pătrați. inci (1,4 mp).

Construirea unui panou solar de casă

Înainte de a începe fabricarea unui panou solar, ar trebui să rezolvați problemele de amplasare a acestuia, să calculați dimensiunile și să pregătiți materialele și instrumentele necesare.

Alegerea locației corecte de instalare este importantă

Deoarece panoul solar va fi realizat manual, raportul său de aspect poate fi oricare. Acest lucru este foarte convenabil pentru că dispozitiv de casă poate fi integrat cu mai mult succes în exteriorul acoperișului sau în design zona suburbana. Din același motiv, ar trebui să alegeți un loc pentru a instala bateria înainte de a începe activitățile de proiectare, amintindu-vă să luați în considerare mai mulți factori:

• deschiderea locului la lumina soarelui în timpul zilei;
• absența clădirilor umbrite și a copacilor înalți;
• distanța minimă până la camera în care sunt instalate puterea de stocare și convertoarele.

Desigur, o baterie montată pe acoperiș arată mai organică, dar plasarea dispozitivului pe sol are mai multe avantaje. În acest caz, posibilitatea de deteriorare a materialelor de acoperiș la instalarea cadrului de susținere este eliminată, complexitatea instalării dispozitivului este redusă și devine posibilă modificarea în timp util a „unghiului de atac al razelor solare”. Și cel mai important, cu o plasare mai joasă va fi mult mai ușor să păstrați curată suprafața panoului solar. Și aceasta este o garanție că instalația va funcționa la capacitate maximă.

Montarea unui panou solar pe un acoperiș este determinată mai mult de constrângerile de spațiu decât de necesitate sau ușurință în utilizare.

De ce vei avea nevoie în timpul procesului de lucru

Când începeți să faceți un panou solar de casă, ar trebui să vă aprovizionați cu:

• fotocelule;
• sârmă de cupru toronată sau bare colectoare speciale pentru conectarea celulelor solare;
• lipire;
• Diode Schottky, proiectate pentru ieșirea de curent a unei fotocelule;
• sticlă antireflex de înaltă calitate sau plexiglas;
• lamele și placaj pentru realizarea unui cadru;
• izolant de silicon;
• hardware;
• vopsea si compoziție protectoare pentru prelucrarea suprafetelor din lemn.

În muncă, veți avea nevoie de cel mai simplu instrument pe care un proprietar care economisește acasă îl are întotdeauna la îndemână - un fier de lipit, un tăietor de sticlă, un ferăstrău, o șurubelniță, pensulă si etc.

Instructiuni de fabricatie

Pentru a realiza prima baterie solară, cel mai bine este să folosiți fotocelule cu cabluri deja lipite - în acest caz, riscul de deteriorare a celulelor în timpul asamblarii este redus. Cu toate acestea, dacă sunteți priceput cu un fier de lipit, puteți economisi niște bani cumpărând celule solare cu contacte deschise. Pentru a construi panoul pe care l-am uitat în exemplele de mai sus, veți avea nevoie de 120 de plăci. Folosind un raport de aspect de aproximativ 1:1, vor fi necesare 15 rânduri de fotocelule a câte 8 fiecare. În acest caz, vom putea conecta la fiecare două „coloane” în serie și vom putea conecta patru astfel de blocuri în paralel. În acest fel, puteți evita firele încurcate și puteți obține o instalare lină și frumoasă.

Schema de cablare electrică pentru o centrală solară de acasă

Cadru

Asamblarea unui panou solar ar trebui să înceapă întotdeauna cu realizarea carcasei. Pentru a face acest lucru, vom avea nevoie de colțuri din aluminiu sau șipci de lemn cu o înălțime de cel mult 25 mm - în acest caz nu vor arunca o umbră pe rândurile exterioare de fotocelule. Pe baza dimensiunilor celulelor noastre din silicon de 3 x 6 inchi (7,62 x 15,24 cm), dimensiunea cadrului ar trebui să fie de cel puțin 125 x 125 cm. Dacă decideți să utilizați un raport de aspect diferit (de exemplu, 1:2), cadrul poate fi întărit în continuare cu o bară transversală din șipcă de aceeași secțiune.

Partea din spate a carcasei trebuie acoperită cu un placaj sau panou OSB, iar găurile de ventilație trebuie să fie găurite în capătul inferior al cadrului. Conexiunea dintre cavitatea internă a panoului și atmosferă va fi necesară pentru a egaliza umiditatea - în caz contrar, aburirea sticlei nu poate fi evitată.

Pentru a realiza o carcasă de panou solar, cele mai simple materiale sunt potrivite - șipci de lemn și placaj.

Un panou din plexiglas sau sticlă de înaltă calitate cu un grad ridicat de transparență este tăiat în funcție de dimensiunea exterioară a cadrului. În cazuri extreme, se poate folosi geamuri de până la 4 mm grosime. Pentru fixarea acestuia se pregătesc colțuri, în care se fac găuri pentru fixarea pe cadru. Când utilizați plexiglas, puteți face găuri direct în panoul transparent - acest lucru va simplifica asamblarea.

Pentru a proteja carcasă din lemn baterie solară de umezeală și ciuperci, este impregnată cu o compoziție antibacteriană și vopsită cu vopsea în ulei.

Pentru a ușura asamblarea părții electrice, un substrat este decupat din plăci de fibre sau alt material dielectric în conformitate cu dimensiunea interioara rame Pe viitor vor fi instalate fotocelule pe el.

Plăci de lipit

Înainte de a începe lipirea, ar trebui să „dați seama” de amplasarea fotocelulelor. În cazul nostru, vom avea nevoie de 4 matrice de celule a câte 30 de plăci fiecare și acestea vor fi amplasate pe cincisprezece rânduri în carcasă. Un astfel de lanț lung va fi incomod pentru a lucra, iar riscul de deteriorare a plăcilor fragile de sticlă crește. Ar fi rațional să conectați câte 5 părți și să finalizați ansamblul final după ce fotocelulele sunt montate pe substrat.

Pentru comoditate, fotocelulele pot fi montate pe un substrat neconductiv din textolit, plexiglas sau plăci fibroase

După conectarea fiecărui lanț, ar trebui să verificați funcționalitatea acestuia. Pentru a face acest lucru, fiecare ansamblu este plasat sub veioză. Înregistrând valorile curentului și tensiunii, puteți nu numai să monitorizați performanța modulelor, ci și să comparați parametrii acestora.

Pentru lipit folosim un fier de lipit de putere redusa (maximum 40 W) si lipit bun, cu punct de topire redus. Îl aplicăm în cantități mici pe părțile de plumb ale plăcilor, după care, respectând polaritatea conexiunii, conectăm părțile între ele.

Când lipiți fotocelulele, trebuie să aveți grijă extremă, deoarece aceste părți sunt foarte fragile.

După ce au colectat lanțurile individuale, le întoarcem cu spatele spre substrat și le lipim de suprafață folosind un etanșant siliconic. Fiecare unitate fotocelulă de 15 volți este echipată cu o diodă Schottky. Acest dispozitiv permite curentului să circule doar într-o singură direcție, astfel încât nu va permite bateriilor să se descarce atunci când tensiunea panoului solar este scăzută.

Conectarea finală a șirurilor individuale de fotocelule se realizează conform schemei electrice prezentate mai sus. În aceste scopuri, puteți utiliza o magistrală specială sau un fir de cupru torsionat.

Elementele de suspendare ale bateriei solare trebuie fixate cu adeziv termofuzibil sau șuruburi autofiletante.

Asamblare panou

Substraturile cu fotocelule amplasate pe ele se așează în carcasă și se fixează cu șuruburi autofiletante. Dacă cadrul este întărit cu o traversă, atunci se fac mai multe găuriri în el pentru montarea firelor. Cablul care este scos este fixat în siguranță de cadru și lipit la bornele ansamblului. Pentru a evita confuzia cu polaritatea, cel mai bine este să folosiți fire în două culori, conectând terminalul roșu la „plus” al bateriei și cel albastru la „minus”. Un strat continuu de etanșant siliconic este aplicat de-a lungul conturului superior al cadrului, deasupra căruia este așezată sticla. După fixarea finală, asamblarea bateriei solare este considerată finalizată.

După ce sticla de protecție este instalată pe material de etanșare, panoul poate fi transportat la locul de instalare

Instalarea și conectarea unei baterii solare la consumatori

Din mai multe motive, un panou solar de casă este un dispozitiv destul de fragil și, prin urmare, necesită un cadru de susținere fiabil. Opțiunea ideală ar fi un design care ar permite sursei de electricitate liberă să fie orientată în ambele planuri, dar complexitatea unui astfel de sistem este cel mai adesea un argument puternic în favoarea unui sistem înclinat simplu. Este un cadru mobil care poate fi setat în orice unghi față de lumină. Una dintre opțiunile pentru un cadru din grinzi de lemn este prezentată mai jos. Puteți folosi colțuri metalice, țevi, anvelope etc. pentru a-l realiza - orice aveți la îndemână.

Desen cadrul bateriei solare

Pentru a conecta panoul solar la baterii, veți avea nevoie de un regulator de încărcare. Acest dispozitiv va monitoriza starea de încărcare și descărcare a bateriilor, va monitoriza ieșirea curentă și va comuta la alimentarea de la rețea în cazul unei căderi semnificative de tensiune. Un dispozitiv cu puterea necesară și funcționalitatea necesară poate fi achiziționat la același puncte de vânzare cu amănuntul unde se vând fotocelule. În ceea ce privește alimentarea consumatorilor casnici, aceasta va necesita transformarea tensiunii de joasă tensiune în 220 V. Un alt dispozitiv - un invertor - poate face față cu succes. Trebuie spus că industria autohtonă produce dispozitive fiabile, cu caracteristici bune de performanță, astfel încât convertorul poate fi achiziționat local - în acest caz, o garanție „reală” va fi un bonus.

O baterie solară nu va fi suficientă pentru a vă alimenta pe deplin casa - veți avea nevoie și de baterii, un controler de încărcare și un invertor

La vânzare puteți găsi invertoare de aceeași putere, care diferă de mai multe ori ca preț. Această împrăștiere se explică prin „puritatea” tensiunii de ieșire, care este o condiție necesară pentru alimentarea dispozitivelor electrice individuale. Convertizoarele cu așa-numita undă sinusoidală pură au un design mai complicat și, ca urmare, un cost mai mare.

Video: realizarea unui panou solar cu propriile mâini

Construirea unei centrale solare la domiciliu este o sarcină non-trivială și necesită atât costuri financiare, cât și de timp, precum și cunoștințe minime de inginerie electrică de bază. Când începeți asamblarea unui panou solar, ar trebui să respectați maximă atenție și acuratețe - numai în acest caz puteți conta pe buna decizieîntrebare. În sfârșit, aș dori să vă reamintesc că contaminarea sticlei este unul dintre factorii care afectează productivitatea. Nu uitați să curățați suprafața panoului solar în timp util, altfel acesta nu va putea funcționa la capacitate maximă.

Lipirea panourilor solare din celulele fotovoltaice individuale și instalația electrică a unei centrale solare de acasă - experiența utilizatorilor portalului.

Continuăm subiectul nostru despre construcția unei centrale solare la domiciliu. Vă puteți familiariza cu informațiile generale despre principiile de calcul ale panourilor solare, precum și pentru sistemele de alimentare autonome, citind articolele noastre anterioare. Astăzi vom vorbi despre caracteristici făcut singur panouri solare, secvența de conectare a convertoarelor electrice și dispozitivele de protecție care ar trebui incluse în centrala solară.

Fabricarea modulelor fotovoltaice

Un modul fotovoltaic standard (panou) este format din trei elemente principale.

1. Corpul panoului.
2. Cadru.
3. Celule fotovoltaice.

Cel mai simplu element de design al unui modul solar este carcasa acestuia. De regulă, partea frontală este o foaie obișnuită de sticlă, ale cărei dimensiuni corespund numărului de celule solare.

Adoronkin Utilizator FORUMHOUSE

Sticla pe care am folosit-o a fost geam obișnuit – 3 mm (cea mai ieftină). Am efectuat un test: sticla degradează ușor performanța modulului, așa că nu văd prea mult rost să folosesc sticlă călită sau acoperită.

Geamul pentru ferestre este adesea folosit pentru a face carcase de protecție pentru panouri solare. Dacă te îndoiești de rezistența acestui material, atunci poți folosi sticlă călită sau obișnuită, dar mai groasă (5...6 mm). În acest caz, nu există nicio îndoială că elementele fotovoltaice vor fi protejate în mod fiabil de dezastrele naturale distructive (de grindina, de exemplu).

Partea din spate a carcasei poate fi realizată din material rezistent la umiditate, care o va proteja de praful și umezeala care pătrunde pe celulele solare. Aceasta poate fi tablă metalică, atașată ermetic de cadru cu nituri și silicon, sau, din nou, sticlă obișnuită.

În același timp, unii meșteri nu salută prezența unui perete din spate pe corpul unui panou solar de casă.

Adoronkin

Spatele bateriei este deschis (pentru o răcire mai bună), dar acoperit lac acrilic amestecat cu etanșant transparent.

Avand in vedere ca atunci cand panourile se incalzesc puterea lor scade semnificativ, o astfel de solutie pare justificata. La urma urmei, asigură răcirea eficientă a elementelor semiconductoare și, în același timp, etanșarea de înaltă calitate a celulelor solare. Toate împreună sunt garantate pentru a prelungi durata de viață a panourilor solare.

Cadru

Ramele pentru panouri solare de casă sunt cel mai adesea realizate din unghiuri standard din aluminiu. Este mai bine să utilizați aluminiu acoperit - anodizat sau vopsit. Dacă ești tentat să faci un cadru din lemn sau plastic, fii pregătit pentru faptul că, după câțiva ani, produsul se poate usca sau chiar se poate destrăma sub influența factorilor climatici (cu excepția plasticului pentru ferestre).

BOB691774 Utilizator FORUMHOUSE

Cumpăr de unde sunt făcute ferestrele. Preț - 80 de ruble. pe metru Profilul este complet gata de lucru, trebuie doar să-l tăiați la 45° și, sub căldură, să lipiți colțurile.

Să luăm în considerare cea mai simplă opțiune de panou: un panou cu un cadru de aluminiu.

Părțile cadrului din aluminiu se fixează cu ușurință împreună cu șuruburi sau șuruburi autofiletante.

Ulterior, colțul de aluminiu poate fi efort deosebit lipiți corpul de sticlă. Tot ce aveți nevoie pentru aceasta este un etanșant siliconic obișnuit.

Adoronkin

Am luat sigilant siliconic - universal. 1 tub este suficient. Este mai bine să luați un etanșant transparent. Siguranța chimică a materialului de etanșare în raport cu celulele fotovoltaice a fost confirmată de funcționarea anuală a bateriei.

Rezultatul va fi o cutie de mică adâncime cu un fund de sticlă, de care ulterior vor fi lipite celule fotovoltaice.

Când se determină dimensiunea carcasei și cadrului, ar trebui să se țină cont de necesitatea unui spațiu între celulele fotovoltaice adiacente, care este egal cu 2...5 mm.

Lipirea celulelor solare

Cea mai critică etapă în asamblarea modulelor solare este lipirea celulelor fotovoltaice. Celulele solare sunt realizate din foarte material fragil, prin urmare necesită tratament adecvat. Acei oameni care s-au ocupat deja de ele vor comanda de acum înainte, la achiziționarea de celule solare, celule cu o anumită rezervă de cantitate (10 - 15%). De exemplu, pentru a face un panou proiectat pentru 36 de elemente, aceștia achiziționează 39 - 42 de celule.

Barele colectoare subțiri pentru lipirea celulelor solare, barele colectoare mai groase (cu ajutorul cărora rândurile adiacente de panouri sunt combinate între ele) și celulele solare sunt cel mai bine achiziționate de la același vânzător. Acest lucru economisește timp în căutarea elementelor potrivite și oferă anumite garanții privind compatibilitatea acestora.

Lipirea elementelor în cazul conexiunii lor în serie se realizează conform următoarei scheme.

Contactul negativ (față) al celulei solare este lipit de contactul pozitiv (spate) al celulei următoare și așa mai departe.

Așa arată panoul finit.

Pentru lucru veți avea nevoie de următoarele instrumente și materiale:

• Fier de lipit puternic 40-60 W (cel putin).
• Fluxul (markerul de flux) trebuie să fie neutru (altfel contactele lipite se vor oxida rapid).
• Anvelope de diferite lățimi.
• Mănuși de cauciuc - pentru a evita murdăria celulelor solare (în special partea frontală a acestora).

Avem nevoie și de tablă. Acest lucru se întâmplă în cazul în care bara este slab lipită la contacte. Celulele cu care se lucrează sunt situate pe o suprafață dură și plană. Ar putea fi o placă sau o sticlă. Pentru a preveni alunecarea celulelor suprafata de lucru de masă, acestea pot fi fixate folosind bucăți de bandă electrică lipite în jurul perimetrului elementului. Nu trebuie să puneți bandă electrică pe celulă în sine (în special pe partea frontală). Capătul liber al tijei ar trebui să fie atașat de masă folosind bandă cu două fețe.

Lipirea elementelor și asamblarea panourilor se efectuează în următoarea ordine: în primul rând, canelura de contact a plăcii pe toată lungimea sa este acoperită cu flux. Apoi bara plată este plasată în canelură și lipită la contactul plăcii de-a lungul întregii lățimi (la polul negativ al elementului).

Sau în trei puncte (de obicei la polul pozitiv al elementului).

Numărul de puncte de lipit depinde de designul elementului.

Contactele sunt lipite de toate celulele solare una câte una. Lipirea suplimentară este utilizată numai în cazurile în care bara nu poate fi lipită în mod fiabil pe placă prima dată.

În primul rând, contactele sunt lipite pe partea frontală (negativă) a fiecărei celule, care se va afla pe corpul de sticlă al panoului.

O anvelopă de dimensiunea necesară este pregătită în prealabil. Lungimea sa ar trebui să corespundă cu lățimea a 2 plăci adiacente.

Plăcile cu contacte lipite sunt așezate cu fața în jos pe corpul de sticlă al panoului. După aceasta, ele pot fi lipite între ele în funcție de polaritate („–” al fiecărei celule este lipit la „+” al celulei adiacente și așa mai departe).

Pentru a face mai convenabil plasarea elementelor pe corpul de sticlă al panoului, suprafața acestuia poate fi pre-marcată.

Sliderrr Utilizator FORUMHOUSE

Am marcat locația celulelor pe sticlă cu un creion negru. Am poziționat celulele și le-am asigurat cu capete, piulițe și șuruburi.

Nuci, chei și altele obiecte metaliceîn acest caz au fost folosite ca marfă. De asemenea, puteți fixa celulele folosind silicon transparent, care este aplicat pe sticlă la colțurile fiecărui element.

Când conectați șirurile adiacente de celule fotovoltaice, trebuie utilizată lipire suplimentară. Acest lucru va crește fiabilitatea lipirii la joncțiuni ale conductorilor de diferite lățimi.

Când toate celulele sunt lipite împreună, iar conductorii sunt scoși cadru din aluminiu panouri, puteți începe să turnați celule solare.

Pentru a face acest lucru, cusăturile dintre elementele adiacente sunt umplute cu etanșant siliconic.

Sliderrr

Am umplut golurile dintre panouri cu silicon (l-am aplatizat puțin și am tăiat duza seringii pentru a asigura estetica cusăturii și contact bun silicon cu sticla). Când s-a uscat, am acoperit din nou perimetrul fiecărui panou. După ce s-a uscat sigilantul, am acoperit celulele cu lac de iaht de două ori. Pe viitor voi incerca lac izolant.

Utilizator Miroshîn loc de lac, folosește silicon alb pentru a umple celulele, pe care îl aplică pe suprafață strat subțire folosind o spatulă. Rezultatul este destul de satisfăcător.

Înainte de asamblarea finală, este recomandabil să testați fiecare element pentru puterea pe care o generează. Acest lucru se poate face folosind un multimetru. Dacă nu există diferențe semnificative între curentul și tensiunea pe care le generează fiecare celulă individuală, atunci le puteți include în siguranță în modulul fotovoltaic.

Instalarea diodelor Schottky

Designul panourilor solare folosește adesea elemente pe care nu le-am menționat anterior. Acestea sunt diode Schottky.

Sunt instalate din două motive.

În primul rând, diodele de șunt sunt instalate astfel încât pe întuneric sau pe vreme înnorată panourile solare să nu descarce bateria inclusă în centrala solară.

Alex HARTĂ Utilizator FORUMHOUSE

În cazul conectării directe a panourilor solare la baterie pe timp de noapte, tensiunea scade pe panouri și acestea se încălzesc. Prin urmare, o diodă Schottky a fost introdusă în circuitul unui controler solar primitiv, dezvoltat în urmă cu 10 ani (protecție împotriva descărcării bateriei peste noapte).

Dacă un controler modern este conectat la panourile solare, atunci nu este nevoie specială de protecție împotriva descărcării nocturne. Un controler funcțional, fără ajutorul unor dispozitive suplimentare, va deconecta la timp sursa de alimentare de la baterie.

În al doilea rând, dacă modulul solar este acoperit de umbra unei clădiri din apropiere (sau a unui alt obiect masiv), atunci puterea acestui element este redusă. Consecințele reducerii puterii sunt următoarele: în raport cu panourile rămase conectate în serie la elementul umbrit, elementul umbrit se transformă dintr-o sursă de curent într-o sarcină rezistivă. Rezistența modulului umbrit crește foarte mult, iar temperatura acestuia crește semnificativ.

O reducere semnificativă a puterii este cel mai inofensiv lucru care poate rezulta din umbrirea parțială a unei baterii solare conectate în serie. La urma urmei, în cele din urmă modulul umbrit se va supraîncălzi și se va eșua. Acest fenomen se numește „efectul punctului fierbinte”.

Pentru a evita acest efect, o diodă Schottky este instalată în paralel cu fiecare modul conectat în serie (sau un rând în serie de celule solare). Dioda permite electricității să ocolească panoul umbrit. În acest caz, tensiunea generată va scădea, dar va fi evitată o cădere mare de curent.

Alex HARTĂ

Curentul mare de la panourile rămase ale circuitului, care sunt iluminate, nu va fi întrerupt, ci va ocoli părțile umbrite ale panourilor prin diode. Tensiunea finală va fi puțin mai mică, dar acest lucru nu este important pentru controler. Dacă panourile nu ar avea diode încorporate, atunci cu cea mai mică umbrire chiar și a unei bucăți de 1 panou, întregul lanț ar înceta complet să producă curent.

Cu alte cuvinte, pierderile de putere vor fi proporționale cu zona de umbrire.

Diodele pot fi instalate paralel cu întregul modul sau paralel cu rândurile sale individuale.

Iată o diagramă în care fiecare rând de celule instalat într-un singur modul are propria sa diodă. În practică, modulul este cel mai adesea împărțit în 2 părți egale.

CasaR Utilizator FORUMHOUSE

De obicei, pentru un panou cu patru rânduri, este afișat un punct de mijloc, adică celulele sunt conectate la jumătate. Diodele sunt plasate în cutia de borne.

În orice caz, toate modulele panourilor solare trebuie poziționate astfel încât lumina să le lovească uniform. Atunci nu va trebui să rezolvați problema manevrării modulelor individuale sau chiar a celulelor.

Pentru comoditate, cutiile terminale sunt situate pe partea din spate a panourilor solare.

Dacă mai multe grupuri de panouri conectate în serie sunt conectate la controler în paralel, atunci în acest caz fiecare lanț serial este conectat la circuitul comun printr-o diodă de izolare. Acest lucru vă permite să evitați pierderile din cauza nepotrivirii lanțurilor seriale individuale și să protejați suplimentar bateria de descărcare pe timp de noapte (dacă, brusc, controlerul se defectează).

Diodele sunt selectate în funcție de doi parametri principali: curentul maxim care va curge în direcția înainte (curent înainte) și tensiunea inversă. Tensiunea maximă de curent invers (Urev.max.) nu ar trebui să conducă la defectarea diodei. În acest caz, caracteristicile de performanță ale diodei ar trebui să depășească ușor ratingul panoului (de aproximativ 1,3 - 1,5 ori).

Dar există un truc aici.

Max94 Utilizator FORUMHOUSE

Nu există Schottky-uri normale pentru tensiuni înalte. Aceștia sunt doar stâlpi cu o cădere de curent continuu. Așa că este mai bine să luați cele obișnuite de la Urev. Max ≈ 30...100V.

Instalarea panourilor

Cum se montează corect panourile și unde să le instaleze? Răspunsurile la aceste întrebări depind de designul sistemelor de securitate și de capacitățile proprietarului acestora. Singurul lucru de care ar trebui să aibă grijă toată lumea, fără excepție, este menținerea unghiului de înclinare. Pentru fiecare regiune acest unghi va fi diferit și depinde direct de latitudinea zonei.

În medie, iarna unghiul de înclinare ar trebui să fie cu 10°...15° mai mare valoare optimă, vara – cu aceeași sumă – mai mică. poate fi vizualizat in sectiunea FORUMHOUSE.

Secțiunea conductorului

În conformitate cu postulatele ingineriei electrice, o secțiune transversală prea mică a conductorului poate duce la supraîncălzire și chiar la incendiu. Prea mare nu este rău, dar va duce la o creștere nerezonabilă a costului sistemului autonom. Prin urmare, sarcina creatorului său este să găsească un „mijloc de aur”.

Să începem cu faptul că cei mai groși conductori ar trebui să fie instalați în circuitul care conectează bateria la invertor (apropo, cu cât această secțiune este mai scurtă, cu atât mai bine). Aici curg curenții mari.

Conductoarele care conectează panourile la invertor, precum și conectează panourile între ele, pot fi selectate cu o secțiune transversală mică. Poate exista o tensiune relativ mare prezentă în aceste secțiuni ale circuitului, dar va exista întotdeauna un curent scăzut.

HeliosHouse Utilizator FORUMHOUSE

16 mm² nu este necesar și 10 mm² nu este necesar. 4 este mai mult decât suficient. Un fir „gros” va fi necesar doar în circuitul invertorului; secțiunea transversală trebuie selectată în funcție de puterea curentă.

„Gros” și „subțire” sunt concepte flexibile, așa că să nu ne abatem de la standarde.

Având în vedere că în prezent este interzisă folosirea conductorilor de aluminiu în sistemele de alimentare cu energie electrică a locuinței, datele tabelare se aplică conductoarelor de cupru cu clorură de polivinil sau izolație din cauciuc.

De asemenea, atunci când alegeți conductorii, trebuie să acordați atenție recomandărilor producătorilor de invertoare, controlere și alte dispozitive implicate în sistem.

Întrerupătoare automate

În circuitul unei centrale solare, ca și în circuitul oricărei alte surse puternice de energie electrică, este necesar să se instaleze protecție împotriva scurtcircuitelor. În primul rând, întreruptoarele sau circuitele de siguranță trebuie să protejeze cablurile de alimentare care merg de la baterii la invertor.

Leo2 Utilizator FORUMHOUSE

Dacă ceva scurtează în invertor, atunci nu este departe de un incendiu. Una dintre cerințele pentru sistemele de baterii este prezența unui întrerupător de curent continuu sau a unei legături de siguranță pe cel puțin unul dintre fire și cât mai aproape posibil de bornele bateriei.

În plus, protecția este plasată în circuitul bateriei și controlerului. De asemenea, nu trebuie să neglijați protecția anumitor grupuri de consumatori (consumatori DC, aparate electrocasnice etc.). Dar aceasta este deja o regulă pentru construirea oricărui sistem de alimentare cu energie.

Mașina instalată între baterie și controler trebuie să aibă o rezervă mare de curent de rată de aprindere. Cu alte cuvinte, protecția nu trebuie să funcționeze accidental (atunci când sarcina crește). Motiv: dacă este furnizată tensiune la intrarea controlerului (de la sursa de alimentare), atunci în acest moment bateria nu poate fi deconectată de la aceasta. Acest lucru poate cauza funcționarea defectuoasă a dispozitivului.

Procedura de conectare

Circuitul electric este asamblat în următoarea ordine:

1. Conectarea controlerului la baterie.
2. Conexiune la controlerul panoului solar.
3. Conectarea la controlerul unui grup de consumatori DC.
4. Conectarea invertorului la baterii.
5. Conectarea sarcinii la ieșirea invertorului.

Această secvență de conectare va ajuta la protejarea controlerului și a invertorului împotriva deteriorării.

Puteți învăța de la participanții portalului nostru vizitând subiectul corespunzător. Pentru cei care sunt serios interesați, recomandăm să viziteze o altă secțiune utilă dedicată împărtășirii experienței în acest domeniu. În concluzie, vă aducem în atenție un videoclip care vă va spune cum să instalați și să conectați corect panourile solare.

Panourile solare sunt o sursă de energie care poate fi folosită pentru a genera energie electrică sau căldură pentru o clădire joasă. Dar panourile solare sunt scumpe și sunt inaccesibile pentru majoritatea locuitorilor țării noastre. Sunteți de acord?

Este o altă problemă când faci singur o baterie solară - costurile sunt reduse semnificativ, iar acest design nu funcționează mai rău decât un panou productie industriala. Prin urmare, dacă vă gândiți serios să cumpărați o sursă alternativă de energie electrică, încercați să o faceți singur - nu este foarte dificil.

Acest articol va discuta despre fabricarea panourilor solare. Vă vom spune de ce materiale și instrumente veți avea nevoie pentru aceasta. Și puțin mai jos veți găsi instrucțiuni pas cu pas cu ilustrații care demonstrează clar progresul lucrării.

Energia solară poate fi transformată în căldură, atunci când purtătorul de energie este un fluid de răcire, sau în energie electrică, colectată în baterii. Bateria este un generator care funcționează pe principiul efectului fotoelectric.

Conversia energiei solare în electricitate are loc după ce razele soarelui lovesc plăcile fotocelulelor, care sunt partea principală a bateriei.

În acest caz, cuantele de lumină își „eliberează” electronii de pe orbitele exterioare. Acești electroni liberi produc un curent electric care trece prin controler și se acumulează în baterie, iar de acolo ajunge la consumatorii de energie.

Galerie de imagini

Materiale pentru realizarea unei plăci solare

Când începeți să construiți o baterie solară, trebuie să vă aprovizionați cu următoarele materiale:

• plăci de silicat-fotocelule;
• foi din PAL, colțuri și lamele din aluminiu;
• cauciuc spumă tare de 1,5-2,5 cm grosime;
• un element transparent care acționează ca bază pentru plachetele de siliciu;
• șuruburi, șuruburi autofiletante;
• Sigilant siliconic pentru uz exterior;
• fire electrice, diode, terminale.

Cantitatea de materiale necesare depinde de dimensiunea bateriei dvs., care este cel mai adesea limitată de numărul de celule solare disponibile. Instrumentele de care veți avea nevoie sunt: ​​o șurubelniță sau un set de șurubelnițe, un ferăstrău pentru metal și lemn, un fier de lipit. Pentru a testa bateria finită, veți avea nevoie de un tester ampermetru.

Acum să ne uităm la cele mai importante materiale mai detaliat.

Placi de siliciu sau celule solare

Fotocelulele pentru baterii vin în trei tipuri:

• policristalin;
• monocristalin;
• amorf.

Napolitanele policristaline se caracterizează printr-o eficiență scăzută. Mărimea efectului benefic este de aproximativ 10 - 12%, dar această cifră nu scade în timp. Durata de viață a policristalelor este de 10 ani.

O baterie solară este asamblată din module, care la rândul lor sunt formate din convertoare fotoelectrice. Bateriile cu celule solare rigide din siliciu sunt un fel de sandviș cu straturi succesive montate într-un profil de aluminiu

Celulele solare monocristaline se laudă cu o eficiență mai mare - 13-25% și o durată lungă de viață - peste 25 de ani. Cu toate acestea, în timp, eficiența monocristalelor scade.

Convertizoarele monocristaline sunt produse prin tăierea cristalelor cultivate artificial, ceea ce explică cea mai mare fotoconductivitate și productivitate.

Fotoconvertoarele de film sunt produse prin depunerea unui strat subțire de siliciu amorf pe o suprafață flexibilă de polimer

Bateriile flexibile cu siliciu amorf sunt cele mai moderne. Convertorul lor fotoelectric este pulverizat sau topit pe o bază de polimer. Eficiența este în jur de 5 - 6%, dar sistemele de film sunt extrem de ușor de instalat.

Sistemele de film cu fotoconvertitoare amorfe au apărut relativ recent. Acest lucru este extrem de simplu și maxim aspect ieftin, dar pierzând calitățile de consum mai repede decât rivalii săi.

Nu este practic să folosiți fotocelule de diferite dimensiuni. În acest caz, curentul maxim produs de baterii va fi limitat de curentul celui mai mic element. Aceasta înseamnă că plăcile mai mari nu vor funcționa la capacitate maximă.

Când cumpărați celule solare, întrebați vânzătorul despre metoda de livrare; majoritatea vânzătorilor folosesc metoda de epilare pentru a preveni distrugerea elementelor fragile

Cel mai adesea pentru baterii de casă Se folosesc fotocelule mono- și policristaline cu dimensiunile de 3x6 inci, care pot fi comandate în magazinele online precum E-bye.

Costul fotocelulelor este destul de mare, dar multe magazine comercializează așa-numitele elemente din grupa B. Produsele clasificate în această grupă sunt defecte, dar potrivite pentru utilizare, iar costul lor este cu 40-60% mai mic decât cel al plăcilor standard.

Majoritatea magazinelor online vând celule fotovoltaice în seturi de 36 sau 72 de plăci de conversie fotovoltaice. Pentru a conecta module individuale într-o baterie, vor fi necesare autobuze și vor fi necesare terminale pentru a se conecta la sistem.

Galerie de imagini

O baterie solară poate fi folosită ca sursă de energie de rezervă în timpul întreruperilor frecvente ale sursei de alimentare centralizate. Pentru comutarea automată este necesar să se asigure un sistem de alimentare neîntreruptibilă.

Un astfel de sistem este convenabil prin faptul că, atunci când se utilizează o sursă tradițională de energie electrică, încărcarea se realizează în același timp. Echipamentul care deservește bateria solară se află în interiorul casei, așa că este necesar să se asigure o încăpere specială pentru aceasta.

Ecologia consumului. Știință și tehnologie: Toată lumea știe că o celulă solară transformă energia soarelui în energie electrică. Și există o întreagă industrie pentru producerea unor astfel de elemente în fabrici uriașe. Vă sugerez să vă faceți propria baterie solară din materiale ușor disponibile.

Toată lumea știe că o baterie solară transformă energia soarelui în energie electrică. Și există o întreagă industrie pentru producerea unor astfel de elemente în fabrici uriașe. Vă sugerez să vă faceți propria baterie solară din materiale ușor disponibile.

Componentele unei baterii solare

Elementul principal al bateriei noastre solare vor fi două plăci de cupru. La urma urmei, după cum știți, oxidul de cupru a fost primul element în care oamenii de știință au descoperit efectul fotoelectric.

Deci, pentru implementarea cu succes a proiectului nostru modest, veți avea nevoie de:

1. Foaie de cupru. De fapt, nu avem nevoie de o foaie întreagă, ci sunt suficiente bucăți mici pătrate (sau dreptunghiulare) de 5 cm fiecare.

2. O pereche de cleme aligator.

3. Microampermetru (pentru a înțelege cantitatea de curent generată).

4. Aragaz electric. Este necesar să oxidăm una dintre plăcile noastre.

5. Recipient transparent. O sticlă obișnuită de apă minerală din plastic se va descurca bine.

6. Sare de masă.

7. Apa caldă obișnuită.

8. O bucată mică de hârtie abrazivă pentru a îndepărta orice peliculă de oxid de pe plăcile noastre de cupru.

Odată ce tot ce aveți nevoie este pregătit, puteți trece la etapa cea mai importantă.

Pregătirea farfuriilor

Deci, în primul rând, luați o farfurie și spălați-o pentru a elimina toate grăsimile de pe suprafața ei. După aceasta, folosiți hârtie abrazivă pentru a curăța pelicula de oxid și așezați bara deja curățată pe arzătorul electric pornit.

După aceea, îl pornim și urmărim cum se încălzește și ne schimbă farfuria.

Odată ce placa de cupru a devenit complet neagră, ține-o pe aragazul fierbinte timp de cel puțin încă patruzeci de minute. După aceasta, opriți aragazul și așteptați până când cuprul „prăjit” s-a răcit complet.

Datorită faptului că viteza de răcire a plăcii de cupru și a filmului de oxid va fi diferită, cea mai mare parte a depozitului negru se va desprinde de la sine.

După ce farfuria s-a răcit, luați-o și spălați ușor folia neagră sub apă.

Important. Cu toate acestea, nu ar trebui să rupeți zonele negre rămase sau să le îndoiți în niciun fel. Acest lucru este necesar pentru ca stratul de cupru să rămână intact.

După aceasta, ne luăm farfuriile și le punem cu grijă în recipientul pregătit și atașăm clemele de crocodiș cu fire lipite pe margini. Mai mult, conectăm bucata de cupru neatinsă la minus, iar piesa prelucrată la plus.

Apoi pregătim o soluție salină, și anume, dizolvăm câteva linguri de sare în apă și turnăm acest lichid într-un recipient.

Acum verificăm performanța designului nostru conectându-l la un microampermetru.

După cum puteți vedea, instalarea funcționează destul de mult. La umbră, microampermetrul a arătat aproximativ 20 µA. Dar la soare, dispozitivul a depășit scala. Prin urmare, pot spune doar că la soare o astfel de instalație produce în mod clar mai mult de 100 μA.

Desigur, cu o astfel de instalație nici măcar nu vei putea aprinde un bec, dar făcând o astfel de instalație cu copilul tău, îi poți stârni interesul pentru studiul, de exemplu, fizica. publicat

Dacă aveți întrebări pe această temă, adresați-le experților și cititorilor proiectului nostru.

Postat de Admin acum 1193 zile

Cum să asamblați o baterie solară cu propriile mâini

ÎN anul trecut Problema economisirii energiei devine din ce în ce mai acută. Mulți oameni încep să se gândească la cum să economisească energie folosind o varietate de tehnologii de economisire a energiei. Recent, tot mai multe persoane au devenit interesate de utilizarea energiei solare la domiciliu, care ajung la concluzia că ar fi mai bine să instaleze panouri solare o singură dată, iar apoi să obțină economii semnificative la bugetul lor. Acest lucru este relevant în contextul creșterii constante a prețurilor la energie atât în ​​Rusia, cât și în întreaga lume. Puteți economisi și mai mult dacă vă dați seama cum să asamblați o baterie solară cu propriile mâini. Principala caracteristică a colectării panourilor solare va fi disponibilitatea componentelor și investițiile financiare minime.

Selectarea elementelor pentru panouri

Marele avantaj al unui sistem solar auto-asamblat este că nu trebuie să instalați întregul sistem complex deodată; puterea poate fi crescută treptat. Dacă experiența de colectare este de succes, atunci puteți continua să lucrați și să creșteți volumul.

O baterie solară este un generator local care funcționează prin conversia energiei solare în energie electrică folosind o celulă fotovoltaică. Pentru a-l asambla cu propriile mâini, trebuie să selectați module solare pe piața liberă. De exemplu, pe Ebay puteți cumpăra un kit SolarCells, format din 36 de celule solare, care este special conceput pentru auto-asamblarea bateriei. Seturi similare pot fi achiziționate din Rusia.

Dezvoltăm un proiect

Derularea proiectului va depinde de locul unde veți amplasa bateria solară și de opțiunea de instalare. Astfel de baterii trebuie instalate într-un unghi care să asigure că razele soarelui lovesc fotocelulele în unghi drept. Nu uita ca performanta unui panou solar depinde in totalitate de intensitatea luminii. Acestea trebuie instalate pe partea însorită a clădirii. În funcție de locația obiectului, precum și de fluxul de energie solară în fiecare regiune, se calculează unghiul de înclinare a panoului solar.

Merită să vă atrageți atenția asupra faptului că, în momentul proiectării unui sistem care ar trebui să fie instalat pe acoperișul unei clădiri, este necesar să se identifice sau să se calculeze în avans. capacitate portantă acoperișuri. Acoperișul trebuie să reziste pe deplin la sarcina aplicată și, de asemenea, să ofere o marjă de siguranță.

Facem un cadru

Înainte de a face o baterie solară, trebuie să achiziționați celule solare (36 de bucăți). Conform calculelor, un element produce 0,5 volți de energie, adică dacă sunt 36 de elemente, se pot obține 18 volți.

Există o selecție uriașă de farfurii disponibile pe piață în diferite dimensiuni, dar trebuie să rețineți următoarele atunci când le alegeți:

• Toate plăcile vor produce același nivel de stres, indiferent de dimensiunea lor;
• Plăcile mari produc mai mult curent;
• Folosind plăci mai mari puteți obține mai multă energie, dar fiți conștienți de greutatea panourilor mai mari;
• Nu este recomandat să folosiți farfurii marimi diferiteîntr-un sistem structural.

Un colț de aluminiu este folosit pentru cadru la fabricarea panourilor solare, dar puteți cumpăra și rame gata făcute concepute în acest scop. Învelișul transparent trebuie ales în funcție de dorințele dumneavoastră, dar ținând cont de indicele de refracție al luminii. Cel mai accesibil material va fi plexiglasul, iar cel mai puțin potrivit din punct de vedere al caracteristicilor sale este policarbonatul obișnuit. Cele mai bune materiale pentru realizarea panourilor vor fi materialele care au nivel inalt transmisia luminii. Dacă utilizați plexiglas, atunci în timpul funcționării puteți monitoriza contactele din sistem.

Instalarea carcasei bateriei solare

Dacă vorbim de producția standard a unei baterii solare, aceasta presupune utilizarea a 36 fotocelule cu plăci de 150x81 mm. La calcularea dimensiunilor, trebuie să țineți cont de prezența decalajelor între elementele de 3-5 mm, care vor fi necesare la modificarea dimensiunilor cadrului sub influența fenomenelor atmosferice. Dimensiunile piesei de prelucrat cu toleranțele luate în considerare vor fi de 690x835 mm iar lățimea colțului din cadru va fi de 35 mm. O baterie solară care va fi fabricată folosind un profil de aluminiu va fi similară cu un panou fabricat din fabrică și va oferi un nivel ridicat de etanșeitate, rezistență și rigiditate.

Pentru început, trebuie să faceți semifabricate dintr-un colț de aluminiu - rame care măsoară 690x835 mm. Pentru a fixa în continuare șuruburile, trebuie să faceți găuri în cadrul rezultat. Apoi, etanșantul siliconic trebuie aplicat fără goluri de-a lungul suprafeței interioare a colțurilor. Acesta este un punct destul de important, pentru că... Nu ar trebui să existe locuri care să nu fie umplute cu silicon. În cadrul rezultat trebuie să puneți o foaie transparentă de plexiglas, policarbonat special sau sticlă antireflex.

Vă rugăm să rețineți că siliconul trebuie lăsat să se usuce, altfel evaporarea va crea exces de peliculă pe fotocelule.

Sticla așezată trebuie apăsată cu grijă pe cadru și asigurată. Pentru o fixare bună, elementele de fixare trebuie realizate în jurul întregului perimetru al cadrului. Gata, cadrul bateriei solare este aproape complet.

Selectarea și lipirea elementelor

Tot pe același Ebay sau alt magazin similar puteți achiziționa celule solare care au deja conductori lipiți. Asigurați-vă că vă evaluați abilitățile, deoarece... Lipirea contactelor într-un astfel de design este un proces destul de complicat. Responsabilitatea este crescută și mai mult din cauza fragilității elementelor.

Dacă tot decideți să lipiți singur elementele, atunci mai întâi trebuie să tăiați conductorii folosind un semifabricat de carton și să le așezați cu grijă pe fotocelula. Apoi trebuie să aplicați acid și lipire la punctele de lipit. Pentru o muncă mai convenabilă, apăsați conductorul cu un obiect greu. Apoi, ar trebui să lipiți cu atenție conductorul pe fotocelula, dar nu prindeți cristalele fragile. Conform standardelor specificate, stratul de argint al conductorului trebuie să reziste la trei lipiri.

Asamblarea elementelor bateriei solare

Când faceți primul asamblare, cel mai bine este să utilizați un suport marcat, care va ajuta la plasarea uniformă a elementelor unele față de altele. Baza este din placaj; asigurați-vă că marcați colțurile structurii. După lipirea la celulele bateriei, reversul trebuie să fixați o bucată de bandă pentru instalare și să le transferați într-un mod similar. Doar piesele de conectare trebuie sigilate.

Apoi, elementele trebuie așezate pe suprafața de sticlă. Nu uitați să lăsați spațiu între elemente și să le apăsați cu o greutate. Lipiți conform schemei electrice atașate. Urmele pozitive trebuie plasate pe partea din față, iar pistele negative pe spate. Lipiți toate contactele argintii. Conectați toate fotocelulele folosind acest principiu. Pe elementele extreme ale panoului, contactele trebuie conectate la magistrala plus și minus. Se recomandă crearea unui punct „de mijloc” - folosind două diode de bypass suplimentare. Terminalul este instalat pe in afara rame Pentru firele de ieșire, puteți utiliza cablu izolat pentru difuzoare. După lipire, toate firele trebuie fixate cu silicon. După asamblare, panourile solare au calitatea lipirii prin contact ca principală problemă. De aceea, experții recomandă testarea înainte de etanșare, care trebuie efectuată în fiecare grup de elemente atunci când se efectuează lipirea.

Dacă întregul sistem este proiectat corespunzător, acesta va asigura o putere suficientă a bateriei. La calcularea întregii structuri, trebuie luat în considerare faptul că în timpul fabricării unei baterii solare este necesar să se utilizeze numai module solare de aceeași dimensiune, deoarece în sistem, curentul maxim este limitat de curentul celui mai mic element.

Calculele standard arată clar că într-o zi destul de însorită, de la un metru de panou se obține aproximativ 120 W de putere. Desigur, o astfel de putere nici măcar nu vă va permite să lucrați la un computer, dar panourile de 10 metri vor furniza deja 1 kW de energie, ceea ce vă va oferi posibilitatea de a furniza energie pentru principalele aparate din casă. În medie, o familie necesită aproximativ 300 kW pe lună, așa că un sistem care este instalat optim pe latura de sud cu dimensiuni de 20 de metri va asigura necesarul de energie electrică al familiei. Pentru optimizarea utilizarii energiei electrice in iluminat, se recomanda folosirea becurilor cu LED AC sau fluorescente. Cum să alegeți becuri similare, de exemplu, pentru un tavan întins, puteți citi aici.

Panourile solare devin din ce în ce mai populare ca sursă alternativă de energie. Cu toate acestea, în condițiile noastre, prețul lor este adesea prea mare, deci folosind materiale disponibile tuturor și instructiunile necesare Puteți asambla o baterie solară cu propriile mâini.

Cum să asamblați o baterie solară cu propriile mâini

Cum să asamblați o baterie solară cu propriile mâini În ultimii ani, problema economisirii energiei a devenit din ce în ce mai acută. Mulți oameni încep să se gândească

Panou solar DIY

De ce să plătiți o tonă de bani (sau orice bani) pentru un program care vă arată cum să faceți un panou solar când puteți obține același lucru gratuit?

Mi-am văzut facturile la energie crescând an de an pur și simplu pentru că aparatele moderne sunt lăsate în mod constant în standby. Și asta nu este doar rău mediu inconjurator, dar dăunează și contului meu bancar, deoarece de fapt plătesc pentru „nimic”. Nu puteam opri în mod constant dispozitivele din rețea, deoarece acest lucru le făcea dificil de utilizat și ocupă timp inutil pentru setări constante. Treptat, am început să caut surse de energie regenerabilă pentru a-mi compensa cheltuielile inutile. Energia eoliană nu era o opțiune, locuiesc într-o zonă foarte liniștită, fără vânt. Nici energia hidroelectrică nu este potrivită, deoarece locuiesc pe o câmpie fără râuri. Prin urmare, energia solară mi s-a părut cea mai bună alegere.

– Dioda de blocare 6A

– 24 m de sârmă panglică de 2 mm lățime

– 2 m de sârmă panglică de 5 mm lățime

– 1 m tub termocontractabil

– etanșant 100% siliconic

– cruci pentru gresie

– 2 coltare din aluminiu

Am lipit celulele solare conform schemei de conexiuni pe grupuri. Aceasta a însumat tensiunea tuturor celulelor pentru a obține rezultatul dorit (maximul posibil). Am realizat un panou de 28 de celule (4 rânduri de 7 elemente). În această aranjare și dimensiune panoul se potrivește perfect în spațiul din grădina mea. Ca rezultat, am primit 28x0.5V=14V (teoretic). Încă nu știam puterea actuală, deoarece am cumpărat elemente ieftine din clasa B pentru acest experiment (tocmai am salvat).

Pe spatele panoului am realizat o cutie de montaj cu bloc terminal. Pe o parte a blocului există un +, iar pe cealaltă parte va fi un fir către invertor. De asemenea, în cutia de cabluri există o diodă între + de la panou la + care merge la invertor, aceasta împiedicând fluxul de energie electrică către panou atunci când panoul nu produce energie electrică (de exemplu, noaptea).

Am contactat vânzătorul de panouri solare pentru a comanda un invertor potrivit. Am nevoie de un mic invertor (voi produce o cantitate mică de electricitate de către sistemul dumneavoastră). Am luat un invertor OK-4, proiectat pentru 24 - 50 V, maxim 100 W. Era cel mai mic invertor. Se dovedește că un singur panou nu va fi suficient, deoarece produce maxim 14V. Aveam nevoie de un al doilea panou și asta mi-ar da un total de 28V, ceea ce ar fi suficient pentru invertor. Având în vedere că acesta nu este un curent puternic, atunci două panouri ar putea să nu fie suficiente. Și am realizat al treilea panou, care a atins performanțe ridicate în mod constant.

Invertorul meu OK-4 nu avea un afișaj încorporat pentru a afișa ieșirea, așa că aveam nevoie de un contor separat.

Curentul poate fi crescut prin schimbarea unghiului panourilor mai mult spre soare, dar acest lucru nu este posibil momentan in zona in care le-am amplasat.

În medie, panourile produc 500 de wați pe săptămână, presupunând că totul funcționează în condiții normale. Acum criticii vor spune că asta nu este absolut nimic, dar având în vedere că panourile pot da mai mult dacă schimb unghiul/locația, și faptul că panourile mele sunt mai mici decât cele standard plus că sunt doar 3 panouri, numerele nu mi se par. atât de mic. Scopul meu a fost să compensez energia irosită aparate electrocasnice funcționează în modul de așteptare. Și în asta am reușit. Fără să ținem cont de fiabilitatea designului (testare durează mai mult), pot spune că un sistem solar de casă funcționează la fel de bine ca cele pe care le poți cumpăra dintr-un magazin.

În viitor, plănuiesc să testez panourile pentru durabilitate, deoarece nu știu încă cum se vor comporta pe termen lung, având în vedere varietatea condițiilor meteorologice în care vor trebui să funcționeze.

Și bineînțeles, voi împărtăși cititorilor toate cunoștințele acumulate, astfel încât toată lumea să poată repeta asta acasă.

Panou solar DIY

De ce să plătiți o tonă de bani (sau orice bani) pentru un program care vă arată cum să faceți un panou solar când puteți obține același lucru gratuit? Îți voi spune cum să faci sol

Cum să faci singur o baterie solară: instrucțiuni pas cu pas

Dorința de a face sistemul de alimentare cu energie al unei locuințe private mai eficient, mai economic și mai prietenos cu mediul ne face să căutăm noi surse de energie. O modalitate de modernizare este instalarea de panouri solare care pot transforma energia solară în curent electric. Există o alternativă excelentă la echipamentele scumpe - o baterie solară făcută de dvs., care vă va permite să economisiți bani în fiecare lună din bugetul familiei. Astăzi vom vorbi despre cum să construim așa ceva. Vom identifica toate capcanele și vă vom spune cum să le ocoliți.

Dezvoltarea unui proiect de sistem de energie solară

Designul este necesar pentru o plasare cu succes a panourilor pe acoperișul casei. Cu cât mai multă lumină solară lovește suprafața bateriilor și cu cât sunt mai mari intensitatea acestora, cu atât vor produce mai multă energie. Pentru instalare veți avea nevoie de partea de sud a acoperișului. În mod ideal, grinzile ar trebui să cadă la un unghi de 90 de grade, așa că este necesar să se determine în ce poziție funcționarea modulelor va aduce mai multe beneficii.

Cert este că o baterie solară de casă, spre deosebire de una din fabrică, nu are senzori și concentratoare speciali de mișcare. Pentru a schimba unghiul de înclinare, este posibil să se fabrice un mecanism control manual. Va permite ca modulele să fie instalate aproape vertical iarna, când soarele este jos deasupra orizontului, și coborâte vara, când solstițiul atinge apogeul. Dispunerea verticală de iarnă are și o funcție de protecție: previne acumularea zăpezii și a gheții pe panouri, prelungind astfel durata de viață a modulelor.

Eficiența energetică a unui design modular poate fi crescută prin creare cel mai simplu mecanism control, care vă va permite să schimbați unghiul bateriei în funcție de perioada anului și chiar de ora din zi

Este posibil ca înainte de instalarea bateriilor, structura acoperișului să fie nevoită să fie consolidată, deoarece un set de mai multe panouri are o masă destul de mare. Este necesar să se calculeze sarcina pe acoperiș, luând în considerare greutatea nu numai a panourilor solare, ci și a stratului de zăpadă. Greutatea sistemului depinde în mare măsură de materialele utilizate la fabricarea acestuia.

Numărul de panouri și dimensiunea acestora sunt calculate în funcție de puterea necesară. De exemplu, 1 m² de modul produce aproximativ 120 W, ceea ce nu este suficient nici măcar pentru iluminarea completă a spațiilor rezidențiale. Aproximativ 1 kW de energie cu 10 m² de panouri va permite funcționarea corpurilor de iluminat, a unui televizor și a unui computer. În consecință, o structură solară de 20 m² va satisface nevoile unei familii de 3 persoane. Aproximativ aceste dimensiuni ar trebui calculate dacă o casă privată destinat rezidenței permanente.

Fabricarea unei baterii solare nu se termină neapărat cu asamblarea inițială; în viitor, elementele pot fi extinse, crescând astfel eficiența echipamentului

Opțiuni de modul pentru auto-asamblare

Scopul principal al unui panou solar este de a genera energie din razele soarelui și de a o transforma în energie electrică. Curentul electric rezultat este un flux de electroni liberi eliberat de undele luminoase. Pentru auto-asamblare, cea mai bună opțiune sunt convertoarele mono și policristaline, deoarece analogii de alt tip - amorfi - își reduc puterea cu 20-40% în primii doi ani.

Celulele monocristaline standard măsoară 3 x 6 inci și au o structură destul de fragilă, așa că trebuie manipulate cu grijă și precizie extremă

Diferite tipuri de plachete de siliciu au avantajele și dezavantajele lor. De exemplu, modulele policristaline au o eficiență destul de scăzută - până la 9%, în timp ce randamentul plachetelor monocristaline ajunge la 13%. Primele își mențin nivelurile de putere chiar și pe vreme înnorată, dar durează în medie 10 ani, puterea celor din urmă scade brusc în zilele înnorate, dar funcționează perfect timp de 25 de ani.

Un dispozitiv de casă trebuie să fie funcțional și fiabil, așa că este mai bine să achiziționați unele piese de la formă terminată. Înainte de a realiza un panou solar personalizat, aruncați o privire pe eBay, unde puteți găsi o selecție uriașă de module cu defecte minore. Deteriorarea ușoară nu afectează calitatea muncii, dar reduce semnificativ costul panourilor. Să presupunem că un modul de celule solare monocristaline situat pe o placă din fibră de sticlă costă puțin mai mult de 15 USD, iar un set policristalin de 72 de piese costă aproximativ 90 USD.

Cel mai bun opțiune gata făcută celulă solară - un panou cu conductori care necesită doar o conexiune în serie. Modulele fără conductori sunt mai ieftine, dar măresc timpul de asamblare a bateriei de câteva ori

Instrucțiuni pentru realizarea unei baterii solare

Există multe opțiuni pentru auto-asamblarea panourilor solare. Tehnologia depinde de numărul de celule solare achiziționate în avans și de materialele suplimentare necesare pentru realizarea carcasei. Este important de reținut: cu cât suprafața totală a panourilor este mai mare, cu atât echipamentul este mai puternic, dar în același timp crește și greutatea structurii. Se recomandă utilizarea modulelor identice într-o singură baterie, deoarece echivalența curentului este egală cu indicatorii celui mai mic dintre elemente.

Asamblarea unui cadru modular

Designul modulelor, precum și dimensiunile acestora, pot fi arbitrare, așa că în loc de numere, ar trebui să vă bazați pe fotografie și să alegeți orice opțiune individuală potrivită pentru calcule specifice.

Cele mai ieftine celule solare sunt panourile fără conductori. Pentru a le pregăti pentru asamblarea bateriei, conductorii trebuie mai întâi lipiți, ceea ce este un proces lung și minuțios.

Pentru fabricarea carcasei în interiorul căreia vor fi fixate celulele solare, este necesar să pregătiți următoarele materiale și instrumente:

• foi de placaj de dimensiunea selectată;
• lamele joase pentru laterale;
• adeziv universal sau pentru lemn;
• colțuri și șuruburi pentru fixare;
• burghiu;
• plăci din fibră;
• bucăți de plexiglas;
• colorant.

Luăm o bucată de placaj care va acționa ca bază și lipim părțile joase în jurul perimetrului. Lamelele de-a lungul marginilor foii nu ar trebui să blocheze celulele solare, deci asigurați-vă că înălțimea acestora nu depășește ¾ inci. Pentru fiabilitate, fiecare șină lipită este înșurubată suplimentar cu șuruburi autofiletante, iar colțurile pot fi fixate cu colțuri metalice.

Un cadru din lemn este cea mai accesibilă opțiune pentru plasarea celulelor solare. Poate fi înlocuit cu un cadru de colț din aluminiu sau un set cadru + sticlă achiziționat

Pentru ventilație, facem găuri în partea inferioară a carcasei și de-a lungul lateralelor. Nu ar trebui să existe găuri în capac, deoarece acest lucru ar putea duce la pătrunderea umezelii. Elementele vor fi fixate pe foi de plăci de fibre, care pot fi înlocuite cu orice material similar, condiția principală este ca acesta să nu conducă curentul electric.

Găurile mici pentru ventilație trebuie să fie găurite pe întreaga suprafață a substratului, inclusiv pe părțile laterale și pe șina din mijloc. Vă va permite să reglați nivelul de umiditate și presiune din interiorul cadrului

Decupăm capacul din plexiglas, ajustând-o la dimensiunile carcasei. Sticla obișnuită este prea fragilă pentru a fi pusă pe un acoperiș. Pentru a proteja piesele din lemn, folosim o impregnare sau vopsea specială, care ar trebui folosită pentru a trata cadrul și substratul pe toate părțile. Ar fi bine dacă nuanța vopselei ramei se potrivește cu culoarea acoperișului.

Pictura servește nu atât o funcție estetică, cât una de protecție. Fiecare parte trebuie acoperită cu cel puțin 2-3 straturi de vopsea, astfel încât lemnul să nu se deformeze în viitor. aer umed sau supraîncălzire

Instalarea celulelor solare

Așezăm toate modulele solare în rânduri egale pe substrat, cu partea din spate în sus, pentru a lipi conductorii. Pentru a funcționa veți avea nevoie de un fier de lipit și de lipit. Zonele de lipit trebuie mai întâi tratate cu un creion special. Pentru început, puteți exersa pe două elemente, conectându-le în serie. De asemenea, conectăm secvențial toate elementele de pe substrat, într-un lanț, iar rezultatul ar trebui să fie un „șarpe”.

Instalăm fiecare element strict conform marcajelor și ne asigurăm că conductorii elementelor învecinate se intersectează la punctele de lipit.

După ce ați conectat toate elementele, întoarceți-le cu grijă cu fața în sus. Dacă există multe module, va trebui să invitați ajutoare, deoarece este destul de dificil pentru o persoană să întoarcă elementele lipite fără a le deteriora. Dar înainte de asta, acoperim modulele cu lipici pentru a le fixa ferm pe panou. Este mai bine să folosiți sigilant siliconic ca adeziv și trebuie aplicat strict în centrul elementului, la un moment dat, și nu de-a lungul marginilor. Acest lucru este necesar pentru a proteja plăcile de rupere dacă apare brusc o ușoară deformare a bazei. O foaie de placaj se poate îndoi sau umfla din cauza schimbărilor de umiditate, iar elementele lipite stabil se vor crăpa pur și simplu și se vor eșua.

După ce ați fixat modulele pe substrat, puteți testa rularea panoului și verificați funcționalitatea. Apoi plasăm baza în cadrul finit și o fixăm de-a lungul marginilor cu șuruburi. Pentru a preveni descărcarea bateriei prin panoul solar, instalăm o diodă de blocare pe panou, asigurându-l cu etanșant.

Pentru a conecta lanțurile, puteți folosi sârmă de cupru sau împletitură de cablu, care fixează fiecare element pe ambele părți și apoi este asigurată cu material de etanșare

Testarea de probă vă ajută să faceți calcule preliminare. În acest caz, s-au dovedit a fi corecte - la soare fără sarcină, bateria produce 18,88 V

Acoperim elementele instalate deasupra cu un ecran de protectie din plexiglas. Înainte de a o repara, verificăm din nou funcționalitatea structurii. Apropo, puteți testa module pe parcursul întregului proces de instalare și lipire, în grupuri de mai multe piese. Ne asigurăm că materialul de etanșare se usucă complet, deoarece vaporii săi pot acoperi plexiglasul cu o peliculă opaca. Echipăm firul de ieșire cu un conector cu doi pini, astfel încât controlerul să poată fi utilizat în viitor.

Un panou este asamblat și complet gata de utilizare. Toate echipamentele, inclusiv articolele achiziționate online, costă 105 USD

Sisteme fotovoltaice ale unei case private

Sistemele de alimentare cu energie electrică pentru locuințe care utilizează celule solare pot fi împărțite în 3 tipuri:

Dacă casa este conectată la rețeaua electrică centrală, atunci cea mai bună opțiune ar fi sistem mixt: În timpul zilei, energia este furnizată de la panouri solare, iar noaptea - de la baterii. Rețeaua centrală în acest caz este o rezervă. Când nu este posibilă conectarea la sursa centrală de alimentare, acesta este înlocuit cu generatoare de combustibil - benzină sau motorină.

Este necesar un controler pentru a preveni scurtcircuitele în momentul sarcinii maxime, este nevoie de o baterie pentru stocarea energiei și este nevoie de un invertor pentru a o distribui și furniza consumatorului.

Când alegi cel mai mult opțiune bună Trebuie luată în considerare ora din zi la care are loc consumul maxim de energie. În locuințele particulare, perioada de vârf se încadrează seara, când soarele a apus deja, așa că logic ar fi să se folosească fie o conexiune la rețeaua publică, fie utilizarea suplimentară a generatoarelor, întrucât alimentarea cu energie solară are loc în timpul zilei.

Sistemele de alimentare cu energie fotovoltaică utilizează rețele atât cu curent continuu, cât și cu curent alternativ, iar a doua opțiune este potrivită pentru amplasarea dispozitivelor la o distanță mai mare de 15 m

Pentru locuitorii de vară, ale căror ore de funcționare coincid adesea cu orele de lumină, este potrivit un sistem de economisire a energiei solare, care începe să funcționeze la răsăritul soarelui și se termină seara.

Baterie solară DIY: cum să faci un panou de casă

Cum să dezvolți un proiect și să selectezi elemente pentru o baterie solară. Instrucțiuni pentru asamblarea unei structuri eficiente energetic. Sisteme fotovoltaice pentru locuinte

Cum să faci o baterie solară cu propriile mâini

Oferirea unor condiții confortabile de viață în apartamente moderne și case private nu se poate face fără energie electrică, a cărei nevoie este în continuă creștere. Cu toate acestea, prețurile pentru acest purtător de energie cresc cu suficientă regularitate. În consecință, costul total al întreținerii locuințelor crește. Prin urmare, o baterie solară pentru o casă privată, împreună cu altele, devine din ce în ce mai relevantă surse alternative electricitate. Aceasta metoda face posibilă realizarea unui obiect independent de energie în condiții de creștere constantă a prețurilor și întreruperi de curent.

Eficiența panourilor solare

Problema alimentării autonome cu energie a dispozitivelor și echipamentelor din casele private a fost luată în considerare de mult timp. Una dintre opțiunile alternative de energie este energia solară, care conditii moderne a găsit o largă aplicație în practică. Singurul factor care stârnește îndoieli și controverse este eficiența panourilor solare, care nu se ridică întotdeauna la nivelul așteptărilor.

Performanța panourilor solare depinde direct de cantitatea de energie solară. Astfel, bateriile vor fi cele mai eficiente în regiunile în care predomină zilele însorite. Chiar și în cel mai ideal scenariu, eficiența bateriei este de doar 40%, iar în condiții reale această cifră este mult mai mică. Alta stare functionare normala constă în disponibilitatea unor zone semnificative pentru instalarea de autonome sisteme solare. Dacă pentru casa la tara Aceasta nu este o problemă serioasă, dar proprietarii de apartamente trebuie să rezolve multe probleme tehnice suplimentare.

Proiectare și principiu de funcționare

Funcționarea panourilor solare se bazează pe capacitatea fotocelulelor de a transforma energia solară în energie electrică. Toate se reunesc sub forma unui câmp cu mai multe celule, unite într-un sistem comun. Acțiunea energiei solare transformă fiecare celulă într-o sursă de curent electric, care este colectat și stocat în baterii. Dimensiunile suprafeței totale a unui astfel de câmp afectează direct puterea întregului dispozitiv. Adică, odată cu creșterea numărului de fotocelule, crește și cantitatea de energie electrică generată în mod corespunzător.

Acest lucru nu înseamnă că cantitatea necesară de energie electrică poate fi generată doar pe suprafețe foarte mari. Există multe aparate electrocasnice mici care folosesc energie solară - calculatoare, lanterne și alte dispozitive.

În casele de țară moderne, dispozitivele de iluminat alimentate cu energie solară devin din ce în ce mai populare. Cu ajutorul acestor dispozitive simple si economice se ilumineaza aleile de gradina, terasele si alte locuri necesare. Noaptea se folosește energia electrică acumulată în timpul zilei când soarele strălucește. Utilizarea lămpilor de economisire a energiei vă permite să consumați energie electrică acumulată pe o perioadă lungă de timp. Rezolvarea principalelor probleme de alimentare cu energie se realizează cu ajutorul altor sisteme, mai puternice, care permit generarea unei cantități suficiente de energie electrică.

Principalele tipuri de panouri solare

Inainte sa incepi lucrate manual panouri solare, este recomandat să vă familiarizați cu principalele lor tipuri pentru a alege cea mai potrivită opțiune pentru dvs.

Toate convertoarele de energie solară sunt împărțite în film și siliciu, în conformitate cu structura și caracteristicile de design ale acestora. Prima opțiune este reprezentată de bateriile cu peliculă subțire, unde convertoarele sunt realizate sub forma unui film realizat folosind tehnologie specială. Aceste structuri sunt cunoscute și ca structuri polimerice. Pot fi instalate în orice locație disponibilă, totuși necesită mult spațiu și au o eficiență scăzută. Chiar și tulburarea medie poate reduce eficiența dispozitivelor de film cu 20%.

Bateriile silicon sunt disponibile în trei tipuri:

• Monocristalin. Designul constă din numeroase celule cu convertoare de siliciu încorporate. Sunt unite între ele și umplute cu silicon. Sunt ușor de utilizat, ușoare, flexibile și rezistente la apă. Dar pentru a asigura funcționarea eficientă a acestor baterii, este necesară expunerea la lumina directă a soarelui. În ciuda eficienței relativ ridicate - până la 22%, atunci când apare tulbureala, generarea de energie electrică poate scădea semnificativ sau poate opri complet.
• Policristalină. În comparație cu cele monocristaline, au mai multe convertoare găzduite în celule. Instalarea lor se face în diferite direcții, ceea ce crește semnificativ eficiența de funcționare chiar și în condiții de lumină slabă. Aceste baterii sunt cele mai răspândite, mai ales în mediile urbane.
• Amorf. Au eficiență scăzută - doar 6%. Cu toate acestea, ele sunt considerate foarte promițătoare datorită capacității lor de a absorbi fluxul luminos de multe ori mai mare decât cel al primelor două tipuri.

Toate tipurile de panouri solare luate în considerare sunt fabricate în fabrici, astfel încât prețul acestora rămâne foarte ridicat. În acest sens, poți încerca să faci singur o baterie solară, folosind materiale ieftine.

Selecția materialelor și pieselor pentru fabricarea unei baterii solare

Deoarece costul ridicat al surselor de energie solară autonomă le face inaccesibile pentru o utilizare pe scară largă, meșterii de acasă pot încerca să organizeze fabricarea panourilor solare cu propriile mâini din materiale vechi. Trebuie amintit că atunci când faceți o baterie este imposibil să vă descurcați doar cu materialele disponibile. Cu siguranță va trebui să cumpărați piese din fabrică, chiar dacă nu sunt noi.

Un convertor de energie solară este format din mai multe elemente de bază. În primul rând, aceasta este bateria în sine de un anumit tip, despre care a fost deja discutată mai sus. Urmează controlerul bateriei, care controlează nivelul de încărcare al bateriilor cu cel primit soc electric. Următorul element sunt bateriile care stochează electricitate. Pentru conversie va fi necesar un invertor DC.în variabilă. Astfel, toate aparatele electrocasnice proiectate pentru 220 de volți vor putea funcționa normal.

Fiecare dintre aceste elemente poate fi achiziționat gratuit pe piața de electronice. Dacă aveți anumite cunoștințe teoretice și abilități practice, atunci cele mai multe dintre ele pot fi colectate independent folosind scheme standard, inclusiv controlerul bateriei solare. Pentru a calcula puterea convertorului, trebuie să știți în ce scop va fi utilizat. Acesta poate fi doar iluminat sau încălzire, precum și satisfacerea pe deplin a nevoilor unității. În acest sens, vor fi selectate materiale și componente.

Când faceți o baterie solară cu propriile mâini, trebuie să determinați nu numai puterea, ci și tensiunea de funcționare a rețelei. Cert este că rețelele de energie solară pot funcționa în mod constant sau curent alternativ. Ultima opțiune este considerată mai preferabilă, deoarece permite distribuirea energiei electrice către consumatori pe o distanță de peste 15 metri. Când folosiți baterii policristaline, de la unul metru patrat poți obține, în medie, aproximativ 120 de wați într-o oră. Adică, pentru a obține 300 kW pe lună, vor fi necesare panouri solare cu o suprafață totală de 20 m2. Este exact cât cheltuiește o familie obișnuită de 3-4 persoane.

În casele și căsuțele private se folosesc panouri solare, fiecare dintre ele include 36 de elemente. Puterea unui panou este de aproximativ 65 W. Într-o casă privată mică sau o casă de țară sunt suficiente 15 panouri capabile să genereze energie electrică de până la 5 kW pe oră. După efectuarea calculelor preliminare, puteți achiziționa plăci de conversie. Este acceptabil să achiziționați articole deteriorate cu defecte minore care afectează doar aspect baterii. În stare de funcționare, fiecare element este capabil să furnizeze aproximativ 19 V.

Fabricarea panourilor solare

După ce toate materialele și piesele sunt pregătite, puteți începe asamblarea convertoarelor. La lipirea elementelor, este necesar să se prevadă un spațiu de expansiune între ele în limita de 5 mm. Lipirea trebuie făcută cu mare atenție și atenție. De exemplu, dacă înregistrările nu au cabluri, acestea vor trebui lipite manual. Pentru a funcționa, veți avea nevoie de un fier de lipit de 60 de wați, la care este conectată în serie o lampă obișnuită cu incandescență de 100 de wați.

Toate plăcile sunt lipite în serie între ele. Plăcile se caracterizează printr-o fragilitate crescută, așa că se recomandă să le lipiți folosind un cadru. În timpul deslipirii, diodele sunt introduse în circuit împreună cu plăcile fotografice, protejând fotocelulele de descărcare atunci când nivelul de lumină scade sau se instalează întuneric complet. În acest scop, jumătățile panoului sunt combinate într-o magistrală comună, care, la rândul său, este scoasă la blocul de borne, datorită căruia este creat un punct de mijloc. Aceleași diode protejează bateriile de descărcare pe timp de noapte.

Una dintre condițiile principale munca eficienta bateriile este lipirea de înaltă calitate a tuturor punctelor și componentelor. Înainte de a instala substratul, aceste locuri trebuie testate. Pentru a ieși curent, se recomandă utilizarea conductorilor cu o secțiune transversală mică, de exemplu, un cablu de difuzor în izolație din silicon. Toate firele sunt asigurate cu etanșant. După aceasta, este selectat materialul pentru suprafața de care vor fi atașate plăcile. Cele mai potrivite caracteristici sunt cele ale sticlei, care transmit lumina mult mai bine decât carbonatul sau plexiglasul.

Când faceți o baterie solară din materiale improvizate, trebuie să aveți grijă de cutie. De obicei, cutia este realizată dintr-o grindă de lemn sau un colț de aluminiu, după care se pune sticlă în ea folosind un material de etanșare. Sigilantul trebuie să umple orice imperfecțiuni și apoi să se usuce complet. Din acest motiv, praful nu va intra înăuntru, iar plăcile fotografice nu se vor murdari în timpul funcționării.

În continuare, pe sticlă se instalează o foaie cu fotocelule lipite. Poate fi asigurat într-o varietate de moduri, cu toate acestea, cele mai bune opțiuni sunt rășina epoxidică transparentă sau etanșantul. Rășină epoxidicăÎntreaga suprafață a sticlei este acoperită uniform, apoi convertoarele sunt instalate pe ea. Când utilizați etanșant, fixarea se efectuează în punctele din centrul fiecărui element. La sfârșitul asamblarii, ar trebui să obțineți o carcasă sigilată, în interiorul căreia este plasată bateria solară. Dispozitivul finit va produce aproximativ 18-19 volți, ceea ce este suficient pentru a încărca o baterie de 12 volți.

Posibilitate de incalzire a locuintei

După ce o baterie solară de casă este asamblată, fiecare proprietar va dori probabil să o testeze în acțiune. Cea mai importanta problema este incalzirea casei, asa ca primul lucru de verificat este posibilitatea incalzirii folosind energia solara.

Pentru încălzire se folosesc colectoare solare. Cu ajutorul unui colector de vid, lumina soarelui este transformată în căldură. Subţire tuburi de sticla sunt umplute cu lichid, care este încălzit de soare și transferă căldura apei plasate într-un rezervor de stocare. În cazul nostru, această metodă nu este potrivită, deoarece vorbim exclusiv despre transformarea energiei solare în energie electrică.

Totul depinde de puterea dispozitivului folosit. În orice caz, încălzirea apei în cazan va consuma cea mai mare parte a energiei primite. Dacă 100 de litri de apă sunt încălziți la 70-80 de grade, va dura aproximativ 4 ore. Consumul de energie electrică al unui cazan de apă cu elemente de încălzire de 2 kW va fi de 8 kW. Când se generează energie electrică 5 kW pe oră, nu vor fi probleme. Cu toate acestea, când suprafața bateriei este mai mică de 10 m2, încălzirea unei case private cu ajutorul lor devine imposibilă.

baterie solară DIY

Când faceți o baterie solară cu propriile mâini din materiale vechi, trebuie să determinați nu numai puterea, ci și tensiunea de funcționare a rețelei. Procesul de fabricație de la A la Z