Güneş enerjili ev nasıl yapılır? Güneş pili yapmak. Piller nasıl seçilir

Hidrokarbonlar ana enerji kaynağı olmuştur ve olmaya devam etmektedir, ancak insanlık giderek daha fazla yenilenebilir ve çevre dostu kaynaklara yönelmektedir. Bu durum güneş panelleri ve jeneratörlere olan ilginin artmasına neden oldu.

Ancak kompleksin donatılmasının yüksek maliyeti nedeniyle çoğu kişi güneş enerjisi sistemi kurmaktan çekiniyor. Ürünlerinizi kendiniz oluşturmaya başlarsanız daha ucuz hale getirebilirsiniz. Kendi yeteneklerinizden şüphe mi ediyorsunuz?

Size nasıl yapılacağını anlatacağız Güneş pili mevcut bileşenleri kullanarak bunu kendiniz yapın. Makalede güneş sistemini hesaplamak, kompleksin bileşenlerini seçmek ve fotopanelin montajı ve kurulumu için gerekli tüm bilgileri bulacaksınız.

İstatistiklere göre bir yetişkin, her gün ağ üzerinden çalışan yaklaşık bir düzine farklı cihaz kullanıyor. Her ne kadar elektrik nispeten çevre dostu bir enerji kaynağı olarak görülse de, bu bir yanılsamadır çünkü üretiminde kirletici kaynaklar kullanılmaktadır.

Hangi bileşenlere ihtiyaç vardır ve bunları nereden satın alabilirsiniz?

Ana kısım bir güneş fotopanelidir. Tipik olarak silikon plakalar çevrimiçi olarak satın alınır ve Çin veya ABD'den teslim edilir. Bunun nedeni ise yerli üretim bileşenlerin fiyatlarının yüksek olmasıdır.

Yerli levhaların maliyeti o kadar yüksek ki eBay'den sipariş vermek daha karlı. Kusurlara gelince, 100 plakadan sadece 2-4'ü kullanılamaz durumda. Çin levhası sipariş ederseniz riskler daha yüksek olur çünkü... kalite arzulanan çok şey bırakıyor. Tek avantajı fiyatıdır.

Hazır bir panelin kullanımı çok daha uygundur, ancak aynı zamanda üç kat daha pahalıdır, bu nedenle bileşenleri aramak ve cihazı kendiniz monte etmek daha iyidir.

Geri kalan bileşenler herhangi bir elektrikli eşya mağazasından satın alınabilir. Ayrıca kalay lehimine, çerçeveye, cama, filme, banta ve işaretleme kalemine de ihtiyacınız olacak.

Resim Galerisi

Modern dünyada elektrik enerjisi olmadan varlığı hayal etmek zordur. Aydınlatma, ısıtma, iletişim ve konforlu bir yaşamın diğer zevkleri doğrudan buna bağlıdır. Bu durum bizi alternatif ve bağımsız kaynaklar aramaya zorluyor; bunlardan biri de güneş. Bu enerji alanı henüz çok gelişmemiştir ve endüstriyel tesisler ucuz değildir. Çözüm, güneş panellerini kendiniz yapmaktır.

Güneş pili nedir

Güneş pili, birbirine bağlı fotosellerden oluşan bir paneldir. Güneş enerjisini doğrudan elektrik akımına dönüştürür. Sistemin tasarımına bağlı olarak, elektrik enerjisi biriktirilir veya binalara, mekanizmalara ve cihazlara güç sağlamak için hemen kullanılır.

Güneş pili birbirine bağlı fotosellerden oluşur

Hemen hemen herkes en basit fotoselleri kullandı. Hesap makinelerine, el fenerlerine, elektronik aletleri şarj etmek için pillere ve bahçe fenerlerine yerleştirilmişlerdir. Ancak kullanımı bununla sınırlı değil. Güneşten şarj olan elektrikli arabalar var; uzayda bu ana enerji kaynaklarından biri.

olan ülkelerde büyük miktar Güneşli günlerde evlerin çatılarına piller yerleştirilerek ısıtma ve su ısıtma amacıyla kullanılıyor. Bu tipe kolektörler denir; güneş enerjisini ısıya dönüştürürler.

Çoğu zaman, tüm şehirlere ve kasabalara yalnızca bu tür enerji yoluyla elektrik sağlanır. Üzerinde çalışan enerji santralleri inşa ediliyor Güneş radyasyonu. Özellikle ABD, Japonya ve Almanya'da yaygındırlar.

Cihaz

Güneş pili, 20. yüzyılda A. Einstein tarafından keşfedilen fotoelektrik etki olgusuna dayanmaktadır. Güneş ışığının veya diğer maddelerin etkisi altında bazı maddelerde yüklü parçacıkların ayrıldığı ortaya çıktı. Bu keşif, 1953 yılında ilk güneş modülünün yaratılmasına yol açtı.

Elemanları yapmak için kullanılan malzemeler yarı iletkenlerdir; farklı iletkenliğe sahip iki malzemenin birleştirilmiş plakaları. Çoğu zaman, polikristalin veya monokristalin silikon çeşitli katkı maddeleri.

Güneş ışığının etkisi altında, bir katmanda fazla miktarda elektron, diğerinde ise eksiklik ortaya çıkar. “Ekstra” elektronlar onların eksikliği ile bölgeye hareket eder, bu işlem isim р-n geçiş.

Güneş pili farklı iletkenliğe sahip iki yarı iletken katmandan oluşur.

Elektron fazlalığı ve eksikliği oluşturan maddelerin arasına yerleştirilir bariyer katmanı geçişi engelliyor. Bu, akımın yalnızca bir enerji tüketimi kaynağı olduğunda meydana gelmesini sağlamak için gereklidir.

Yüzeye düşen ışığın fotonları elektronları devre dışı bırakır ve bariyer katmanını aşmaları için onlara gerekli enerjiyi sağlar. Negatif elektronlar p-iletkeninden n-iletkenine doğru hareket ederken, pozitif elektronlar diğer tarafa doğru hareket eder.

Yarı iletken malzemelerin farklı iletkenlikleri nedeniyle elektronların yönlendirilmiş bir hareketi oluşturmak mümkündür. Bu bir elektrik akımı yaratır.

Elemanlar birbirine seri olarak bağlanarak daha büyük veya daha küçük alanlı bir panel oluşturur ve buna pil adı verilir. Bu tür piller doğrudan tüketim kaynağına bağlanabilir. Ancak güneş aktivitesi gündüzleri değişip geceleri tamamen durduğundan, güneş ışığının olmadığı zamanlarda enerji biriktiren piller kullanılıyor.

Bu durumda gerekli bileşen denetleyicidir. Pilin şarjını izlemeye yarar ve tamamen şarj olduğunda pili kapatır.

Güneş pili tarafından üretilen akım sabittir ve kullanılmak üzere alternatif akıma dönüştürülmesi gerekir. Bunun için bir invertör kullanılır.

Enerji tüketen tüm elektrikli cihazlar belirli bir voltaja göre tasarlandığından sistem gerekli değerleri sağlayan bir stabilizatöre ihtiyaç duyar.

Güneş modülü ile tüketici arasına ek cihazlar takılır

Ancak tüm bu bileşenlerin mevcut olması durumunda tüketicilere enerji sağlayan ve onlara zarar verme tehdidinde bulunmayan işlevsel bir sistem elde etmek mümkündür.

Modüller için eleman türleri

Üç ana güneş paneli türü vardır: polikristal, monokristal ve ince film. Çoğu zaman, her üç tip de çeşitli katkı maddeleri içeren silikondan yapılır. Özellikle film panellerinin üretiminde kadmiyum tellür ve bakır-kadmiyum selenit de kullanılmaktadır. Bu katkı maddeleri hücre verimliliğinin %5-10 oranında artmasına yardımcı olur.

Kristalin

En popüler olanları monokristaldir. Tek kristallerden yapılmışlardır ve tekdüze bir yapıya sahiptirler. Bu tür plakalar, köşeleri kesilmiş bir çokgen veya dikdörtgen şeklindedir.

Monokristal hücre, eğimli köşeleri olan bir dikdörtgen şeklindedir

Monokristal hücrelerden oluşan bir batarya diğer tiplere göre daha yüksek performansa sahiptir, verimliliği %13'tür. Hafif ve kompakttır, hafif bükülmelerden korkmaz ve üzerine monte edilebilir. pürüzlü yüzey, servis ömrü 30 yıldır.

Dezavantajları arasında bulutlu koşullarda enerji üretiminin tamamen durmasına kadar güçte önemli bir azalma yer alır. Aynı şey karanlık olduğunda da olur; pil geceleri çalışmaz.

Polikristalin hücre, paneli boşluksuz bir şekilde monte etmenize olanak tanıyan bir dikdörtgen şekline sahiptir.

Polikristalin döküm yoluyla üretilir, dikdörtgen veya kare şeklinde ve heterojen bir yapıya sahiptir. Verimlilikleri monokristal olanlardan daha düşüktür, verimlilik yalnızca% 7-9'dur, ancak bulutluluk, toz veya alacakaranlık sırasında verimdeki düşüş önemsizdir.

Bu nedenle cihazda kullanılırlar sokak aydınlatması, daha çok ev yapımı ürünler tarafından kullanılırlar. Bu tür gofretlerin maliyeti tek kristallerden daha düşüktür, hizmet ömrü 20 yıldır.

Film

Tokfilm veya esnek elemanlar, amorf bir silikon formundan yapılır. Panellerin esnekliği onları mobil hale getirir; onları yuvarlayarak seyahat ederken yanınızda taşıyabilir ve her yerde bağımsız bir enerji kaynağına sahip olabilirsiniz. Aynı özellik kavisli yüzeylere monte edilmelerine olanak sağlar.

Film pili amorf silikondan yapılmıştır

Verimlilik açısından film paneller kristal panellere göre iki kat daha düşüktür; aynı miktarı üretmek için pil alanının iki katı alan gerekir. Filmin dayanıklılığı da farklı değil - ilk 2 yılda etkinlikleri% 20-40 oranında düşüyor.

Ancak hava bulutlu veya karanlık olduğunda enerji üretimi yalnızca %10-15 oranında azalır. Göreceli ucuzluğu şüphesiz bir avantaj olarak kabul edilebilir.

Evde güneş panelini ne yapabilirsiniz?

Endüstriyel pillerin tüm avantajlarına rağmen en büyük dezavantajı ise yüksek fiyatlarıdır. Hurda malzemelerden kendi ellerinizle basit bir panel yapılarak bu sorun önlenebilir.

Diyotlardan

Diyot, plastik bir kutu içerisinde mercek görevi gören bir kristaldir. Güneş ışınlarını bir iletken üzerinde yoğunlaştırarak elektrik akımı oluşmasını sağlar. Çok sayıda diyotu birbirine bağlayarak bir güneş pili elde ederiz. Kartonu tahta olarak kullanabilirsiniz.

Sorun, alınan enerjinin gücünün küçük olmasıdır; yeterli miktarda üretmek için çok sayıda diyota ihtiyacınız olacaktır. Mali ve işçilik maliyetleri açısından böyle bir pil fabrika pilinden çok daha üstün, güç açısından ise ondan çok daha düşük.

Ayrıca aydınlatma azaldığında üretim keskin bir şekilde düşüyor. Ve diyotların kendileri yanlış davranıyor - sıklıkla kendiliğinden parlama meydana geliyor. Yani diyotların kendisi üretilen enerjiyi tüketir. Sonuç kendini gösteriyor: etkisiz.

Transistörlerden

Diyotlarda olduğu gibi, ana unsur transistör - kristal. Ancak güneş ışığının geçmesine izin vermeyen metal bir kasanın içine yerleştirilmiştir. Pili yapmak için gövde kapağı demir testeresi ile kesilir.

Transistörlerden küçük bir güç pili monte edilebilir

Daha sonra elemanlar, bir tahtanın rolüne uygun tekstolit veya başka bir malzemeden yapılmış bir plakaya tutturulur ve birbirine bağlanır. Bu sayede bir el fenerini ya da radyoyu çalıştırmaya yetecek enerjiye sahip bir pil monte edebilirsiniz ancak böyle bir cihazdan çok fazla güç beklememelisiniz.

Ancak düşük güçlü bir kamp enerji kaynağı olarak oldukça uygundur. Özellikle yaratma sürecinin kendisinden etkileniyorsanız ve sonucun pratik faydaları çok önemli değilse.

Zanaatkarlar fotosel olarak CD'lerin ve hatta bakır plakaların kullanılmasını öneriyor. Bahçe fenerlerinden fotosellerden taşınabilir telefon şarj cihazı yapmak çok kolay.

En iyi çözüm hazır tabak satın almak olacaktır. Bazı çevrimiçi siteler, küçük üretim kusurları olan modülleri makul bir fiyata satmaktadır, kullanıma oldukça uygundurlar.

Pillerin rasyonel yerleştirilmesi

Modüllerin yerleşimi sistemin ne kadar enerji üreteceğini büyük ölçüde belirler. Fotosellere ne kadar çok ışın çarparsa o kadar fazla enerji üretirler. Optimum konum için aşağıdaki koşulların karşılanması gerekir:


Önemli! Akü akımı en zayıf elemanın performansına göre belirlenir. Bir modülün üzerindeki küçük bir gölge bile sistem performansını %10 ila %50 oranında azaltabilir.

Gerekli güç nasıl hesaplanır

Pili monte etmeye başlamadan önce gerekli gücü belirlemeniz gerekir. Satın alınan hücre sayısı ve bitmiş pillerin toplam alanı buna bağlıdır.

Sistem otonom olabilir (eve kendi başına elektrik sağlayabilir) veya güneş enerjisi ile geleneksel bir kaynağı birleştirerek kombine olabilir.

Hesaplama üç adımdan oluşur:

  1. Toplam güç tüketimini öğrenin.
  2. Yeterli Kapasiteyi Belirleyin pil ve invertör gücü.
  3. Hesaplamak Gerekli miktar Bölgenizdeki güneş ışığı verilerine dayalı hücreler.

Güç tüketimi

İçin otonom sistem Bunu elektrik sayacınızdan belirleyebilirsiniz. Aylık tüketilen toplam enerji miktarını gün sayısına bölün ve ortalama günlük tüketimi bulun.

Cihazların yalnızca bir kısmı pilden beslenecekse, bunların gücünü pasaporttan veya cihaz üzerindeki işaretlerden öğrenin. Ortaya çıkan değerleri günlük çalışma saati sayısıyla çarpın. Tüm cihazlar için elde edilen değerleri toplayarak günlük ortalama tüketimi elde edersiniz.

AB kapasitesi (şarj edilebilir pil) ve invertör gücü

AB için güneş sistemleriÇok sayıda deşarj ve deşarj döngüsüne dayanıklı olmalı, kendi kendine deşarjı düşük olmalı, yüksek şarj akımına dayanmalı, yüksek ve düşük sıcaklıklarda çalışmalı ve minimum bakım gerektirmelidir. Bu parametreler kurşun asitli aküler için idealdir.

Bir diğer önemli gösterge ise pilin kabul edebileceği ve depolayabileceği maksimum şarj miktarı olan kapasitedir. Pillerin paralel, seri bağlanması veya her iki bağlantının birleştirilmesiyle yetersiz kapasite artırılmaktadır.

Hesaplama, gerekli pil sayısını bulmanıza yardımcı olacaktır. Enerji rezervini 1 gün boyunca 200 Ah kapasiteli ve 12 V voltajlı bir aküde yoğunlaştırmayı düşünelim.

Günlük talebin 4800 V.h., sistemin çıkış voltajının ise 24 V olduğunu varsayalım. İnvertördeki kayıpların %20 olacağını hesaba katarak 1,2 düzeltme faktörü uygulayacağız.

4800:24x1,2=240 Ah

Akü deşarj derinliği %30-40'ı geçmemelidir, bunu dikkate alalım.

240x0,4= 600 Ah

Ortaya çıkan değer pil kapasitesinin üç katıdır, bu nedenle gerekli miktarı depolamak için 3 pilin paralel bağlanmasına ihtiyacınız olacaktır. Ancak aynı zamanda akü voltajı 12 V'tur, ikiye katlamak için seri bağlı 3 aküye daha ihtiyacınız olacaktır.

48 V'luk bir voltaj elde etmek için, her biri 4 AB'lik iki paralel zinciri paralel olarak bağlayın.

İnvertör, doğru akımı alternatif akıma dönüştürmek için kullanılır. Pik, maksimum yüke göre seçin. Bazı tüketen cihazlarda ani akım, nominal akımdan önemli ölçüde yüksektir. Dikkate alınan bu göstergedir. Diğer durumlarda nominal değerler dikkate alınır.

Gerilimin şekli de önemlidir. En iyi seçenek- saf sinus dalgası. Gerilim dalgalanmalarına karşı duyarsız cihazlar için uygundur kare şekli. Ayrıca cihazı aküden doğrudan güneş panellerine geçirme olasılığını da göz önünde bulundurmalısınız.

Gerekli hücre sayısı

Güneşlenme oranları farklı bölgelerde büyük farklılıklar gösterir. İçin doğru hesaplama bölgeniz için bu numaraları bilmeniz gerekir; verileri internette veya bir meteoroloji istasyonunda bulmak kolaydır.

Farklı bölgeler için aya göre güneşlenme tablosu

Güneş ışığı yalnızca yılın zamanına değil aynı zamanda pilin açısına da bağlıdır

Hesaplama yaparken yıl içindeki en düşük güneş ışığı seviyelerine odaklanın, aksi takdirde pil bu dönemde yeterli enerji üretmeyecektir.

Minimum göstergelerin Ocak ayında 0,69, maksimumun ise Temmuz ayında 5,09 olduğunu varsayalım.

Kış saati için düzeltme faktörleri 0,7, yaz saati için ise 0,5'tir.

Gerekli enerji miktarı 4800 Wh'dir.

Bir panelin gücü 260 W ve voltajı 24 V'dir.

Akü ve invertördeki kayıplar %20'dir.

Tüketimi kayıpları dikkate alarak hesaplıyoruz: 4800 × 1,2 = 5760 Wh = 5,76 kWh.

Bir panelin performansını belirliyoruz.

Yaz: 0,5×260×5,09= 661,7 Wh.

Kışın: 0,7×260×0,69=125,5 Wh.

Tüketilen enerjiyi panellerin performansına bölerek gerekli akü sayısını hesaplıyoruz.

Yaz aylarında: 5760/661,7=8,7 adet.

Kışın: 5760/125,5=45,8 adet.

Tam tedarik için kışın yaz aylarına göre beş kat daha fazla modüle ihtiyacınız olacağı ortaya çıktı. Bu nedenle hemen daha fazla pil takmaya değer veya kış dönemi Hibrit bir güç kaynağı sistemi sağlayın.

Kendi elinizle bir güneş pili nasıl monte edilir

Montaj birkaç aşamadan oluşur: kasanın imalatı, elemanların lehimlenmesi, sistemin montajı ve kurulumu. Çalışmaya başlamadan önce ihtiyacınız olan her şeyi stoklayın.

Pil birkaç katmandan oluşur

Malzemeler ve araçlar

  • fotoseller;
  • düz iletkenler;
  • alkol-reçine akışı;
  • havya;
  • alüminyum profil;
  • alüminyum köşeler;
  • donanım;
  • silikon dolgu macunu;
  • metal için demir testeresi;
  • Tornavida;
  • cam, pleksiglas veya pleksiglas;
  • diyotlar;
  • ölçüm aletleri.

Fotoselleri iletkenlerle birlikte sipariş etmek daha iyidir, bunlar bu amaç için özel olarak tasarlanmıştır. Diğer iletkenler daha kırılgan olduğundan lehimleme ve montaj sırasında sorun teşkil edebilir. Zaten lehimlenmiş iletkenlere sahip hücreler var. Daha pahalıya mal olurlar, ancak zamandan ve işçilik maliyetlerinden önemli ölçüde tasarruf sağlarlar.

İletkenli plakalar satın alın, bu çalışma süresini kısaltacaktır

Muhafaza çerçevesi genellikle alüminyum köşebentten yapılır, ancak ahşap çıtalar veya çubuklar kullanmak da mümkündür kare kesit 2x2. Bu seçenek hava şartlarına karşı yeterli koruma sağlamadığından daha az tercih edilir.

Şeffaf bir panel için minimum kırılma indeksine sahip bir malzeme seçin. Işınların yolundaki herhangi bir engel enerji kaybını artırır. Malzemenin mümkün olduğu kadar az kızılötesi radyasyon iletmesi arzu edilir.

Önemli! Panel ne kadar çok şarj edilirse o kadar az enerji üretir.

Çerçeve hesaplaması

Çerçevenin boyutları hücrelerin boyutuna göre hesaplanır. Bitişik elemanlar arasında 3-5 mm'lik küçük bir mesafe sağlamak ve elemanların kenarlarıyla örtüşmemesi için çerçevenin genişliğini hesaba katmak önemlidir.

Hücreler çeşitli boyutlarda mevcuttur; 81x150 mm boyutunda 36 plaka seçeneğini göz önünde bulundurun. Elemanları 4 sıra halinde, 9 parça bir arada düzenliyoruz. Bu verilere göre çerçevenin boyutları 835x690 mm'dir.

Bir kutu yapmak


Lehimleme elemanları ve montaj modülleri

Elemanlar temassız olarak satın alındıysa, önce her plakaya lehimlenmeleri gerekir. Bunu yapmak için iletkeni eşit parçalara ayırın.

  1. Kartondan bir dikdörtgen kesin dogru beden ve iletkeni etrafına sarın, ardından her iki taraftan kesin.
  2. Her iletkene akı uygulayın ve şeridi elemana takın.
  3. İletkeni hücrenin tüm uzunluğu boyunca dikkatlice lehimleyin.

    Her plakaya lehim iletkenleri

  4. Hücreleri 3-5 mm aralıklarla birbiri ardına yerleştirin ve sırayla lehimleyin.

    Kurulum sırasında modüllerin işlevselliğini periyodik olarak kontrol edin

  5. 9 hücrenin bitmiş sıralarını gövdeye aktarın ve bunları birbirlerine ve çerçevenin dış hatlarına göre hizalayın.
  6. Daha geniş çubuklar kullanarak ve polariteyi gözlemleyerek paralel lehimleyin.

    Öğe sıralarını şeffaf bir arkalık üzerine yerleştirin ve bunları birbirine lehimleyin

  7. “+” ve “-” kontakların çıkışını yapın.
  8. Her bir elemana 4 damla sızdırmazlık maddesi uygulayın ve ikinci bardağı üstüne yerleştirin.
  9. Tutkalın kurumasını bekleyin.
  10. Nemin içeri girmesini önlemek için çevreyi dolgu macunu ile doldurun.
  11. Paneli köşeleri kullanarak yanlara vidalayarak muhafazaya sabitleyin alüminyum profil.
  12. Pilin modül üzerinden boşalmasını önlemek için dolgu macunu kullanarak bir Schottke engelleme diyotu takın.
  13. Çıkış kablosuna iki pimli bir konnektör sağlayın ve ardından denetleyiciyi buna bağlayın.
  14. Pili desteğe sabitlemek için köşeleri çerçeveye vidalayın.

Video: bir güneş modülünün lehimlenmesi ve montajı

Pil hazır, geriye kalan tek şey onu takmak. Daha fazlası için verimli çalışma Takipçi yapabilirsiniz.

Döner mekanizma imalatı

En basit dönme mekanizmasını kendiniz yapmak kolaydır. Çalışma prensibi bir karşı ağırlık sistemine dayanmaktadır.

  1. Tahta bloklardan veya alüminyum profilden akü için merdiven şeklinde bir destek monte edin.
  2. İki yatak ve bir metal çubuk veya boru kullanarak pili, büyük tarafı ortalayacak şekilde üstüne yerleştirin.
  3. Yapıyı doğudan batıya doğru yönlendirin ve güneş zirveye çıkana kadar bekleyin.
  4. Paneli, ışınlar üzerine dikey olarak düşecek şekilde döndürün.
  5. Bir ucuna su dolu bir kap takın ve diğer ucuna da ağırlıkla dengeleyin.
  6. Suyun azar azar akması için kapta bir delik açın.

Su dışarı aktıkça kabın ağırlığı azalacak ve panelin kenarı yükselerek bataryayı güneşin arkasına çevirecektir. Deliğin boyutunun deneysel olarak belirlenmesi gerekecektir.

En basit güneş takip cihazı su saati prensibine göre yapılır

İhtiyacınız olan tek şey sabahları kabın içine su dökmek. Bu tasarım çatıya monte edilemez, ancak Bahçe arsası veya evin önündeki çim oldukça uygundur. Başkaları da var, daha fazlası karmaşık tasarımlar izci, ancak büyük masraflar gerektirecekler.

Video: kendi elektronik güneş takip cihazınızı nasıl yapabilirsiniz

Pil Kurulumu


Artık bir test yapabilir ve bedava elektriğin keyfini çıkarabilirsiniz.

Modül bakımı

Güneş panelleri hareketli parçaları olmadığından özel bakım gerektirmez. Onlar için normal işleyiş Yüzeyi zaman zaman kir, toz ve kuş pisliklerinden temizlemek yeterlidir.

Aküleri bahçe hortumuyla yıkayın; eğer su basıncı iyiyse bunu yapmak için çatıya çıkmanıza bile gerek kalmayacak. Düzgün çalıştığından emin olun ek ekipman.

Masraflar ne kadar sürede telafi edilecek?

Güneş enerjisi tedarik sisteminden anında fayda beklememelisiniz. Evde otonom bir sistemin ortalama geri ödeme süresi yaklaşık 10 yıldır.

Ne kadar çok enerji tüketirseniz, maliyetleriniz o kadar hızlı amorti edilir. Sonuçta, hem küçük hem de büyük tüketim, ek ekipmanın satın alınmasını gerektirir: pil, invertör, kontrolör ve bunlar maliyetlerin küçük bir kısmını oluşturur.

Ayrıca ekipmanın ve panellerin hizmet ömrünü de göz önünde bulundurun, böylece masraflarını çıkarmadan bunları değiştirmenize gerek kalmaz.

Tüm maliyet ve dezavantajlarına rağmen güneş enerjisi gelecek. Güneş yenilenebilir bir enerji kaynağıdır ve en az 5 bin yıl daha dayanacaktır. Ve bilim yerinde durmuyor; güneş pilleri için çok daha verimli yeni malzemeler ortaya çıkıyor. Bu, yakında daha uygun fiyatlı olacakları anlamına geliyor. Ama artık güneşin enerjisinden yararlanabilirsiniz.

Onlarca yıldır insanlık, en azından kısmen mevcut olanların yerini alabilecek alternatif enerji kaynakları arıyor. Ve bugün en umut verici olanı ikisi gibi görünüyor: rüzgar ve güneş enerjisi.

Doğru, ne biri ne de diğeri sürekli üretim sağlayamaz. Bunun nedeni rüzgar gülünün değişkenliği ve güneş akışının yoğunluğundaki günlük-hava-mevsimsel dalgalanmalardır.

Günümüzün enerji endüstrisi, elektrik enerjisi üretmenin üç ana yöntemini sunmaktadır, ancak bunların hepsi bir şekilde çevreye zararlıdır:

  • Yakıt elektrik enerjisi endüstrisi- Atmosfere önemli miktarda emisyonla birlikte çevreyi en çok kirleten karbon dioksit, is ve israflı ısı, ozon tabakasının büzülmesine neden olur. Bunun için yakıt kaynaklarının çıkarılması da çevreye ciddi zararlar veriyor.
  • Hidroelektrikçok önemli peyzaj değişiklikleriyle, faydalı arazilerin sular altında kalmasıyla ilişkilidir ve balıkçılık kaynaklarının zarar görmesine neden olur.
  • Nükleer güç- üçü arasında en çevre dostu olanıdır, ancak güvenliği sağlamak çok önemli maliyetler gerektirir. Herhangi bir kaza, doğaya onarılamaz, uzun vadeli zarar vermekle ilişkilendirilebilir. Ayrıca kullanılmış yakıt atıklarının bertarafı için özel önlemler alınmasını gerektirir.

Açıkça söylemek gerekirse, güneş ışınımından elektrik elde etmenin birkaç yolu vardır, ancak çoğu, bunun ara dönüşümünü mekanik güce, jeneratör şaftını döndürmeye ve ancak o zaman elektrik enerjisine kullanır.

Bu tür enerji santralleri mevcut, Stirling dıştan yanmalı motorlar kullanıyorlar, iyi bir verime sahipler, ancak aynı zamanda önemli bir dezavantajları da var: Mümkün olduğu kadar çok güneş radyasyonu enerjisi toplamak için, güneş ışınımını takip eden sistemlere sahip devasa parabolik aynalar üretmek gerekiyor. güneşin konumu.

Durumu iyileştirecek çözümlerin olduğu söylenmelidir, ancak bunların hepsi oldukça pahalıdır.

Işık enerjisini doğrudan elektrik akımına dönüştürmeyi mümkün kılan yöntemler vardır. Yarı iletken selenyumdaki fotoelektrik etki olgusu 1876'da keşfedilmiş olsa da, elektrik üretmek için güneş pilleri yaratmanın gerçek olasılığı ancak 1953'te silikon fotoselin icadıyla ortaya çıktı.

O zamanlar, yarı iletkenlerin özelliklerini açıklamayı ve endüstriyel üretimleri için pratik bir teknoloji yaratmayı mümkün kılan bir teori zaten ortaya çıkıyordu. Bugüne kadar bu, gerçek bir yarı iletken devrimiyle sonuçlandı.

Güneş pilinin çalışması yarı iletken fotoelektrik etki olgusuna dayanmaktadır. Pn kavşağı esasen normal bir silikon diyottur. Yandığında, terminallerinde 0,5~0,55 V'luk bir fotovoltaj görünür.

Elektrik jeneratörleri ve aküleri kullanırken aralarındaki farkları dikkate almak gerekir. Üç fazlı bir elektrik motorunu uygun ağa bağlayarak çıkış gücünü üç katına çıkarabilirsiniz.

Belirli önerilere uyarak, minimum maliyetler Kaynaklar ve zaman göz önüne alındığında, yüksek frekanslı darbe dönüştürücünün güç kısmını üretmek mümkündür. ev ihtiyaçları. Bu tür güç kaynaklarının yapısal ve devre şemalarını inceleyebilirsiniz.

Yapısal olarak, bir güneş pilinin her bir elemanı, üzerinde tek bir devreye bağlanan bu tür birçok fotodiyotun oluşturulduğu, birkaç cm2 alana sahip bir silikon levha formunda yapılır. Bu tür plakaların her biri, güneş ışığına maruz kaldığında belirli bir voltaj ve akım üreten ayrı bir modüldür.

Bu tür modülleri bir bataryaya bağlayıp paralel-seri bağlantılarını birleştirerek çok çeşitli çıkış gücü değerleri elde edebilirsiniz.

Güneş panellerinin ana dezavantajları:

  • Hava durumuna ve güneşin mevsimsel yüksekliğine bağlı olarak enerji çıkışında büyük eşitsizlik ve düzensizlik.
  • En az bir kısmı gölgelenmişse pilin tamamının gücünü sınırlar.
  • Günün farklı saatlerinde güneşin yönüne bağımlılık. Maksimum için etkili kullanım Akünün daima güneşe dönük olduğundan emin olunmalıdır.
  • Yukarıdakilerle bağlantılı olarak enerji depolama ihtiyacı. En büyük enerji tüketimi, üretiminin minimum olduğu bir zamanda meydana gelir.
  • Yeterli güce sahip bir yapı için geniş alan gerekir.
  • Pil tasarımının kırılganlığı, yüzeyinin sürekli olarak kir, kar vb.
  • Güneş modülleri en verimli şekilde 25°C'de çalışır. Çalışma sırasında güneş tarafından çok daha fazla ısıtılırlar. Yüksek sıcaklık etkinliğini büyük ölçüde azaltır. Optimum verimliliği korumak için pilin soğuk tutulması gerekir.

Güneş pillerinin kullanımındaki gelişmelerin dikkate alınması gerekir. en yeni malzemeler ve Teknoloji. Bu, güneş panellerinin doğasında bulunan dezavantajları kademeli olarak ortadan kaldırmanıza veya etkilerini azaltmanıza olanak tanır. Evet, verimlilik en yeni öğeler Organik ve polimer modüllerin kullanıldığı pil kapasitesi halihazırda %35'e ulaştı ve %90'a ulaşması bekleniyor; bu da aynı pil boyutlarıyla çok daha fazla güç elde edilmesini veya enerji verimliliğini korurken pilin boyutlarını önemli ölçüde küçültmeyi mümkün kılıyor. pil.

Bu arada, bir araba motorunun ortalama verimliliği %35'i geçmiyor, bu da güneş panellerinin oldukça etkili olduğunu gösteriyor.

Gelen ışığın farklı açılarında eşit derecede etkili çalışan ve bunların konumlandırılmasına olan ihtiyacı ortadan kaldıran nanoteknolojiye dayalı elementlerde gelişmeler vardır.

Böylece bugün güneş panellerinin diğer enerji kaynaklarına göre avantajlarından bahsedebiliriz:

  • Mekanik enerji dönüşümü veya hareketli parça yoktur.
  • Minimum işletme maliyeti.
  • Dayanıklılık 30~50 yıl.
  • Sessiz çalışma, zararlı emisyon yok. Çevre dostu.
  • Hareketlilik. Bir dizüstü bilgisayara güç sağlamak ve bir LED el feneri için pili şarj etmek için kullanılan pil, küçük bir sırt çantasına sığacaktır.
  • Sabit akım kaynaklarının varlığından bağımsızlık. Pilleri şarj etme imkanı modern araçlar alan içerisinde.
  • Dış etkenlere iddiasız. Güneş pilleri, yeterli güneş ışığı aldığı sürece herhangi bir yere, herhangi bir manzaraya yerleştirilebilir.

Dünyanın ekvatoral bölgelerinde ortalama akış Güneş enerjisi ortalama 1,9 kW/m2. İÇİNDE orta şerit Rusya'da bu değer 0,7~1,0 kW/m2 aralığındadır. Klasik bir silikon fotoselin verimliliği %13'ü geçmez.

Deneysel verilerin gösterdiği gibi, dikdörtgen bir plaka düzlemi güneye, güneşin maksimum noktasına yönlendirilirse, 12 saatlik güneşli bir günde, bir değişiklik nedeniyle toplam ışık akısının% 42'sinden fazlasını almayacaktır. geliş açısında.

Bu, 1 kW/m2 ortalama güneş akısı ile %13 pil verimliliği ve toplam %42 verimliliğin 12 saatte 1000 x 12 x 0,13 x 0,42 = 622,2 Wh veya 0,6 kWh'den fazla olmamak üzere elde edilebileceği anlamına gelir. günde 1 m 2'den. Bu, tam güneşli bir gün varsayıldığında, bulutlu havalarda çok daha azdır ve kış aylarında bu değerin 3'e bölünmesi gerekir.

Voltaj dönüşüm kayıpları, piller için optimum şarj akımı sağlayan ve onları aşırı şarjdan koruyan bir otomasyon devresi ve diğer elemanlar dikkate alındığında 0,5 kWh/m2 rakamı temel alınabilir. Bu enerji ile 13,8 V voltajda 3 A akü şarj akımını 12 saat boyunca koruyabilirsiniz.

Yani, 60 Ah kapasiteli, tamamen boşalmış bir araç aküsünü şarj etmek için, 2 m2'lik bir güneş paneli ve 50 Ah için - yaklaşık 1,5 m2 gerekli olacaktır.

Bu gücü elde etmek için 10~300 W elektrik güç aralığında üretilen hazır panelleri satın alabilirsiniz. Örneğin, %42 katsayısı dikkate alınarak 12 saatlik gündüz saatleri için 100 W'lık bir panel 0,5 kWh sağlayacaktır.

Çok iyi özelliklere sahip, monokristalin silikondan yapılmış böyle bir Çin yapımı panelin şu anda piyasada maliyeti yaklaşık 6.400 ruble. Açık güneşte daha az etkili, ancak bulutlu havalarda daha iyi performansa sahip, polikristalin - 5.000 ruble.

Kurulum ve lehimleme konusunda belirli becerileriniz varsa radyo-elektronik ekipman Benzer bir güneş pilini kendiniz monte etmeyi deneyebilirsiniz. Aynı zamanda, fiyatta çok büyük bir artışa güvenmemelisiniz, ayrıca bitmiş paneller hem elemanların kendisi hem de montajı fabrika kalitesindedir.

Ancak bu tür panellerin satışı her yerde organize edilmiyor ve nakliyeleri çok katı koşullar gerektiriyor ve oldukça pahalı olacak. Ayrıca kendi kendine üretim ile küçükten başlayarak kademeli olarak modül eklemek ve çıkış gücünü artırmak mümkün hale gelir.

Panel oluşturmak için malzeme seçimi

Çin çevrimiçi mağazalarında ve eBay'de sunulmaktadır en geniş seçenek için elemanlar kendi emeğiyle herhangi bir parametreye sahip güneş pilleri.

Yakın geçmişte bile ev yapımı işçiler, üretim sırasında reddedilen, talaşları veya başka kusurları olan ancak önemli ölçüde daha ucuz olan plakaları satın alıyordu. Oldukça verimlidirler ancak güç çıkışı biraz düşüktür. Fiyatlardaki sürekli düşüş göz önüne alındığında, bu artık pek tavsiye edilmez. Sonuçta gücün ortalama% 10'unu kaybederken etkili panel alanında da kaybediyoruz. Evet ve dış görünüş Parçaları kırık plakalardan oluşan batarya oldukça derme çatma görünüyor.

Bu tür modülleri Rus çevrimiçi mağazalarından da satın alabilirsiniz; örneğin molotok.ru, 1,0 kW/m2 ışık akısı altında çalışma parametrelerine sahip çok kristalli elemanlar sunar:

  • Gerilim: rölantide - 0,55 V, çalışırken - 0,5 V.
  • Akım: kısa devre - 1,5 A, çalışma - 1,2 A.
  • Çalışma gücü - 0,62 W.
  • Boyutlar - 52x77 mm.
  • Fiyat 29 ovmak.
Tavsiye: Elemanların çok kırılgan olduğunu ve bazılarının nakliye sırasında hasar görebileceğini dikkate almak gerekir, bu nedenle sipariş verirken miktarları için bir miktar rezerv ayırmalısınız.

Kendi ellerinizle eviniz için güneş pili yapmak

Üretimi için Güneş paneli kendiniz yapabileceğiniz veya hazır bir tane alabileceğiniz uygun bir çerçeveye ihtiyacımız olacak. Bunun için kullanılabilecek en iyi malzeme duralumindir, korozyona maruz kalmaz, nemden korkmaz ve dayanıklıdır. Korumak için uygun şekilde işlendiğinde ve boyandığında atmosferik yağış Hem çelik hem de ahşap bile yapacaktır.

Tavsiye: Paneli çok fazla yapmayın büyük boyutlar: elemanların montajı, kurulumu ve bakımı sakıncalı olacaktır. Ayrıca küçük paneller düşük rüzgara sahiptir ve gerekli açılarda daha rahat yerleştirilebilir.

Bileşenleri hesaplıyoruz

Çerçevemizin boyutlarına karar verelim. 12 voltluk bir asit aküyü şarj etmek için en az 13,8 V çalışma voltajı gereklidir.15 V'u baz alalım.Bunun için 15 V / 0,5 V = 30 elemanı seri bağlamamız gerekecek.

İpucu: Güneş panelinin çıkışı, geceleri güneş pilleri aracılığıyla kendi kendine deşarj olmasını önlemek için koruyucu bir diyot aracılığıyla aküye bağlanmalıdır. Yani panelimizin çıkışı şu şekilde olacaktır: 15 V – 0,7 V = 14,3 V.

3,6 A'lık bir şarj akımı elde etmek için bu tür üç zinciri paralel olarak veya 30 x 3 = 90 eleman bağlamamız gerekir. Bize 90 x 29 rubleye mal olacak. = 2610 ovmak.

İpucu: Güneş paneli elemanları paralel ve seri olarak bağlanır. Her ardışık zincirdeki eleman sayısında eşitliğin korunması gereklidir.

Bu akımla 3,6 x 10 = 36 Ah kapasiteli, tamamen boşalmış bir akü için standart bir şarj modu sağlayabiliriz.

Gerçekte ise gün boyunca eşit olmayan güneş ışığı nedeniyle bu rakam daha az olacaktır. Bu nedenle, standart bir 60 Ah araç aküsünü şarj etmek için bu tür iki paneli paralel olarak bağlamamız gerekecek.

Bu panel bize 90 x 0,62 W ≈ 56 W elektrik gücü sağlayabilmektedir.

Veya 12 saatlik güneşli bir günde, %42'lik düzeltme faktörü dikkate alındığında 56 x 12 x 0,42 ≈ 0,28 kWh.

Elemanlarımızı 15'er parçadan oluşan 6 sıra halinde yerleştirelim. Tüm elemanları kurmak için bir yüzeye ihtiyacımız var:

  • Uzunluk - 15 x 52 = 780 mm.
  • Genişlik - 77 x 6 = 462 mm.

Tüm plakaları serbestçe yerleştirmek için çerçevemizin boyutlarını alacağız: 900×500 mm.

İpucu: Başka boyutlara sahip hazır çerçeveler varsa, yukarıda verilen ana hatlara göre eleman sayısını yeniden hesaplayabilir, diğer standart boyutlardaki elemanları seçip sıraların uzunluk ve genişliğini birleştirerek yerleştirmeyi deneyebilirsiniz.

Ayrıca şunlara da ihtiyacımız olacak:

  • Elektrikli havya 40 W.
  • Lehim, reçine.
  • Kurulum teli.
  • Silikon sızdırmazlık maddesi.
  • Çift taraflı bant.

Üretim aşamaları

Paneli kurmak için bir seviye hazırlamak gerekir iş yeri her taraftan rahat erişime sahip yeterli alan. Eleman plakalarını, kazara çarpmalardan ve düşmelerden korunacakları şekilde ayrı ayrı yan tarafa yerleştirmek daha iyidir. Her seferinde bir tane olmak üzere dikkatli bir şekilde alınmalıdırlar.

Kaçak akım cihazları, elektrik çarpması ve yangın olasılığını azaltarak evinizin elektrik sisteminin güvenliğini artırır. Detaylı tanıtım karakteristik özellikler farklı şekiller Kaçak akım anahtarları apartman ve evler için size bilgi verecektir.

Bir elektrik sayacını kullanırken, değiştirilmesi ve yeniden bağlanması gerektiğinde durumlar ortaya çıkar - bunu okuyabilirsiniz.

Tipik olarak, bir panel üretmek için, önceden lehimlenmiş eleman plakalarını tek bir devre halinde düz bir taban-alt tabaka üzerine yapıştırma yöntemini kullanırlar. Başka bir seçenek sunuyoruz:

  1. Çerçeveye yerleştirip iyice sabitliyoruz ve kenarlarını cam veya bir parça pleksiglas ile kapatıyoruz.
  2. Bunları uygun sıraya göre yerleştirin ve yapıştırın çift ​​taraflı bant, eleman plakaları: çalışma tarafı cama, lehimleme çerçevenin arkasına yol açar.
  3. Çerçeveyi cam aşağı bakacak şekilde masanın üzerine yerleştirerek elemanların terminallerini rahatlıkla lehimleyebiliriz. Elektrik tesisatını seçilenlere uygun olarak gerçekleştiriyoruz devre şeması kapanımlar.
  4. Son olarak plakaları arka tarafına bantla yapıştırıyoruz.
  5. Bir çeşit sönümleme yastığı koyduk: kauçuk levha, karton, sunta vb.
  6. Arka duvarı çerçeveye yerleştirip kapatıyoruz.

İstenirse bunun yerine arka duvar arkadaki çerçeveyi epoksi gibi bir tür bileşikle doldurabilirsiniz. Doğru, bu, panelin sökülmesi ve onarılması olasılığını ortadan kaldıracaktır.

Elbette 50 W'lık bir pil küçük bir eve bile güç sağlamak için yeterli değildir. Ancak onun yardımıyla modern LED lambaları kullanarak aydınlatmayı uygulamak zaten mümkün.

Bir şehirlinin rahat bir yaşam sürmesi için artık günde en az 4 kWh elektriğe ihtiyaç duyuluyor. Bir aile için - üye sayısına göre.

Sonuç olarak, bir aile için özel bir evin güneş pili üç kişi 12 kWh sağlamalıdır. Eğer evin elektriğini sadece güneş enerjisinden alacaksak en az 12 kWh / 0,6 kWh/m2 = 20 m2 alana sahip bir güneş piline ihtiyacımız olacak.

Bu enerjinin 12 kWh / 12 V = 1000 Ah kapasiteli akülerde veya her biri 60 Ah'lik yaklaşık 16 aküde depolanması gerekir.

İçin normal operasyon Güneş panelli bir batarya ve koruması bir şarj kontrol cihazı gerektirecektir.

12 VDC'yi 220 VAC'ye dönüştürmek için bir invertöre ihtiyacınız olacaktır. Şu anda piyasada 12 veya 24 V'luk voltajlar için yeterli miktarda elektrikli ekipman bulunmasına rağmen.

İpucu: Düşük voltajlı güç kaynağı ağlarında akımlar önemli ölçüde daha yüksek değerlerde çalışır, bu nedenle güçlü ekipmanlara kablo bağlarken uygun kesitte bir kablo seçmelisiniz. İnvertörlü ağların kablolaması aşağıdakilere göre yapılır: olağan şema 220V.

Çizim sonuçları

Birikmeye tabidir ve akılcı kullanım Enerji, günümüzde geleneksel olmayan elektrik enerjisi türleri, toplam üretim hacminde önemli bir artış yaratmaya başlıyor. Hatta yavaş yavaş geleneksel hale geldikleri bile iddia edilebilir.

Son zamanlarda modern enerji tüketiminin önemli ölçüde azaldığı göz önüne alındığında Ev aletleri, enerji tasarruflu aydınlatma cihazlarının kullanımı ve yeni teknolojilerin güneş panellerinin verimliliğinin önemli ölçüde artmasıyla, bunların zaten küçük bir alana elektrik sağlayabilecek kapasitede olduğunu söyleyebiliriz. özel bir ev V güney ülkeleri yılda çok sayıda güneşli gün vardır.

Rusya'da yedek olarak kullanılabilirler veya ek kaynaklar kombine güç kaynağı sistemlerinde enerji ve eğer verimlilikleri en az% 70'e çıkarılabilirse, bunları ana elektrik tedarikçileri olarak kullanmak oldukça mümkün olacaktır.

Güneş enerjisini kendiniz toplamak için bir cihazın nasıl yapılacağına dair video

Alternatif güç kaynaklarından elektrik elde etmek oldukça pahalı bir uğraştır. Örneğin satın alırken güneş enerjisini kullanmak bitmiş ekipmanönemli miktarda para harcamanız gerekecek. Ancak günümüzde, hazır güneş pillerinden veya mevcut diğer malzemelerden bir yazlık ev veya özel ev için güneş panellerini kendi ellerinizle monte etmek mümkündür. Gerekli bileşenleri satın almaya ve yapıyı tasarlamaya başlamadan önce güneş pilinin ne olduğunu ve çalışma prensibini anlamalısınız.

Güneş pili: nedir ve nasıl çalışır?

Bu görevle ilk kez karşılaşan kişilerin hemen şu soruları var: "Güneş pili nasıl monte edilir?" veya “Güneş paneli nasıl yapılır?” Ancak cihazı ve çalışma prensibini inceledikten sonra bu projenin uygulanmasıyla ilgili sorunlar kendiliğinden ortadan kalkıyor. Sonuçta tasarım ve çalışma prensibi basittir ve evde bir güç kaynağı oluştururken zorluklara neden olmamalıdır.

Güneş pili (SB)- Bunlar, güneş tarafından yayılan enerjinin, bir dizi eleman şeklinde bağlanan ve koruyucu bir yapı içine alınmış fotoelektrik dönüştürücülerdir. Dönüştürücüler- doğru akım üretmek için silikondan yapılmış yarı iletken elemanlar. Üç tipte üretilirler:

  • Monokristalin;
  • Polikristalin;
  • Amorf (ince film).

Cihazın çalışma prensibi fotoelektrik etkiye dayanmaktadır. Fotosellerin üzerine düşen güneş ışığı, silikon levha üzerindeki her atomun son yörüngesindeki serbest elektronları yok eder. Çok sayıda serbest elektronun akü elektrotları arasındaki hareketi, DC. Daha sonra şuna dönüştürülür: alternatif akım ev elektriği için.

Fotosel seçimi

Evde bir panel oluşturmak için tasarım çalışmalarına başlamadan önce üç tip güneş enerjisi dönüştürücüsünden birini seçmeniz gerekir. Uygun elemanları seçmek için teknik özelliklerini bilmeniz gerekir:

  • Monokristal. Bu plakaların verimliliği %12-14'tür. Ancak gelen ışığın miktarına karşı hassastırlar. Hafif bulutlar üretilen elektrik miktarını önemli ölçüde azaltır. 30 yıla kadar servis ömrü.
  • çok kristalli. Bu elemanlar %7-9 oranında verimlilik sağlama kapasitesine sahiptir. Ancak aydınlatma kalitesinden etkilenmezler ve bulutlu ve hatta bulutlu havalarda aynı miktarda akımı verebilme kapasitesine sahiptirler. İşletme süresi - 20 yıl.
  • Amorf. Esnek silikondan üretilmiştir. Yaklaşık %10 verim sağlarlar. Üretilen elektrik miktarı havanın kalitesiyle azalmaz. Ama pahalı ve karmaşık üretim ulaşmalarını zorlaştırıyor.

SB'yi kendi başınıza üretmek için B tipi dönüştürücüler (ikinci sınıf) satın alabilirsiniz. Bunlar arasında küçük kusurlu elemanlar da vardır, bazı bileşenler değişse bile pillerin maliyeti piyasa fiyatından 2-3 kat daha az olacaktır, bu sayede paranızdan tasarruf etmiş olursunuz.

Özel bir eve elektrik sağlamak alternatif kaynakİlk iki plaka türü enerji için en uygun olanlardır.

Yer seçimi ve tasarımı

Pilleri şu prensibe göre yerleştirmek daha iyidir: ne kadar yüksek olursa o kadar iyi. Evin çatısı mükemmel bir yer olacaktır; ağaçlar veya diğer binalar tarafından gölgelenmeyecektir. Tavanların tasarımı kurulumun ağırlığını desteklemesine izin vermiyorsa, güneşten en fazla radyasyon alan yazlık bölgede yer seçilmelidir.

Birleştirilen paneller, güneş ışınlarının silikon elemanların üzerine mümkün olduğunca dik düşeceği bir açıda konumlandırılmalıdır. İdeal seçenek Tüm tesisatın güneş arkasına doğru ayarlanması mümkün olacaktır.

Kendi pilinizi yapmak

Evinize veya yazlığınıza güneş pilinden 220 V elektrik sağlayamayacaksınız çünkü... Böyle bir pilin boyutu çok büyük olacaktır. Bir plaka 0,5 V voltajda bir elektrik akımı üretir. En iyi seçenek anma gerilimi 18 V olan bir SB olarak kabul edilir. Buna dayanarak cihaz için gerekli fotosel sayısı hesaplanır.

Çerçeve montajı

Her şeyden önce, ev yapımı bir güneş pilinin koruyucu bir çerçeveye (muhafaza) ihtiyacı vardır. 30x30 mm alüminyum köşelerden veya evde ahşap bloklardan yapılabilir. Metal profil kullanıldığında raflardan biri 45 derecelik açıyla bir dosya ile pahlanır ve ikinci raf aynı açıda kesilir. Uçları işlenmiş olarak istenilen ebatta kesilen çerçeve parçaları aynı malzemeden kareler kullanılarak bükülür. Koruyucu cam, bitmiş çerçeveye silikon kullanılarak yapıştırılır.

Lehimleme plakaları

Evde elemanları lehimlerken, voltajı arttırmak için seri bağlamanın ve paralel olarak akımı arttırmanın gerekli olduğunu bilmeniz gerekir. Çakmaktaşı plakalar, her iki tarafta aralarında 5 mm'lik bir boşluk kalacak şekilde camın üzerine yerleştirilir. Bu boşluk, ısıtıldığında elemanların olası termal genleşmesini azaltmak için gereklidir. Dönüştürücülerin iki yolu vardır: bir tarafta "artı", diğer tarafta "eksi". Tüm parçalar seri olarak tek bir devreye bağlanır. Daha sonra zincirin son bileşenlerindeki iletkenler ortak bir veriyoluna çıkarılır.

Geceleri veya bulutlu havalarda cihazın kendi kendine boşalmasını önlemek için uzmanlar, kontağa "orta" noktadan bir 31DQ03 Schottky diyot veya bir analog takılmasını tavsiye ediyor.

Mezuniyetten sonra lehimleme işi Bir multimetre kullanarak, özel bir eve tamamen elektrik sağlamak için 18-19 V olması gereken çıkış voltajını kontrol etmeniz gerekir.

Panel montajı

Lehimlenmiş dönüştürücüler bitmiş kasaya yerleştirilir, ardından her bir silikon elemanın ortasına silikon uygulanır ve bunları sabitlemek için üst kısım bir sunta alt tabaka ile kaplanır. Bundan sonra yapı bir kapakla kapatılır ve tüm bağlantılar dolgu macunu veya silikonla kapatılır. Bitmiş panel bir tutucuya veya çerçeveye monte edilir.

Hurda malzemelerden güneş pilleri

SB'leri satın alınan fotosellerden birleştirmenin yanı sıra, herhangi bir radyo amatörünün sahip olduğu hurda malzemelerden de monte edilebilirler: transistörler, diyotlar ve folyo.

Transistör pili

Bu amaçlar için en uygun parçalar CT veya P tipi transistörlerdir.İçlerinde elektrik üretimi için gerekli olan oldukça büyük bir silikon yarı iletken eleman bulunur. Gerekli sayıda radyo bileşenini seçtikten sonra metal kapağı onlardan kesmeniz gerekir. Bunu yapmak için, onu bir baltaya sıkıştırmanız ve üst kısmı dikkatlice kesmek için demir testeresi kullanmanız gerekir. İçeride fotosel görevi görecek bir plaka görebilirsiniz.

Akü için kesilmiş kapaklı transistör

Tüm bu parçaların üç kontağı vardır: taban, verici ve toplayıcı. SB'yi monte ederken, en büyük potansiyel farkı nedeniyle bir kolektör bağlantısı seçmeniz gerekir.

Montaj şu tarihte gerçekleştirilir: düz uçak herhangi bir dielektrik malzemeden. Transistörlerin ayrı seri zincirlere lehimlenmesi gerekir ve bu zincirler de paralel olarak bağlanmalıdır.

Bitmiş akım kaynağının hesaplanması radyo bileşenlerinin özelliklerinden yapılabilir. Bir transistör 0,35 V voltaj ve 0,25 μA kısa devreli bir akım üretir.

Diyot pili

D223B diyotlardan yapılmış bir güneş pili gerçekten bir kaynak olabilir elektrik akımı. Bu diyotlar en yüksek voltaja sahiptir ve boyayla kaplanmış bir cam kasanın içine yerleştirilmiştir. Bitmiş ürünün çıkış voltajı, güneşteki bir diyotun 350 mV ürettiği hesaplamasıyla belirlenebilir.

  1. Gerekli sayıda radyo bileşenini bir kaba koyun, aseton veya başka bir solventle doldurun ve birkaç saat bekletin.
  2. Daha sonra metalik olmayan bir malzemeden gerekli büyüklükte bir plaka almanız ve güç kaynağının bileşenlerini lehimlemek için işaretlemeler yapmanız gerekir.
  3. Boya ıslatıldıktan sonra kolayca kazınabilir.
  4. Bir multimetre ile güneşte veya bir ampulün altında pozitif kontağı belirliyoruz ve büküyoruz. Diyotlar dikey olarak lehimlenmiştir, çünkü bu konumda kristal en iyi şekilde güneş enerjisinden elektrik üretir. Bu nedenle çıkışta güneş pilinin üreteceği maksimum voltajı alıyoruz.

Yukarıda anlatılan iki yönteme ek olarak güç kaynağı folyodan da monte edilebilir. Aşağıda adım adım açıklanan talimatlara göre yapılan ev yapımı bir güneş pili, çok düşük güçte olmasına rağmen elektrik sağlayabilecektir:

  1. Ev yapımı ürünler için 45 metrekarelik bakır folyoya ihtiyacınız olacak. cm Kesilen parça, yüzeydeki yağın uzaklaştırılması için sabunlu solüsyonda işlenir. Yağ lekesi kalmaması için ellerinizi yıkamanız da tavsiye edilir.
  2. Zımpara kağıdı kullanarak koruyucu oksit filmini ve diğer her türlü korozyonu kesme düzleminden çıkarmak gerekir.
  3. Brülörde elektrikli soba en az 1,1 kW gücünde bir folyo tabakası yerleştirilir ve kırmızı-turuncu lekeler oluşana kadar ısıtılır. Daha fazla ısıtmayla elde edilen oksitler bakır okside dönüştürülür. Bu, parçanın yüzeyinin siyah rengiyle kanıtlanmaktadır.
  4. Oksit oluştuğunda, yeterli kalınlıkta bir oksit filmi oluşturmak için ısıtmaya 30 dakika devam edilmelidir.
  5. Kavurma durur ve sac ocakla birlikte soğur. Yavaşça soğuduğunda bakır ve oksit farklı hızlarda soğur, bu da oksitin soyulması daha kolay hale getirir.
  6. Kalan oksit akan su altında uzaklaştırılır. Bu durumda, zarar vermemek için tabakayı bükmemeli veya küçük parçaları mekanik olarak yırtmamalısınız. ince tabaka oksitler
  7. Birincinin boyutuna göre ikinci bir sayfa kesilir.
  8. İÇİNDE plastik şişe 2-5 litre hacimli, boynu kesilmiş halde iki parça folyo yerleştirmeniz gerekir. Bunları timsah klipsleriyle sabitleyin. Bağlantı kurmayacakları şekilde konumlandırılmaları gerekir.
  9. İşlenen parçaya negatif bir terminal bağlanır ve ikinci parçaya pozitif bir terminal bağlanır.
  10. Kavanozun içine bir tuzlu su çözeltisi dökülür. Seviyesi elektrotların üst kenarının 2,5 cm altında olmalıdır.Karışımı hazırlamak için 2-4 yemek kaşığı tuz (şişenin hacmine bağlı olarak) içinde eritilir. az miktarda su.

Tüm güneş panelleri, düşük güçleri nedeniyle bir kır evi veya özel bir eve elektrik sağlamaya uygun değildir. Ancak radyolar için güç kaynağı olarak veya küçük elektrikli aletlerin şarj edilmesi için kullanılabilirler.

Konuyla ilgili video

Her şey, gençliğinde radyo amatörü olan bir tanıdığımın sembolik bir ücret karşılığında bana o zamanın radyo parçalarını içeren bir çanta vermeyi kabul etmesiyle başladı. Sovyetler Birliği. Chemnodan gerçek bir keşifti ve onu açtığımda tamamen yeni cam diyotları ve KD2010 ve KD203 serisinin güçlü demir diyotlarını gördüm. Eminim birçok kişi, bir yarı iletken kristali güneşle aydınlatırsanız, bunun 0,7 volta kadar voltaj sağlayabileceğini biliyordur. Neden bahsettiğimi bilmeyen varsa, ücretlendirmeyle ilgili makaleyi okumanızı tavsiye ederim. cep telefonu ev yapımı diyot. Küçük bir hesaplamanın ardından mevcut diyotların fikrimi hayata geçirmek için fazlasıyla yeterli olduğu ortaya çıktı. KD2010 diyotun bir kristali 0,7 volta kadar voltaj üretebilir ve bir kristalin akım gücü 7 miliampere ulaşabilir (karşılaştırma için beyaz bir LED'in nominal akım tüketiminin 20 miliamper olduğunu söyleyeceğim).

Genel olarak diyotlu güneş panelinden normal güneş ışığında 9 volt, bulutlu havalarda en az 6 volt, parlak güneş ışığında ise 14-16 volta kadar voltaj almayı planladım; Mevcut güç hakkında daha sonra konuşacağız. Bu nedenle, kristallerim çok nadiren 0,7 voltluk bir tepe voltaj değeri ürettiğinden (güneşte 3 günlük test sırasında multimetre böyle bir değeri yalnızca bir kristalde bir kez gösterdi), bir kristalin hesaplanan akım değerini kullanmaya karar verdim. 0,5 volt hesaplama kolaylığı. 12 volt voltaj elde etmek için 24 yarı iletken diyot kristalini seri olarak bağlamanız gerekir. Şimdi kristalin diyottan nasıl çıkarılacağını açıklayacağım. Diyotun kendisini alıyoruz ve kırmak için bir çekiç kullanıyoruz bardak tutucu diyotun üst kontağı. Daha sonra pense kullanarak diyotu açmanız gerekir. Orada diyotun tabanına lehimlenmiş bir kristal göreceğiz. Kristale, sonunda diyotun üst kontağının takıldığı bakır telli bir tel lehimlenir. Kristalin lehimlendiği diyotun alt tabanını alıp gidiyoruz gaz sobası. Pense ile ateşte tutuyoruz (böylece yarı iletken kristal üstte olacak). Yarım dakika sonra kristalin tenekesi eriyecek ve onu cımbızla güvenle alabilirsiniz. Bu tüm diyotlarla yapılmalıdır. Birkaç günümü aldı. İş gerçekten zor ama buna değer. Daha önce de belirtildiği gibi, her bir yarı iletken kristal, parlak güneş ışığında 7 miliampere kadar akım sağlama kapasitesine sahiptir. Hesaplama kolaylığı için 5 miliamperlik bir kristalin mevcut değerini kullandım. Yani 32 kristali paralel bağlarsak 160 miliamperlik bir akım elde ederiz, neden tam olarak 160 miliamper? Sadece böyle bir akımı üretmeye yetecek kadar diyotum vardı. 12 volt voltaj elde etmek için 24 diyotu seri bağlamanız ve istediğiniz kapasiteyi elde etmek için 32 adet 12 volt bloğu birleştirip paralel bağlamanız gerekir. Sonuç olarak panel hazır olduğunda (neredeyse bir haftalık çalışmanın ardından) nedense farklı parametreler aldım ve bu beni çok mutlu etti. Maksimum voltaj parlak güneş ışığında 18 volta kadar çıkıyordu ve akım 200 miliampere, bazen de 220 miliampere kadar ulaşıyordu.

Panel gövdesi için Sovyet voltaj dengeleyicisinden iki çerçeve kullanıldı. Stabilizatörün havalandırma için delikleri vardır ve bunların içine yarı iletken kristaller yerleştirilmiştir.

Güneş ışığı panelimizi her zaman aydınlatmayacağından panelden gelen voltajın akülerde saklanmasına karar verildi. Piller Çin fenerlerinden kullanıldı. Her pil aşağıdaki parametrelere sahiptir: voltaj 4 volt, 1500 miliampere kadar kapasite.

Yani panelimiz böyle bir pili bir günde veya daha doğrusu bu tür üç pili şarj etmek için zamana sahip olacak, çünkü piller 12 volt voltaj alacak şekilde seri bağlandı, sonra paneli yeniden yaptım ve o da 8 volt 300 besleyebildi istenirse miliamper. Ayrıca cam diyotlardan oluşan küçük bir panel de yapıldı. Parlak güneş ışığında, cam diyot 0,3 volta kadar voltaj ve 0,2 miliampe kadar akım sağlıyordu.

Cam diyot panelim 4 volt voltaj, 80 miliampere kadar akım veriyor. Güneş panellerinden gelen tüm voltaj, el fenerlerinden gelen kurşun pillerde birikmişti, ancak bir arabadan bile büyük kapasiteli bir pil kullanılması tavsiye edilir. Pillerden gelen tüm voltaj tek bir amaç için harcandı: geceleri evi aydınlatmak için. Aydınlatma LED'lerle sağlandı.

Bu amaçla mağazadan fenerler satın alındı. Daha sonra LED paneller oluşturuldu.

Her panelde 42 LED bulunur. Birlikte yalnızca 20 watt tüketen toplam üç özdeş panel oluşturuldu. Ancak aydınlatma 100 watt'lık akkor lambaya eşittir ve hatta daha fazladır.

LED'lerin sağladığı ışık daha hoş ve sakinleştiricidir. Ayrıca LED'lerin ısı kayıpları ihmal edilebilir düzeydedir.

Bunun dışında neyin daha etkili olduğunu herkesin çok iyi bildiğini düşünüyorum. Tüm LED'ler paralel olarak bağlandı ve 4 volt ile beslendi, ancak voltajın 10 ohm'luk bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden sağlanması gerekiyor - direnç gücü 1 watt'tır ve dirençte herhangi bir ısınma gözlenmedi. Diğer adıyla.

GÜÇLÜ EV YAPIMI GÜNEŞ PİLİ makalesini tartışın

Paylaşmak