Čo sa dá vyrobiť zo slnka. Foto manuál: DIY solárna batéria krok za krokom. Aplikácia antireflexného náteru

Dobrý deň Vážení čitatelia blogu! V našom 21. storočí neustále prebiehajú zmeny. Nápadné sú najmä po technologickej stránke. Vymýšľajú sa lacnejšie zdroje energie a všade sa rozdávajú rôzne zariadenia, ktoré ľuďom uľahčujú život. Dnes budeme hovoriť o takej veci, ako je solárna batéria - zariadenie, ktoré nie je prelomové, no napriek tomu sa každým rokom stáva čoraz viac súčasťou života ľudí. Povieme si, čo toto zariadenie je, aké má výhody a nevýhody. Budeme tiež venovať pozornosť tomu, ako zostaviť solárnu batériu vlastnými rukami.

Zhrnutie tohto článku:

Solárna batéria: čo to je a ako to funguje?

Solárna batéria je zariadenie, ktoré pozostáva z určitého súboru solárnych článkov (fotočlánkov), ktoré premieňajú slnečnú energiu na elektrickú energiu. Väčšina solárnych panelov je vyrobená z kremíka, pretože tento materiál má dobrú účinnosť pri „spracovaní“ prichádzajúceho slnečného svetla.

Solárne panely fungujú nasledovne:

Zaberajú fotovoltické kremíkové články, ktoré sú zabalené v spoločnom ráme (rámčeku). slnečné svetlo. Zahrievajú sa a čiastočne absorbujú prichádzajúcu energiu. Táto energia okamžite uvoľňuje elektróny vo vnútri kremíka, ktoré cez špecializované kanály vstupujú do špeciálneho kondenzátora, v ktorom sa akumuluje elektrina a po spracovaní z konštanty na premennú sa dodáva do zariadení v bytovom/obytnom dome.

Výhody a nevýhody tohto typu energie

Medzi výhody patria nasledovné:

Naše Slnko je ekologický zdroj energie, ktorý neprispieva k znečisťovaniu životného prostredia. Solárne panely nevypúšťajú do životného prostredia rôzne škodlivé odpady.

Slnečná energia je nevyčerpateľná (samozrejme, kým je Slnko nažive, ale to sú ešte miliardy rokov v budúcnosti). Z toho vyplýva, že solárna energia by vám určite vystačila na celý život.

Po správnej inštalácii solárnych panelov ich v budúcnosti nebudete musieť často udržiavať. Stačí raz až dvakrát ročne absolvovať preventívnu prehliadku.

Pôsobivá životnosť solárnych panelov. Toto obdobie začína od 25 rokov. Za zmienku tiež stojí, že ani po tejto dobe nestratia svoje výkonnostné charakteristiky.

Inštaláciu solárnych panelov môže dotovať vláda. Napríklad sa to aktívne deje v Austrálii, Francúzsku a Izraeli. Vo Francúzsku sa vracia 60 % nákladov na solárne panely.

Nevýhody zahŕňajú nasledovné:

Solárne panely zatiaľ nevydržia konkurenciu, napríklad ak potrebujete generovať veľké množstvo elektriny. To je úspešnejšie v ropnom a jadrovom priemysle.

Výroba elektriny priamo závisí od poveternostných podmienok. Prirodzene, keď je vonku slnečno, vaše solárne panely budú pracovať na 100% výkon. Keď je zamračený deň, toto číslo výrazne klesne.

Na výrobu veľký objem solárne panely vyžadujú veľkú plochu energie.

Ako vidíte, tento zdroj energie má stále viac výhod ako nevýhod a nevýhody nie sú také hrozné, ako by sa zdalo.

Urob si sám solárnu batériu z improvizovaných prostriedkov a materiálov doma

Napriek tomu, že žijeme v modernom a rýchlo sa rozvíjajúcom svete, nákup a inštalácia solárnych panelov zostáva údelom bohatých ľudí. Náklady na jeden panel, ktorý bude produkovať iba 100 wattov, sa pohybujú od 6 do 8 tisíc rubľov. To nepočíta s tým, že kondenzátory, batérie, regulátor nabíjania, sieťový menič, menič a ďalšie veci si budete musieť kupovať samostatne. Ak však nemáte veľa peňazí, ale chcete prejsť na ekologický zdroj energie, máme pre vás dobrú správu - solárnu batériu si môžete zostaviť doma. A ak budete dodržiavať všetky odporúčania, jeho účinnosť nebude horšia ako účinnosť verzie zostavenej v priemyselnom meradle. V tejto časti sa pozrieme na montáž krok za krokom. Pozornosť budeme venovať aj materiálom, z ktorých je možné solárne panely zostaviť.

Z diód

Toto je jeden z najviac rozpočtových materiálov. Ak si plánujete vyrobiť solárnu batériu pre váš dom z diód, tak nezabúdajte, že tieto komponenty slúžia len na zostavenie malých solárnych panelov, ktoré dokážu napájať nejaké drobné vychytávky. Najvhodnejšie sú diódy D223B. Ide o diódy sovietskeho typu, ktoré sú dobré, pretože majú sklenené puzdro, vďaka svojej veľkosti majú vysokú hustotu inštalácie a majú primeranú cenu.

Po zakúpení diódy očistite od farby - stačí ich umiestniť na niekoľko hodín do acetónu. Po uplynutí tejto doby sa z nich dá ľahko odstrániť.

Potom pripravíme povrch pre budúce umiestnenie diód. Môže to byť drevená doska alebo akýkoľvek iný povrch. Je potrebné do nej urobiť otvory po celej ploche Medzi otvormi bude potrebné dodržať vzdialenosť 2 až 4 mm.

Potom vezmeme naše diódy a vložíme ich s hliníkovými chvostmi do týchto otvorov. Potom je potrebné chvosty ohnúť voči sebe a prispájkovať tak, aby pri prijímaní slnečnej energie distribuovali elektrinu do jedného „systému“.

Naša primitívna solárna batéria zo sklenených diód je pripravená. Na výstupe môže poskytnúť energiu niekoľkých voltov, čo je dobrý indikátor pre domácu montáž.

Z tranzistorov

Táto možnosť bude vážnejšia ako diódová, ale stále je to príklad drsnej ručnej montáže.

Na výrobu solárnej batérie z tranzistorov budete najskôr potrebovať samotné tranzistory. Našťastie sa dajú kúpiť takmer na každom trhu alebo v elektronických obchodoch.

Po zakúpení budete musieť odrezať kryt tranzistora. Pod vekom sa ukrýva najdôležitejší a potrebný prvok – polovodičový kryštál.

Potom ich vložíme do rámu a spojíme, pričom dodržíme štandardy „vstup-výstup“.

Na výstupe môže takáto batéria poskytnúť dostatok energie na prevádzku napríklad kalkulačky alebo malej diódovej žiarovky. Opäť platí, že takáto solárna batéria je zostavená čisto pre zábavu a nepredstavuje vážny prvok „napájanie“.

Z hliníkových plechoviek

Táto možnosť je už vážnejšia, na rozdiel od prvých dvoch. Je to tiež neuveriteľne lacný a efektívny spôsob, ako získať energiu. Jedine, ze na vystupe ho bude ovela viac ako vo verziach diod a tranzistorov a nebude to elektricke, ale tepelne. Všetko, čo potrebujete, je veľké množstvo hliníkových plechoviek a puzdro. Drevené telo funguje dobre. Predná časť krytu musí byť pokrytá plexisklom. Bez nej nebude batéria efektívne fungovať.

Pred začatím montáže musíte hliníkové plechovky natrieť čiernou farbou. To im umožní dobre prilákať slnečné svetlo.

Potom sa pomocou nástrojov vyrazia tri otvory na dne každej nádoby. Na vrchu je zasa urobený výrez v tvare hviezdy. Voľné konce sú ohnuté smerom von, čo je potrebné na zlepšenie turbulencie ohriateho vzduchu.

Po týchto manipuláciách sa plechovky skladajú do pozdĺžnych línií (potrubia) do tela našej batérie.

Medzi potrubia a steny/zadnú stenu sa potom položí vrstva izolácie ( minerálna vlna). Kolektor je potom pokrytý priehľadným komôrkovým polykarbonátom.

Tým sa dokončí proces montáže. Posledným krokom je inštalácia vzduchového ventilátora ako motora pre nosič energie. Takáto batéria síce nevyrába elektrinu, no dokáže efektívne vykúriť obytný priestor. Samozrejme, že to nebude plnohodnotný radiátor, ale takáto batéria dokáže zahriať malú miestnosť - napríklad vynikajúca možnosť pre letný dom. O plnohodnotnom bimetalové radiátory vykurovanie sme diskutovali v článku - v ktorom sme podrobne skúmali štruktúru takýchto vykurovacích batérií, ich technické vlastnosti a porovnávali výrobcov. Radím vám, aby ste si to prečítali.

Urob si svojpomocne solárnu batériu - ako vyrobiť, zostaviť a vyrobiť?

Vzdialiť sa od domáce možnosti Budeme sa venovať vážnejším veciam. Teraz budeme hovoriť o tom, ako správne zostaviť a vyrobiť skutočnú solárnu batériu vlastnými rukami. Áno – aj toto je možné. A chcem vás uistiť, že to nebude horšie ako zakúpené analógy.

Na začiatok sa oplatí povedať, že na otvorenom trhu pravdepodobne nenájdete skutočné kremíkové panely, ktoré sa používajú v plnohodnotných solárnych článkoch. Áno, a budú drahé. Našu solárnu batériu zostavíme z monokryštalických panelov - lacnejšia možnosť, ale vykazujúca vynikajúci výkon z hľadiska výroby elektrickej energie. Okrem toho sa monokryštalické panely dajú ľahko nájsť a sú pomerne lacné. Prichádzajú v rôznych veľkostiach. Najpopulárnejšou a najobľúbenejšou možnosťou je 3 x 6 palcov, ktorá produkuje ekvivalent 0,5 V. Tých budeme mať dosť. V závislosti od financií si ich môžete kúpiť minimálne 100-200, no my si dnes dáme dokopy možnosť, ktorá stačí na napájanie malých batérií, žiaroviek a iných drobných elektronických prvkov.

Výber fotobuniek

Ako sme uviedli vyššie, zvolili sme monokryštalický základ. Nájdete ho kdekoľvek. Najpopulárnejším miestom, kde sa predáva v obrovských množstvách, sú obchodné platformy Amazon alebo Ebay.

Hlavná vec na zapamätanie je, že je veľmi ľahké naraziť na bezohľadných predajcov, takže nakupujte iba od ľudí, ktorí majú pomerne vysoké hodnotenie. Ak predávajúci dobré hodnotenie, potom budete mať istotu, že sa k vám panely dostanú dobre zabalené, nerozbité a v množstve, ktoré ste si objednali.

Výber miesta (systém postojov), dizajn a materiály

Po prijatí balíka s hlavnými solárnymi článkami si musíte starostlivo vybrať miesto na inštaláciu solárneho panelu. Koniec koncov, budete ho potrebovať, aby fungoval na 100%, nie? Profesionáli v tejto veci odporúčajú inštaláciu na miesto, kde bude solárna batéria smerovať tesne pod nebeský zenit a pozerať sa na západ-východ. To vám umožní „chytiť“ slnečné svetlo takmer celý deň.

Vytvorenie rámu solárnej batérie

Najprv musíte urobiť základňu solárneho panelu. Môže byť drevený, plastový alebo hliníkový. Drevo a plast fungujú najlepšie. Mal by byť dostatočne veľký, aby sa doň zmestili všetky vaše solárne články v rade, no nebudú musieť visieť vo vnútri celej konštrukcie.

Po zostavení základne solárnej batérie budete musieť na jej povrchu vyvŕtať veľa otvorov pre budúci výstup vodičov do jedného systému.

Mimochodom, nezabudnite, že celá základňa musí byť na vrchu pokrytá plexisklom, aby boli vaše prvky chránené pred poveternostnými vplyvmi.

Spájkovacie prvky a spájanie

Keď je základňa pripravená, môžete na jej povrch umiestniť prvky. Fotobunky umiestnite pozdĺž celej konštrukcie vodičmi nadol (zatlačíte ich do našich vyvŕtaných otvorov).

Potom je potrebné ich spájať. Na internete existuje veľa schém na spájkovanie fotobuniek. Hlavná vec je spojiť ich do akéhosi jednotného systému, aby mohli všetky zbierať prijatú energiu a smerovať ju do kondenzátora.

Posledným krokom bude prispájkovanie „výstupného“ vodiča, ktorý sa pripojí ku kondenzátoru a vyvedie doň prijatú energiu.

Inštalácia

Toto je posledný krok. Keď ste si istí, že všetky prvky sú správne zmontované, pevne priliehajú a nekývajú sa a sú dobre pokryté plexisklom, môžete začať s montážou. Z hľadiska inštalácie je lepšie solárnu batériu namontovať na pevný základ. Perfektný je kovový rám vystužený stavebnými skrutkami. Solárne panely budú na ňom pevne sedieť, nebudú sa kývať a nepodliehajú žiadnym poveternostným podmienkam.

To je všetko! S čím skončíme? Ak ste vyrobili solárnu batériu pozostávajúcu z 30-50 fotobuniek, bude to stačiť na rýchle nabitie mobilný telefón alebo zapáliť malú domácu žiarovku, t.j. To, čo dostanete, je plnohodnotná domáca nabíjačka na nabíjanie batérie telefónu, vonkajšia vidiecka lampa alebo malá záhradná lampa. Ak ste vyrobili solárny panel, napríklad so 100-200 fotobunkami, potom už môžeme hovoriť o „napájaní“ niektorých domáce prístroje, napríklad kotol na ohrev vody. V každom prípade bude takýto panel lacnejší ako zakúpené analógy a ušetrí vám peniaze.

Video - ako vyrobiť solárnu batériu vlastnými rukami?

Táto sekcia predstavuje fotografie niektorých zaujímavých, ale zároveň jednoduché možnosti domáce solárne panely, ktoré môžete ľahko zostaviť vlastnými rukami.

Čo je lepšie - kúpiť alebo vyrobiť solárnu batériu?

Zhrňme si v tejto časti všetko, čo sme sa v tomto článku dozvedeli. Najprv sme prišli na to, ako zostaviť solárnu batériu doma. Ako vidíte, DIY solárnu batériu je možné zostaviť veľmi rýchlo, ak budete postupovať podľa pokynov. Ak budete postupovať podľa rôznych príručiek krok za krokom, budete môcť zhromaždiť vynikajúce možnosti, ako vám poskytnúť elektrinu šetrnú k životnému prostrediu (alebo možnosti určené na napájanie malých prvkov).

Čo je však lepšie - kúpiť alebo vyrobiť solárnu batériu? Prirodzene, je lepšie si ho kúpiť. Faktom je, že tie možnosti, ktoré sa vyrábajú v priemyselnom meradle, sú navrhnuté tak, aby fungovali tak, ako by mali fungovať. O manuálna montáž Solárne panely môžu často robiť rôzne chyby, ktoré povedú k tomu, že jednoducho nebudú správne fungovať. Prirodzene, priemyselné možnosti stoja veľa peňazí, ale získate kvalitu a trvanlivosť.

Ale ak ste si istí svojimi schopnosťami, potom so správnym prístupom zostavíte solárny panel, ktorý nebude horší ako jeho priemyselné náprotivky. V každom prípade, budúcnosť je tu a čoskoro si solárne panely budú môcť dovoliť všetky vrstvy. A tam možno dôjde k úplnému prechodu na využívanie slnečnej energie. Veľa štastia!

V posledných rokoch sa otázka úspory energie stáva čoraz aktuálnejšou. Mnoho ľudí začína premýšľať o tom, ako ušetriť energiu pomocou rôznych technológií na úsporu energie. O využitie solárnej energie v domácnostiach sa v poslednej dobe zaujíma čoraz viac ľudí, ktorí dospejú k záveru, že by bolo lepšie nainštalovať solárne panely raz, a potom výrazne ušetriť na rozpočte. To je dôležité v kontexte neustále rastúcich cien energií v Rusku aj vo svete. Môžete ušetriť ešte viac, ak zistíte, ako zostaviť solárnu batériu vlastnými rukami. Hlavnou črtou zberných solárnych panelov bude dostupnosť komponentov a minimálne finančné investície.

Výber prvkov pre panely

S veľkou dôstojnosťou zozbierané vlastnou silou slnečná sústava je, že nie je potrebné inštalovať celý komplexný systém naraz; Ak je zber úspešný, môžete pokračovať v práci a zvyšovať hlasitosť.

Solárna batéria je lokálny generátor, ktorý funguje premenou slnečnej energie na elektrickú energiu pomocou fotovoltaického článku. Aby ste ho mohli zostaviť vlastnými rukami, musíte si vybrať solárne moduly na otvorenom trhu. Na Ebay si môžete kúpiť napríklad súpravu SolarCells, pozostávajúci z 36 solárnych článkov, ktorý je špeciálne určený pre svojpomocná montáž batérie. Podobné súpravy je možné zakúpiť v Rusku.

Vyvíjame projekt

Vývoj projektu bude závisieť od toho, kam solárnu batériu umiestnite a možnosti inštalácie. Takéto batérie musia byť inštalované pod uhlom, ktorý zaručí, že slnečné lúče dopadnú na fotobunky v pravom uhle. Nezabudnite, že výkon solárneho panelu úplne závisí od intenzity svetla. Musia byť inštalované na slnečnej strane budovy. V závislosti od polohy objektu, ako aj toku slnečnej energie v každej oblasti sa vypočíta uhol sklonu solárneho panelu.

Stojí za to venovať pozornosť skutočnosť, že v čase projektovania systému, ktorý sa má inštalovať na strechu budovy, je potrebné vopred identifikovať alebo vypočítať nosnosť strechy. Strecha musí plne odolať aplikovanému zaťaženiu a tiež poskytovať určitú mieru bezpečnosti.

Vyrábame rám

Pred výrobou solárnej batérie je potrebné zakúpiť solárne články (36 kusov). Podľa výpočtov jeden prvok produkuje 0,5 voltu energie, to znamená, že ak existuje 36 prvkov, možno získať 18 voltov.

Na trhu je obrovský výber tanierov, ktoré majú rôzne veľkosti, pri ich výbere však musíte pamätať na nasledovné:

Všetky dosky budú produkovať rovnakú úroveň napätia bez ohľadu na ich veľkosť;
Veľké dosky produkujú viac prúdu;
Pomocou tanierov veľká veľkosť Môžete získať viac energie, ale uvedomte si hmotnosť väčších panelov;
Neodporúča sa používať dosky rôznych veľkostí v jednom konštrukčnom systéme.

Pri výrobe solárnych panelov sa na rám používa hliníkový roh, ale dajú sa kúpiť aj hotové rámy určené na tento účel. Priehľadný náter by mal byť zvolený podľa vášho želania, ale s prihliadnutím na index lomu svetla. Cenovo najdostupnejším materiálom bude plexisklo a najmenej vhodným materiálom z hľadiska jeho vlastností je obyčajný polykarbonát. Najlepšie materiály na výrobu panelu budú materiály s vysoký stupeň priepustnosť svetla. Ak používate plexisklo, potom počas prevádzky môžete sledovať kontakty v systéme.

Inštalácia krytu solárnej batérie

Ak hovoríme o štandardnej výrobe jednej solárnej batérie, ide o použitie 36 fotobuniek s doskami 150x81 mm. Pri výpočte rozmerov je potrebné vziať do úvahy prítomnosť medzier medzi prvkami 3-5 mm, čo bude potrebné pri zmene rozmerov rámu pod vplyvom atmosférických podmienok. Rozmery obrobku so zohľadnenými toleranciami budú 690x835 mm a šírka rohu v ráme bude 35 mm.Solárna batéria, ktorá bude vyrobená s použitím hliníkového profilu, bude podobná panelom vyrobeným v továrni a poskytne vysokú úroveň tesnosti, pevnosti a tuhosti.

Na začiatok je potrebné vyrobiť prírezy z hliníkového rohu - rámy s rozmermi 690 x 835 mm. Na ďalšie upevnenie skrutiek musíte vo výslednom ráme urobiť otvory. Potom podľa vnútorný povrch rohy by sa mali aplikovať bez medzier so silikónovým tmelom. To stačí dôležitý bod, pretože Nemali by existovať miesta, ktoré nie sú vyplnené silikónom. Do výsledného rámu musíte vložiť priehľadnú dosku z plexiskla, špeciálneho polykarbonátu alebo antireflexného skla.

Vezmite prosím na vedomie, že silikón treba nechať zaschnúť, inak sa vyparovaním vytvorí na fotobunkách prebytočný film.

Položené sklo treba opatrne pritlačiť k rámu a zaistiť. Pre dobrú fixáciu musia byť upevňovacie prvky vyrobené po celom obvode rámu. To je všetko, rám solárnej batérie je takmer hotový.

Výber a spájkovanie prvkov

Na rovnakom Ebay alebo inom podobnom obchode si môžete kúpiť solárne články, ktoré už majú spájkované vodiče. Nezabudnite zhodnotiť svoje schopnosti, pretože... Spájkovanie kontaktov v takomto prevedení je pomerne komplikovaný proces. Zodpovednosť sa ďalej zvyšuje v dôsledku krehkosti prvkov.

Ak sa napriek tomu rozhodnete spájkovať prvky sami, musíte najskôr odrezať vodiče pomocou kartónového polotovaru a opatrne ich položiť na fotobunku. Potom musíte na miesta spájkovania aplikovať kyselinu a spájku. Pre pohodlnejšiu prácu stlačte vodič ťažkým predmetom. Ďalej by ste mali vodič opatrne prispájkovať k fotobunke, ale nestláčajte krehké kryštály. Podľa špecifikovaných noriem musí strieborný povlak na vodiči vydržať tri spájky.

Montáž prvkov solárnej batérie

Pri výrobe prvej montáže je najlepšie použiť označenú podložku, ktorá pomôže umiestniť prvky rovnomerne voči sebe. Základňa je vyrobená z preglejky, nezabudnite označiť rohy konštrukcie. Po prispájkovaní na články batérie je potrebné na zadnú stranu pripevniť kus montážnej pásky a preniesť ich podobným spôsobom. Je potrebné utesniť iba spojovacie časti.

Ďalej je potrebné prvky rozložiť na povrch skla. Nezabudnite ponechať priestor medzi prvkami a pritlačte ich závažím. Spájkujte podľa priloženého elektrická schéma. Pozitívne stopy by mali byť umiestnené na prednej strane a negatívne stopy na zadnej strane. Spájkujte všetky strieborné kontakty. Pomocou tohto princípu pripojte všetky fotobunky. Na extrémnych prvkoch panelu musia byť kontakty pripojené k plusovej a mínusovej zbernici. Odporúča sa vytvoriť „stredný“ bod pomocou dvoch dodatočných bypass diód. Terminál je inštalovaný na vonkajšej strane rámu. Pre výstupné vodiče môžete použiť izolovaný reproduktorový kábel. Po spájkovaní musia byť všetky vodiče zaistené silikónom. Po montáži majú solárne panely ako hlavný problém kvalitu kontaktného spájkovania. Preto odborníci odporúčajú testovanie pred tesnením, ktoré sa musí vykonať v každej skupine prvkov pri spájkovaní.

Ak je celý systém správne navrhnutý, zabezpečí dostatočný výkon batérie. Pri výpočte celej konštrukcie je potrebné vziať do úvahy, že pri výrobe jednej solárnej batérie je potrebné použiť iba solárne moduly rovnakej veľkosti, pretože v systéme je maximálny prúd obmedzený prúdom najmenšieho prvku.

Podľa štandardných výpočtov je jasné, že za pomerne slnečného dňa sa z jedného metra panelu získa približne 120 W výkonu. Prirodzene, takýto výkon vám ani nedovolí pracovať na počítači, ale panely s dĺžkou 10 metrov už poskytnú 1 kW energie, čo vám dá príležitosť zabezpečiť energiu pre hlavné spotrebiče v dome. Rodina potrebuje v priemere približne 300 kW za mesiac, takže systém, ktorý je optimálne inštalovaný na južnej strane s rozmermi 20 metrov, pokryje spotrebu elektriny rodiny. Pre optimalizáciu využitia elektrickej energie pri osvetlení sa odporúča použiť AC LED alebo fluorescenčné žiarovky. Ako si vybrať podobné žiarovky, napr strečový strop sa dá čítať.

Solárne panely sú čoraz populárnejšie ako alternatívny zdroj energie. V našich podmienkach je však ich cena často privysoká, preto s použitím materiálov dostupných pre každého a potrebné pokyny Môžete zostaviť solárnu batériu vlastnými rukami.

Video

Toto video ukazuje proces montáže solárnej batérie.

V súčasnosti sú alternatívne zdroje energie veľmi módne a obľúbené najmä medzi majiteľmi vidieckych chát alebo súkromných domov. Takéto zariadenie však často stojí veľa peňazí a nie každý si môže dovoliť kúpiť solárne panely pre svoj dom. Preto je výroba solárnych panelov vlastnými rukami veľmi dôležitá. Ako si teda môžete vyrobiť solárne panely sami?

Vlastnosti solárnych panelov

Solárny článok je polovodičová štruktúra, ktorá je schopná premieňať slnečné žiarenie na elektrinu. To vám umožní poskytnúť vášmu domu ekonomické, spoľahlivé a hlavne neprerušované napájanie. Predovšetkým to platí pre ťažko dostupné oblasti, ako aj tam, kde dochádza k častým výpadkom prúdu z hlavného zdroja.

Tento alternatívny zdroj energie je celkom praktický, pretože na rozdiel od tradičného zdroja energie stojí oveľa menej. Výroba solárnych panelov vlastnými rukami vám umožňuje nielen optimalizovať spotrebu energie, ale aj šetriť peniaze.

Výhody

Solárne batérie majú nasledujúce výhody:

jednoduchá inštalácia vďaka tomu, že nie je potrebné položiť káble k podperám;
výroba elektriny je absolútne neškodná životné prostredie;
nie sú žiadne pohyblivé časti;
elektrická energia sa dodáva nezávisle od distribučnej siete;
minimálny čas strávený údržbou systému;
nízka hmotnosť batérií;
tichá prevádzka;
dlhá životnosť pri minimálnych nákladoch.

Nedostatky

Napriek pomerne významným výhodám majú solárne panely aj svoje nevýhody, ako napríklad:

zložitosť výrobného procesu;
citlivosť na znečistenie;
efektívnu prevádzku solárnych panelov ovplyvňujú poveternostné podmienky (slnečné alebo zamračené dni);
takýto dizajn vyžaduje veľa priestoru;
Batérie v noci nefungujú.

Požiadavky na solárnu batériu

Každý môže nainštalovať solárne panely v súkromnom dome. Aby však takýto dizajn DIY priniesol maximálne výhody, mali by sa brať do úvahy jeho vlastnosti. Na solárnu batériu platia nasledujúce požiadavky:

Materiály potrebné na výrobu solárnej batérie vlastnými rukami

Ak nie je možné zakúpiť solárne panely, môžete si ich vyrobiť sami. Na začiatku je potrebné rozhodnúť o materiáli, z ktorých budú vyrobené.

Na vytvorenie panelov budú potrebné vysokokvalitné fotobunky. Výrobcovia dnes ponúkajú tieto typy zariadení:

prvky vyrobené z monokryštalického kremíka majú účinnosť až 13%, ale nie sú dostatočne účinné v zamračenom počasí;
Fotobunky vyrobené z polykryštalického kremíka majú účinnosť až 9% a môžu pracovať za slnečných aj zamračených dní.

Na napájanie vášho domova je najlepšie použiť polykryštály, ktoré sú dostupné v súpravách.

Je dôležité vedieť, že všetko potrebné pre montáž Bunky je najlepšie zakúpiť od jedného výrobcu, keďže produkty rôzne značky má výrazné rozdiely v účinnosti produktu. To môže spôsobiť ďalšie ťažkosti pri montáži, spôsobiť náklady v dôsledku prevádzky a solárna batéria bude mať nízky výkon.

Na výrobu solárneho panelu z improvizovaných materiálov budete potrebovať špeciálne vodiče určené na pripojenie fotobuniek.

Telo budúceho dizajnu je najlepšie vyrobené z hliníkových rohov, ktoré majú nízku hmotnosť. Môžete tiež použiť materiál, ako je drevo. Ale vzhľadom na to, že konštrukcia bude neustále vystavená atmosférickým vplyvom, jej životnosť sa zníži.

Rozmery telesa panelu závisia od počtu fotobuniek.

Vonkajšie prekrytie fotobuniek môže byť z plexiskla alebo priehľadného polykarbonátu. Používa sa aj tvrdené sklo, ktoré neprepúšťa infračervené lúče.

Na výrobu solárnej batérie vlastnými rukami teda budete potrebovať nasledujúce materiály:

fotobunky v súprave;
upevňovací materiál;
medené elektrické drôty s vysokým výkonom;
silikónové vákuové stojany;
spájkovacie zariadenia;
hliníkové rohy;
Schottke diódy;
priehľadná fólia z polykarbonátu alebo plexiskla;
sada skrutiek na upevnenie.

Takéto materiály je možné zakúpiť v obchode so stavebnými materiálmi alebo v internetovom obchode.

Ako vyrobiť solárne panely vlastnými rukami?

Aby ste mohli panely vyrobiť vlastnými rukami, musíte zhromaždiť požadované materiály. Solárna batéria pre dom sa montuje v nasledujúcom poradí.

Ak chcete správne vyrobiť solárne panely vlastnými rukami, musíte dodržiavať nasledujúce odporúčania:

Každý človek sníva o tom, že dostane zadarmo elektrinu vo svojom dome a tento sen je možný. Výrobou solárnych panelov vlastnými rukami si môžete vychutnať ďalší zdroj elektriny. V čom Tento dizajn nepoškodzuje životné prostredie Navyše je veľmi spoľahlivý a lacný.

Ekologické zhoršovanie stavu, rastúce ceny energií, túžba po autonómii a nezávislosti od výstrelkov štátnikov – to je len niekoľko faktorov, ktoré nútia tých najotrlejších obyčajných ľudí obracať zasnené pohľady na alternatívne zdroje energie. Pre väčšinu našich krajanov zostávajú myšlienky o „zelenej“ energii pevnou myšlienkou - ovplyvňujú to vysoké ceny zariadení a v dôsledku toho nerentabilnosť myšlienky. Ale nikto vám nezakazuje, aby ste si sami vytvorili inštaláciu na získanie bezplatnej energie! Dnes budeme hovoriť o tom, ako postaviť solárnu batériu vlastnými rukami a zvážiť vyhliadky na jej použitie v každodennom živote.

Solárna batéria: čo to je?

Ľudstvo je zapálené myšlienkou transformácie slnečné žiarenie do elektrickej energie od 30. rokov minulého storočia. Práve vtedy vedci z Akadémie vied ZSSR oznámili vytvorenie polovodičových kryštálov medi a tália, v ktorých pod vplyvom svetelných lúčov začala prúdiť voda. elektriny. Dnes je tento jav známy ako fotoelektrický efekt a je široko používaný ako v solárnych elektrárňach, tak aj v rôznych senzoroch.

Prvé solárne panely sú známe už od 50. rokov minulého storočia.

Prúdová sila jednej fotobunky sa meria v mikroampéroch, preto sa na získanie akéhokoľvek významného elektrického výkonu kombinujú do blokov. Mnoho takýchto modulov tvorí základ solárnej batérie (SB), ktorú možno použiť na pripojenie rôznych elektronických zariadení. Ak hovoríme o kompletnom zariadení, ktoré je možné inštalovať vonku, potom je správnejšie hovoriť o solárnom paneli (SP) s dizajnom, ktorý chráni zostavu fotovoltaických modulov pred vonkajšími faktormi.

Treba povedať, že účinnosť prvých elektrických solárnych systémov nedosahovala ani 10 % – tak nedostatky polovodičovej technológie, ako aj nenapraviteľné straty spojené s odrazom, rozptylom či absorpciou ovplyvneného svetelného toku. Desaťročia tvrdej práce vedcov priniesli výsledky a dnes dosahuje účinnosť najmodernejších solárnych panelov 26 %. Pokiaľ ide o sľubný vývoj, tu je to ešte vyššie - až 46%! Samozrejme, pozorný čitateľ môže namietať, že iné generátory energie pracujú s 95–98 % energetickou účinnosťou. Netreba však zabúdať, že hovoríme o úplne bezplatnej energii, ktorej hodnota za slnečného dňa presahuje 100 W na meter štvorcový. m zemského povrchu za sekundu.

Moderné solárne panely vyrábajú elektrinu v priemyselnom meradle

Elektrina získaná pomocou solárnych panelov sa dá využiť podobne ako v klasických elektrárňach – na napájanie rôznych elektronických zariadení, osvetlenia, kúrenia a pod.. Rozdiel je len v tom, že výkon fotoelektronického modulu je konštantný, nie striedavý prúd, je vlastne výhodou. Ide o to, že každý solárny systém funguje len pre denných hodín a jeho sila veľmi závisí od výšky slnka nad obzorom. Keďže SB nemôže pracovať v noci, elektrina sa musí skladovať v batériách a všetky sú zdrojmi jednosmerného prúdu.

Zariadenie a princíp činnosti

Princíp činnosti elektrickej batérie je založený na nasledujúcom fyzikálnych javov, ako je polovodivosť a fotoelektrický efekt. Každý solárny článok je založený na polovodičoch, ktorých atómy nemajú elektróny (vodivosť typu p) alebo ich majú nadbytok (typ n). Inými slovami, používa sa dvojvrstvová štruktúra s n-vrstvou ako katódou a p-vrstvou ako anódou. Keďže prídržné sily „extra“ elektród v n-vrstve sú oslabené (atómy na ne nemajú dostatok energie), pri bombardovaní svetelnými fotónmi sú ľahko vyrazené zo svojich miest. Potom sa elektróny presunú do voľných „otvorov“ p-vrstvy a cez pripojenú elektrickú záťaž (alebo batériu) sa vrátia na katódu - takto prúdi elektrický prúd, vyvolaný tokom slnečného žiarenia.

Premena slnečnej energie na elektrickú je možná vďaka fotoelektrickému efektu, ktorý vo svojich prácach opísal Einstein

Ako bolo uvedené vyššie, energia z jednej fotobunky je extrémne malá, takže sú spojené do modulov. Zapojením niekoľkých takýchto jednotiek do série sa zvýši napätie batérie a paralelne sa zvýši prúd. So znalosťou elektrických parametrov jedného článku teda môžete zostaviť batériu požadovaného výkonu.

Elektrinu prijatú zo solárnej batérie je možné skladovať v batériách a po prepočte na 220 V použiť na napájanie bežných domácich spotrebičov

Na ochranu pred atmosférickými vplyvmi sú polovodičové moduly inštalované v pevnom ráme a pokryté sklom so zvýšenou priepustnosťou svetla. Keďže slnečnú energiu je možné využívať len počas denného svetla, batérie slúžia na jej akumuláciu – ich nabitie je možné využiť podľa potreby. Invertory slúžia na zvýšenie napätia a jeho prispôsobenie potrebám domácich spotrebičov.

Video: ako funguje solárny panel

Klasifikácia fotovoltaických modulov

Dnes sa výroba solárnych panelov uberá dvoma paralelnými cestami. Na jednej strane trh obsahuje fotovoltické moduly vytvorené na báze kremíka a na druhej strane filmové moduly vytvorené pomocou prvkov vzácnych zemín, moderných polymérov a organických polovodičov.

Populárne kremíkové solárne články sú dnes rozdelené do niekoľkých typov:

monokryštalický;
polykryštalický;
amorfný.

Na použitie v domácich solárnych článkoch je najlepšie použiť moduly z polykryštalického kremíka. Hoci je účinnosť týchto prvkov nižšia ako účinnosť monokryštalických prvkov, ich výkon nie je tak výrazne ovplyvnený povrchovou kontamináciou, nízkou oblačnosťou alebo uhlom dopadu slnečného žiarenia.

Nie je ťažké rozlíšiť polykryštalické kremíkové moduly od monokryštalických - prvé majú svetlejší modrý odtieň s výraznými „mrazivými“ vzormi na povrchu. Typ fotovoltaických doštičiek je navyše možné určiť podľa ich tvaru – monokryštál má zaoblené hrany, pričom jeho najbližším konkurentom (polykryštál) je výrazný obdĺžnik.

Čo sa týka batérií vyrobených z amorfného kremíka, tie sú ešte menej závislé od poveternostných podmienok a pre svoju flexibilitu prakticky nepodliehajú riziku poškodenia pri montáži. Ich použitie na osobné účely je však obmedzené tak relatívne nízkym špecifickým výkonom na 1 meter štvorcový plochy, ako aj vysokou cenou.

Kremíkové solárne články sú najbežnejšou triedou elektrických fotoplatní, takže sa najčastejšie používajú na výrobu domácich zariadení.

Vznik filmových fotovoltaických modulov je poháňaný jednak potrebou znížiť náklady na solárne panely, jednak potrebou získať produktívnejšie a odolnejšie systémy. Dnes priemysel ovláda výrobu tenkých solárnych modulov založených na:

telurid kadmia s účinnosťou do 12 % a cenou 1 W, ktorá je o 20 – 30 % nižšia ako cena monokryštálov;
selenid medi a india - účinnosť 15–20 %;
polymérne zlúčeniny - hrúbka do 100 nm, s účinnosťou - do 6%.

Je ešte príliš skoro hovoriť o možnosti použitia filmových modulov na stavbu elektrickej solárnej stanice vlastnými rukami. Napriek dostupným nákladom sa len niekoľko spoločností zaoberá výrobou teluridovo-kadmiových, polymérových a meď-indiových solárnych článkov.

Takéto výhody filmových fotobuniek, ako je vysoká účinnosť a mechanická pevnosť, nám umožňujú s úplnou istotou povedať, že sú budúcnosťou solárnej energie.

Aj keď v predaji nájdete batérie vyrobené pomocou filmovej technológie, väčšina z nich je prezentovaná vo forme hotových výrobkov. Máme záujem o jednotlivé moduly, z ktorých si môžete postaviť lacný domáci solárny panel - na trhu je ich stále nedostatok.

Súhrnné údaje o účinnosti solárnych článkov vyrábaných v priemysle sú uvedené v tabuľke.

Tabuľka: Účinnosť moderných solárnych článkov

Kde môžem získať fotobunky a dajú sa nahradiť niečím iným?

Kúpiť monokryštalické alebo polykryštalické doštičky vhodné na zostavenie solárneho panelu dnes nie je problém. Otázkou je, aká je samotná myšlienka? domáci generátor elektrina zadarmo znamená výsledok, ktorý bude výrazne lacnejší ako ekvivalent v továrni. Ak si fotovoltické moduly kúpite lokálne, veľa neušetríte.

Na zahraničnom obchodné platformy solárne články sú prezentované v širokom sortimente - môžete si kúpiť buď jeden produkt alebo sadu všetkého potrebného na zostavenie a pripojenie solárnej batérie

Za rozumnú cenu možno solárne články nájsť na zahraničných obchodných platformách, napríklad eBay alebo AliExpress.. Tam sú prezentované v širokom sortimente a za veľmi prijateľné ceny. Pre náš projekt sú vhodné napríklad bežné polykryštalické platne s rozmermi 3x6 palcov. O ideálne podmienky môžu generovať elektrický prúd 0,5 V až 3 A, teda 1,5 W elektrického výkonu.

Ak chcete ušetriť čo najviac alebo vyskúšať vlastnou silou, potom nie je potrebné okamžite kupovať dobré, celé moduly - vystačíte si s neštandardnými. Na tom istom eBay alebo AliExpress nájdete sady tanierov s malými prasklinami, odštiepenými rohmi a inými chybami - takzvané produkty triedy „B“. Zapnuté technické vlastnosti Pri fotobunkách vonkajšie poškodenie nemá vplyv na cenu, čo sa o cene povedať nedá - chybné diely sa dajú kúpiť 2–3 krát lacnejšie ako tie, ktoré majú predajný vzhľad. Preto má zmysel používať ich na testovanie technológie na vašom prvom solárnom paneli.

Pri výbere fotoelektronických modulov uvidíte prvky rôzne druhy a veľkosť. Nepredpokladajte, že čím väčší je ich povrch, tým vyššie napätie produkujú. Toto je nesprávne. Prvky rovnakého typu generujú rovnaké napätie bez ohľadu na veľkosť. To isté sa nedá povedať o sile prúdu - tu je rozhodujúca veľkosť.

Aj keď zastarané komponenty možno použiť ako fotovoltaické články, otvorené diódy a tranzistory majú príliš nízke napätie a prúd - budú potrebné tisíce takýchto zariadení

Chcel by som vás okamžite upozorniť, že nemá zmysel hľadať analóg medzi rôznymi elektronickými zariadeniami. Áno, funkčný fotoelektronický modul môžete získať z výkonných diód alebo tranzistorov extrahovaných zo starého rádia alebo televízora. A dokonca vyrobiť batériu spojením niekoľkých týchto prvkov do reťazca. S takýmto „solárnym panelom“ však nebude možné napájať nič výkonnejšie ako kalkulačku alebo LED baterku kvôli príliš slabým technickým vlastnostiam jedného modulu.

Princíp výpočtu výkonu batérie

Pre výpočet požadovaný výkon Pre domáci elektrický solárny systém potrebujete poznať mesačnú spotrebu elektriny. Tento parameter sa určuje najjednoduchšie – množstvo spotrebovanej elektriny v kilowatthodinách je možné vidieť na elektromere alebo ho zistiť pohľadom na účty, ktoré predaj energií pravidelne posiela. Ak sú teda náklady napríklad 200 kWh, tak solárna batéria by mala vyrobiť približne 7 kWh elektriny za deň.

Pri výpočtoch treba brať do úvahy, že solárne panely vyrábajú elektrinu iba počas denného svetla a ich výkon závisí od uhla Slnka nad horizontom a od poveternostných podmienok. V priemere až 70 % z celkového množstva energie vzniká od 9:00 do 16:00 a pri výskyte aj miernej oblačnosti alebo oparu výkon panelov klesne 2-3 krát. Ak je obloha pokrytá súvislými mrakmi, potom v najlepšom prípade môžete získať 5–7% maximálnych možností slnečnej sústavy.

Graf energetickej účinnosti solárnej batérie ukazuje, že hlavný podiel vyrobenej energie sa vyskytuje medzi 9 a 16 hodinami

Vzhľadom na vyššie uvedené možno vypočítať, že na získanie 7 kWh energie za ideálnych podmienok budete potrebovať pole panelov s výkonom aspoň 1 kW. Ak vezmeme do úvahy pokles produktivity spojený so zmenami uhla dopadu lúčov, poveternostnými faktormi, ako aj stratami v batériách a meničoch energie, potom sa toto číslo musí zvýšiť najmenej o 50–70 percent. Ak vezmeme do úvahy horný údaj, potom pre uvažovaný príklad budeme potrebovať solárny panel s výkonom 1,7 kW.

Ďalší výpočet závisí od toho, ktoré fotobunky budú použité. Vezmime si napríklad vyššie spomínané 3˝×6˝ polykryštalické články (plocha 0,0046 m2) s napätím 5 V a prúdom do 3 A. Na zber poľa fotobuniek s výstupným napätím 12 V a prúdom 1 700 W/ 12 V = 141 A, budete musieť zapojiť 24 prvkov za sebou (sériové zapojenie umožňuje sčítať napätie) a použiť 141 A / 3 A = 47 takýchto radov (1 128 platní). Plocha batérie pri čo najhustejšom položení bude 1 128 x 0,0046 = 5,2 metrov štvorcových. m

Na akumuláciu a transformáciu slnečnej energie na zvyčajných 220 voltov budete potrebovať rad batérií, regulátor nabíjania a boost invertor.

Na uskladnenie elektriny sa používajú batérie s napätím 12 V, 24 V alebo 48 V, ktorých kapacita by mala stačiť na tých 7 kWh energie. Ak vezmeme bežné 12-voltové olovené batérie (zďaleka nie najlepšia možnosť), tak ich kapacita by mala byť aspoň 7 000 Wh / 12 V = 583 Ah, teda tri veľké batérie po 200 ampérhodín. Treba brať do úvahy, že účinnosť batérií nie je väčšia ako 80 % a tiež, že pri premene napätia meničom na 220 V sa stratí 15 až 20 % energie. V dôsledku toho si budete musieť kúpiť aspoň jednu ďalšiu batériu rovnakého typu, aby ste kompenzovali všetky straty.

K otázke možnosti využitia elektrických solárnych panelov na vykurovacie účely

Ako ste si už možno všimli, slovné spojenie „solárna batéria“ alebo „solárny panel“ sa neustále spomína v súvislosti so zariadením elektrického charakteru. Nebolo to náhodou, keďže geokolektory sa často nazývajú rovnakým spôsobom aj iné solárne panely alebo batérie.

Niekoľko solárnych kolektorov bude vedieť zabezpečiť domu teplú vodu a prevziať časť nákladov na vykurovanie

Schopnosť priamo premieňať energiu slnečného žiarenia priamo na teplo môže výrazne zvýšiť produktivitu takýchto zariadení. Moderné geokolektory so selektívnym povlakom vákuových trubíc majú teda účinnosť 70–80 % a možno ich použiť ako v systémoch zásobovania teplou vodou, tak aj na vykurovanie priestorov.

Konštrukcia solárneho kolektora s vákuovými trubicami minimalizuje prenos tepla do vonkajšieho prostredia

Keď sa vrátime k otázke, či je možné použiť elektrický solárny panel na napájanie vykurovacích zariadení, zvážme, koľko tepla je potrebné napríklad pre dom s rozlohou 70 metrov štvorcových. metrov. Na základe štandardných odporúčaní 100 W tepla na 1 m2. m plochy miestnosti dostaneme náklady 7 kW energie za hodinu alebo približne 70 kWh za deň (vykurovacie zariadenia nebudú neustále zapnuté).

To znamená 10 domácich batérií s celkovou plochou 52 m2. Viete si predstaviť kolos povedzme 4 m široký a viac ako 13 m dlhý, ako aj blok 12-voltových batérií s celkovou kapacitou 7200 ampérhodín? Takýto systém ani nebude schopný dosiahnuť sebestačnosť pred vyčerpaním životnosti batérie. Ako vidíte, je ešte príliš skoro hovoriť o uskutočniteľnosti použitia solárnych panelov na účely vykurovania.

Výber miesta pre inštaláciu elektrického solárneho panelu

Vo fáze návrhu je potrebné vybrať miesto, kde bude solárny panel inštalovaný. Môže to byť buď svah strechy orientovaný na juh, alebo otvorený priestor na predmestskej oblasti. Druhý je, samozrejme, vhodnejší z niekoľkých dôvodov:

nižšie inštalovaná solárna batéria sa ľahšie udržiava;
je jednoduchšie namontovať rotačné zariadenie na zem;
odpadá dodatočné zaťaženie strechy a jej poškodenie pri inštalácii solárneho systému.

Miesto inštalácie elektrického panelu musí byť počas celého dňa otvorené slnečnému žiareniu, preto by v blízkosti nemali byť stromy ani budovy, ktoré by mohli vrhať tieň na jeho povrch.

Pri výbere miesta pre inštaláciu solárneho systému určite berte do úvahy možnosť zatienenia solárnych panelov okolitými predmetmi

Druhá okolnosť, ktorá nás núti pred začatím montáže solárnej batérie hľadať takéto miesto, súvisí s určením rozmerov panelu. Zložením zariadenia vlastnými rukami môžeme byť celkom flexibilní pri výbere jeho rozmerov. Vďaka tomu môžete získať inštaláciu, ktorá dokonale zapadne do exteriéru.

Začnime vyrábať solárnu batériu vlastnými rukami

Po vykonaní všetkých potrebných výpočtov a rozhodnutí o mieste inštalácie solárnej batérie môžete začať s jej výrobou.

Čo budete v práci potrebovať?

Okrem zakúpených solárnych článkov budete pri stavbe elektrického solárneho panelu potrebovať nasledujúce materiály:

medený lankový drôt;
spájka;
špeciálne zbernice na pripojenie vodičov fotobuniek;
Schottkyho diódy, navrhnuté pre maximálny prúd jedného článku;
spájka;
drevené lamely alebo hliníkové rohy;
preglejka alebo OSB;
Drevovláknitá doska alebo iný pevný listový dielektrický materiál;
plexisklo (môžete použiť polykarbonát, antireflexné ultrapriehľadné sklo alebo absorbujúce IR lúče okenné sklo hrúbka najmenej 4 mm);
silikónový tmel;
samorezné skrutky;
antibakteriálna impregnácia dreva;
Olejová farba.

Pri výbere skla pre solárny panel by ste si mali vybrať odrody absorbujúce IR s maximálnou priepustnosťou svetla a minimálnym odrazom svetla

Na prácu budete potrebovať tento jednoduchý nástroj:

spájkovačka;
píla na železo alebo skladačka;
sada skrutkovačov alebo skrutkovača;
štetce.

Ak je pod solárnym panelom zabudovaná ďalšia konzola alebo otočná podpera, zoznam materiálov a nástrojov by mal byť doplnený drevenými trámami alebo kovovými rohmi, oceľovou tyčou, zváračka atď. Pri inštalácii SB na zem je možné miesto vybetónovať alebo obložiť dlaždicami.

Pokyny pre postup prác

Ako príklad uvažujme proces budovania elektrického solárneho systému z vyššie diskutovaných solárnych článkov 3x6 palcov s napätím 0,5 V a prúdom do 3A. Na nabíjanie 12-voltovej batérie je potrebné, aby naša batéria „vyrábala“ najmenej 18 V, to znamená, že bude potrebných 36 dosiek. Montáž by sa mala vykonávať postupne, inak sa nedá vyhnúť chybám v prevádzke. Malo by sa pamätať na to, že akékoľvek zmeny, ako aj nadmerná manipulácia s fotobunkami, môžu viesť k ich poškodeniu - tieto zariadenia sa vyznačujú zvýšenou krehkosťou.

Na výrobu plnohodnotnej solárnej batérie budete potrebovať niekoľko desiatok fotobuniek.

Výroba puzdra

Kryt solárnej batérie je plochá krabica pokrytá preglejkou na jednej strane a priehľadným sklom na druhej strane. Na výrobu rámu môžete použiť hliníkové rohy aj drevené lamely. S druhou možnosťou sa pracuje jednoduchšie, preto ju odporúčame zvoliť pri výrobe prvého panelu.

Pri začatí výstavby solárneho panelu urobte malý výkres - v budúcnosti to pomôže ušetriť čas a vyhnúť sa chybám s rozmermi

Z lamiel s prierezom 20x20 mm je zostavený obdĺžnikový rám s vonkajšími rozmermi 118x58 cm, vystužený jedným priečnikom.

Kryt solárnej batérie je drevený panel so stranami vysokými maximálne 2 cm - v tomto prípade nebudú tieniť fotobunky

Ventilačné zariadenia sú navŕtané do spodných koncov puzdra, ako aj do dištančnej tyče. Budú komunikovať vnútornú dutinu s atmosférou, takže sa sklo nebude zvnútra zahmlievať. Potom sa z dosky plexiskla vyreže obdĺžnik zodpovedajúci vonkajším rozmerom rámu.

Otvory vytvorené v lamelách slúžia na vetranie interiéru panelu.

Zadná strana krabice je pokrytá preglejkou alebo OSB. Karoséria je ošetrená antiseptikom a natretá olejovou farbou.

Na ochranu dreveného puzdra pred poveternostnými vplyvmi je natreté olejovou farbou

2 substráty pre fotobunky sú vyrezané podľa veľkosti vnútorných dutín puzdra. Ich použitie pri inštalácii dosiek nielen uľahčí prácu, ale tiež zníži riziko poškodenia krehkého skla. Pre substráty môžete použiť akýkoľvek hustý materiál - drevovláknitú dosku, textolit atď. Hlavná vec je, že nevedie elektrický prúd a dobre odoláva teplu.

Ako substrát pre fotobunky možno použiť akékoľvek vhodné dielektrikum, napríklad perforovanú drevovláknitú dosku

Montáž dosky

Montáž dosiek začína vybalením. Aby sa zachovali fotobunky, často sa zhromažďujú v stohu a plnia sa parafínom. V tomto prípade sú výrobky ponorené do nádoby s vodou a zahrievané vo vodnom kúpeli. Po roztavení parafínu by sa dosky mali od seba oddeliť a dobre vysušiť.

Odstránenie vosku z balíčka platničiek sa najlepšie robí vo vodnom kúpeli. Metóda znázornená na obrázku sa neosvedčila ako najlepšia - pri varení sa dosky začnú chvieť a narážajú do seba

Fotobunky sú rozložené na podklade tak, aby ich vývody smerovali požadovaným smerom. V našom prípade je všetkých 36 dosiek zapojených do série - to nám umožní „vytočiť“ 18 V, ktoré potrebujeme, aby sa uľahčila inštalácia, malo by sa spájkovať 6 dosiek, čo vedie k 6 samostatným reťazcom.

Pred spájkovaním sa fotobunky rozložia do reťazí požadovanej dĺžky.

Vďaka znalosti princípu tvarovania solárnych panelov môžete ľahko zvoliť požadované napätie a prúd. Všetko je veľmi jednoduché: najprv sa zostaví skupina dosiek zapojených do série, ktorá poskytne požadované napätie. Potom sa jednotlivé bloky zapoja paralelne - spočíta sa ich aktuálna sila. Takto môžete získať panel akéhokoľvek výkonu.

Spájka sa nanáša na vodivé cesty fotobuniek a diely sa navzájom spájajú pomocou spájkovačky s nízkym výkonom.

Pri kúpe lacnejších fotobuniek bez vývodov sa pripravte na usilovná práca na spájkovanie vodičov

Po zostavení všetkých šiestich skupín naneste do stredu každej platne kvapku silikónového tmelu. Šnúry fotobuniek sa potom rozvinú a opatrne prilepia k podkladu.

Na upevnenie fotobuniek k podkladu sa používa silikónový tmel alebo lepidlo na gumu.

Ku kladnému pólu každej reťaze je prispájkovaná Schottkyho dióda - ochráni batériu pred vybitím cez panel v tme alebo v hustých mrakoch. Pomocou špeciálnej prípojnice alebo medeného opletu sú jednotlivé bloky spojené do jedného okruhu.

V schéme elektrického zapojenia sú prvky solárneho panelu vyznačené bodkovanou čiarou.

O sériové pripojenie kladná svorka musí byť pripojená k zápornému kontaktu, a ak je paralelný, k rovnakému kontaktu.

Inštalácia dosiek do krytu

Fotobunky namontované na podklade sú umiestnené v puzdre a pripevnené k preglejke pomocou samorezných skrutiek. Jednotlivé časti solárnej batérie sú navzájom spojené medeným vodičom. Dá sa prejsť cez jeden z vetracích otvorov v priečniku - nebude to prekážať pri inštalácii skla.

Na „plus“ a „mínus“ je prispájkovaný viacžilový kábel, ktorý je vyvedený cez otvor v spodnej časti puzdra - bude potrebné pripojiť panel k batérii. Aby sa zabránilo poškodeniu dosiek, kábel je pevne pripevnený k drevenému rámu.

Po inštalácii dosiek sú všetky závesné prvky upevnené pomocou horúceho lepidla alebo tmelu

Horná časť solárnej batérie je pokrytá doskou z plexiskla, ktorá je zaistená pomocou rohov alebo samorezných skrutiek. Na ochranu fotobuniek pred vlhkosťou je medzi rám a sklo nanesená vrstva silikónového tmelu. V tomto bode možno zostavu považovať za dokončenú - solárnu batériu môžete vziať na strechu a pripojiť ju k spotrebiteľom.

Po položení a upevnení sklenenej krytiny je solárny panel pripravený na použitie.

Účinnosť solárnej batérie závisí od jej orientácie k slnku – maximálny výkon sa dosiahne, keď slnečné lúče dopadajú v pravom uhle. Pre zvýšenie produktivity inštalácie je umiestnený na otočnom ráme. Tento dizajn je drevený alebo kovový rám namontovaný na otočnej horizontálnej osi.

Pre maximálnu účinnosť by mal byť solárny panel orientovaný striktne smerom k Slnku. Najlepší spôsob, ako sa s touto úlohou vyrovnať, je automatické inštalácie, nazývané solárne sledovače

Na otáčanie a upevnenie rámu môžete použiť buď mechanický pohon (napríklad reťazový pohon) alebo opornú tyč s krokovým nastavením. Najpokročilejšie rotačné zariadenia sú vybavené rotačnou jednotkou vo vertikálnej rovine a automatickým systémom solárneho sledovania. Takéto zariadenie je možné zostaviť pomocou krokových motorov a moderného mikrokontroléra, napríklad Arduino.

Postaviť si doma solárny sledovač je mimoriadne náročná úloha, a tak si remeselníci najčastejšie vystačia s jednoduchým rámom so šikmým alebo pevným rámom

Pripojenie solárnej batérie k systému autonómneho napájania by sa malo vykonať pomocou regulátora nabíjania. Toto zariadenie nielen správne rozdelí tok elektrickej energie, ale zabráni aj hlbokému vybitiu batérie, čím sa zvýši jej životnosť. Všetky pripojenia vrátane pripojenia 220-voltového meniča musia byť vykonané medené drôty prierez najmenej 3-4 metrov štvorcových. mm - tým sa zabráni stratám ohmickej energie.

Solárny regulátor nabíjania batérie mu umožní pracovať pri maximálnom prúdovom výstupe a ochráni batérie pred nadmerným vybitím

Na záver by som chcel odporučiť sledovanie solárnej batérie nielen pomocou indikátorov a ručičiek prístrojov. Majte na pamäti, že špinavé sklo môže znížiť výkon zariadenia o 50 % alebo viac. Nezabudnite na pravidelné čistenie a inštalácia, ktorú ste sami zostavili, sa vám odvďačí kilowattmi úplne bezplatnej, a čo je najdôležitejšie, ekologickej energie.

Video: DIY montáž solárneho panelu

Dnes neexistujú žiadne prekážky pri montáži solárneho panelu vlastnými rukami. Problémy nie sú ani s kúpou fotobuniek, ani s kúpou ovládača či meniča energie. Dúfame, že tento článok sa pre vás stane východiskovým bodom na ceste k autonómnemu domu a konečne sa pustíte do práce. Tešíme sa na vaše otázky, nápady a návrhy týkajúce sa dizajnu a zlepšovania solárnych panelov. Uvídime sa znovu!

Súvisiace príspevky:

Nenašli sa žiadne podobné záznamy.

Mnoho ľudí sa zaujíma o to, ako sa dá slnečná energia premeniť na elektrickú energiu. Alternatívne zdroje energie vždy zamestnávali mysle ľudí a dnes si slnečnú energiu môže zaobstarať každý. V článku vám povieme, ako si sami vyrobiť konvertorové panely z improvizovaných materiálov (doma), a poskytneme vám podrobné pokyny na zostavenie konštrukcie.

Ako to funguje

Alternatívnym zdrojom energie je generátor pracujúci na báze fotoelektrického javu. Umožňuje premieňať slnečnú energiu na elektrickú energiu. Dostať sa na kremíkové doštičky, ktoré sú komponentov solárna batéria, svetelné kvantá vytláčajú elektróny z posledných obežných dráh každého atómu kremíka. Takto môžete získať veľké množstvo voľných elektrónov, ktoré tvoria elektrický prúd.

Než začnete vyrábať solárny panel, musíte vybrať moduly konvertorov, ktoré sa použijú: monokryštalické, polykryštalické alebo amorfné. Najdostupnejšie sú prvá a druhá možnosť. Aby ste mohli vybrať vhodné prvky, musíte poznať ich presné vlastnosti:

Polykryštalické doštičky s kremíkom poskytujú pomerne nízku účinnosť - nie viac ako 8-9%. Majú však výhodu v tom, že môžu pracovať aj počas zamračeného alebo zamračeného počasia.
Monokryštalické platne poskytujú približne 13-14% účinnosť, avšak akákoľvek oblačnosť, nehovoriac o zamračenom počasí, výrazne znižuje výkon batérie zostavenej z takýchto platní.

Oba typy platní majú dlhú životnosť - od 20 do 40 rokov.

Pri nákupe kremíkových doštičiek na vlastnú montáž si môžete vziať prvky s malými chybami - takzvané moduly typu B. Niektoré komponenty platničiek je možné vymeniť, a tak zostaviť batériu za podstatne menej peňazí.

Dizajn solárnych panelov

Pri plánovaní umiestnenia meničov je potrebné zvoliť miesto pre jeho inštaláciu tak, aby bolo umiestnené pod uhlom a prijímalo slnečné lúče viac-menej kolmo. Ideálnym spôsobom by bolo umiestniť batérie tak, aby ste mohli nastaviť ich uhol sklonu. Musia byť umiestnené na najviac osvetlenej strane miesta a čím vyššie, tým lepšie - napríklad na streche domu. Nie všetky strechy však dokážu uniesť hmotnosť plnohodnotnej solárnej batérie, preto sa v niektorých prípadoch odporúča inštalovať špeciálne podperné stojany pre meniče.

Požadovaný uhol, pod ktorým by mala byť batéria umiestnená, sa dá vypočítať na základe geografická poloha danej oblasti, ako aj úroveň slnovratu v danej oblasti.

Materiály na výrobu

Budete potrebovať:

moduly prevodníka typu B,
hliníkové rohy alebo hotové rámy pre budúcu batériu,
ochranný náter modulov.

Nosné rámy si môžete vyrobiť sami pomocou hliníkových rámov alebo si môžete zakúpiť hotové rôzne veľkosti.

Pre solárne panely nemusí existovať žiadny ochranný povlak, ale môže to byť:

sklo,
polykarbonát,
plexisklo,
plexisklo.

V zásade sa dajú použiť všetky ochranné nátery bez veľkých strát premenenej energie, ale plexisklo prepúšťa lúče horšie ako všetky uvedené materiály.

Inštalácia

Veľkosť rámu solárneho panelu závisí od toho, koľko modulov bude použitých. Pri plánovaní usporiadania prvkov je potrebné ponechať medzi modulmi vzdialenosť 3-5 mm, aby sa kompenzovali možné zmeny veľkosti v dôsledku zmien teploty.

Po vypočítaní údajov a prijatí požadované veľkosti, môžete začať inštalovať rám. Ak používate hotové rámy, stačí vybrať moduly, ktoré ich úplne vyplnia. Hliníkové rohy umožňujú vytvoriť batériu akejkoľvek veľkosti.
Rám z hliníkových rohov sa montuje pomocou spojovacích prvkov. Zapnuté vnútorná časť Na rám sa aplikuje silikónový tmel. Musí sa aplikovať opatrne, bez toho, aby chýbal jediný milimeter - od toho priamo závisí životnosť batérie.
Ďalej panel z vybraného ochranný materiál. Odporúča sa bezpečne zaistiť materiál k rámu pomocou hardvéru. Na to budete potrebovať skrutky a skrutkovač. Po dokončení práce je potrebné sklo alebo jeho ekvivalent očistiť od prachu a nečistôt.
Zakúpené moduly môžu alebo nemusia obsahovať už spájkované kontakty. V každom prípade sa odporúča vykonať spájkovanie od začiatku, to znamená trikrát - pre väčšiu spoľahlivosť - pomocou spájky a spájkovacej kyseliny, alebo prejsť spájkovaním pomocou spájkovačky.
Solárna batéria môže byť zostavená buď priamo na pripravený rám, alebo najskôr na označenom kartóne. Rozloženie prvkov na sklo potrebným spôsobom, musíte ich spojiť spájkovaním: na jednej strane majú dráhy vedúce prúd znamienko plus; na druhej strane - so znamienkom mínus. Kontakty posledných prvkov musia byť vyvedené na široký strieborný vodič, takzvanú zbernicu.

Po dokončení spájkovania je potrebné skontrolovať prácu a starostlivo odstrániť všetky problémy, uistite sa, že panel funguje správne.

Poslednou fázou práce bude utesnenie vyrobených panelov pomocou špeciálneho elastického tmelu. Všetky pripojené moduly sú úplne pokryté touto zmesou. Po úplnom vyschnutí musíte nainštalovať druhý panel ochranného materiálu a tiež umiestniť výsledný zdroj alternatívna energia v požadovanom uhle v plánovanom mieste.

Video

Kompletný video návod na výrobu solárnej batérie pre váš domov: