افعل ذلك بنفسك إنتاج الألواح الشمسية. صنع بطارية شمسية بيديك: انزع نظاراتك ذات اللون الوردي وتعلم من أخطاء الآخرين
الطاقة الشمسية رائعة فقط ، ولكن ها هي المشكلة: حتى بطارية واحدة تكلف الكثير من المال ، وللحصول على تأثير جيد ، تحتاج إلى أكثر من واحدة أو حتى اثنتين. لهذا السبب تأتي الفكرة - لجمع كل شيء بنفسك. إذا كان لديك القليل من مهارة اللحام ، فمن السهل القيام بذلك. يتكون التجميع بأكمله من توصيل العناصر بالتسلسل في المسارات ، وتحديد المسارات على الجسم. دعنا نتحدث عن السعر على الفور. تبلغ تكلفة مجموعة لوحة واحدة (36 قطعة) حوالي 70-80 دولارًا. وبالكامل مع جميع المواد ، ستكلفك الألواح الشمسية التي تعمل بنفسك حوالي 120-150 دولارًا. أصغر بكثير من المصنع. لكن يجب أن أقول أنه من حيث القوة سيكونون أيضًا أقل. في المتوسط ، ينتج كل محول ضوئي 0.5 فولت ، إذا قمت بتوصيل 36 قطعة في سلسلة ، فسيكون حوالي 18 فولت.
القليل من النظرية: أنواع الخلايا الكهروضوئية للألواح الشمسية
أكبر مشكلة هي الحصول على المحولات الكهروضوئية. هذه هي نفس رقائق السيليكون التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء. هنا تحتاج إلى فهم القليل عن أنواع الخلايا الضوئية. يتم إنتاجها في نوعين: متعدد الكريستالات وأحادي البلورية. الأحادي البلورية أغلى ثمناً ، لكن ذات كفاءة أعلى - 20-25٪ ، الكريستالات أرخص ، لكن إنتاجيتها أقل - 17-20٪. كيف نميزهم خارجيا؟ الكريستالات لها لون أزرق فاتح. تكون الأحادية البلورية أغمق قليلاً ولها شكل متعدد السطوح بدلاً من شكل مربع - مربع به حواف مقطوعة.
حول نموذج الإفراج. توجد خلايا ضوئية للألواح الشمسية مع موصلات ملحومة بالفعل ، وهناك مجموعات يتم فيها توصيل الموصلات وكل شيء يحتاج إلى لحام بنفسك. الجميع يقرر ما يشتريه لنفسه ، لكن يجب أن أقول إنه بدون المهارة سوف تتلف لوحًا واحدًا على الأقل ، ولكن ليس طبقًا واحدًا. وإذا كنت لا تعرف كيفية اللحام جيدًا ... فمن الأفضل أن تدفع أكثر قليلاً ، لكن اجعل الأجزاء جاهزة للاستخدام تقريبًا.
من غير الواقعي صنع الخلايا الكهروضوئية للألواح الشمسية بيديك. للقيام بذلك ، يجب أن تكون قادرًا على زراعة بلورات السيليكون ، ثم معالجتها بشكل أكبر. لهذا السبب تحتاج إلى معرفة مكان الشراء. المزيد عن هذا لاحقًا.
أين وكيف تشتري الخلايا الشمسية
الآن عن الجودة. في جميع المواقع الصينية مثل Ebay أو Alibaba ، يتم بيع الرفض. الأجزاء التي لم تجتاز الاختبارات في المصنع. لأنك لن تحصل على البطارية المثالية. لكن السعر الذي لديهم ليس الأعلى ، لذا يمكنك تحمله. على أي حال ، في البداية. قم بتجميع لوحين من الألواح الشمسية الاختبارية بيديك ، واملأ يدك ، وبعد ذلك يمكنك أخذها من المصنع.
يبيع البعض خلايا شمسية مختومة بالشمع. هذا يمنعهم من التلف أثناء النقل ، لكن التخلص من الشمع دون إتلاف الألواح أمر صعب للغاية. من الضروري غمسهم جميعًا معًا في الماء الساخن وليس المغلي. انتظر حتى يذوب الشمع ، ثم افصله بعناية. ثم اغسل كل طبق بالتناوب في محلول صابون ساخن ، ثم غمسه في ماء ساخن نظيف. قد تحتاج مثل هذه "الوضوء" إلى عدة مواد ، وسيتعين تغيير محلول الماء والصابون ، وأكثر من مرة. بعد إزالة الشمع ، ضعي الألواح النظيفة على منشفة من الوبر حتى تجف. هذا عمل مزعج للغاية. لذا من الأفضل شراء بدون شمع. أسهل بكثير.
الآن عن التسوق في المواقع الصينية. على وجه التحديد حول موقع ئي باي وعلي بابا. يتم فحصهم ، ويشتري الآلاف من الناس شيئًا هناك كل يوم. النظام لا يختلف. بعد التسجيل ، كالمعتاد ، اكتب اسم العنصر في شريط البحث. ثم اختر العرض الذي يعجبك لسبب ما. تأكد من الاختيار من بين تلك الخيارات حيث يوجد شحن مجاني (الشحن المجاني باللغة الإنجليزية). إذا لم تكن هناك علامة من هذا القبيل ، فسيتعين دفع التسليم بشكل منفصل. وغالبًا ما تكون أكثر من تكلفة البضائع وبالتأكيد أكثر من الفرق الذي تربحه على السعر.
تحتاج إلى التركيز ليس فقط على السعر ، ولكن أيضًا على تقييم البائع ومراجعاته. اقرأ بعناية تكوين المنتج ومعاييره ومراجعاته. يمكنك التواصل مع البائع ، ما عليك سوى كتابة الرسائل باللغة الإنجليزية.
عن الدفع. يتم نقلها إلى البائع على هذه المواقع فقط بعد إلغاء الاشتراك في استلام البضائع. في غضون ذلك ، لا يزال التسليم قيد التقدم ، وأموالك موجودة على حساب منصة التداول. يمكنك الدفع ببطاقة. إذا كنت تخشى إظهار بيانات البطاقة ، فاستخدم الخدمات الوسيطة. إنهما مختلفان ، لكن الجوهر هو نفسه - لن تضيء بطاقتك. هناك أيضًا إرجاع للبضائع على هذه المواقع ، ولكن هذه أغنية طويلة ، لذا من الأفضل أخذها من البائعين الموثوق بهم (مع تقييمات ومراجعات جيدة).
نعم. يختلف الشحن حسب المنطقة. والنقطة لا تتعلق بالوقت الذي ستستغرقه الرحلة من الصين ، ولكن في أي وقت سيتم تسليم البريد. في أحسن الأحوال ، ثلاثة أسابيع ، وربما شهر ونصف.
كيفية التجمع
يتكون تجميع البطارية الشمسية بيديك من ثلاث مراحل:
- تصنيع الهياكل.
- لحام الخلايا الشمسية.
- تأطير وختم.
يمكن صنع الإطار من زوايا الألومنيوم أو من شرائح خشبية. لكن شكل الإطار والمواد وتسلسل التصنيع يعتمد على طريقة التثبيت.
الطريقة الأولى: تثبيت النافذة
البطارية معلقة على النافذة ، على الإطار من داخل الغرفة أو من الخارج ، ولكن أيضًا على النافذة. ثم تحتاج إلى إنشاء إطار من زاوية من الألومنيوم ، ولصق الزجاج أو البولي كربونات عليه. في هذه الحالة ، تبقى فجوات صغيرة على الأقل بين الخلايا الضوئية ، والتي من خلالها يدخل القليل من الضوء إلى الغرفة. اختر حجم الإطار بناءً على حجم الخلايا الضوئية وكيف ستقوم بترتيبها. يمكن أن تلعب أبعاد النافذة أيضًا دورًا. يرجى ملاحظة أن الطائرة يجب أن تكون مسطحة - المحولات الكهروضوئية هشة للغاية ، وسوف تتشقق عند أدنى محاذاة.
قلب الإطار النهائي مع وجه الزجاج الملصق لأسفل ، ضع طبقة من مانع التسرب على سطح الزجاج. على مانع التسرب ، وجهه لأسفل مرة أخرى ، ضع المساطر المجمعة من الخلايا الضوئية.
من المطاط الرغوي السميك (لا يقل سمكها عن 4 سم) وقطعة من فيلم البولي إيثيلين (200 ميكرون) اصنع حصيرة: غطي المطاط الرغوي بغشاء واربطه جيدًا. من الأفضل لحام البولي إيثيلين ، ولكن يمكنك أيضًا استخدام الشريط ، يجب أن تكون جميع الوصلات فقط على جانب واحد. يجب أن يكون الثاني متساويًا وسلسًا. من حيث الحجم ، يجب أن تتناسب السجادة جيدًا مع الإطار (بدون ثنيات وجهد).
وضعوا الحصير على الخلايا الضوئية الموجودة في المادة المانعة للتسرب. يوجد عليها لوحة ، أصغر حجمًا قليلاً من الإطار ، وعلى اللوحة حمولة صلبة. سيساعد هذا الجهاز البسيط في طرد فقاعات الهواء الموجودة تحت الخلايا الضوئية. يقلل الهواء من الإنتاجية ، وبشكل كبير. لأنه كلما قل عدد الفقاعات ، كان ذلك أفضل. اترك الهيكل بأكمله لمدة 12 ساعة.
حان الوقت الآن لإزالة الحمولة وتقشير السجادة. افعلها ببطء وببطء. من المهم عدم إتلاف اللحام والموصلات. لذلك ، اسحب بسلاسة ، دون الرجيج. بعد إزالة السجادة ، يجب ترك اللوحة لتجف لفترة من الوقت. عندما يتوقف مانع التسرب عن الالتصاق ، يمكنك تعليق اللوحة واستخدامها.
بدلاً من إجراء مانع التسرب المطول ، يمكنك أن تأخذ فيلم ختم خاص. إنه يسمى EVA. ما عليك سوى نشر الفيلم أعلى البطارية المجمعة ووضعها على الزجاج وتسخينها بمجفف شعر المبنى حتى يتم غلقها تمامًا. الوقت أقل من ذلك بكثير.
الطريقة الثانية: التثبيت على الحائط والسقف وما إلى ذلك.
في هذه الحالة ، كل شيء مختلف. يجب أن يكون الجدار الخلفي كثيفًا وغير موصل. ربما - خشبية ، خشب رقائقي ، إلخ. لذلك ، من المنطقي عمل إطار من كتل خشبية. يجب أن يكون ارتفاع الجسم فقط صغيرًا بحيث لا يتداخل الظل من الجانبين.
في الصورة ، يتكون الجسم من نصفين ، لكن هذا ليس ضروريًا على الإطلاق. من الأسهل تجميع المساطر القصيرة وتكديسها ، ولكن في هذه الحالة سيكون هناك المزيد من الوصلات. نعم. بعض الفروق الدقيقة: تحتاج إلى توفير عدة ثقوب في العلبة. في الجزء السفلي ، هناك حاجة إلى عدة قطع للخروج من المكثف ، بالإضافة إلى فتحتين لإخراج الموصلات من البطارية.
ثم قم بطلاء علبة البطارية بالطلاء الأبيض - تتمتع رقائق السيليكون بنطاق درجة حرارة تشغيل عريض إلى حد ما ، ولكنها ليست غير محدودة: من -40 درجة مئوية إلى +50 درجة مئوية ، وفي الصيف في صندوق مغلق +50 درجة مئوية يتم تشغيلها بسهولة . لذلك ، هناك حاجة إلى اللون الأبيض حتى لا ترتفع درجة حرارة المحولات الضوئية. يؤدي ارتفاع درجة الحرارة ، مثل التبريد المنخفض ، إلى انخفاض الكفاءة. هذا ، بالمناسبة ، يمكن أن يكون تفسيرًا لظاهرة غير مفهومة: الظهيرة ، والشمس حارة ، وبدأت البطارية في إنتاج كهرباء أقل. وهي فقط محمومة. بالنسبة للمناطق الجنوبية ، ربما تحتاج إلى وضع الرقاقة. سيكون أكثر كفاءة. علاوة على ذلك ، من المرجح أن تزداد الإنتاجية: سيتم أيضًا التقاط الإشعاع المنعكس بواسطة الرقاقة.
بعد أن يجف الطلاء ، يمكنك وضع المسارات المجمعة. لكن هذه المرة مواجهة. كيف نربطهم؟ على قطرة من مادة مانعة للتسرب مقاومة للحرارة في منتصف كل لوحة. لماذا لا تطبق على السطح بأكمله؟ بسبب التمدد الحراري ، ستغير اللوحة الأبعاد. إذا قمت بلصقها في المنتصف فقط ، فلن يحدث شيء لها. إذا كانت هناك نقطتان على الأقل ، فسوف تنفجر عاجلاً أم آجلاً. لذلك ، ضع قطرة في المنتصف بعناية ، واضغط برفق على اللوحة. لا تسحق - من السهل جدا سحقها.
في بعض الحالات ، تم إرفاق الألواح أولاً بالقاعدة - لوح من الألواح الليفية مطلية بنفس اللون الأبيض. وبعد ذلك ، على الأساس ، تم تثبيتها على الجسم بمسامير.
بعد وضع كل الخطوط ، قم بتوصيلها في سلسلة. لمنع تعلق الموصلات ، يمكن تثبيتها ببضع قطرات من المادة المانعة للتسرب. يمكنك إحضار الأسلاك من العناصر عبر الجزء السفلي أو عبر الجانب - أيهما أكثر ملاءمة. اسحبها من خلال الفتحة ، ثم املأ الحفرة بنفس المادة المانعة للتسرب. أنت الآن بحاجة إلى ترك جميع المفاصل تجف. سيؤدي تغطية الغطاء مبكرًا إلى ترسبات على الزجاج والخلايا الضوئية ، مما يقلل من كفاءة البطارية بشكل كبير. لذلك ، ننتظر يومًا على الأقل (أو بقدر ما هو مذكور على عبوة مانع التسرب).
الآن الأمر متروك للأشياء الصغيرة - لتغطية كل شيء بالزجاج أو البلاستيك الشفاف. كيفية إرفاق الأمر متروك لك. لكن في البداية ، لا تختم. على الأقل حتى الاختبار. قد تكون هناك مشكلة في مكان ما.
وهناك فارق بسيط آخر. إذا كنت تخطط لتوصيل البطاريات بالنظام ، فستحتاج إلى تثبيت الصمام الثنائي الذي يمنع البطارية من التفريغ عبر البطارية ليلاً أو في الأحوال الجوية السيئة. من الأفضل وضع صمام ثنائي شوتكي. أقوم بتوصيله بالبطارية في سلسلة. من الأفضل تثبيته داخل الهيكل - في درجات الحرارة العالية ، ينخفض انخفاض الجهد ، أي في حالة العمل ، سوف "الجلوس" الجهد أقل.
كيفية لحام العناصر لبطارية شمسية
قليلا عن التعامل مع رقائق السيليكون. فهي هشة للغاية وسهلة الكسر والكسر. لذلك ، يجب التعامل معها بحذر شديد ، وتخزينها في حاوية صلبة بعيدًا عن متناول الأطفال.
أنت بحاجة للعمل على سطح صلب مسطح. إذا كانت الطاولة مغطاة بقطعة قماش زيتية ، ضع قطعة من القماش الصلب. لا ينبغي أن تنثني اللوحة ، ولكن يجب دعم السطح بالكامل بقوة بواسطة القاعدة. علاوة على ذلك ، يجب أن تكون القاعدة ناعمة. كما تظهر التجربة ، فإن الخيار المثالي هو قطعة من صفح. إنه صعب وسلس وسلس. جندى على الجانب الخلفي ، وليس من الأمام.
بالنسبة للحام ، يمكنك استخدام التدفق أو الصنوبري ، أي من التركيبات الموجودة في علامة اللحام. هنا كل شخص لديه تفضيلاته الخاصة. لكن من المرغوب فيه ألا يترك التكوين علامات على المصفوفة.
ضع رقاقة السيليكون ووجهها لأعلى (الوجه هو الجانب الأزرق). لها مساران أو ثلاثة. تقوم بتغطيتها بمحلول متدفق أو علامة ، بمحلول كحول (وليس كحول مائي) من الصنوبري. عادة ما يتم تزويد المحولات الضوئية بشريط لاصق رقيق. في بعض الأحيان يتم تقطيعه إلى أجزاء ، وأحيانًا يأتي في بكرة. إذا تم لف الشريط على بكرة ، فأنت بحاجة إلى قطع قطعة تساوي ضعف عرض الخلية الشمسية ، بالإضافة إلى 1 سم.
قم بلحام القطعة المقطوعة على الشريط المعالج بالتدفق. تبين أن الشريط أطول بكثير من اللوحة ، والباقي بأكمله يبقى على جانب واحد. حاول أن تقود مكواة اللحام دون تمزيقها. بقدر المستطاع. للحصول على لحام أفضل ، يجب أن يكون لديك قطرة لحام أو قصدير على طرف الطرف. ثم سيكون اللحام بجودة عالية. يجب ألا تكون هناك أماكن غير ملحومة ، قم بتدفئة كل شيء جيدًا. لكن لا تضغط! خاصة حول الحواف. هذه عناصر هشة للغاية. جندى الأشرطة بالتناوب لجميع المسارات. يتم الحصول على محولات ضوئية "ذيول".
الآن ، في الواقع ، حول كيفية تجميع بطارية شمسية بيديك. لنبدأ في تجميع الخط. توجد أيضًا مسارات على ظهر السجل. الآن نقوم بلحام "الذيل" من اللوحة العلوية إلى الأسفل. التكنولوجيا هي نفسها: نحن نغطي المسار بالتمويه ، ثم نلحمه. لذلك في السلسلة نقوم بتوصيل العدد المطلوب من المحولات الكهروضوئية.
في بعض المتغيرات ، لا توجد مسارات على الجانب الخلفي ، ولكن توجد منصات. ثم يقل عدد مرات اللحام ، ولكن قد يكون هناك المزيد من المطالبات بالجودة. في هذه الحالة ، نحن نغطي فقط المواقع ذات التدفق المتدفق. ونقوم أيضًا باللحام عليهم فقط. هذا كل شئ. يمكن نقل المسارات المجمعة إلى القاعدة أو الجسم. لكن هناك الكثير من الحيل.
لذلك ، على سبيل المثال ، يجب الحفاظ على مسافة معينة (4-5 مم) بين الخلايا الكهروضوئية ، وهذا ليس بالأمر السهل بدون المشابك. أدنى تشويه ، ويمكن كسر الموصل ، أو كسر اللوحة. لذلك ، لضبط خطوة معينة ، يتم لصق تقاطعات البناء على قطعة من الصفائح (تُستخدم عند وضع البلاط) ، أو يتم عمل العلامات.
ترتبط جميع المشاكل التي تنشأ في تصنيع الألواح الشمسية بأيديهم باللحام. لذلك ، قبل الختم ، والأفضل قبل نقل المسطرة إلى العلبة ، تحقق من التجميع باستخدام مقياس التيار الكهربائي. إذا كان كل شيء على ما يرام ، يمكنك الاستمرار في العمل.
نتائج
الآن أنت تعرف كيف تصنع بطارية شمسية في المنزل. إنها ليست أصعب مهمة ، لكنها تتطلب عملاً شاقًا.
تتمثل إحدى طرق خفض فواتير الخدمات في استخدام الألواح الشمسية. يمكن صنع هذه البطارية وتثبيتها بيديك.
ما هي الألواح الشمسية ولماذا تستخدم؟
البطارية الشمسية هي جهاز يعتمد مبدأ تشغيله على قدرة الخلايا الكهروضوئية على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء. هذه المحولات مترابطة في نظام مشترك. يتم تخزين التيار الكهربائي الناتج في أجهزة خاصة - بطاريات.
كلما زادت مساحة اللوحة ، يمكن الحصول على المزيد من الطاقة الكهربائية
تعتمد قوة البطارية الشمسية على حجم مجال الخلايا الضوئية. لكن هذا لا يعني أن المساحات الكبيرة فقط هي القادرة على إعادة إنتاج الكمية المطلوبة من الكهرباء. على سبيل المثال ، يمكن للآلات الحاسبة المعروفة استخدام الألواح الشمسية المحمولة المدمجة في علبتها.
المميزات والعيوب
تشمل مزايا الألواح الشمسية ما يلي:
- سهولة التركيب والصيانة ؛
- لا ضرر على البيئة ؛
- كتلة صغيرة من الألواح
- عملية صامتة
- إمدادات الطاقة الكهربائية المستقلة عن شبكة التوزيع ؛
- جمود العناصر الهيكلية.
- تكاليف نقدية صغيرة للإنتاج ؛
- عمر خدمة طويل.
تشمل عيوب الألواح الشمسية ما يلي:
- تعقيد عملية التصنيع ؛
- عدم الجدوى في الظلام.
- الحاجة إلى مساحة كبيرة للتثبيت ؛
- القابلية للتلوث.
على الرغم من أن تصنيع الألواح الشمسية عملية شاقة ، إلا أنه يمكن تجميعها يدويًا.
الأدوات والمواد
إذا لم يكن من الممكن شراء بطارية شمسية جاهزة للمنزل ، فيمكنك صنعها بنفسك.
لتصنيع بطارية شمسية سوف تحتاج إلى:
- الخلايا الضوئية (لإنشاء لوحة شمسية) ؛
- مجموعة من الموصلات الخاصة (لتوصيل الخلايا الضوئية) ؛
- زوايا الألومنيوم (للجسم) ؛
- الثنائيات شوتكي
- أجهزة الربط
- مسامير للسحابات.
- ورقة البولي (شفافة) ؛
- مانع تسرب السيليكون
- لحام حديد.
اختيار الخلايا الضوئية
اليوم ، يقدم المصنعون للمستهلكين خيارًا من نوعين من الأجهزة. تتمتع الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورة بكفاءة تصل إلى 13٪. هم أقل كفاءة في الطقس الغائم. تتمتع الخلايا الكهروضوئية متعددة الكريستالات المصنوعة من السيليكون بكفاءة تصل إلى 9٪ ، لكنها قادرة على العمل ليس فقط في الأيام المشمسة ، ولكن أيضًا في الأيام الملبدة بالغيوم.
لتزويد منزل صيفي أو منزل خاص صغير بالكهرباء ، يكفي استخدام الكريستالات.
معلومات مهمة: يُنصح بشراء الخلايا الشمسية من نفس الشركة المصنعة ، حيث يمكن أن يكون للخلايا ذات العلامات التجارية المختلفة اختلافات كبيرة ، مما يؤثر على كفاءة العمل وعملية التجميع ، ويؤدي أيضًا إلى ارتفاع تكاليف الطاقة أثناء التشغيل.
عند اختيار الخلايا الضوئية ، انتبه لما يلي:
- كلما كبرت الخلية ، زادت الطاقة التي تنتجها ؛
- عناصر من نفس النوع تخلق نفس الجهد (هذا المؤشر لا يعتمد على الحجم).
لتحديد قوة البطارية الشمسية ، يكفي مضاعفة التيار المتولد بالجهد.
من السهل جدًا التمييز بين الخلايا الشمسية متعددة الكريستالات والخلايا أحادية البلورية.النوع الأول يتميز باللون الأزرق الفاتح والشكل المربع. الخلايا الشمسية أحادية البلورية أغمق ، فهي مقطوعة عند الحواف.
من السهل تمييز الألواح متعددة البلورات وأحادي البلورية حتى للوهلة الأولى يجب ألا تعطي الأفضلية للمنتجات ذات السعر المنخفض ، لأنها قد ترفض الرفض - فهذه أجزاء لم تجتاز الاختبار في المصنع. من الأفضل استخدام خدمات الموردين الموثوق بهم الذين ، على الرغم من أنهم يقدمون سلعًا بسعر مرتفع ، إلا أنهم مسؤولون عن جودتها. إذا لم تكن هناك خبرة في تجميع الخلايا الشمسية ، يوصى بشراء عدة عينات اختبار للممارسة ، وعندها فقط شراء منتجات لتصنيع البطارية نفسها.
تقوم بعض الشركات المصنعة بإغلاق الخلايا الضوئية في الشمع لمنع التلف أثناء الشحن. ومع ذلك ، من الصعب جدًا التخلص منه نظرًا لارتفاع مخاطر تلف الألواح ، لذلك يوصى بشراء الخلايا الكهروضوئية بدون شمع.
تعليمات التصنيع
تتكون عملية تصنيع البطاريات الشمسية من عدة مراحل:
- تحضير الخلايا الضوئية ولحام الموصلات.
- إنشاء المقتنيات.
- تجميع العناصر والختم.
تحضير الخلايا الكهروضوئية وموصلات اللحام
يتم تجميع مجموعة من الخلايا الضوئية على الطاولة. لنفترض أن الشركة المصنعة تشير إلى قوة 4 وات والجهد 0.5 فولت. في هذه الحالة ، تحتاج إلى استخدام 36 خلية ضوئية لإنشاء لوحة شمسية بقدرة 18 وات.
بمساعدة مكواة لحام ، قوتها 25 واط ، يتم تطبيق ملامح ، وتشكيل أسلاك ملحومة من القصدير.
جودة اللحام هي المطلب الرئيسي للتشغيل الفعال للبطارية الشمسية. معلومات مهمة: يُنصح بإجراء عملية اللحام على سطح صلب مسطح.
ثم يتم ربط جميع الخلايا وفقًا للدائرة الكهربائية. عند توصيل لوحة شمسية ، يمكنك استخدام إحدى طريقتين: اتصال متوازي أو تسلسلي. في الحالة الأولى ، يتم توصيل الأطراف الموجبة بالموجب ، والسالب إلى السالب. ثم يتم توصيل الأطراف ذات الشحنات المختلفة بالبطارية. يتضمن الاتصال التسلسلي توصيل الشحنات المعاكسة عن طريق ربط الخلايا معًا بالتناوب. بعد ذلك ، يتم توصيل الأطراف المتبقية بالبطارية.
معلومات مهمة: بغض النظر عن نوع الاتصال الذي تختاره ، من الضروري توفير صمامات ثنائية التحويل التي يتم تثبيتها على المحطة الطرفية الإضافية. الثنائيات Schorke مثالية. يمنعون الجهاز من التفريغ في الليل.
عند اكتمال اللحام ، يجب أن تأخذ الخلايا إلى الشمس للتحقق من أدائها. إذا كانت الوظيفة طبيعية ، يمكنك البدء في تجميع العلبة.
يتم اختبار الجهاز على الجانب المشمس كيفية تجميع القضية
- جهز زوايا الألمنيوم ذات الجوانب المنخفضة.
- يتم حفر الثقوب مسبقًا للأجهزة.
- ثم يتم تطبيق مانع التسرب السيليكوني على الجزء الداخلي من زاوية الألمنيوم (من المستحسن عمل طبقتين). يعتمد ضيق ، وكذلك عمر خدمة البطارية الشمسية ، على مدى جودة تطبيقها. من المهم الانتباه إلى عدم وجود أماكن شاغرة.
- بعد ذلك ، يتم وضع لوح شفاف من البولي كربونات في الإطار ويتم تثبيته بإحكام.
- عندما يجف مانع التسرب ، يتم توصيل الأجهزة ذات البراغي ، مما يوفر تثبيتًا أكثر موثوقية.
نظرًا لهشاشة الهيكل ، يوصى بإنشاء إطار أولاً ، ثم تثبيت الخلايا الكهروضوئية فقط معلومات مهمة: بالإضافة إلى البولي ، يمكن استخدام زجاج شبكي أو زجاج مضاد للانعكاس.
تجميع العناصر والختم
- نظف المادة الشفافة من التلوث.
- ضع الخلايا الضوئية داخل ورقة البولي على مسافة 5 مم بين الخلايا. حتى لا تكون مخطئًا ، قم أولاً بوضع العلامات.
- ضع السيليكون المتصاعد على كل خلية ضوئية.
لإطالة عمر البطارية الشمسية ، يوصى بتطبيق السيليكون المتصاعد على عناصرها وإغلاقها باللوحة الخلفية - بعد ذلك ، يتم إرفاق اللوحة الخلفية. بعد أن يصلب السيليكون ، يجب إغلاق الهيكل بالكامل.
سيضمن إغلاق الهيكل ملاءمة مريحة للألواح مع بعضها البعض فيديو: صنع بطارية شمسية بيديك في المنزل
قواعد التثبيت
لتتمكن من استخدام البطارية الشمسية إلى أقصى حد ، يوصى باتباع قواعد معينة عند تثبيت الجهاز:
- تحتاج إلى اختيار المكان المناسب.إذا قمت بوضع الألواح الشمسية حيث يوجد ظل دائمًا ، فسيكون الجهاز غير فعال. بناءً على ذلك لا يوصى بتثبيت الجهاز بالقرب من الأشجار ، بل يُنصح باختيار مكان مفتوح. كثير من الناس يقومون بتركيب الألواح الشمسية على سطح المنزل.
- عند التثبيت ، يجب أن توجه الجهاز نحو الشمس.من الضروري تحقيق أقصى ضربة لأشعةها على الخلايا الكهروضوئية. على سبيل المثال ، كونك في الشمال ، يجب عليك توجيه الجانب الأمامي للبطارية الشمسية نحو الجنوب.
- يتم لعب دور مهم من خلال تحديد منحدر الجهاز.كما يعتمد على الموقع الجغرافي. يُعتقد أن زاوية الانحدار يجب أن تكون خط العرض الذي تم تثبيت البطارية فيه. عند وضعك في منطقة خط الاستواء ، سيتعين عليك ضبط زاوية الميل وفقًا للوقت من العام. وسيكون التصحيح 12 درجة مع مراعاة الزيادة والنقصان في الصيف والشتاء على التوالي.
- يوصى بتركيب لوح شمسي في مكان يسهل الوصول إليه.عند استخدام الجهاز ، تتراكم الأوساخ على الجانب الأمامي ، وفي الشتاء يتم تغطيته بالثلج ، ونتيجة لذلك ينخفض إنتاج الطاقة. لذلك ، من الضروري تنظيف البطارية بشكل دوري وإزالة البلاك من اللوحة الأمامية.
صنع جهاز من وسائل مرتجلة
حتى الآن ، طور الحرفيون طرقًا لإنشاء ألواح شمسية من مواد مرتجلة ، ولكن هل هذا التوفير مبرر؟
باستخدام الترانزستورات القديمة
لتصنيع بطارية شمسية يمكنك استخدام الترانزستورات القديمة. للقيام بذلك ، قم بقطع أغطيةها ، وتثبيت الأجهزة في الرذيلة على الحافة. ثم يتم قياس الجهد تحت تأثير الضوء. من الضروري تحديده في جميع مخرجات الجهاز لاكتشاف القيم القصوى. يعتمد الجهد على قوة الترانزستور ، وكذلك على أبعاد البلورة.
تحتاج إلى قطع غطاء الترانزستور بعناية ، وإلا يمكنك إتلاف الأسلاك الرفيعة المتصلة بلورة أشباه الموصلات بعد ذلك يمكنك البدء في تصنيع بطارية شمسية. باستخدام خمسة ترانزستورات وتوصيلها على التوالي ، يمكنك الحصول على جهاز يكفي لتشغيل حاسبة الطاقة. يتم تجميع الإطار من صفائح بلاستيكية. من الضروري حفر ثقوب فيها لإخراج الترانزستور. تعمل الآلة الحاسبة التي تعتمد على مثل هذه البطارية الشمسية بثبات ، ولكن يجب ألا تكون أبعد من 30 سم من مصدر الضوء. للحصول على نتائج أفضل ، يُنصح باستخدام سلسلة ثانية من الترانزستورات.
تطبيق الثنائيات
لتجميع بطارية شمسية ، ستحتاج إلى الكثير من الثنائيات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام لوحة الركيزة. يتم استخدام مكواة اللحام في عملية التصنيع.
تحتاج أولاً إلى فتح البلورة الداخلية حتى تسقط عليها أشعة الشمس. للقيام بذلك ، يتم قطع الجزء العلوي من الصمام الثنائي وإزالته. يجب تسخين الجزء السفلي ، حيث توجد البلورة ، فوق موقد غاز لمدة 20 ثانية تقريبًا. عندما يذوب لحام الكريستال ، يمكن إزالته بسهولة باستخدام ملاقط. يتم إجراء معالجة مماثلة مع كل صمام ثنائي. ثم يتم لحام البلورات باللوحة.
ترتبط عناصر البطارية الشمسية المصنوعة من الثنائيات ببعضها البعض باستخدام أسلاك نحاسية رفيعة. للحصول على 2-4 فولت ، 5 كتل كافية ، تتكون من خمس بلورات ملحومة على التوالي. يتم وضع الكتل بالتوازي مع بعضها البعض.
الجهاز مصنوع من صفائح النحاس
لصنع لوح شمسي من صفائح نحاسية ، سوف تحتاج إلى:
- صفائح النحاس نفسها
- مقطعان من التمساح
- مقياس ميكرومتر عالي الحساسية
- موقد كهربائي (1000 واط على الأقل) ؛
- زجاجة بلاستيكية مع قطع الجزء العلوي.
- ملعقتان كبيرتان من ملح الطعام.
- ماء؛
- ورق زجاج؛
- مقصات الصفائح المعدنية.
إجراء:
- أولاً ، قم بقطع قطعة من النحاس بنفس حجم عنصر التسخين الموجود على الموقد. نظف سطح اللوح من الشحوم ونظفه بورق الصنفرة ثم ضعه على الموقد وقم بتسخينه بأقصى درجة حرارة.
- أثناء تكوين الأكسيد ، يمكن رؤية أنماط متعددة الألوان. من الضروري انتظار اللون الأسود ، ثم ترك الصفيحة النحاسية لتسخن لمدة نصف ساعة تقريبًا. بعد هذه الفترة الزمنية ، يتم إيقاف تشغيل الموقد. تبقى الورقة عليها لتبريد بطيء.
- عندما يختفي الأكسيد الأسود ، من الضروري شطف النحاس تحت الماء الجاري.
- ثم قص قطعة من نفس الحجم من الورقة بأكملها. ضع كلا الجزأين في زجاجة بلاستيكية. من المهم ألا يلمس أحدهما الآخر.
- اربط الألواح النحاسية بجدران الزجاجة باستخدام المشابك. قم بتوصيل السلك من ورقة فارغة إلى الطرف الموجب لجهاز القياس ، ومن النحاس بأكسيد إلى الطرف السالب.
- ذوبي الملح في كمية قليلة من الماء. صب الماء المالح في الزجاجة بعناية ، مع الحرص على عدم تبليل نقاط التلامس. يجب أن يكون هناك حل كافٍ بحيث لا يغطي اللوحات بالكامل. البطارية الشمسية جاهزة ، يمكنك إجراء التجارب.
عند وضع الألواح النحاسية في الحاوية ، تحتاج إلى ثنيها بعناية حتى تتناسب ، ولكن لا تنكسر. هل هناك فائدة؟
كفاءة الجهاز المصنوع من الترانزستورات منخفضة للغاية. والسبب في ذلك هو المساحة الكبيرة للجهاز نفسه وصغر حجم الخلية الشمسية (أشباه الموصلات). وبالتالي ، فإن البطارية الشمسية القائمة على الترانزستور لم تنتشر على نطاق واسع ، فهذه الأجهزة مناسبة للترفيه فقط.
تميل الثنائيات إلى استهلاك التيار والتوهج تلقائيًا. لذلك ، عند استخدامها لصنع بطارية شمسية ، فإن بعض الثنائيات تولد الكهرباء ، بينما بقية الأجهزة ، على العكس من ذلك ، سوف تستهلكها. من هذا يمكننا أن نستنتج أن كفاءة مثل هذا الجهاز منخفضة.
ستحتاج إلى استخدام كمية كبيرة من المواد لإضاءة مصباح من لوح شمسي قائم على صفائح نحاسية. على سبيل المثال ، لتشغيل موقد 1000 واط ، هناك حاجة إلى 1600000 متر مربع من النحاس. لتجهيز مثل هذا الجهاز على سطح المنزل يشترط أن تكون مساحته 282 م². وستبذل كل الجهود لضمان تشغيل فرن واحد. من الناحية العملية ، ليس من المنطقي استخدام مثل هذه البطارية الشمسية.
على الرغم من التكلفة العالية نسبيًا ، فإن الألواح الشمسية تؤتي ثمارها بسرعة كبيرة. جرب هذه الطريقة الصديقة للبيئة لتوليد الطاقة من خلال بناء الألواح الشمسية الخاصة بك.
الشمس مصدر لا ينضب للطاقة. لقد تعلم الناس منذ فترة طويلة كيفية استخدامه بفعالية. لن ندخل في فيزياء العملية ، لكننا سنرى كيف يمكن استخدام مورد الطاقة المجاني هذا. سوف تساعدنا الألواح الشمسية محلية الصنع في ذلك.
مبدأ التشغيل
ما هي الخلية الشمسية؟ هذه وحدة خاصة تتكون من عدد كبير من معظم الثنائيات الضوئية الأولية. نمت عناصر أشباه الموصلات هذه باستخدام تقنيات خاصة في مصنع على رقائق السيليكون.
لسوء الحظ ، هذه الأجهزة ليست رخيصة بأي حال من الأحوال. معظم الناس لا يستطيعون تحمل تكاليفها ، ولكن هناك الكثير من الطرق لصنع الألواح الشمسية الخاصة بك في حالة حدوث ذلك. وستكون هذه البطارية قادرة على منافسة العينات التجارية. علاوة على ذلك ، لن يكون سعره قابلاً للمقارنة مع ما تقدمه المتاجر.
بناء بطارية رقاقة السيليكون
تتضمن المجموعة 36 رقاقة من السيليكون. وهي متوفرة بأبعاد 8 * 15 سم. سيكون إجمالي أرقام الطاقة حوالي 76 واط. ستحتاج أيضًا إلى أسلاك لتوصيل العناصر معًا ، وصمام ثنائي يؤدي وظيفة الحجب.
توفر رقاقة واحدة من السيليكون 2.1 وات و 0.53 فولت عند تيارات تصل إلى 4 أ. يجب توصيل الرقاقات في سلسلة فقط. بهذه الطريقة فقط يمكن أن يولد مصدر الطاقة لدينا 76 واط. يوجد مساران على الجانب الأمامي. هذا هو "ناقص" ، و "زائد" يقع في الخلف. يجب وضع كل لوحة مع فجوة. يجب أن تحصل على تسعة أطباق في أربعة صفوف. في هذه الحالة ، يجب نشر الصفين الثاني والرابع مقابل الأول. هذا مطلوب حتى يتم توصيل كل شيء بشكل ملائم في سلسلة واحدة. تأكد من مراعاة الصمام الثنائي. يسمح لك بمنع تفريغ بطارية التخزين في الليل أو في يوم غائم. يجب أن يكون "ناقص" الصمام الثنائي متصلاً بـ "زائد" البطارية. لشحن البطارية ، أنت بحاجة إلى جهاز تحكم خاص. باستخدام العاكس ، يمكنك الحصول على الجهد المنزلي المعتاد 220 فولت.
تجميع الألواح الشمسية بيديك
يحتوي زجاج شبكي على أصغر مؤشر انكسار. سيتم استخدامه كجسم. هذه مادة غير مكلفة إلى حد ما. وإذا كنت بحاجة إلى أرخص ، فيمكنك شراء زجاج شبكي. في أسوأ الحالات ، يمكنك استخدام البولي. لكنها غير مناسبة للحالة من حيث خصائصها. في المتاجر ، يمكنك العثور على بولي كربونات مغلف خاص محمي من التكثيف. كما أنه يزود البطارية بمستوى عالٍ من الحماية من الحرارة. لكن هذه ليست كل العناصر التي ستتألف منها الألواح الشمسية. بيديك ، من السهل التقاط الزجاج بشفافية جيدة ، وهذا هو أحد المكونات الرئيسية للتصميم. بالمناسبة ، حتى الزجاج العادي سيفي بالغرض.
صنع الإطار
عند التركيب ، يجب تثبيت بلورات السيليكون على مسافة قصيرة. بعد كل شيء ، عليك أن تأخذ في الاعتبار التأثيرات الجوية المختلفة التي يمكن أن تؤثر على التغييرات في القاعدة. لذلك ، من المستحسن أن تكون المسافة حوالي 5 مم. نتيجة لذلك ، سيكون حجم الهيكل النهائي في مكان ما حوالي 835 * 690 ملم.
يتم تصنيع الألواح الشمسية يدويًا باستخدام ملف تعريف من الألومنيوم. لديها أقصى قدر من التشابه مع المنتجات ذات العلامات التجارية. في الوقت نفسه ، تكون البطارية محلية الصنع أكثر إحكامًا ومتانة.
للتجميع ، تحتاج إلى ركن من الألومنيوم. الفراغ للإطار المستقبلي مصنوع منه. الأبعاد - ٨٣٥ * ٦٩٠ ملم. من أجل ربط الملفات الشخصية ببعضها البعض ، من الضروري عمل ثقوب تكنولوجية مسبقًا.
يجب طلاء الجزء الداخلي من الملف التعريفي بمادة مانعة للتسرب قائمة على السيليكون. يجب أن يتم تطبيقه بعناية فائقة حتى لا يتم تفويت جميع الأماكن. تعتمد الكفاءة والموثوقية التي ستتمتع بها الألواح الشمسية كليًا على مدى جودة تطبيقها.
بيديك ، تحتاج الآن إلى وضع ورقة من مادة شفافة محددة مسبقًا في الإطار من ملف التعريف. يمكن أن يكون أي شيء آخر. نقطة مهمة: يجب أن تجف طبقة السيليكون. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار ، وإلا سيظهر فيلم على عناصر السيليكون.
في المرحلة التالية ، يجب ضغط المادة الشفافة جيدًا وتثبيتها. لجعل التثبيت موثوقًا قدر الإمكان ، يجب عليك استخدام الأجهزة. نصلح الزجاج حول المحيط ومن الزوايا الأربع. الآن ، أصبحت الألواح الشمسية المصنوعة يدويًا جاهزة تقريبًا. يبقى فقط توصيل عناصر السيليكون معًا.
بلورات اللحام
أنت الآن بحاجة إلى وضع الموصل على لوح السيليكون بعناية قدر الإمكان. بعد ذلك ، قم بتطبيق التدفق واللحام. لجعل العمل أكثر ملاءمة ، يمكنك تثبيت الموصل من جانب بشيء ما.
في هذا الموضع ، قم بلحام الموصل بعناية بلوحة الاتصال. لا تضغط على الكريستال بمكواة لحام. إنه هش للغاية ، يمكنك كسره.
أحدث عمليات التجميع
إذا كانت هذه هي المرة الأولى التي تصنع فيها الألواح الشمسية بيديك ، فمن الأفضل استخدام ركيزة خاصة لوضع العلامات. سيساعد على ترتيب العناصر الضرورية بالتساوي قدر الإمكان على المسافة المطلوبة. من أجل قطع الأسلاك بالطول المطلوب الذي يربط العناصر الفردية بشكل صحيح ، يجب ملاحظة أنه يجب لحام الموصل بلوحة التلامس. يتحرك قليلاً إلى ما وراء حافة البلورة. إذا قمت بإجراء حسابات أولية ، فقد تبين أن الأسلاك يجب أن تكون 155 مم لكل منها.
عندما تجمع كل هذا في هيكل واحد ، فمن الأفضل أن تأخذ ورقة من الخشب الرقائقي أو زجاج شبكي. للراحة ، من الأفضل وضع البلورات أفقيًا مسبقًا وإصلاحها. يتم ذلك بسهولة باستخدام تقاطعات البلاط.
بعد توصيل جميع العناصر معًا ، قم بلصق شريط البناء على الوجهين على كل بلورة على الجانب الخلفي. ما عليك سوى الضغط قليلاً على اللوحة الخلفية ، وسيتم نقل جميع البلورات بسهولة إلى القاعدة.
هذا النوع من التثبيت غير مغلق بأي شكل من الأشكال. يمكن أن تتمدد البلورات في درجات حرارة عالية ، لكن هذا جيد. يجب إغلاق أجزاء قليلة فقط.
الآن بمساعدة من الضروري إصلاح جميع الإطارات والزجاج نفسه. قبل إحكام غلق البطارية وتجميعها بالكامل ، يُنصح باختبارها.
ختم
إذا كان لديك مانع تسرب سيليكون عادي ، فلن تحتاج إلى ملء البلورات به بالكامل. بهذه الطريقة يمكنك القضاء على مخاطر الضرر. لملء هذا التصميم ، لا تحتاج إلى سيليكون ، بل تحتاج إلى راتينج إيبوكسي.
هذه هي الطريقة التي يمكنك من خلالها الحصول بسهولة وبشكل طبيعي على الطاقة الكهربائية مقابل لا شيء تقريبًا. الآن دعونا نلقي نظرة على كيفية صنع الألواح الشمسية بيديك.
البطارية التجريبية
تتطلب الأنظمة الفعالة لتحويل الطاقة الشمسية مصانع كبيرة الحجم وعناية خاصة بها ومقدار كبير من المال.
دعنا نحاول صنع شيء ما بأنفسنا. كل ما تحتاجه للتجربة يمكن شراؤه بسهولة من متجر لاجهزة الكمبيوتر أو العثور عليه في مطبخك.
لوحة شمسية DIY من احباط
للتجميع ، سوف تحتاج إلى رقائق النحاس. يمكن العثور عليها بسهولة في المرآب أو ، في الحالات القصوى ، يمكن شراؤها بسهولة من أي متجر لاجهزة الكمبيوتر. لتجميع البطارية ، تحتاج إلى 45 سم مربعًا من الرقائق. يجب عليك أيضًا شراء "تمساحين" وجهاز قياس متعدد صغير.
للحصول على خلية شمسية عاملة ، من المستحسن أن يكون لديك موقد كهربائي. أنت بحاجة إلى ما لا يقل عن 1100 واط من الطاقة. يجب أن يتوهج إلى اللون الأحمر الفاتح. قم أيضًا بإعداد زجاجة بلاستيكية عادية بدون عنق وملعقتين كبيرتين من الملح. احصل على مثقاب بفوهة جلخ ولوح معدني من المرآب.
ابدء
بادئ ذي بدء ، سنقطع قطعة من رقائق النحاس بهذا الحجم بحيث توضع بالكامل على الموقد الكهربائي. سيُطلب منك غسل يديك حتى لا توجد بقع دهنية من أصابعك على النحاس. من المستحسن أيضًا غسل النحاس. لإزالة الطلاء من الصفيحة النحاسية ، استخدم الصنفرة.
رقائق النحاس
بعد ذلك ، ضع الورقة التي تم تنظيفها على البلاط وقم بتشغيلها إلى أقصى حد ممكن. عندما يبدأ تسخين البلاط ، ستتمكن من ملاحظة ظهور بقع برتقالية جميلة على الصفيحة النحاسية. سيتغير اللون بعد ذلك إلى اللون الأسود. من الضروري الاحتفاظ بالنحاس لمدة نصف ساعة تقريبًا على بلاط أحمر حار. هذه نقطة مهمة جدا. لذلك ، طبقة سميكة من الأكسيد تتقشر بسهولة ، وطبقة رقيقة سوف تلتصق. بعد مرور نصف ساعة ، أخرج النحاس من الموقد واتركه يبرد. ستكون قادرًا على مشاهدة كيف تسقط القطع من الرقاقة.
عندما يبرد كل شيء ، سيختفي فيلم الأكسيد. يمكنك بسهولة تنظيف معظم الأكسيد الأسود بالماء. إذا لم يؤتي شيء ما ، فلا يستحق المحاولة. الشيء الرئيسي هو عدم تشويه احباط. نتيجة للتشوه ، يمكن أن تتلف طبقة أكسيد رفيعة ؛ وهي ضرورية جدًا للتجربة. إذا لم يكن موجودًا ، فلن تعمل الألواح الشمسية التي تعمل بنفسك.
حَشد
قص القطعة الثانية من الرقائق بنفس أبعاد الأولى. بعد ذلك ، بحذر شديد ، تحتاج إلى ثني الجزأين بحيث يدخلان الزجاجة البلاستيكية ، لكن لا تلمس بعضهما البعض.
ثم علق "التماسيح" على الأطباق. السلك من رقائق "غير المقلية" - إلى "زائد" ، السلك من "المقلية" - إلى "ناقص". الآن نأخذ الملح والماء الساخن. قلّب الملح حتى يذوب تمامًا. دعونا نسكب المحلول في الزجاجة الخاصة بنا. والآن يمكنك أن ترى ثمار عملك. يمكن تحسين هذه اللوحة الشمسية محلية الصنع ، المصنوعة يدويًا ، قليلاً.
طرق أخرى لاستخدام الطاقة الشمسية
لم يعد يتم استخدام الطاقة الشمسية. في الفضاء ، تقوم بتشغيل المركبة الجوالة الشهيرة على المريخ من الشمس. وفي الولايات المتحدة الأمريكية ، تعمل مراكز بيانات Google من شركة Sun. في تلك الأجزاء من بلدنا حيث لا توجد كهرباء ، يمكن للناس مشاهدة الأخبار على التلفزيون. كل هذا بفضل الشمس.
وهذه الطاقة تسمح لك بتدفئة المنزل. لوحة الهواء الشمسي المصنوعة يدويًا مصنوعة ببساطة من علب البيرة. يخزنون الحرارة ويطلقونها في مساحة المعيشة. إنه فعال ومجاني وبأسعار معقولة.
من الصعب اليوم تخيل منزل ريفي أو حتى كوخ صغير بدون كهرباء. ولكن حتى لو كان منزلك متصلاً بشبكة طاقة مركزية ، يمكنك محاولة تقليل تكاليف الكهرباء - وبعد ذلك يومًا ما تفكر في كيفية صنع الألواح الشمسية. يمكنك أيضًا شراء مجمّع شمسي جاهز ، لكنه سيكلف أكثر بكثير من المجمّع محلي الصنع ، وجعله بنفسك أمرًا بسيطًا للغاية.
بطارية محلية الصنع
وفقًا للحسابات ، في يوم مشمس ، يولد متر مربع واحد من الألواح الشمسية حوالي 120 واط من الكهرباء. وفقًا لذلك ، تنتج اللوحة التي يبلغ طولها عشرة أمتار حوالي كيلو واط. في منزل به إقامة دائمة لعائلة مكونة من 3-4 أشخاص ، يتم استهلاك 300-350 كيلوواط من الكهرباء شهريًا. لذلك ، إذا أصبحت البطارية الشمسية المصدر الرئيسي للطاقة ، فيجب ألا تقل المساحة الإجمالية لماسك الأشعة الشمسية عن 20 مترًا مربعًا.
ما هو المجمع الشمسي وكيف يعمل
حسب التصميم ، يعتبر المجمع الشمسي مجرد حاوية يتم فيها تثبيت العديد من الألواح الصغيرة الهشة للغاية - الخلايا الشمسية. تعمل الكهرباء المتولدة عن طريقها على إعادة شحن البطارية ، وهي مصدر الطاقة.
لوحات فوتوغرافية
تأتي اللوحات الفوتوغرافية بأحجام وأشكال مختلفة ، ولكن:
- بغض النظر عن الشكل والحجم ، فإن العناصر من نفس النوع تولد نفس الجهد ؛
- تولد عناصر المنطقة الأكبر تيارًا أكثر ؛
- يتم حساب قوة المجمع بواسطة صيغة "الجهد مضروبًا بالتيار المتولد".
وبالتالي ، فإن بطارية من الخلايا الشمسية الكبيرة بنفس الجهد ستنتج تيارًا أكثر من بطارية مجمعة من خلايا صغيرة ، لكنها ستكون أثقل وأضخم. تسمح لك بطارية من الخلايا الصغيرة بتجميع مجمّع أخف. ولكن من أجل الحصول على الطاقة المطلوبة ، يجب أن تكون مساحتها أكبر.
لا تستخدم عناصر ذات أحجام مختلفة في لوح شمسي واحد. الحد الأقصى للتيار الذي ستحصل عليه منه مقيد بتيار أصغر خلية. لن تعمل المقاطع الأكبر بكامل طاقتها.
المواد والأدوات
لتجميع بطارية شمسية في المنزل ، تحتاج أولاً وقبل كل شيء إلى لوحات فوتوغرافية. تشتمل مجموعة الخلايا الشمسية (من 36 و 72 عنصرًا) ، بالإضافة إلى اللوحات نفسها ، على كل ما تحتاجه للتجميع - الموصلات والإطارات وثنائيات شوتكي وقلم لحام بالحامض. يمكن شراء كل هذه الملحقات بشكل منفصل.
قوة هذه البطارية 60 واط ؛ الجهد - 18 فولت. تكفي طاقة شحن البطارية منه لعدة ساعات من تشغيل المصابيح والتلفزيون وشحن الهاتف وما إلى ذلك. لتقليل استهلاك الطاقة ، قم بتركيب مصابيح الفلورسنت الاقتصادية في المنزل بدلاً من المصابيح العادية.
في المتاجر على الإنترنت ، يمكنك العثور على ما يسمى ب "الوحدات النمطية من النوع B". هذه الألواح ، المرفوضة في الإنتاج الصناعي ، تحتفظ بجميع ممتلكاتها ، لكنها أرخص بكثير. يُفضل شراء الألواح ذات الموصلات الملحومة بالفعل - يستغرق لحام الأسلاك معظم الوقت.
الترتيب العام للعمل
في الواقع ، حالة المجمّع الشمسي هي مجرد صندوق به جوانب منخفضة لن يحجب لوحات التصوير عندما تسقط الأشعة بزاوية. يمكن صنعه على أساس إطار جانبي من الألومنيوم (الجزء السفلي عبارة عن لوح من البولي كربونات ، زجاج شبكي ، إلخ) ، أو يمكن أيضًا صنعه من الخشب الرقائقي العادي والكتل الخشبية بقطر 10 مم.
جامع الطاقة الشمسية ذات الإطار الخشبي
- على طول محيط لوح الخشب الرقائقي ، قم بالغراء ولولب القضبان بقسم 2 سم مع البراغي ، وهو أكثر ملاءمة لتركيب الألواح ليس في مجموعة واحدة ، ولكن في مجموعات من 18 قطعة. للقيام بذلك ، يتم تثبيت سكة فاصلة في المنتصف. الصندوق من الداخل والخارج مطلي بطلاء مقاوم للماء.
- استخدم مثقابًا بقطر 6 مم لحفر فتحات تهوية في الجزء السفلي من العلبة وفي قضيب المباعد. من خلال إحدى الفتحات الموجودة في السكة الفاصلة ، سيكون هناك سلك يربط أجزاء البطارية ، ويمكن تصنيعه مع مراعاة سمك السلك.
- يتم تجميع "فسيفساء" من شظايا الخلايا على ركيزة من أي مادة رقيقة وصلبة وغير موصلة (على سبيل المثال ، لوح خشب مضغوط) ويتم تثبيتها في العلبة. يمكن العثور على مقاطع فيديو حول التجميع الصحيح في بعض المواقع المتخصصة. قبل التجميع ، يتم طلاء الركيزة أيضًا على كلا الجانبين.
- تتم إزالة الحزمة المشتركة من الأسلاك من البطارية من خلال ثقب في الأسفل أقرب إلى قمتها. حتى لا تسقط من العلبة ، من الأفضل ربط الأسلاك في عقدة وتأمينها باستخدام مادة مانعة للتسرب. بعد أن يجف ، يمكنك إرفاق اللوحة الواقية العلوية. إذا قمت بتغطية البطارية وعزلها قبل أن يجف السيليكون ، يتشكل فيلم على السطح الداخلي للشاشة الواقية من أدخنةها ، مما يقلل من شفافية الشاشة.
- الجانب الأمامي للمجمع النهائي مغطى بزجاج شبكي أو مادة شفافة أخرى متينة. هناك حاجة إلى ورقة منفصلة لكل جزء من الإطار. يتم تثبيتها بمسامير ومعزولة حول المحيط باستخدام مادة مانعة للتسرب من السيليكون.
الركيزة (ورقة اللوح المثقبة)
كيف تنظف ألواح التصوير من الشمع؟
نظرًا لأن الخلايا الضوئية هشة جدًا ، يقوم بعض البائعين بملئها بالشمع قبل الشحن لحمايتها من الصدمات. قبل العمل مع هذه الألواح ، يجب تنظيفها. يتم ذلك بالماء الساخن وحمامات الصابون.
ضع الخلايا الكهروضوئية في ماء بارد وقم بتسخينها ببطء ، دون أن تغلي - عند الغليان ، ستضرب بعضها ببعض. يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة أيضًا إلى إتلاف جهات الاتصال. من الملائم فصل لوحات التصوير باستخدام ملقط بلاستيكي (وليس معدني) وملعقة.
يتم نقل الألواح المنفصلة إلى وعاء آخر - به ماء صابون ، حيث يتم تنظيفها بعناية من بقايا الشمع. بعد ذلك ، يتم غسلها بالماء الدافئ النظيف وتوضع على منشفة حتى تجف. يجب توخي الحذر بشكل خاص مع اللوحات التي تم لحام الموصلات بها بالفعل: عند فصل الأسلاك ، قد تنكسر.
تركيب الخلايا الضوئية
ابدأ التثبيت عن طريق رسم "شبكة" على سطح التركيب وعلى الركيزة. قم بلصق الصلبان البلاستيكية الصغيرة على زوايا كل خلية ملحوظة على سطح التركيب ، والتي تستخدم لوضع البلاط. بعد ذلك ، أثناء التثبيت ، لن تتحرك الألواح.
ضع العناصر مع الجانب الخلفي لأعلى على مسافة 3-5 ملم من بعضها البعض. يجب توصيل لوحات التصوير الفوتوغرافي في كل مجموعة مكونة من 18 قطعة بالتتابع. بعد ذلك ، للحصول على جهد معين ، يتم توصيل المجموعات أيضًا في سلسلة. إذا قمت بتوصيل الألواح ومجموعاتها بالتوازي ، فستكون القوة الحالية أعلى وستكون الطاقة أقل من التوصيل المتسلسل.
تركيب الخلايا الضوئية على ركيزة
للحام ، يتم استخدام مكواة لحام منخفضة الطاقة وشريط لحام من الصنوبري. يتم تشحيم نقطة اللحام بعصا التدفق قبل اللحام. الألواح الضوئية رقيقة وهشة للغاية ، لذا لا يمكنك الضغط على مكواة اللحام.
مجموعة واحدة ملحومة في "سلاسل" من 6 عناصر. نظرًا لأنها متصلة في سلسلة ، يجب تدوير السلسلة الوسطى بعناية 180 درجة بالنسبة للسلسلتين الأخريين. إذا قررت توصيل السلاسل ببعضها البعض بحافلة خاصة (سلك مسطح عريض) ، فلن تحتاج إلى قلب الصف الأوسط.
مخطط تجميع الخلايا الشمسية (ربط السلاسل بالحافلة)
لماذا هناك حاجة لثنائيات شوتكي؟
كما ذكرنا سابقًا ، تبيع شركة Solar أطقمًا ، بالإضافة إلى الخلايا الضوئية نفسها ومواد اللحام ، بما في ذلك ما يسمى الثنائيات Schottky (الثنائيات التحويلية). ما هو وهل من الضروري وضعها؟ ببساطة ، تمنع هذه الثنائيات البطارية من التفريغ في الليل وفي الطقس الغائم.
من المفترض أنه من المستحسن لحام مثل هذا الصمام الثنائي لكل خلية ، ولكن من الناحية العملية يتم وضعه على البطارية بأكملها (يتم لحام "ناقص" الصمام الثنائي إلى "زائد" البطارية). من الأفضل تثبيت صمام ثنائي شوتكي على كل نصف البطارية الموصوفة أعلاه.ثم إذا كان جزء منها في الظل ، فسيستمر الجزء الثاني في العمل. من الأفضل تركيب صمامات ثنائية التحويل داخل البطاريات بدلاً من خارجها - فهي تعمل بكفاءة أكبر عند درجة حرارة أعلى.
ألواح الإلتصاق
الآن يمكنك لصق سلاسل اللوحات على الركيزة. ضع قطرة من مادة السيليكون المانعة للتسرب على مركز كل شريحة من الشرائح الستة في سلسلة. اقلب السلسلة ووجهها لأعلى وضع العلامة. اضغط برفق لأسفل حتى "يمسك" مانع التسرب. السلسلة مرنة للغاية ، لذا حتى لا تنكسر الأسلاك الرقيقة ، من الأفضل قلبها مع شخصين.
كن حذرا مع تسرب! قطرة من مادة مانعة للتسرب في وسط اللوحة سوف تلتصق بشدة بالقاعدة. ولكن إذا قمت بتطبيق مادة لاصقة على كامل مساحة اللوحة ، فسوف تنكسر بمرور الوقت. هذا لأنه عند تسخينها وتبريدها ، تتمدد القاعدة والألواح وتتقلص بشكل مختلف.
هناك طريقة أخرى للصق اللوح الناتج على الركيزة وهي استخدام شريط تثبيت بوليمر ناعم على الوجهين مثل Rollfix. انها مناسبة للاستخدام في الهواء الطلق. قص قطعًا صغيرة من الشريط اللاصق ، والتي (تمامًا مثل المادة المانعة للتسرب) توضع في وسط الألواح.
زجاج واقي
كلما زادت شفافية المادة الواقية للخلية الشمسية ، كان ذلك أفضل. يمكنك استخدام زجاج النوافذ السميك العادي ، أو يمكنك أن تأخذ جزءًا من نافذة زجاجية مزدوجة قياسية لعلبة البطارية الشمسية. لكن الزجاج يمكن أن ينكسر أثناء البرد ، وتغيير اللوحة الواقية على المجمع أمر صعب للغاية.
يعتبر زجاج شبكي أو زجاج شبكي أفضل مادة للشاشة الواقية. يمكنك تثبيت الصفيحة باستخدام مادة مانعة للتسرب من السيليكون ، أو يمكنك استخدام نفس شريط التثبيت Rollfix. تستخدم أدوات التزجيج طريقة صعبة في لصق الزجاج ، مما يسمح بلصقه بسرعة وبشكل متساوٍ.
قم بلصق شريط التثبيت حول محيط الصندوق ، ولكن قم بإزالة حافة الحماية فقط من الطبقة اللاصقة العلوية. الآن ضع لوح زجاجي أو زجاج شبكي أو زجاج شبكي ، ارفعه قليلاً واسحب الفيلم الواقي بالكامل "من الذيل". ستقع الورقة في مكانها. الآن يبقى عزل المفاصل مع مانع التسرب ، والبطارية جاهزة.