Panouri solare pentru casă cu propriile mâini. Soarele ca sursă de energie gratuită: facem o baterie solară cu propriile noastre mâini

Energia alternativă este acum angajată nu numai în specialişti. Opțiunile pentru sursele de energie autonome sunt de asemenea de interes pentru amatorii care sunt prieteni cu ingineria electrică și radio. În ceea ce privește panourile solare, principala dificultate în implementarea proiectului este prețul ridicat al acestora. Și dacă ne gândim că pentru o casă privată sunt necesare mai multe panouri, atunci devine de înțeles un oarecare scepticism în ceea ce privește utilizarea lor în viața de zi cu zi.

Deși există o soluție bună pentru cei care sunt obișnuiți să facă totul cu propriile mâini - să asambleze o baterie solară din panouri separate. De exemplu, chinezii, care sunt relativ ieftine.

Pe baza experienței aplicării lor practice, putem concluziona că îndeplinesc pe deplin așteptările maestrului. Și dacă vă concentrați pe un kit de clasa B (produse mai ieftine), atunci economiile la auto-asamblarea sursei de alimentare sunt semnificative.

Pentru a obține o probă de 145 W cu o tensiune totală de 18 V, va trebui să plătiți aproximativ 3.100 de ruble pentru panouri chinezești (36 de bucăți) (dacă sunt achiziționate prin Internet, de exemplu, pe Alibaba, Ebay) față de 6.180 (costul a unui analog finit al producţiei industriale). Se pare că are sens să petreci timp și să faci o astfel de baterie.

Nu numai chinezești, ci toate panourile solare sunt împărțite în mono- (mai scumpe) și policristaline (amorfe). Care este diferența? Fără a intra în tehnologia de fabricație, este suficient să subliniem că primele se caracterizează printr-o structură omogenă. Prin urmare, eficiența lor este mai mare decât cea a omologilor amorfi (aproximativ 25% față de 18%) și sunt mai scumpe.

Din punct de vedere vizual, ele pot fi distinse prin forma lor (prezentată în figură) și nuanța de albastru. Panourile monocristaline sunt oarecum mai întunecate. Ei bine, are vreun rost să economisiți energie, va trebui să vă decideți singur. În plus, ar trebui să se țină seama de faptul că producția de panouri policristaline ieftine în China este realizată în principal de firme mici care economisesc literalmente pe tot, inclusiv pe materii prime. Acest lucru afectează în mod direct nu numai costul, ci și calitatea produselor.

Toate fotocelulele sunt conectate într-un singur lanț energetic prin conductori. În funcție de tipul de panouri, acestea pot fi deja fixate pe loc sau lipsă. Deci, va trebui să le lipiți cu propriile mâini. Toate mostrele cristaline sunt destul de fragile și trebuie manipulate cu grijă extremă.

Dacă nu aveți abilitățile adecvate de lipit, atunci este mai bine să cumpărați panouri de clasa A (mai scumpe). Când cumpărați analogi ieftini (B), este recomandabil să luați cel puțin unul pe stoc. Practica de asamblare a panourilor solare arată că deteriorarea nu poate fi evitată, așa că cu siguranță va fi nevoie de un panou suplimentar.

Când determinați numărul necesar de fotocelule, vă puteți concentra pe astfel de date. 1 m² de panouri oferă aproximativ 0,12 kWh de energie electrică. Statisticile consumului de energie arată că pentru o familie mică (4 persoane), aproximativ 280 - 320 kW este suficient pe lună.

Panourile solare sunt vândute în două versiuni posibile - cu un strat de ceară (pentru a proteja împotriva deteriorării în timpul transportului) și fără acesta. Dacă panourile sunt cu un strat protector, atunci acestea vor trebui pregătite pentru asamblare.

Ce trebuie făcut?

• Despachetează mărfurile.
• Scufundați setul în apă fierbinte. Temperatura aproximativă - 90 ± 5 0С. Principalul lucru este că nu ar trebui să fie apă clocotită, altfel panourile sunt parțial deformate.
• Separați mostrele. Semnele că ceara s-a topit sunt vizibile vizual.
• Procesați fiecare panou. Tehnologia este simplă - scufundându-le alternativ în apă fierbinte cu săpun, apoi curățați. Procedura de „spălare” continuă până când nu există urme de ceară la suprafață.
• Uscat. Panourile trebuie așezate pe o cârpă moale. De exemplu, pe o față de masă terry.

Ordin de asamblare

Specificații de fabricație a ramei

De fapt, acesta este un cadru tradițional simplu, al cărui material este selectat în funcție de locația bateriei. De obicei, site-urile tematice indică un colț de aluminiu sau lemn. Actualitatea utilizării acestora din urmă (cu tot respectul pentru autorii articolelor) ridică anumite îndoieli. Motivul principal este în caracteristicile oricărui copac. Constă în conținutul de umiditate, indiferent de gradul de uscare.

Indiferent de câte procente ar fi, răsucirea și chiar crăparea copacului nu pot fi evitate. Având în vedere fragilitatea panourilor - nu o opțiune, cu siguranță. Multă vreme acest lucru, chiar și atunci când este fixat pe o fereastră din interiorul clădirii, nu va dura.

Instalarea bateriei

Dimensiunile cadrului sunt selectate pe baza parametrilor liniari ai panourilor. Orientare orizontală sau verticală - depinde de specificul instalării bateriei și nu contează în principiu.

O foaie de sticlă sau policarbonat (nu celulară, ci monolitică) este atașată de cadru. Îndeplinește o funcție de protecție, protejând fotocelulele de deteriorarea mecanică.

Pe acesta, din interiorul cadrului, se aplică picături de etanșant siliconic (în centrul panourilor), sau se unge cu cel mai subțire strat. Recomandările pentru utilizarea rășinii (epoxidice) sunt cu greu demne de atenție, deoarece în acest caz nu este nevoie să vorbim despre menținerea bateriei.

Numărul estimat de panouri este plasat în cadru (asamblarea se face în prealabil). Se dă o tensiune de ordinul a 0,5 V (o uşoară abatere a nominalului nu contează). Este important să nu confundați unde este partea din față a produselor și unde este spatele.

Spatele este închis cu un covoraș moale detașabil. Pentru a o face cu propriile mâini, puteți lua cauciuc spumă (cel puțin 4 cm) și folie de polietilenă. Marginile sale sunt conectate cu bandă adezivă sau lipite (dacă există o mașină specială).

Munca nu se termină aici. Între sticlă (policarbonat) și panouri vor rămâne bule de aer, ceea ce va reduce eficiența panoului solar. Ele trebuie eliminate. Pentru a face acest lucru, un material dens este așezat pe covoraș. De exemplu, un fragment, potrivit cu dimensiunea cadrului, placaj gros (multistrat).

Deasupra - o sarcină, a cărei greutate este suficientă pentru a apăsa ușor panourile. În această poziție, bateria se lasă cel puțin o jumătate de zi. Aici ar trebui să vă concentrați asupra dimensiunilor și distribuției uniforme a sarcinii.

După acest timp, opresiunea, placajul și covorașul sunt demontate. Este imposibil să reparați imediat bateria la locul de instalare. Va dura ceva mai mult timp pentru ca materialul de etanșare să se usuce complet.

În loc de covoraș, puteți folosi un alt substrat moale. De exemplu, rumeguș, așchii.

Etapa finală este fabricarea peretelui din spate și instalarea acestuia la loc. Pentru aceasta se iau PAL, fibre, placaj, dar întotdeauna cu același substrat pentru a proteja panourile de deformare.

Caracteristicile ansamblului circuitului

Plăcile de lipit este un proces complex care necesită minuțiozitate și atenție. Este mai bine să lucrați cu un fier de lipit cu putere redusă (24 - 36 W). Dacă se folosește un 65 comun în viața de zi cu zi, atunci acesta ar trebui pornit printr-o rezistență limitatoare. Cea mai simplă opțiune este să conectați un bec de „o sută de wați” în serie.

Dar asta nu este tot. Este necesar să excludeți autodescărcarea bateriei (noaptea, pe vreme nefavorabilă). Acest lucru este asigurat de includerea diodelor p / p în circuit. Este recomandabil să folosiți ca conductor (pentru cabluri) un cablu acustic, care se fixează și pe panou cu un material de etanșare.

Opțiunea unei baterii solare cu film (există una) nu este luată în considerare. În ciuda unor avantaje, are o serie de dezavantaje semnificative - eficiență scăzută și necesitatea așezării pe suprafețe mari. Pentru o casă privată, soluția este inacceptabilă.

Razele solare, ca sursă alternativă de energie, devin din ce în ce mai populare în rândul populației. Acest lucru este valabil mai ales pentru rezidenții din sectorul privat, care scapă treptat de dependența energetică. Cu toate acestea, astfel de sisteme sunt încă destul de scumpe și nu toată lumea le poate cumpăra. În astfel de situații, cea mai bună ieșire este o baterie solară realizată manual din materiale improvizate.

Alegerea fotocelulelor

Orice baterie solară pentru o casă va costa în orice caz mult mai puțin decât una din fabrică. De la producători cunoscuți, se realizează o selecție atentă de fotocelule, timp în care piesele de prelucrat cu performanțe reduse sau instabile sunt ecranate. Suprafața produselor finite este acoperită cu o sticlă specială care reduce reflexia luminii, care nu este disponibilă pe piață. În producție, sunt utilizate multe alte metode de examinare a înregistrărilor, care sunt complet nepotrivite pentru condițiile de acasă.

Cu toate acestea, o baterie solară de bricolaj poate fi bine realizată, iar produsele de casă rezultate au performanțe bune și nu sunt atât de diferite de produsele industriale. Pe de altă parte, economiile în bani sunt aproape dublate și, în anumite condiții, realizarea panourilor nu este doar oportună, ci și profitabilă.

Prin urmare, scopul principal în faza de pregătire este selectarea corectă a celor mai potrivite fotocelule. Din motive tehnice, peliculele sau produsele amorfe pot fi imediat excluse și așezate pe plăcile cristalelor lor de siliciu. În primele experimente acasă, se recomandă utilizarea unor elemente mai ieftine din policristale și abia apoi să se lucreze cu materiale de siliciu monocristal.

Este posibil să achiziționați fotocelule pentru o baterie solară de la platforme de tranzacționare străine binecunoscute, cum ar fi Aliexpress, Amazon și altele. Ele sunt disponibile acolo pentru vânzare gratuită sub formă de plăci separate cu diferite performanțe și dimensiuni de gabarit, ceea ce vă permite să asamblați un panou solar cu puterea necesară.

În plus, există produse defecte aparținând așa-numitei clase B, care prezintă diverse daune sub formă de așchii mici și fisuri. Acest lucru nu are aproape niciun efect asupra performanței, dar costul lor este mult mai mic, așa că sunt cel mai adesea folosite în sistemele solare de casă.

Calcul și proiectare

Pentru a calcula bateria solară asamblată acasă, cu siguranță veți avea nevoie de o listă cu toate aparatele și echipamentele electrice disponibile în casă. Imediat trebuie să aflați consumul de energie al fiecăruia dintre ele.

Datele de putere sunt indicate în etichetă sau în fișa tehnică a dispozitivului. Valorile lor sunt destul de aproximative, așa că pentru un panou care funcționează, trebuie să introduceți o modificare, adică consumul mediu de energie este înmulțit cu un factor de corecție. Puterea totală obținută în acest fel este înmulțită suplimentar cu 1,2, ținând cont de pierderile din timpul funcționării invertorului. Dispozitivele puternice la pornire consumă un curent care este de câteva ori mai mare decât curentul nominal. Din acest motiv, invertorul trebuie să reziste și la putere dublă sau triplă pentru o perioadă scurtă de timp.

Dacă există destul de mulți consumatori puternici, dar în același timp practic nu pornesc, atunci invertorul utilizat în sistem cu un curent de ieșire mare se va dovedi prea scump. În absența sarcinilor semnificative, se recomandă utilizarea dispozitivelor mai puțin puternice și ieftine.

Bateria solară de acasă se calculează în funcție de timpul de funcționare al fiecărui aparat electric în timpul zilei. Calculată empiric, valoarea este înmulțită cu puterea, iar rezultatul este un consum zilnic de energie, măsurat în kilowați-oră.

Cu siguranță veți avea nevoie de informații de la stația meteo locală despre cantitatea de energie solară care poate fi obținută efectiv în această zonă. Calculul acestui indicator se bazează pe citirile radiației solare medii anuale și a valorilor sale medii lunare în vremea cea mai rea. Ultima cifră vă permite să determinați cantitatea minimă de energie electrică suficientă pentru a rezolva problemele curente.

După ce ați primit datele inițiale, puteți începe să determinați puterea unei celule foto. În primul rând, indicatorul de radiație solară trebuie împărțit la 1000, ca urmare, se obțin așa-numitele pico-ore. În acest moment, intensitatea luminiscenței solare este de 1000 W/m 2 .

Formula de calcul

Cantitatea de energie W generată de un modul este determinată de următoarea formulă: W \u003d k * Pw * E / 1000, în care E este valoarea izolației solare pentru o anumită perioadă de timp, k este un coeficient care este 0,5 vara, 0 iarna, 7, Pw - puterea unui modul. Factorul de corecție ține cont de pierderea de putere a fotocelulelor atunci când sunt încălzite de razele solare, precum și de modificarea înclinării razelor față de suprafață în timpul zilei. Iarna, elementele se încălzesc mai puțin, astfel încât valoarea coeficientului va fi mai mare.

Luând în considerare consumul total de energie și datele obținute cu ajutorul formulei, se calculează puterea totală a celulelor fotovoltaice. Rezultatul obținut este împărțit la puterea unui element și ca rezultat va exista numărul necesar de module.

Există diferite modele cu o gamă de elemente de putere - de la 50 la 150 W și mai sus. Alegând componente cu performanța necesară, puteți asambla un panou solar cu o putere dată. De exemplu, dacă cererea de putere este de 90 W, atunci sunt necesare două module de 50 W fiecare. Conform acestei scheme, puteți crea orice combinație a fotocelulelor disponibile. În orice caz, calculele ar trebui făcute cu o anumită marjă.

Numărul de fotocelule afectează alegerea capacității, deoarece acestea sunt cele care creează curentul de încărcare. Dacă puterea panoului este de 100 W, atunci capacitatea minimă a bateriei ar trebui să fie de 60 Ah. Pe măsură ce puterea panourilor crește, vor fi necesare baterii mai puternice.

Selectarea locației de instalare

Performanța panourilor solare depinde în mare măsură de locul în care sunt instalate. Prin urmare, înainte de a face o baterie solară cu propriile mâini, trebuie să decideți în prealabil unde va fi amplasată.

În același timp, trebuie luați în considerare următorii factori:

• Gradul de umbrire. Dacă în jurul panoului există clădiri, desișuri de copaci și alte obiecte dimensionale care creează o umbră, acesta nu va putea funcționa normal și nu va putea genera suficientă energie electrică. În plus, panoul poate deveni inutilizabil foarte repede, nejustificând costul fabricării acestuia.
• Orientarea panourilor față de soare. Fluxul luminos creat de razele soarelui ar trebui să capteze cât mai mult suprafața fotocelulelor. Locuitorii emisferei nordice direcţionează panoul cu latura principală spre sud, iar în emisfera sudică, orientarea este strict spre nord.
• Unghiul de înclinare. De asemenea, selectat în funcție de poziție și coordonatele locale și setat în funcție de latitudine. Pentru a calcula unghiul de instalare al panoului pe Internet, există calculatoare online care dau gradul cel mai potrivit.
• Disponibilitate de acces gratuit pentru curatenie, reparatii si intretinere. În timpul funcționării, suprafața frontală a panoului este acoperită treptat cu praf, murdărie, iar iarna - cu zăpadă. Ca urmare, eficacitatea sa este semnificativ redusă. În unele cazuri, este necesară înlocuirea completă a panourilor solare. Deoarece curățarea va fi efectuată independent, este recomandabil să instalați bateria într-un loc convenabil și accesibil.

Pregătirea materialelor și instrumentelor

Înainte de a începe să faceți panouri solare cu propriile mâini, trebuie să pregătiți toate resursele materiale și instrumentele necesare:

• Plăci de fotocelule.
• Diode Schottky pentru manevrarea celulelor fotovoltaice.
• Bare colectoare speciale sau sârmă de cupru torsadată pentru conectarea modulelor între ele.
• Sticlă antireflex sau plexiglas de bună calitate. Orice obstacol în calea luminii solare duce la o creștere a pierderilor de energie. Refracția luminii ar trebui să fie minimă.
• Toate materialele necesare pentru lipire.
• Placaj, lamele sau colțuri din aluminiu pentru asamblarea cadrului.
• Izolant de silicon.
• Feronerie, elemente de fixare.
• Compus de protecție sau vopsea pentru tratarea suprafețelor din lemn.
• Unelte uzuale - șurubelnițe, perii de vopsea, tăietor de sticlă, fier de lipit, ferăstrău pentru lemn și metal și alte dispozitive pentru o situație specifică.

Prima baterie solară asamblată cu propriile mâini din materiale improvizate ar trebui să fie făcută din plăci la care cablurile sunt deja lipite. Acest lucru reduce riscul de deteriorare în timpul asamblarii. Dacă există, atunci va fi mai ieftin să cumpărați fotocelule obișnuite și să lipiți singur firele la ele. Conform rezultatelor calculelor, se știe dinainte care plăci vor fi conectate în serie și care în paralel. Cel mai bine este să întocmiți o diagramă sau un aspect preliminar de cablare și să faceți instalarea pe ea.

Dimensiunile cadrului sunt determinate în funcție de dimensiunile celulelor. Între fiecare element rămâne un spațiu termic de 3-5 mm, iar cadrul în sine nu trebuie să se suprapună marginilor elementelor.

Cum să asamblați o baterie solară cu propriile mâini

Asamblarea carcasei panoului solar

Asamblarea panourilor solare si anume carcasa poate fi realizata in diferite versiuni. În primul caz, poate fi realizat din foi de placaj și șipci de lemn, astfel încât această instalare nu este deosebit de dificilă. Structurile sunt tăiate la dimensiune și apoi interconectate cu șuruburi autofiletante. Toate îmbinările și cusăturile sunt preacoperite cu etanșant. Toate piesele din lemn sunt acoperite cu vopsea sau compuși speciali de protecție. Lucrările ulterioare se efectuează numai după ce structura s-a uscat complet.

Este puțin mai dificil să faci un panou solar dintr-un colț de aluminiu. În acest caz, asamblarea cadrului are loc în următoarea ordine:

• Asamblare dintr-un colț al unui cadru dreptunghiular.
• Găurile de montare sunt găurite în fiecare colț al structurii.
• Partea interioară a profilului de-a lungul întregului perimetru este acoperită cu etanșant siliconic.
• În interiorul cadrului se așează textolit sau plexiglas, tăiat la dimensiune, pe locurile tratate. Ele trebuie să fie presate cât mai strâns posibil de colțuri.
• În interiorul carcasei, o foaie de material transparent este fixată cu suporturi de montare instalate la colțuri.
• Lucrările suplimentare sunt efectuate după ce etanșantul s-a uscat complet. Anterior, toate suprafețele interne au fost șterse de praf și murdărie.

Fire de lipit și conectarea fotocelulelor

Toate elementele pentru panourile solare se caracterizează printr-o fragilitate crescută și necesită o manipulare atentă. Înainte de lipire, acestea sunt șterse astfel încât suprafața să fie perfect curată. Elementele cu conductori lipiți trebuie totuși verificate și corectate.

Fiecare placă fotografică are contacte cu polaritate diferită. În primul rând, conductorii sunt lipiți de ei și abia apoi sunt conectați unul la altul.

Atunci când utilizați anvelope în loc de fire, trebuie luate în considerare următoarele caracteristici:

• Anvelopele sunt marcate și tăiate în numărul necesar de benzi.
• Contactele plăcilor se șterg cu alcool, după care se aplică un strat subțire de flux pe o parte.
• Anvelopa se aplică pe toată lungimea contactului, după care trebuie efectuată cu un fier de lipit încălzit.
• Se răstoarnă farfuria și se repetă aceeași operațiune pe cealaltă parte.

Fierul de lipit în timpul instalării nu poate fi apăsat puternic pe placă, altfel poate sparge. Pe partea din față după lipire, nu ar trebui să existe nereguli. Dacă rămân, trebuie să treceți din nou prin cusătură cu un fier de lipit.

Pentru a nu greși cu așezarea plăcilor, înainte de a le asambla, se recomandă aplicarea de marcaje pe suprafața foii, ținând cont de toate dimensiunile și golurile. După aceea, fotocelulele se potrivesc la locul lor. Apoi contactele panourilor sunt interconectate cu respectarea obligatorie a polarității.

Aplicarea unui strat de etanșare

Înainte de a sigila singur structura, trebuie să testați și să verificați performanța panourilor solare. Se scoate la soare, după care se măsoară tensiunea la bornele magistralei. Dacă se află în intervalul normal, puteți începe să aplicați sigilantul.

Una dintre cele mai potrivite opțiuni implică următorii pași:

• Sigilantul siliconic este aplicat pe panourile solare de casă cu picături de-a lungul marginilor carcasei și între plăci. După aceea, marginile fotocelulelor sunt apăsate ușor pe baza transparentă și trebuie să adere cât mai strâns posibil.
• Pe fiecare margine a plăcilor este plasată o mică sarcină, după care etanșantul se usucă complet, iar fotocelulele sunt fixate în siguranță.
• La sfârșit, marginile cadrului și toate îmbinările dintre plăci sunt unte cu grijă. În această etapă, totul este acoperit cu material de etanșare, cu excepția plăcilor în sine, nu ar trebui să ajungă pe partea lor inversă.

Montaj final panou solar

După toate operațiunile, rămâne doar asamblarea completă a panoului solar acasă.

În acest caz, procedura va fi după cum urmează:

• În partea laterală a carcasei este instalat un conector, la care sunt conectate diode Schottky.
• Pe partea frontală, întregul ansamblu al plăcilor bateriei solare este închis cu un ecran de protecție transparent și sigilat pentru a preveni pătrunderea umezelii în structură.
• Pentru a prelucra partea frontală, se recomandă utilizarea unui lac special, de exemplu, PLASTIK-71.
• După asamblare se efectuează o verificare finală, după care se poate instala în locul ei bateria solară de bricolaj.

Panourile solare sunt o sursă de energie care poate fi folosită pentru a genera energie electrică sau căldură pentru o clădire joasă. Doar că panourile solare au un cost ridicat și sunt inaccesibile pentru majoritatea locuitorilor țării noastre. Sunteți de acord?

Un alt lucru este atunci când o baterie solară este realizată manual - costurile sunt reduse semnificativ, iar un astfel de design nu funcționează mai rău decât un panou de producție industrială. Prin urmare, dacă vă gândiți serios să cumpărați o sursă alternativă de energie electrică, încercați să o faceți singur - nu este foarte dificil.

Articolul se va concentra pe fabricarea panourilor solare. Vă vom spune ce materiale și instrumente vor fi necesare pentru aceasta. Și puțin mai jos veți găsi instrucțiuni pas cu pas cu ilustrații care demonstrează clar progresul muncii.

Energia soarelui poate fi transformată în energie termică, atunci când purtătorul de energie este un lichid de transfer termic, sau în energie electrică colectată în baterii. Bateria este un generator care funcționează pe principiul efectului fotoelectric.

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

În același timp, cuantele de lumină își „eliberează” electronii de pe orbite extreme. Acești electroni liberi dau un curent electric care trece prin controler și se acumulează în baterie, iar de acolo merge către consumatorii de energie.

Galerie de imagini

Materiale pentru realizarea unei plăci solare

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

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

Cantitatea de materiale necesare depinde de dimensiunea bateriei dvs., care este cel mai adesea limitată de numărul de fotocelule disponibile. Dintre instrumentele de care aveți nevoie: o șurubelniță sau un set de șurubelnițe, un ferăstrău pentru metal și lemn, un fier de lipit. Pentru a testa bateria finită, aveți nevoie de un tester ampermetru.

Acum luați în considerare cele mai importante materiale mai detaliat.

Placi de siliciu sau celule solare

Fotocelulele pentru baterii sunt de trei tipuri:

• policristalin;
• monocristalin;
• amorf.

Plăcile policristaline se caracterizează printr-o eficiență scăzută. Dimensiunea acțiunii utile este de aproximativ 10 - 12%, dar această cifră nu scade în timp. Durata de viață a policristalelor este de 10 ani.

Bateria solară este asamblată din module, care la rândul lor sunt formate din convertoare fotovoltaice. Bateriile cu fotocelule rigide din silicon sunt un fel de sandwich cu straturi succesive fixate intr-un profil de aluminiu.

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

Convertizoarele monocristaline sunt obținute prin tăierea cristalelor cultivate artificial, ceea ce explică cea mai înaltă fotoconductivitate și performanță.

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

Bateriile flexibile din siliciu amorf sunt de ultimă generație. Convertorul lor fotoelectric este pulverizat sau sudat pe o bază polimerică. Eficiență de aproximativ 5 - 6%, dar sistemele de film sunt extrem de ușor de instalat.

Sistemele de film cu fotoconvertitoare amorfe au apărut relativ recent. Acesta este unul extrem de simplu și cât se poate de ieftin, dar care pierde calitățile de consum mai repede decât rivalii.

Nu este recomandabil sa folositi fotocelule de diferite dimensiuni. În acest caz, curentul maxim generat de baterii va fi limitat de curentul celei mai mici celule. Aceasta înseamnă că plăcile mai mari nu vor funcționa la capacitate maximă.

Când cumpărați fotocelule, întrebați vânzătorul despre metoda de expediere, majoritatea vânzătorilor folosesc metoda de epilare pentru a preveni distrugerea elementelor fragile

Cel mai adesea, pentru bateriile de casă se folosesc celule fotovoltaice mono- și policristaline de 3x6 inci, care pot fi comandate de la magazinele online precum E-by.

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

Majoritatea comercianților online vând celule fotovoltaice în pachete de 36 sau 72 de plăci de conversie fotovoltaice. Autobuzele sunt necesare pentru a conecta modulele individuale într-o baterie, vor fi necesare terminale pentru a se conecta la sistem.

Galerie de imagini

Bateria solară poate fi folosită ca sursă de energie de rezervă în cazul întreruperii frecvente a sursei de alimentare centralizată. Pentru comutarea automată, este necesar să se asigure un sistem de alimentare neîntreruptibilă.

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

Deteriorarea mediului, creșterea prețurilor la energie, dorința de autonomie și independență față de capriciile oamenilor de stat - sunt doar câțiva factori care îi fac pe cei mai înrăititați locuitori să-și întoarcă privirile visătoare către sursele alternative de energie. Pentru majoritatea compatrioților noștri, gândurile despre energia „verde” rămân o idee fixă ​​- prețurile mari la echipamente afectează și, ca urmare, neprofitabilitatea ideii. Dar la urma urmei, nimeni nu interzice realizarea unei instalații pentru obținerea energiei gratuite pe cont propriu! Astăzi vom vorbi despre cum să construim o baterie solară cu propriile noastre mâini și să luăm în considerare perspectivele utilizării acesteia în viața de zi cu zi.

Bateria solară: ce este

Omenirea a luat foc cu ideea de a transforma radiația solară în energie electrică încă din anii 30 ai secolului trecut. Atunci oamenii de știință de la Academia de Științe a URSS au anunțat crearea unor cristale semiconductoare de cupru-taliu, în care, sub acțiunea razelor de lumină, a început să curgă un curent electric. Astăzi, acest fenomen este cunoscut sub numele de efect fotoelectric și este utilizat pe scară largă atât în ​​centralele solare, cât și într-o varietate de senzori.

Primele panouri solare sunt cunoscute încă din anii 50 ai secolului trecut.

Puterea curentului unei fotocelule este măsurată în microamperi, prin urmare, pentru a obține orice putere electrică semnificativă, acestea sunt combinate în blocuri. Multe dintre aceste module formează baza unei baterii solare (SB), care poate fi folosită pentru a conecta diverse dispozitive electronice. Daca vorbim de un dispozitiv finit care poate fi instalat in exterior, atunci este mai corect sa vorbim despre un panou solar (SP) cu un design care protejeaza ansamblul modulelor fotovoltaice de factorii externi.

Trebuie spus că randamentul primelor sisteme solare electrice nu a ajuns nici măcar la 10% – atât deficiențele tehnologiei semiconductoarelor, cât și pierderile fatale asociate cu reflectarea, împrăștierea sau absorbția fluxului luminos afectat. Decenii de muncă asiduă a oamenilor de știință au dat roade, iar astăzi eficiența celor mai moderne panouri solare ajunge la 26%. În ceea ce privește evoluțiile promițătoare, aici este și mai mare - până la 46%! Desigur, un cititor atent poate obiecta că alte generatoare de energie funcționează cu o eficiență energetică de 95-98%. Cu toate acestea, nu trebuie să uităm că vorbim de energie complet gratuită, a cărei valoare într-o zi însorită depășește 100 de wați pe metru pătrat. m de suprafața pământului pe secundă.

Panourile solare moderne generează energie electrică la scară industrială

Electricitatea obținută cu ajutorul panourilor solare poate fi utilizată în mod similar cu cea obținută la centralele convenționale - pentru a alimenta diverse dispozitive electronice, iluminat, încălzire etc. Singura diferență, care este că ieșirea modulului fotoelectronic are o constantă, nu un curent alternativ, este de fapt un avantaj. Chestia este că orice sistem solar funcționează numai în timpul zilei, iar puterea lui depinde foarte mult de înălțimea soarelui deasupra orizontului. Deoarece SB nu poate funcționa noaptea, electricitatea trebuie stocată în baterii și toate sunt doar surse de curent continuu.

Dispozitiv și principiu de funcționare

Principiul de funcționare al unei baterii electrice se bazează pe fenomene fizice precum semiconductivitatea și efectul fotoelectric. În centrul oricărei celule solare se află semiconductori, atomii cărora le lipsesc electroni (conductivitate de tip p) sau au un exces (tip n). Cu alte cuvinte, o structură cu două straturi este utilizată cu un strat n ca catod și un strat p ca anod. Deoarece forțele de reținere ale electrozilor „extra” din stratul n sunt slăbite (atomii nu au suficientă energie pentru ei), ei sunt ușor doborâți din locurile lor atunci când sunt bombardați de fotonii de lumină. În plus, electronii se deplasează în „găurile” libere ale stratului p și prin sarcina electrică conectată (sau baterie) se întorc la catod - așa curge curentul electric, provocat de fluxul radiației solare.

Conversia energiei solare în energie electrică este posibilă datorită efectului fotoelectric, pe care Einstein l-a descris în lucrările sale.

După cum sa menționat mai sus, energia de la o celulă foto este extrem de mică, astfel încât acestea sunt combinate în module. Prin conectarea mai multor astfel de blocuri în serie, tensiunea bateriei este crescută, iar în paralel, curentul este crescut. Astfel, cunoscând parametrii electrici ai unei celule, este posibilă asamblarea unei baterii de puterea necesară.

Electricitatea primită de la bateria solară poate fi stocată în baterii și, după ce a fost convertită la o tensiune de 220 V, poate fi folosită pentru alimentarea aparatelor electrocasnice convenționale.

Pentru a proteja împotriva acțiunii atmosferice, modulele semiconductoare sunt instalate într-un cadru rigid și acoperite cu sticlă cu transmisie sporită a luminii. Deoarece energia solară poate fi utilizată numai în timpul zilei, bateriile sunt folosite pentru acumularea acesteia - le puteți cheltui încărcarea după cum este necesar. Invertoarele sunt folosite pentru a crește tensiunea și a o adapta la nevoile aparatelor de uz casnic.

Video: cum funcționează un panou solar

Clasificarea modulelor fotovoltaice

Astăzi, producția de panouri solare merge în două moduri paralele. Pe de o parte, există pe piață module fotovoltaice pe bază de siliciu, iar pe de altă parte, module de film create cu elemente de pământuri rare, polimeri moderni și semiconductori organici.

Celulele solare din siliciu populare astăzi sunt împărțite în mai multe tipuri:

• monocristalin;
• policristalin;
• amorf.

Pentru utilizarea în panouri solare de casă, cel mai bine este să utilizați module de siliciu policristalin. Deși eficiența acestora din urmă este mai mică decât cea a elementelor monocristaline, performanța lor nu este atât de puternic afectată de contaminarea suprafeței, tulbureala scăzută sau unghiul de incidență al luminii solare.

Nu este dificil să distingem modulele de siliciu policristalin de cele monocristaline - primele au o nuanță albastră mai deschisă, cu modele „înghețate” pronunțate la suprafață. În plus, tipul plăcilor fotovoltaice poate fi determinat de forma lor - un singur cristal are marginile rotunjite, în timp ce cel mai apropiat concurent al său (policristal) este un dreptunghi pronunțat.

În ceea ce privește bateriile din siliciu amorf, acestea depind și mai puțin de condițiile meteorologice și, datorită flexibilității lor, practic nu sunt supuse riscului de deteriorare în timpul asamblarii. Cu toate acestea, utilizarea lor în scopuri proprii este limitată atât de o densitate de putere destul de scăzută pe 1 metru pătrat de suprafață, cât și din cauza costului lor ridicat.

Celulele solare din siliciu sunt cea mai comună clasă de fotoplăci electrice, așa că sunt cel mai adesea folosite pentru a face dispozitive de casă.

Apariția modulelor fotovoltaice pe film se datorează atât necesității de a reduce costul panourilor solare, cât și nevoii de a obține sisteme mai productive și durabile. Astăzi, industria stăpânește producția de module solare subțiri bazate pe:

• Telurura de cadmiu cu o eficiență de până la 12% și un cost de 1 W este cu 20–30% mai mică decât cea a monocristalelor;
• seleniura de cupru și indiu - eficiență 15–20%;
• compuși polimerici - grosime de până la 100 nm, cu eficiență - până la 6%.

Este încă prea devreme să vorbim despre posibilitatea utilizării modulelor de film pentru a construi o stație solară electrică cu propriile mâini. În ciuda costului accesibil, doar câteva companii sunt angajate în fabricarea de fotocelule telurur-cadmiu, polimer și cupru-indiu.

Asemenea avantaje ale fotocelulelor de film, cum ar fi eficiența ridicată și rezistența mecanică, ne permit să spunem cu deplină încredere că acestea sunt viitorul energiei solare.

Deși puteți găsi la vânzare baterii create folosind tehnologia filmului, în cea mai mare parte acestea sunt prezentate sub formă de produse finite. De asemenea, suntem interesați de module individuale din care puteți construi un panou solar ieftin de casă - acestea sunt încă puțin disponibile pe piață.

Datele rezumative privind eficiența celulelor solare, care sunt produse de industrie, sunt prezentate în tabel.

Tabel: Eficiența panourilor solare moderne

De unde pot lua fotocelule si pot fi inlocuite cu altceva

Achiziționarea de napolitane monocristaline sau policristaline potrivite pentru asamblarea unui panou solar nu este o problemă astăzi. Întrebarea este că însăși ideea unui generator de casă de electricitate gratuită implică un rezultat care va fi mult mai ieftin decât omologul din fabrică. Dacă cumpărați module fotovoltaice pe loc, atunci nu veți putea economisi prea mult.

Pe platformele comerciale din străinătate, celulele solare sunt prezentate într-o gamă largă - puteți cumpăra atât un singur produs, cât și un set de tot ceea ce este necesar pentru asamblarea și conectarea unei baterii solare

La un preț rezonabil, celulele solare pot fi găsite pe piețele străine, cum ar fi eBay sau AliExpress.. Acolo sunt prezentate într-o gamă largă și la prețuri foarte accesibile. Pentru proiectul nostru, de exemplu, sunt potrivite plăci policristaline comune de 3x6 inci. În condiții ideale, pot genera un curent electric cu o tensiune de 0,5 V și o putere de până la 3 A, adică 1,5 W de putere electrică.

Dacă ardeți de dorința de a economisi cât mai mult posibil sau de a încerca propriile puteri, atunci nu este nevoie să cumpărați imediat module bune, întregi - vă puteți descurca cu cele substandard. Toate pe același eBay sau AliExpress, puteți găsi seturi de plăci cu mici crăpături, colțuri ciobite și alte defecte - așa-numitele produse din clasa „B”. Deteriorările externe nu afectează caracteristicile tehnice ale fotocelulelor, ceea ce nu se poate spune despre preț - piesele defecte pot fi cumpărate de 2-3 ori mai ieftin decât cele care au o prezentare. De aceea, este rațional să le folosim pentru a testa tehnologia pe primul lor panou solar.

Atunci când alegeți module fotoelectronice, veți vedea elemente de diferite tipuri și dimensiuni. Să nu credeți că, cu cât suprafața lor este mai mare, cu atât este mai mare tensiunea pe care o produc. Nu este adevarat. Elementele de același tip generează aceeași tensiune indiferent de dimensiune. Ce nu se poate spune despre puterea curentului - aici dimensiunea este crucială.

Deși este posibil să se folosească o bază de componentă învechită ca fotocelule, diodele și tranzistoarele deschise au o tensiune și o putere prea scăzută a curentului - vor fi necesare mii de astfel de dispozitive

Imediat vreau să vă avertizez că nu are sens să căutați un analog printre diverse dispozitive electronice improvizate. Da, puteți obține un modul fotoelectronic funcțional de la diode sau tranzistoare puternice luate de la un radio sau televizor vechi. Și chiar faceți o baterie conectând mai multe dintre aceste elemente într-un lanț. Cu toate acestea, nu va fi posibil să alimentați ceva mai puternic decât un calculator sau o lanternă LED cu un astfel de „panou solar” din cauza caracteristicilor tehnice prea slabe ale unui singur modul.

Principiul calculării puterii bateriei

Pentru a calcula puterea necesară a unui sistem solar electric de casă, trebuie să cunoașteți consumul lunar de energie electrică. Cel mai ușor este să determinați acest parametru - cantitatea de energie electrică consumată în kilowați-oră poate fi vizualizată de contor sau aflată uitându-se la facturile pe care compania de vânzări de energie le trimite în mod regulat. Deci, dacă costurile sunt, de exemplu, de 200 kWh, atunci bateria solară ar trebui să genereze aproximativ 7 kWh de energie electrică pe zi.

În calcule, trebuie luat în considerare faptul că panourile solare generează energie electrică doar în timpul orelor de lumină, iar performanța lor depinde atât de unghiul Soarelui deasupra orizontului, cât și de condițiile meteo. În medie, până la 70% din cantitatea totală de energie este generată între orele 9:00 și 16:00, iar chiar și în prezența unei ușoare tulburări sau ceață, puterea panourilor scade de 2-3 ori. Dacă cerul este acoperit cu nori solizi, atunci în cel mai bun caz puteți obține 5-7% din capacitatea maximă a sistemului solar.

Conform graficului de eficiență energetică a bateriei solare, se poate observa că ponderea principală a energiei generate se încadrează în timpul de la 9 la 16 ore.

Având în vedere toate cele de mai sus, se poate calcula că pentru a produce 7 kWh de energie în condiții ideale, aveți nevoie de o serie de panouri cu o putere de cel puțin 1 kW. Dacă luăm în considerare scăderea productivității asociată cu o modificare a unghiului de incidență a razelor, factorilor meteorologici, precum și pierderile în baterii și convertoare de energie, atunci această cifră trebuie crescută cu cel puțin 50-70 la sută. Dacă luăm în considerare indicatorul superior, atunci pentru acest exemplu va fi necesar un panou solar cu o putere de 1,7 kW.

Calculul suplimentar depinde de ce fotocelule vor fi utilizate. De exemplu, luați celulele policristaline de 3˝×6˝ menționate anterior (suprafață 0,0046 mp) cu o tensiune de 5 V și un curent de până la 3 A. Pentru a colecta o serie de celule fotovoltaice cu o tensiune de ieșire de 12 V și un curent de 1.700 W / 12 V = 141 A, va trebui să conectați 24 de elemente la rând (o conexiune în serie vă permite să însumați tensiunea) și să utilizați 141 A / 3 A = 47 de astfel de rânduri (1.128 plăci) . Zona bateriei cu cea mai densă așezare va fi 1128 x 0,0046 = 5,2 mp. m

Pentru a acumula și transforma energia solară în 220 de volți obișnuiți, veți avea nevoie de o serie de baterii, un controler de încărcare și un invertor step-up.

Pentru acumularea energiei electrice se folosesc baterii cu o tensiune de 12 V, 24 V sau 48 V, iar capacitatea lor ar trebui să fie suficientă pentru a găzdui aceeași 7 kWh de energie. Dacă luați baterii obișnuite cu plumb de 12 volți (departe de cea mai bună opțiune), atunci capacitatea acestora ar trebui să fie de cel puțin 7.000 Wh / 12 V = 583 Ah, adică trei baterii mari de 200 amperi-ore fiecare. Trebuie avut în vedere faptul că eficiența bateriilor nu depășește 80% și, de asemenea, că atunci când tensiunea este convertită de un invertor la 220 V, de la 15 la 20% din energie se va pierde. Prin urmare, va trebui să cumpărați cel puțin încă o baterie din aceeași baterie pentru a compensa toate pierderile.

La întrebarea posibilității de a utiliza panouri solare electrice pentru încălzire

După cum probabil ați observat deja, expresia „baterie solară” sau „panou solar” este menționată constant în contextul unui dispozitiv electric. Acest lucru nu a fost făcut întâmplător, deoarece alte panouri solare sau baterii - geocolectori - sunt adesea numite în același mod.

Mai mulți colectori solari vor putea asigura locuința cu apă caldă și vor prelua o parte din costurile de încălzire

Capacitatea de a converti direct energia radiației solare direct în căldură poate crește semnificativ productivitatea unor astfel de instalații. Astfel, geocolectorii moderni cu un strat selectiv de tuburi vidate au o eficiență de 70–80% și pot fi utilizați atât în ​​sistemele de alimentare cu apă caldă, cât și pentru încălzirea spațiilor.

Designul colectorului solar cu tuburi de vid minimizează transferul de căldură către mediul extern

Revenind la întrebarea dacă este posibil să folosiți un panou solar electric pentru alimentarea aparatelor de încălzire, să luăm în considerare câtă căldură este necesară, de exemplu, pentru o casă de 70 de metri pătrați. metri. Pe baza recomandărilor standard de 100 W de căldură pe 1 mp. m din suprafața camerei, obținem costul de 7 kW de energie pe oră, sau aproximativ 70 kWh pe zi (dispozitivele de încălzire, la urma urmei, nu vor fi pornite tot timpul).

Adică 10 baterii auto-fabricate cu o suprafață totală de 52 mp. Imaginați-vă un colos, să zicem, de 4 m lățime și mai mult de 13 m lungime, precum și un bloc de baterii de 12 volți cu o capacitate totală de 7200 amperi-oră? Un astfel de sistem nici măcar nu va putea ajunge la autosuficiență înainte de a se epuiza durata de viață a bateriei. După cum puteți vedea, este încă prea devreme să vorbim despre oportunitatea folosirii panourilor solare în scopuri de încălzire.

Alegerea unui loc pentru instalarea unui panou solar electric

Este necesar să alegeți un loc în care va fi instalat panoul solar în faza de proiectare. Poate fi fie o pantă de acoperiș orientată spre sud, fie o zonă deschisă pe un teren de țară. Acesta din urmă, desigur, este de preferat din mai multe motive:

• panoul solar instalat in partea de jos este mai usor de intretinut;
• pe sol este mai ușor să montați dispozitivul rotativ;
• sarcina suplimentară pe acoperiș și deteriorarea acesteia în timpul instalării sistemului solar este exclusă.

Locul de instalare al tabloului electric trebuie să fie deschis la lumina soarelui pe tot parcursul orelor de lumină, astfel încât să nu existe copaci sau clădiri în apropiere, a căror umbră ar putea cădea pe suprafața sa.

Atunci când alegeți un loc pentru instalarea unui sistem solar, asigurați-vă că țineți cont de posibilitatea umbririi panourilor solare de către obiectele din jur.

A doua împrejurare, care ne obligă să căutăm un astfel de loc înainte de asamblarea bateriei solare, este legată de determinarea dimensiunilor panoului. Prin asamblarea dispozitivului cu propriile noastre mâini, putem fi destul de flexibili în alegerea dimensiunilor acestuia. Drept urmare, puteți obține o instalație care se potrivește perfect în exterior.

Să începem să facem o baterie solară cu propriile noastre mâini

După ce au făcut toate calculele necesare și după ce ați decis locul pentru instalarea unei baterii solare, puteți începe să o fabricați.

Ce va fi nevoie la serviciu

Pe lângă celulele solare achiziționate, atunci când construiești un panou solar electric, vei avea nevoie de următoarele materiale:

• sârmă de cupru;
• lipire;
• anvelope speciale pentru conectarea ieșirilor fotocelulelor;
• Diode Schottky, proiectate pentru curentul maxim al unei celule;
• lipire;
• lamele din lemn sau colțurile din aluminiu;
• placaj sau OSB;
• Fibră sau alt material dielectric din tablă rigidă;
• plexiglas (puteți folosi policarbonat, sticlă antireflex ultra-clară sau sticlă absorbantă IR cu o grosime de minim 4 mm);
• izolant de silicon;
• șuruburi autofiletante;
• impregnare antibacteriană pentru lemn;
• Vopsea cu ulei.

Atunci când alegeți sticlă pentru un panou solar, ar trebui să alegeți clase de absorbție IR cu transmisie maximă a luminii și reflexie minimă a luminii.

Pentru a funcționa, aveți nevoie de acest instrument simplu:

• ciocan de lipit;
• ferăstrău sau puzzle;
• un set de șurubelnițe sau o șurubelniță;
• pensule.

Dacă sub panoul solar va fi construit un suport suplimentar sau un suport pivotant, atunci, în consecință, lista de materiale și unelte trebuie completată cu o grindă de lemn sau colțuri metalice, bară de oțel, mașină de sudură etc. Când instalați panoul solar pe terenul, amplasamentul poate fi betonat sau gresie.

Instrucțiuni pentru desfășurarea lucrărilor

Ca exemplu, luați în considerare procesul de construire a unui sistem solar electric din celulele solare de 3x6 inci considerate mai sus, cu o tensiune de 0,5 V și un curent de până la 3A. Pentru a încărca o baterie de 12 volți, este necesar ca bateria noastră să „dea” cel puțin 18 V, adică sunt necesare 36 de plăci. Asamblarea trebuie efectuată în etape, altfel erorile de lucru nu pot fi evitate. Trebuie amintit că orice modificări, precum și manipulările excesive cu fotocelule, le pot deteriora - aceste dispozitive se caracterizează printr-o fragilitate crescută.

Pentru a face o baterie solară cu drepturi depline, veți avea nevoie de câteva zeci de fotocelule.

Fabricarea carcasei

Carcasa bateriei solare este o cutie plată închisă cu placaj pe o parte și sticlă transparentă pe cealaltă. Pentru fabricarea cadrului, puteți folosi atât colțuri din aluminiu, cât și șipci din lemn. A doua opțiune este mai ușor de lucrat, așa că pentru fabricarea primului panou, vă recomandăm să o alegeți.

Când începeți să construiți un panou solar, faceți un mic desen - în viitor, acest lucru vă va ajuta să economisiți timp și să evitați erorile cu dimensiunile

Din sinele cu secțiunea de 20x20 mm se montează un cadru dreptunghiular cu dimensiuni exterioare de 118x58 cm, întărit cu o traversă.

Carcasa bateriei solare este un scut din lemn cu laturile nu mai mult de 2 cm înălțime - în acest caz, nu vor ascunde fotocelulele

Dispozitivele de ventilație sunt găurite în capetele inferioare ale carcasei, precum și în bara distanțier. Acestea vor comunica cavitatea interioară cu atmosfera, astfel încât sticla să nu se aburize din interior. După aceea, din foaia de plexiglas este decupat un dreptunghi, corespunzător dimensiunilor exterioare ale cadrului.

Găurile făcute în șine servesc la aerisirea spațiului interior al panoului

Partea inversă a cutiei este cusută cu placaj sau OSB. Corpul este tratat cu un antiseptic și vopsit cu vopsea în ulei.

Pentru a proteja carcasa din lemn de influențele atmosferice, aceasta este vopsită cu vopsea în ulei.

În funcție de dimensiunea cavităților interne ale corpului, se decupează 2 substraturi pentru fotocelule. Utilizarea lor în timpul instalării plăcilor nu numai că va face munca mai convenabilă, dar va reduce și riscul de deteriorare a sticlei fragile. Pentru substraturi, puteți lua orice material dens - plăci de fibre, textolit etc. Principalul lucru este că nu conduce curentul electric și rezistă bine la căldură.

Orice dielectric adecvat poate fi utilizat ca substrat pentru fotocelule, de exemplu, plăci de fibre perforate

Ansamblu placă

Asamblarea plăcilor începe cu despachetarea. Adesea, pentru siguranța fotocelulelor, acestea sunt colectate într-o stivă și umplute cu parafină. În acest caz, produsele sunt scufundate într-un recipient cu apă și încălzite într-o baie de apă. După ce parafina este topită, plăcile trebuie separate unele de altele și uscate bine.

Îndepărtarea cerii din pachetul cu plăci se face cel mai bine într-o baie de apă. Metoda prezentată în figură nu s-a dovedit în cel mai bun mod - la fierbere, plăcile încep să vibreze și să se lovească între ele

Fotocelulele sunt așezate pe substrat astfel încât cablurile lor să fie îndreptate în direcția corectă. În cazul nostru, toate cele 36 de plăci sunt conectate în serie - acest lucru ne va permite să „câștigăm” cei 18 V de care avem nevoie. Pentru o instalare ușoară, 6 plăci ar trebui lipite, obținând 6 lanțuri separate.

Înainte de lipire, fotocelulele sunt așezate în lanțuri de lungimea necesară.

Cunoscând principiul formării panourilor solare, puteți selecta cu ușurință tensiunea necesară și puterea curentului. Totul este foarte simplu: mai întâi, este asamblat un grup de plăci conectate în serie, care vor da tensiunea dorită. După aceea, blocurile individuale sunt conectate în paralel - în acest caz, puterea lor curentă va fi însumată. Astfel, puteți obține un panou de orice putere.

Lipirea este aplicată pe căile conductoare ale fotocelulelor și piesele sunt conectate între ele folosind un fier de lipit de putere redusă.

Când cumpărați celule fotovoltaice mai ieftine fără cabluri, fiți pregătiți pentru munca minuțioasă a conductorilor de lipit

După colectarea tuturor celor șase grupuri, trebuie aplicată o picătură de etanșant siliconic în centrul fiecărei plăci. Șirurile fotocelulelor sunt apoi desfăcute și lipite cu grijă de substrat.

Pentru a fixa fotocelulele pe suport, utilizați etanșant siliconic sau adeziv de cauciuc.

O diodă Schottky este lipită la borna pozitivă a fiecărui lanț - va proteja bateria de a fi descărcată prin panou noaptea sau în timpul acoperirii cu nori intense. Folosind o magistrală specială sau o împletitură de cupru, blocurile individuale sunt conectate într-un singur circuit.

În schema de conectare electrică, elementele panoului solar sunt încercuite cu o linie punctată

Cu o conexiune seriala, iesirea pozitiva trebuie conectata la contactul negativ, iar cu o conexiune paralela, la cel cu acelasi nume.

Instalarea plăcilor în corp

Fotocelulele asamblate pe suport se așează în carcasă și se fixează de placaj cu șuruburi autofiletante. Părți separate ale bateriei solare sunt conectate între ele printr-un conductor de cupru. Poate fi trecut prin unul dintre orificiile de ventilație din traversă - astfel încât nu vor exista interferențe la instalarea sticlei.

Un cablu multinucleu este lipit la „plus” și „minus”, care este scos printr-un orificiu din partea de jos a carcasei - va fi necesar pentru a conecta panoul la baterie. Pentru a preveni deteriorarea plăcilor, cablul este fixat ferm de cadrul de lemn.

După instalarea plăcilor, toate elementele cu balamale sunt fixate cu lipici fierbinte sau etanșant.

De sus, bateria solară este acoperită cu o foaie de plexiglas, care se fixează cu colțuri sau șuruburi autofiletante. Pentru a proteja fotocelulele de umezeală, se aplică un strat de etanșant siliconic între cadru și sticlă. Pe aceasta, ansamblul poate fi considerat complet - puteți duce bateria solară pe acoperiș și o puteți conecta la consumatori.

După așezarea și fixarea capacului de sticlă, panoul solar este gata de funcționare.

Eficiența bateriei solare depinde de orientarea acesteia față de soare – puterea maximă se atinge atunci când razele soarelui cad în unghi drept. Pentru a crește productivitatea instalației, aceasta este așezată pe un cadru pivotant. Acest design este un cadru din lemn sau metal montat pe o axă orizontală pivotantă.

Pentru eficienta maxima, panoul solar trebuie sa fie orientat direct spre Soare. Această sarcină este gestionată cel mai bine de instalații automate numite trackere solare.

Pentru a roti și fixa cadrul, puteți utiliza fie o acționare mecanică (de exemplu, o transmisie cu lanț), fie o bară de reținere reglabilă în trepte. Cele mai avansate dispozitive rotative sunt echipate cu o unitate de rotație în plan vertical și un sistem automat de urmărire a Soarelui. Un astfel de echipament poate fi asamblat folosind motoare pas cu pas și un microcontroler modern, cum ar fi Arduino.

Construirea unui tracker solar acasă este o sarcină extrem de dificilă, așa că cel mai adesea meșterii se descurcă cu un cadru simplu cu un cadru înclinat sau fix

Conectarea unei baterii solare la un sistem de alimentare autonomă ar trebui să se facă folosind un regulator de încărcare. Acest dispozitiv nu numai că va distribui corect fluxurile de energie electrică, dar va preveni și descărcarea profundă a bateriei, mărind durata de viață a acesteia. Toate conexiunile, inclusiv conectarea unui invertor de 220 de volți, trebuie să fie realizate cu fire de cupru cu o secțiune transversală de cel puțin 3-4 metri pătrați. mm - acest lucru va evita pierderile de energie ohmică.

Controlerul solar de încărcare a bateriei îi va permite să funcționeze cu curent maxim și să protejeze bateriile de descărcarea excesivă.

În cele din urmă, aș dori să vă recomand să monitorizați bateria solară nu numai prin indicatori și săgeți ale instrumentului. Rețineți că sticla murdară poate reduce performanța plantei cu 50% sau mai mult. Nu uitați să efectuați curățarea regulată, iar o instalare de tip „do-it-yourself” vă va răsplăti cu kilowați de energie complet gratuită și, cel mai important, ecologică.

Video: montaj de panouri solare de la tine

Astăzi, nu există bariere în asamblarea unui panou solar cu propriile mâini. Nu sunt probleme nici cu achiziționarea de fotocelule, nici cu achiziționarea unui controler sau convertor de energie. Sperăm ca acest articol să fie punctul tău de plecare pe drumul către o locuință autonomă și să te apuci în sfârșit de treabă. Așteptăm întrebările, ideile și sugestiile dumneavoastră cu privire la proiectarea și îmbunătățirea panourilor solare. Ne vedem în curând!

Postări asemănatoare:

Nu s-au găsit intrări similare.

Sursa de alimentare proprie va ajuta atât în ​​absența unei rețele centralizate (în regiunile îndepărtate și greu accesibile, în țară, în drumeție), cât și atunci când se construiește o abordare mai ecologică a consumului de resurse naturale.

Nu este dificil să-ți asamblați propria stație solară, conține doar patru componente:

• panouri solare;
• încărcare baterie;
• controlor;
• invertor.

Toate sunt ușor de găsit și de comandat prin magazine online. Dar cum să faci o centrală solară cu propriile mâini pentru a crea acasă un sistem autonom de alimentare cu drepturi depline? Mai întâi trebuie să culegeți informații despre nevoile dvs., posibilitățile zonei în care va funcționa stația solară și să faceți toate calculele necesare pentru selectarea componentelor.

Cum se calculează numărul de panouri solare

Alegerea unei stații solare începe cu găsirea de informații despre insolația din zona dvs. - cantitatea de energie solară care lovește suprafața pământului (măsurată în wați pe metru pătrat). Aceste date pot fi găsite în cărți speciale de referință meteo sau pe Internet. De obicei, insolația este indicată separat pentru fiecare lună, deoarece nivelul este foarte dependent de sezon. Dacă intenționați să utilizați stația solară pe tot parcursul anului, atunci trebuie să navigați pe lunile cu cele mai mici tarife.

În continuare, trebuie să calculați necesarul de energie electrică pentru fiecare lună. Amintiți-vă că pentru un sistem autonom de alimentare cu energie, nu numai eficiența stocării energiei, ci și utilizarea sa economică joacă un rol. Nevoile mai mici vor economisi semnificativ atunci când cumpărați panouri solare și creați o versiune bugetară a unei centrale solare cu propriile mâini.

Compară nevoile tale de energie electrică cu nivelul de izolație din zona ta și vei afla suprafața de panouri solare care este necesară pentru stația ta solară. Vă rugăm să rețineți că eficiența panourilor este de doar 12-14%. Mergeți întotdeauna pentru cel mai mic scor.

Astfel, dacă nivelul de insolație în luna cea mai nefavorabilă din zona dumneavoastră este de 20 kWh/m², atunci cu o eficiență de 12%, un panou de 0,7 m² va genera 1,68 kWh. Cererea dvs. de energie, de exemplu, este de 80 kWh/lună. Aceasta înseamnă că în luna cea mai non-solară, 48 de panouri (80/1,68) vor putea satisface această nevoie. Puteți citi mai multe despre cum să alegeți panourile solare în cel precedent.

Cum se instalează un panou solar

Pentru cea mai bună eficiență, instalați panoul solar astfel încât razele soarelui să cadă asupra lui la un unghi de 90 de grade. Deoarece soarele se mișcă constant pe cer, există două soluții aici:

• Configurare dinamică. Utilizați un servo pentru a întoarce panoul solar în timp ce soarele se mișcă pe cer. Servoacționarea vă va permite să colectați cu 50% mai multă energie decât o instalație statică.
• Instalare staționară. Pentru a beneficia la maximum de poziția fixă ​​a panoului solar, este necesar să găsiți unghiul de instalare la care panoul va colecta cantitatea maximă posibilă de raze solare. Pentru funcționarea pe tot parcursul anului, acest unghi este calculat folosind formula +15 grade față de latitudinea zonei. Pentru lunile de vară, aceasta este -15 grade față de latitudinea zonei.

Cum să alegi un controler de încărcare

O altă modalitate de a asambla singur o centrală solară pentru a o face să funcționeze eficient este utilizarea acesteia, ceea ce vă permite să urmăriți punctele de putere maximă (ing. MPPT). Un astfel de controler poate acumula energie chiar și în condiții de lumină scăzută și continuă să o furnizeze bateriei într-un mod optim.

Deci, de la panourile solare, bateriei este furnizată energie. Acest lucru permite stocarea energiei astfel încât să poată fi folosită chiar și în absența razelor solare. În plus, bateriile uniformizează alimentarea neuniformă, de exemplu, în condiții de vânt puternic sau în condiții de nori.

Pentru a alege și instala o baterie pentru o centrală solară de acasă cu propriile mâini, trebuie să luați în considerare doi parametri:

• Este foarte important ca curentul de încărcare (de la panouri) să nu depășească 10% din capacitatea nominală pentru bateriile acide și 30% pentru dispozitivele alcaline.
• Design invertor cu tensiune pe partea joasă.

Luați în considerare indicatorii de auto-descărcare a bateriei (nu sunt întotdeauna indicați de producători). De exemplu, dispozitivele cu acid sunt reîncărcate la fiecare șase luni pentru a evita spargerea.

Cum să alegi un invertor

Descrierea parametrilor și funcțiilor obligatorii ale invertorului ideal:

• semnal sinusoidal cu distorsiune nu mai mare de trei procente;
• când sarcina este conectată, amplitudinea tensiunii se modifică cu cel mult zece procente;
• conversie de curent dublu - direct și alternativ;
• piesă de conversie analogică AC cu transformator bun;
• protectie la scurtcircuit;
• rezerva de suprasarcina.

Atunci când modelați sistemul electric al casei dvs., grupați sarcinile astfel încât diferitele tipuri de sarcini să fie alimentate de diferite invertoare.

Heliostațiile sunt o modalitate alternativă funcțională de a alimenta casa cu energie. Dar nu în toate regiunile, insolația este suficientă pentru amortizarea echipamentelor solare și pentru furnizarea completă a energiei electrice. Uneori ar trebui să acordați atenție centralelor solare hibride, care pot fi construite și cu propriile mâini, dar unde, pe lângă panourile solare, pot exista mori de vânt, precum și generatoare diesel sau chiar pe benzină.

Dacă doriți doar să încercați să „îmblânzi” energia solară, dar nu sunteți pregătit să schimbați complet alimentarea cu energie a casei dvs., faceți o mini stație solară cu propriile mâini. Acesta va consta din mai multe panouri solare, o baterie și un controler. Toate acestea vor încăpea într-o valiză, dar îți vor oferi energie în cazul unei pene bruște de curent, a unei excursii la țară sau în natură. Calculele și selecția componentelor sunt efectuate conform aceluiași principiu ca pentru o stație de acasă cu drepturi depline.