Como soldar celulas solares. Batería solar de bricolaje: ¿un juguete caro o una oportunidad real para ahorrar dinero? ¿Qué es una batería solar?
La energía alternativa ahora se dedica no solo a especialistas. Las opciones para fuentes de energía autónomas también son de interés para los aficionados que son amigos de la ingeniería eléctrica y de radio. En cuanto a los paneles solares, la principal dificultad en la ejecución del proyecto es su elevado precio. Y si consideramos que se necesitan varios paneles para una casa privada, entonces se vuelve comprensible cierto escepticismo en términos de su uso en la vida cotidiana.
Aunque hay una buena solución para aquellos que están acostumbrados a hacer todo con sus propias manos: ensamblar una batería solar a partir de paneles separados. Por ejemplo, los chinos, que son relativamente económicos.
Basándonos en la experiencia de su aplicación práctica, podemos concluir que cumplen plenamente con las expectativas del máster. Y si se enfoca en un kit de clase B (productos más baratos), entonces los ahorros en el autoensamblaje de la fuente de alimentación son significativos.
Para obtener una muestra de 145 W con un voltaje total de 18 V, tendrá que pagar unos 3100 rublos por paneles chinos (36 piezas) (si se compran a través de Internet, por ejemplo, en Alibaba, Ebay) frente a 6180 (el costo de un análogo terminado de producción industrial). Resulta que tiene sentido dedicar tiempo y hacer una batería de este tipo.
No solo los chinos, sino que todos los paneles solares se dividen en mono (más caros) y policristalinos (amorfos). ¿Cuál es la diferencia? Sin entrar en tecnología de fabricación, basta señalar que los primeros se caracterizan por una estructura homogénea. Por lo tanto, su eficiencia es superior a la de sus equivalentes amorfos (alrededor del 25 % frente al 18 %) y son más caros.
Visualmente, se pueden distinguir por su forma (que se muestra en la figura) y el tono de azul. Los paneles monocristalinos son algo más oscuros. Bueno, ¿tiene algún sentido ahorrar energía? Tendrás que decidir por tu cuenta. Además, debe tenerse en cuenta que la producción de paneles policristalinos económicos en China la llevan a cabo principalmente pequeñas empresas que ahorran literalmente en todo, incluidas las materias primas. Esto afecta directamente no solo el costo, sino también la calidad de los productos.
Todas las fotocélulas están conectadas en una sola cadena de energía por conductores. Según el tipo de paneles, es posible que ya estén colocados o que falten. Entonces, tendrás que soldarlos con tus propias manos. Todas las muestras cristalinas son bastante frágiles y deben manipularse con sumo cuidado.
Si no tiene las habilidades de soldadura adecuadas, es mejor comprar paneles de clase A (más caros). Al comprar análogos baratos (B), es recomendable tener al menos uno en stock. La práctica de ensamblar paneles solares muestra que los daños no se pueden evitar, por lo que definitivamente se necesitará un panel adicional.
Al determinar la cantidad requerida de fotocélulas, puede concentrarse en dichos datos. 1 m² de paneles proporciona aproximadamente 0,12 kWh de electricidad. Las estadísticas de consumo de energía muestran que para una familia pequeña (4 personas), alrededor de 280 - 320 kW son suficientes por mes.
Los paneles solares se venden en dos versiones posibles: con una capa de cera (para proteger contra daños durante el transporte) y sin ella. Si los paneles tienen una capa protectora, deberán prepararse para el ensamblaje.
¿Lo que hay que hacer?
- Desembale las mercancías.
- Sumerja el equipo en agua caliente. Temperatura aproximada - 90 ± 5 0С. Lo principal es que no debe ser agua hirviendo, de lo contrario, los paneles se deformarán parcialmente.
- Separar las muestras. Los signos de que la cera se ha derretido son visibles visualmente.
- Procese cada panel. La tecnología es simple: sumergirlos alternativamente en agua jabonosa caliente y luego limpiarlos. El procedimiento de "lavado" continúa hasta que no haya rastros de cera en la superficie.
- Seco. Los paneles deben colocarse sobre un paño suave. Por ejemplo, sobre un mantel de felpa.
Orden de montaje
Especificaciones de fabricación de marcos
De hecho, este es un marco simple tradicional, cuyo material se selecciona según la ubicación de la batería. Por lo general, los sitios temáticos indican una esquina de aluminio o madera. La conveniencia de utilizar este último (con el debido respeto a los autores de los artículos) plantea ciertas dudas. La razón principal está en las características de cualquier árbol. Se encuentra en el contenido de humedad, independientemente del grado de secado.
No importa cuánto por ciento sea, no se puede evitar torcer e incluso agrietar el árbol. Dada la fragilidad de los paneles, definitivamente no es una opción. Durante mucho tiempo esto, incluso cuando se fija en una ventana dentro del edificio, no durará.
Instalación de la batería
Las dimensiones del marco se seleccionan en función de los parámetros lineales de los paneles. Orientación horizontal o vertical: depende de los detalles de la instalación de la batería y, en principio, no importa.
Se adjunta una lámina de vidrio o policarbonato (no celular, sino monolítico) al marco. Realiza una función protectora, protegiendo las fotocélulas de daños mecánicos.
Sobre él, desde el interior del marco, se aplican gotas de sellador de silicona (en el centro de los paneles) o se unta con la capa más delgada. Las recomendaciones para el uso de resina (epoxi) apenas merecen atención, ya que en este caso no hay necesidad de hablar sobre la mantenibilidad de la batería.
El número estimado de paneles se coloca en el marco (el montaje se realiza por adelantado). Uno da un voltaje del orden de 0,5 V (una ligera desviación en el nominal no cuenta). Es importante no confundir dónde está la parte frontal de los productos y dónde está la parte posterior.
La parte trasera está cerrada con una suave alfombrilla extraíble. Para hacerlo con sus propias manos, puede tomar gomaespuma (4 cm, al menos) y película de polietileno. Sus bordes están conectados con cinta adhesiva o soldados (si hay una máquina especial).
El trabajo no termina ahí. Quedarán burbujas de aire entre el vidrio (policarbonato) y los paneles, lo que reducirá la eficiencia del panel solar. Deben ser eliminados. Para hacer esto, se coloca un material denso sobre la alfombra. Por ejemplo, un fragmento, adaptado al tamaño del marco, madera contrachapada gruesa (multicapa).
Arriba: una carga, cuyo peso es suficiente para presionar ligeramente los paneles hacia abajo. En esta posición, la batería se deja durante medio día, como mínimo. Aquí debe centrarse en sus dimensiones y distribución uniforme de la carga.
Después de este tiempo, se desmantelan la opresión, la madera contrachapada y la estera. Es imposible reparar inmediatamente la batería en el lugar de instalación. El sellador tardará un poco más en secarse por completo.
En lugar de un tapete, puedes usar otro sustrato suave. Por ejemplo, aserrín, virutas.
La etapa final es la fabricación de la pared posterior y su instalación en el lugar. Para esto, se toman aglomerados, tableros de fibra, madera contrachapada, pero siempre con el mismo sustrato para proteger los paneles de la deformación.
Características del conjunto de circuitos
La soldadura de placas es un proceso complejo que requiere esmero y atención. Es mejor trabajar con un soldador de baja potencia (24 - 36 W). Si se usa un 65 común en la vida cotidiana, entonces debe encenderse a través de una resistencia limitadora. La opción más simple es conectar una bombilla de "cien vatios" en serie.
Pero eso no es todo. Es necesario excluir la autodescarga de la batería (por la noche, con mal tiempo). Esto está garantizado por la inclusión de diodos p / p en el circuito. Es recomendable utilizar un cable acústico como conductor (para conductores), que también se fija al panel con un sellador.
No se contempla la opción de una batería solar de película (la hay). A pesar de algunas ventajas, tiene una serie de desventajas significativas: baja eficiencia y la necesidad de colocar sobre grandes áreas. Para una casa privada, la solución es inaceptable.
Esta sección contiene la experiencia de diferentes personas en la fabricación de paneles solares en el hogar. Diversos enfoques, diseños y métodos de fabricación. Prueba y error, conclusiones y opiniones. También se agregará otra información sobre el tema con el tiempo. Por ejemplo, sobre controladores, esquemas y métodos para conectar y cargar baterías, varias formas de organizar y optimizar el consumo de energía y otras cosas que pueden ser útiles en cuestiones de uso de la energía solar.
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Panel solar de bricolaje, elementos de sellado con epoxi.
Fabricación de dos paneles solares mediante resina óptica transparente. La base es el vidrio de ventana ordinario, el marco está hecho de aluminio, el vidrio está pegado con sellador de silicona. El resultado son paneles duraderos y económicos con elementos completamente sellados. 
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Panel casero en plexiglás.
Los elementos de este panel solar están intercalados entre dos láminas de plexiglás. Dorso 4mm, y hoja frontal 2mm. El panel se ensambló con una cinta de montaje, los elementos del interior se sujetan con pequeños trozos de esta cinta, el plexiglás también se pega a lo largo del perímetro con una cinta de doble cara. 
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Elementos de sellado con sellador de silicona convencional
Un pequeño reportaje fotográfico sobre la fabricación de un panel solar y el sellado de elementos con un sellador de silicona barato y corriente. El panel está hecho con un voltaje ligeramente más alto de lo habitual, en lugar de 36 elementos en el panel, hay cuatro filas de 12 elementos, lo que da un total de 48 elementos. 
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Panel solar casero lleno de resina epoxi
Un panel solar hecho a sí mismo (más precisamente, 3 piezas) a partir de módulos fotoeléctricos 125 * 125 * 150, comprado en la empresa PKhMZ OJSC. La peculiaridad de este panel solar es que los elementos están rellenos de resina epoxi ordinaria. El diseño en el que se fijan los paneles es portátil y se puede girar 360 grados, aunque resultó ser pesado, pero es bastante confiable. 
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Electrificación de una casa en un asentamiento con paneles solares caseros
La primera parte de una gran historia fotográfica sobre el suministro de energía autónomo de una casa en un asentamiento basado en paneles solares caseros hechos con marcos de madera. Hacer el primer panel a partir de elementos en un marco de ventana antiguo y probarlo por primera vez. 
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La segunda parte, la fabricación de un nuevo panel.
El segundo panel se hizo sobre un gran cristal donde se ubicaron dos conjuntos para celdas solares a la vez. Los elementos se unieron al vidrio con la ayuda de cinta adhesiva. El vidrio terminado con elementos soldados se insertó en una caja de madera, pero primero se extendió una película sobre la caja y se insertó el vidrio junto con ella, para proteger la parte posterior de la humedad. 
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Parte 3, cableado de la casa y actualizaciones del sistema
Ahora que ha quedado claro que el sistema está funcionando, por cierto, ahora está compuesto por 7 paneles, ha llegado al cableado interno de la casa. Se hizo un estante para las baterías debajo del techo para acortar la longitud del cable de los paneles, y se engrosó el cable para reducir las pérdidas.La demanda de fuentes de energía alternativas aumenta día a día. Los artesanos están dominando activamente las formas de hacer una batería solar con sus propias manos.
Etapa preparatoria: lo que necesita saber sobre los paneles solares
Para la producción propia de una batería solar, puede usar espacios en blanco especialmente comprados y aprovechar al máximo el material disponible en el taller de su hogar: diodos, transistores, láminas.
En la mayoría de los casos, los paneles solares no pueden reemplazar una planta de energía completa y proporcionar un voltaje operativo de 220 V para el funcionamiento de aparatos eléctricos potentes. Las limitaciones surgen debido a su alto costo y gran área de espacio libre para la instalación.
A menudo se utilizan como fuente adicional de energía y para casas de verano no electrificadas.
La eficiencia de los paneles solares depende de las condiciones climáticas, la intensidad del flujo de luz solar, el ángulo de incidencia del flujo de luz.
Un pequeño número de días despejados en una región en particular, una fuerte sombra del terreno, pueden ser la razón de la falta de rentabilidad económica de la nueva instalación: el período de amortización será más largo que la vida útil (hasta 30 años).
El lugar para instalar una batería solar para su hogar debe estar bien iluminado, preferiblemente ubicado sobre el nivel del suelo (en el techo), y la estructura en sí debe poder corregir su posición en el espacio para que los rayos del sol caigan perpendiculares a la superficie de las fotocélulas.
Cómo construir tu propio panel solar
Para montar un panel solar necesitas:
- Haga un marco: un marco de esquinas de aluminio o listones de madera. Puede elegir cualquier forma del cuerpo y, en consecuencia, la forma de la batería solar. Es necesario preparar un sustrato de tablero de fibra y un tamaño de vidrio protector.
- Células solares de soldadura. La etapa más crucial: la eficiencia final de la batería depende de la calidad de la soldadura. 3. Coloque la placa en el marco y séllela: la etapa final del trabajo.
La parte principal de la batería solar son las fotocélulas, que convierten la energía de la luz del día en energía eléctrica.
La industria produce 3 tipos de placas: monocristalinas, policristalinas y de película delgada (amorfa). Solo los primeros 2 son asequibles y se compran como espacios en blanco para futuros experimentos caseros.
La diferencia entre ellos está en la eficiencia, hasta 14% y 9%, respectivamente, durabilidad, 30 y 20 años de servicio y sensibilidad a la intensidad de la luz solar.
Solo las baterías con conductores policristalinos no reducen la generación de energía en tiempo nublado.
Tiene sentido comprar fotocélulas de segunda clase con descuento: no son adecuadas para fines industriales y los defectos existentes no afectan la calidad de los productos caseros.
Las fotocélulas compradas deben soldarse juntas. Un elemento separado proporciona un voltaje de 0,5 V, por lo general, los artesanos domésticos se guían por el voltaje nominal del producto terminado de 18 V.
Al combinar el circuito correctamente, es fácil lograr las propiedades de consumo deseadas: una conexión en paralelo aumenta la intensidad de la corriente, una conexión en serie aumenta el voltaje.
En el escritorio debe haber un soldador, fundente y soldadura. Alambre de estaño, fundente libre de ácido, que deja un mínimo de rastros grasos.
Se colocan obleas de silicio sobre el vidrio protector, dejando un espacio de 5 mm: al calentarse, las fotocélulas se expanden. Al soldar, es importante observar la polaridad: las pistas con un signo negativo y uno positivo no son difíciles de distinguir.
¡Nota!
Es mejor comprar celdas solares con conductores planos ya soldados a las celdas solares, y solo combinarlos en un circuito usted mismo. Los elementos extremos de la cadena se envían a un bus común.
Además, se debe soldar un diodo Schottky 31DQ03 o similar para evitar que la batería se descargue automáticamente cuando está inactiva.
El núcleo de la batería solar está listo, queda por colocarlo en el estuche preparado. Después de eso, se aplica una gota de sellador resistente al calor en el centro de cada fotocélula individual (si hay varias gotas, la placa puede explotar al expandirse por el calentamiento) y se cubre cuidadosamente con un sustrato, luego con una tapa.
Con la ayuda de la silicona se deben sellar las juntas y el producto está listo ¿Qué puede ser una alternativa a las fotocélulas industriales?
Las fotos de paneles solares de componentes de radio improvisados sorprenden por su originalidad, aunque las características técnicas no son muy impresionantes.
¡Nota!
Para la producción de electricidad en el hogar, puede utilizar una variedad de materiales:
- Transistores del tipo KT o P, dentro de los cuales hay un elemento semiconductor de silicio. Se les corta una cubierta de metal y la placa abierta puede realizar las funciones de una fotocélula, su voltaje es de 0,35 V.
- Diodos D223B. Sus ventajas sobre otras son un voltaje de 0,35 V con un tamaño compacto, un estuche conveniente, fácil limpieza de pintura innecesaria con acetona para trabajos posteriores.
- Hoja de cobre.
Para que adquiera las propiedades de convertir la energía solar en energía eléctrica, es necesario realizar un procesamiento especial:
- Desengrasar.
- Tratar con papel de lija para eliminar la película protectora de óxido y la posible corrosión. Encienda en un quemador de gas hasta que se forme óxido de cobre: la placa cambia de color a negro y luego se calienta durante media hora.
- La pieza de trabajo, después de un enfriamiento lento, se lava suavemente con agua corriente para eliminar la película negra.
El semiconductor deseado es una placa con una fina capa de óxido de cobre. A diferencia de las dos primeras opciones, aquí no se necesita trabajo de soldadura para seguir trabajando.
Se requiere colocar una solución salina en 2 piezas de papel de aluminio del mismo tamaño, pero con propiedades diferentes: la versión procesada y la original.
No deben tocar, sujetar con "cocodrilos" con cables. Polo positivo - al cobre puro, negativo - al óxido. La solución de sal en un recipiente transparente no llega a la parte superior de las placas en 2-3 cm.
No todos pueden comprar paneles solares en vista del precio bastante alto sin dolor para el presupuesto familiar. Muéstrese en creatividad técnica, complazca a la familia y sorprenda a los invitados con los resultados de su trabajo.
¡Nota!
Foto de batería solar de bricolaje
El principio básico del dispositivo es que convierte la energía solar en electricidad mediante células fotovoltaicas. La tecnología implica la combinación de tales elementos en un complejo. Una vez procesada la energía, la electricidad pasa a baterías especiales.
En este artículo, entenderemos por qué las personas instalan cada vez más paneles solares con sus propias manos.
Una batería solar casera es un método progresivo de ahorro, ya que no solo recibirá electricidad (esta la proporcionarán las células solares), sino que tampoco gastará grandes sumas en comprar baterías.
Todo el proceso no es complicado, lo principal aquí es una secuencia clara de acciones. Te ayudaremos con esto, comencemos.
La cantidad de electricidad que termine dependerá del tamaño de su módulo solar.
Cómo funciona
Para empezar, familiaricémonos con las sutilezas que tiene el proceso tecnológico. Los fotodiodos están montados en una placa de silicio (o cobre). Cuando la luz los golpea, se forma una foto-emf en sus salidas. Para hacer una batería solar con sus propias manos, debe combinar dichas placas (su combinación se llama módulo).
El valor aproximado de la energía generada por una placa de este tipo es de 0,5 a 0,55 V. No debe establecer objetivos demasiado grandes, porque para obtener 220 voltios necesita una batería de proporciones impresionantes. Una tarea más realista es obtener 12-24 voltios. Serán procesados por otras células solares.
Tal poder es capaz de llenar 12 baterías con electricidad. Los principales elementos que tiene el diseño:
- panel solar que generará energía
- baterías de almacenamiento de energía
- inversor para convertir energía de bajo voltaje en estándar
Es necesario crear paneles solares caseros basados en los cálculos de la energía requerida para una habitación en particular. Para cada edificio, el valor será individual. En primer lugar, calcule cuántas baterías necesitará para sus propósitos. El número de baterías depende del tamaño del panel solar.
Para crear una batería solar de alta calidad en casa, deberá comprar un inversor. Este importante elemento de diseño no se fabrica de forma independiente. Al comprar, guíese por las necesidades de su local (el valor mínimo recomendado es de 1-2 kW).
Elección de fotocélulas
El dispositivo de batería solar en el mercado moderno se presenta en forma de dos opciones: el montaje de una batería solar es posible a partir de silicio monocristalino y policristalino:
- los primeros tienen una eficiencia del 13% (se caracterizan por una baja eficiencia cuando afuera está nublado);
- estos últimos tienen una eficiencia más baja: 9%, pero funcionan bien en condiciones climáticas adversas.
De acuerdo con los consejos de los expertos, para ensamblar una batería solar con sus propias manos, la segunda opción será suficiente.
Las fotocélulas que usará para hacer paneles solares con sus propias manos deben comprarse del mismo tamaño. De lo contrario, la electricidad que generarán se limitará a la celda más pequeña.
Otros materiales
Para conseguir paneles solares caseros necesitarás:
- marco (puede ser de madera, aluminio)
- fotocélulas
- sustrato hecho de acuerdo con los estándares de tableros de fibra
- vidrio (el plexiglás se usa como alternativa)
- conductores
- diodos
Selección de un sitio de instalación
Al elegir un lugar al ensamblar paneles solares con sus propias manos, debe guiarse por el principio principal: los rayos del sol deben golpear la estructura de la manera más perpendicular posible.
La ubicación más popular que tienen las células solares es el techo de una habitación. En general, se recomienda instalar lo más alto posible. Como alternativa, hay lugares donde los rayos caen más activamente.
Proceso de instalación
marco
En la cuestión de cómo ensamblar una batería solar con sus propias manos, lo primero que debe hacer es ensamblar el marco. Proporcionará a las células solares el nivel de protección necesario. Para esto necesitarás:
- esquinas de aluminio (30x30)
- Los bloques de madera se utilizan como alternativa.
La primera opción es más común y efectiva. Como herramienta, necesitará un archivo. En uno de los estantes con él, debe biselar. Esto debe hacerse en un ángulo de 45 grados. Basado en el mismo ángulo de inclinación, corte el segundo estante.
Cuando se procesan los elementos del marco, se tuercen con cuadrados. El material de los cuadrados debe coincidir con el material del marco.
Después de eso, llega la etapa final: un marco completamente terminado se complementa con un vidrio protector. Móntelo usando silicona.
Soldadura de placas
Hacer una batería solar con sus propias manos requiere especial atención a esta etapa. Lo primero que requiere la tecnología de producción es una comprensión del principio básico al soldar:
- la conexión en serie aumentará el voltaje;
- La conexión en paralelo aumenta la intensidad de la corriente.
El circuito de la batería solar implica un espacio de 5 mm al instalar obleas de silicio en el vidrio. Se recomienda estrictamente observar este valor, ya que es necesario para extinguir la expansión térmica de las partes estructurales durante el calentamiento.
Los convertidores son fáciles de entender, porque su dispositivo implica solo dos pistas (más y menos). Los elementos para paneles solares deben conectarse en serie en una cadena.
Se recomienda no limitarse al número requerido de paneles. El proceso de fabricación de los paneles solares puede traer sorpresas inesperadas: daños a los paneles durante la instalación (son frágiles y no tan difíciles de hacer incluso con todo el cuidado). Por esta razón, abastécete de algunos paneles de repuesto.
Después de la finalización de estos trabajos, queda por llevar los conductores a un autobús común.
Ahora debe comprender cómo verificar la batería solar y el voltaje que dará en la salida. Para estos fines, se utiliza un multímetro. El indicador óptimo que debe tener una batería casera es de 18-19 voltios.
Montaje del panel
Un panel solar casero en esta etapa de fabricación es una etapa particularmente crucial. Una vez que se completa el trabajo con la carcasa, es necesario colocar los convertidores que se soldaron anteriormente. A continuación, para montar la batería solar, se realizan los siguientes pasos:
- se aplica silicona a los elementos de silicona (en el centro)
- para garantizar una fijación fiable, el sustrato (tablero de fibra) se cubre en la parte superior
- entonces necesitas cerrar la estructura con una tapa
- sellado de juntas (usar sellador o alternativamente silicona)
Cuando se hayan completado todos los pasos y el panel haya tomado su forma definitiva, se debe montar en un marco o soporte.
batería de transistores
Una batería solar de bricolaje a partir de materiales improvisados se ensambla utilizando diodos y transistores, a partir de papel de aluminio.
Si decide hacer un diseño con un transistor, preste atención exclusivamente a estos tipos: KT, P. Esta será la opción más óptima debido a los semiconductores ideales para la producción de energía eléctrica.
Después de decidir la cantidad requerida de componentes de radio, se les quita la cubierta de metal Después de sujetar el componente de radio en un tornillo de banco, corte con cuidado la parte superior. Para estos fines, es adecuada una sierra para metales. La placa que está en la parte interior servirá de fotocélula.
Otras acciones:
- el montaje debe tener lugar en una superficie que tenga propiedades dieléctricas
- usamos una unión de colector (se caracteriza por la mayor diferencia de potencial, a diferencia de la base y el emisor)
- la soldadura del transistor se produce en un circuito en serie separado
- Las cadenas deben estar conectadas en paralelo.
Indicadores de voltaje de salida de un transistor usando los semiconductores indicados:
- 0,35 voltios
- la intensidad de la corriente en cortocircuito es de 0,25 μA
Por lo tanto, a partir de medios improvisados, puede crear paneles efectivos con sus propias manos.
Usamos diodos
Con un montaje adecuado, una batería de diodos solares para una casa privada o una casa de campo también puede ser muy eficaz. La generación de voltaje de un diodo es de 350 mV.
Para usar correctamente el diodo con sus propias manos en un diseño similar, decida de antemano la cantidad óptima de componentes de radio. Dicha producción de paneles solares requiere colocarlos en un recipiente para su procesamiento con acetona para que comiencen a funcionar.
Se pueden utilizar otros disolventes como alternativa a la acetona. Deje los componentes de la radio en esta posición durante al menos un par de horas.
Dichos paneles solares para el hogar con sus propias manos se realizan de acuerdo con los siguientes pasos:
- hacemos marcas en la placa, que indicarán los lugares para soldar los elementos de la fuente de alimentación
- el remojo le permite quitar fácilmente la pintura
- es necesario doblar el contacto positivo (para este propósito usamos un multímetro)
La fabricación de celdas solares de este tipo requiere soldadura vertical de diodos para obtener la máxima eficiencia en la obtención de voltaje. La práctica confirma que esta es la posición más óptima para el cristal.
hoja de celda solar
Esta técnica se distingue por indicadores de potencia mucho más bajos en comparación con los anteriores. Las células solares de lámina se producen de acuerdo con instrucciones claras: la lámina de cobre (45 m2) es útil para empezar. Necesitas quitarle toda la grasa:
- usa agua jabonosa
- lavarse bien las manos para evitar la formación de manchas de grasa
La siguiente etapa del procesamiento es la eliminación de la corrosión, una película protectora de óxido que se encuentra en el plano de corte. Esto es fácil de hacer con papel de lija normal.
La hoja de papel de aluminio debe calentarse hasta el punto de que comiencen a verse manchas de color rojo anaranjado. El final de este proceso se puede considerar como la adopción de un color negro por parte de la superficie.
Esto indica la formación de óxido de cobre. Es mejor hacer esto en el quemador de una estufa eléctrica. El indicador mínimo de su potencia debe ser de 1,1 kW.
Para obtener una película de óxido con un espesor óptimo, desde el momento en que se forma el óxido, se debe calentar la lámina durante otra media hora. Después de esta fritura, puede continuar con los siguientes pasos:
- se produce una exfoliación del óxido, todos sus residuos se eliminan lavando con agua corriente
- se excluye cualquier deformación de la hoja, doblado, intentos de eliminar el óxido por medios mecánicos
- recortar otra hoja, en base a los parámetros de la anterior
- cortar el cuello de una botella de plástico (de 2 a 5 l.)
- colocamos dos piezas de papel de aluminio en él, después de lo cual las arreglamos
- se excluye cualquier contacto entre estas piezas
- terminal con un menos para una pieza mecanizada, con un más para otra
- el frasco está lleno de una solución especial
El borde superior debe estar separado de los electrodos por 2,5 cm Para preparar la mezcla, necesitará unas cucharadas de sal. Su cantidad debe ser proporcional al volumen del recipiente.
La celda solar de transistores, la celda solar LED y otras variedades han demostrado su eficacia a lo largo de los años de práctica. Un ventilador alimentado por energía solar también será productivo.
Nuestros compatriotas utilizan cada vez más el uso de tipos de silicio y cobre. Ahora también sabe qué equipo se necesita para la producción de paneles solares, cómo fabricar de forma independiente la célula solar necesaria y realizar un cálculo de alta calidad de la sección transversal.
Con la ayuda del conocimiento adquirido, puede hacer fácilmente paneles solares por su cuenta, usar el panel solar para el hogar y las casas de verano de manera extremadamente eficiente: ¡compruébelo usted mismo!
Los rayos solares, como fuente alternativa de energía, son cada vez más populares entre la población. Esto es especialmente cierto para los residentes del sector privado, que poco a poco se están deshaciendo de la dependencia energética. Sin embargo, estos sistemas siguen siendo bastante caros y no todo el mundo puede comprarlos. En tales situaciones, la mejor salida es una batería solar hecha a mano con materiales improvisados.
Elección de fotocélulas
Cualquier batería solar de bricolaje para una casa costará en cualquier caso significativamente menos que una de fábrica. De fabricantes conocidos, se realiza una cuidadosa selección de fotocélulas, durante la cual se descartan piezas de trabajo con rendimiento reducido o inestable. La superficie de los productos terminados está cubierta con un vidrio especial que reduce el reflejo de la luz, que no está disponible en el mercado. En la producción, se utilizan muchos otros métodos para examinar registros, que son completamente inadecuados para las condiciones del hogar.
Sin embargo, se puede fabricar una batería solar de bricolaje, y los productos caseros resultantes tienen un buen rendimiento y no son tan notablemente diferentes de los productos industriales. Por otro lado, los ahorros en dinero casi se duplican y, bajo ciertas condiciones, la fabricación de paneles no solo es conveniente, sino también rentable.
Por lo tanto, el objetivo principal en la fase de preparación es seleccionar correctamente las fotocélulas más adecuadas. Por razones técnicas, los productos film o amorfos pueden ser inmediatamente excluidos y asentados sobre las placas de sus cristales de silicio. En los primeros experimentos caseros, se recomienda utilizar elementos más baratos hechos de policristales y solo luego proceder a trabajar con materiales de silicio monocristalino.
Es posible comprar fotocélulas para una batería solar en conocidas plataformas de comercio exterior, como Aliexpress, Amazon y otras. Están disponibles para la venta gratuita allí en forma de placas separadas con diferentes rendimientos y dimensiones generales, lo que le permite ensamblar un panel solar de la potencia requerida.
Además, existen productos defectuosos pertenecientes a la denominada clase B, que presentan diversos desperfectos en forma de pequeñas astillas y grietas. Esto casi no tiene efecto en el rendimiento, pero su costo es mucho más bajo, por lo que se usan con mayor frecuencia en sistemas solares caseros.
Cálculo y diseño
Para calcular la batería solar ensamblada en casa, definitivamente necesitará una lista de todos los electrodomésticos y equipos disponibles en la casa. Inmediatamente necesita averiguar el consumo de energía de cada uno de ellos.
Los datos de potencia se indican en la etiqueta o en la ficha técnica del dispositivo. Sus valores son bastante aproximados, por lo que para un panel que funciona, debe ingresar una enmienda, es decir, el consumo de energía promedio se multiplica por un factor de corrección. La potencia total obtenida de esta manera se multiplica adicionalmente por 1,2, teniendo en cuenta las pérdidas durante el funcionamiento del inversor. Los dispositivos potentes en el arranque consumen una corriente que es varias veces mayor que la corriente nominal. Debido a esto, el inversor también debe soportar el doble o el triple de potencia durante un breve período de tiempo.
Si hay muchos consumidores potentes, pero al mismo tiempo prácticamente no se encienden, entonces el inversor utilizado en el sistema con una gran corriente de salida resultará demasiado costoso. En ausencia de cargas significativas, se recomienda utilizar dispositivos económicos menos potentes.
La batería solar en casa se calcula en función del tiempo de funcionamiento de cada electrodoméstico durante el día. Calculado empíricamente, el valor se multiplica por la potencia, y el resultado es un consumo de energía diario, medido en kilovatios-hora.
Definitivamente necesitará información de la estación meteorológica local sobre la cantidad de energía solar que realmente se puede obtener en esta área. El cálculo de este indicador se basa en las lecturas de la radiación solar media anual y sus valores medios mensuales en las peores condiciones meteorológicas. La última cifra le permite determinar la cantidad mínima de electricidad suficiente para resolver los problemas actuales.
Habiendo recibido los datos iniciales, puede comenzar a determinar la potencia de una fotocélula. Primero se debe dividir el indicador de radiación solar por 1000, como resultado se obtienen las llamadas pico-horas. En este momento, la intensidad de la luminiscencia solar es de 1000 W/m 2 .
Fórmula para el cálculo
La cantidad de energía W generada por un módulo está determinada por la siguiente fórmula: W \u003d k * Pw * E / 1000, en la que E es el valor de la radiación solar durante un cierto período de tiempo, k es un coeficiente que es 0.5 en verano, 0 en invierno, 7, Pw - potencia de un módulo. El factor de corrección tiene en cuenta la pérdida de potencia de las fotocélulas cuando son calentadas por los rayos del sol, así como el cambio en la inclinación de los rayos con respecto a la superficie durante el día. En invierno, los elementos se calientan menos, por lo que el valor del coeficiente será mayor.
Teniendo en cuenta el consumo de energía total y los datos obtenidos mediante la fórmula, se calcula la potencia total de las células fotovoltaicas. El resultado obtenido se divide por la potencia de 1 elemento y como resultado se tendrá el número de módulos requerido.
Hay varios modelos con una gama de elementos de potencia, de 50 a 150 W y más. Al elegir componentes con el rendimiento requerido, puede ensamblar un panel solar con una potencia determinada. Por ejemplo, si la demanda de energía es de 90 W, entonces se necesitan dos módulos de 50 W cada uno. De acuerdo con este esquema, puede crear cualquier combinación de las fotocélulas disponibles. En cualquier caso, los cálculos deben hacerse con cierto margen.
El número de fotocélulas influye en la elección de la capacidad, ya que son ellas las que crean la corriente de carga. Si la potencia del panel es de 100 W, la capacidad mínima de la batería debe ser de 60 Ah. A medida que aumenta la potencia de los paneles, se requerirán baterías más potentes.
Selección de un sitio de instalación
El rendimiento de los paneles solares depende en gran medida de dónde se instalen. Por lo tanto, antes de hacer una batería solar con sus propias manos, debe decidir de antemano dónde se ubicará.
Al mismo tiempo, se deben tener en cuenta los siguientes factores:
- El grado de sombreado. Si hay edificios, matorrales de árboles y otros objetos dimensionales alrededor del panel que crean una sombra, no podrá funcionar normalmente y generar suficiente electricidad. Además, el panel puede quedar inutilizable muy rápidamente, sin justificar el coste de su fabricación.
- Orientación de los paneles con respecto al sol. El flujo luminoso creado por los rayos del sol debe captar lo más posible la superficie de las fotocélulas. Los residentes del hemisferio norte dirigen el panel con el lado principal hacia el sur, y en el hemisferio sur, la orientación es estrictamente hacia el norte.
- Ángulo de inclinación. También se selecciona según la posición y las coordenadas locales, y se establece según la latitud. Para calcular el ángulo de instalación del panel en Internet, existen calculadoras online que dan el grado más adecuado.
- Disponibilidad de acceso libre para limpieza, reparación y mantenimiento. Durante el funcionamiento, la superficie frontal del panel se cubre gradualmente con polvo, suciedad y, en invierno, con nieve. Como resultado, su eficacia se reduce notablemente. En algunos casos, se requiere un reemplazo completo de los paneles solares. Dado que la limpieza se realizará de forma independiente, se recomienda instalar la batería en un lugar conveniente y accesible.
Preparación de materiales y herramientas.
Antes de comenzar a hacer paneles solares con sus propias manos, debe preparar todos los recursos materiales y herramientas necesarios:
- Placas de fotocélulas.
- Diodos Schottky para derivación de células fotovoltaicas.
- Barras colectoras especiales o alambre de cobre trenzado para conectar módulos entre sí.
- Cristal o plexiglás antirreflectante de buena calidad. Cualquier obstáculo en el camino de la luz solar conduce a un aumento de las pérdidas de energía. La refracción de la luz debe ser mínima.
- Todos los materiales necesarios para soldar.
- Madera contrachapada, lamas o cantoneras de aluminio para montaje de marcos.
- Sellador de silicona.
- Herrajes, sujetadores.
- Compuesto protector o pintura para tratar superficies de madera.
- Herramientas comunes: destornilladores, brochas, cortadores de vidrio, soldadores, sierras para metales para madera y metal y otros dispositivos para una situación específica.
La primera batería solar ensamblada con sus propias manos a partir de materiales improvisados debe estar hecha de placas a las que los cables ya están soldados. Esto reduce el riesgo de daños durante el montaje. Si lo hay, será más barato comprar fotocélulas ordinarias y soldarles los cables usted mismo. Según los resultados de los cálculos, se sabe de antemano qué placas se conectarán en serie y cuáles en paralelo. Lo mejor es elaborar un diagrama o diseño de cableado preliminar y realizar la instalación en él.
Las dimensiones del marco se determinan de acuerdo con las dimensiones de las celdas. Se deja un espacio térmico de 3-5 mm entre cada elemento, y el marco en sí no debe superponerse a los bordes de los elementos.
Cómo montar una batería solar con tus propias manos.
Montaje de la carcasa del panel solar
El montaje de los paneles solares, es decir, la vivienda se puede realizar en diferentes versiones. En el primer caso, se puede fabricar con láminas de madera contrachapada y listones de madera, por lo que esta instalación no resulta especialmente complicada. Las estructuras se cortan a medida y luego se interconectan con tornillos autorroscantes. Todas las juntas y costuras están recubiertas previamente con sellador. Todas las partes de madera están cubiertas con pintura o compuestos protectores especiales. El trabajo adicional se lleva a cabo solo después de que la estructura se haya secado por completo.
Es un poco más difícil hacer un panel solar a partir de una esquina de aluminio. En este caso, el montaje del marco se produce en el siguiente orden:
- Montaje desde una esquina de un marco rectangular.
- Los orificios de montaje se perforan en cada esquina de la estructura.
- La parte interna del perfil a lo largo de todo el perímetro está cubierta con sellador de silicona.
- Dentro del marco, se coloca textolita o plexiglás, cortado a medida, en los lugares tratados. Deben presionarse lo más fuerte posible en las esquinas.
- Dentro de la caja, se fija una hoja de material transparente con soportes de montaje instalados en las esquinas.
- El trabajo adicional se lleva a cabo después de que el sellador se haya secado por completo. Previamente, todas las superficies internas se limpian de polvo y suciedad.
Cables de soldadura y conexión de fotocélulas.
Todos los elementos para paneles solares se caracterizan por una mayor fragilidad y requieren un manejo cuidadoso. Antes de soldar, se limpian para que la superficie quede perfectamente limpia. Los elementos con conductores soldados aún deben verificarse y corregirse.
Cada placa fotográfica tiene contactos con diferente polaridad. Primero, los conductores se sueldan a ellos, y solo entonces se conectan entre sí.
Al usar llantas en lugar de cables, se deben considerar las siguientes características:
- Los neumáticos están marcados y cortados en el número requerido de tiras.
- Los contactos de las placas se limpian con alcohol, después de lo cual se les aplica una capa delgada de fundente, en un lado.
- El neumático se aplica a lo largo de todo el contacto, después de lo cual debe realizarse con un soldador calentado.
- Se da la vuelta a la placa y se repite la misma operación por el otro lado.
El soldador durante la instalación no puede presionarse fuertemente contra la placa, de lo contrario, podría explotar. En el lado frontal después de soldar, no debe haber irregularidades. Si permanecen, debe volver a atravesar la costura con un soldador.
Para no confundirse con la colocación de las placas, antes de ensamblarlas, se recomienda marcar la superficie de la hoja, teniendo en cuenta todos los tamaños y espacios. Después de eso, las fotocélulas encajan en su lugar. Luego, los contactos de los paneles están interconectados con la observancia obligatoria de la polaridad.
Aplicación de una capa de sellado
Antes de sellar la estructura usted mismo, debe probar y verificar el rendimiento de los paneles solares. Se saca al sol, después de lo cual se mide el voltaje en las terminales del bus. Si está dentro del rango normal, puede comenzar a aplicar el sellador.
Una de las opciones más adecuadas implica los siguientes pasos:
- El sellador de silicona se aplica a los paneles solares caseros con gotas a lo largo de los bordes de la caja y entre las placas. Después de eso, los bordes de las fotocélulas se presionan suavemente contra la base transparente y deben adherirse a ella lo más fuerte posible.
- Se coloca una pequeña carga en cada borde de las placas, después de lo cual el sellador se seca por completo y las fotocélulas se fijan de forma segura.
- Al final, los bordes del marco y todas las juntas entre las placas se manchan cuidadosamente. En esta etapa, todo está cubierto con sellador, excepto las placas, no debe quedar en el reverso.
Montaje final de paneles solares
Después de todas las operaciones, solo queda ensamblar completamente el panel solar en casa.
En este caso, el procedimiento será el siguiente:
- Se instala un conector en el costado de la caja, al que se conectan los diodos Schottky.
- En la parte frontal, todo el conjunto de placas de batería solar está cerrado con una pantalla protectora transparente y sellado para evitar que la humedad entre en la estructura.
- Para procesar la parte frontal, se recomienda usar un barniz especial, por ejemplo, PLASTIK-71.
- Después del ensamblaje, se realiza una verificación final, luego de lo cual se puede instalar la batería solar de bricolaje en su lugar.