Jak lutować ogniwa słoneczne. Jak zrobić baterię słoneczną własnymi rękami: instrukcja samodzielnego montażu. Części tworzące ogniwo słoneczne

Podstawowa zasada działania urządzenia polega na tym, że zamienia ono energię słoneczną na energię elektryczną za pomocą fotokomórek. Technologia polega na łączeniu takich elementów w jeden kompleks. Po przetworzeniu energia elektryczna przepływa do specjalnych akumulatorów.

W tym artykule przyjrzymy się, dlaczego ludzie coraz częściej instalują panele słoneczne własnymi rękami.

Domowa bateria słoneczna to progresywna metoda oszczędzania, ponieważ nie tylko otrzymasz prąd (zapewnią to ogniwa słoneczne), ale także nie wydasz ogromnych sum na zakup baterii.

Cały proces nie jest skomplikowany; najważniejsza jest tutaj jasna sekwencja działań. Pomożemy Ci w tym, zaczynajmy.

Ostateczna ilość energii elektrycznej, którą otrzymasz, będzie zależeć od wielkości modułu fotowoltaicznego.

Jak to działa

Najpierw zapoznajmy się ze zawiłościami procesu technologicznego. Fotodiody są zamontowane na płytce krzemowej (lub miedzianej). Kiedy pada na nie światło, na ich wyjściu powstaje fotoemf. Aby wykonać baterię słoneczną własnymi rękami, musisz połączyć takie płyty (ich kombinacja nazywa się modułem).

Przybliżona wartość energii wytworzonej z jednej takiej płytki wynosi 0,5 - 0,55 V. Nie należy stawiać zbyt wysokich celów, ponieważ aby uzyskać 220 woltów, potrzebny będzie akumulator o imponujących proporcjach. Bardziej realistycznym celem jest uzyskanie napięcia 12–24 woltów. Zostaną one przetworzone przez inne ogniwa słoneczne.

Taka moc może napełnić prądem 12 akumulatorów. Główne elementy, które ma projekt:

1. panel słoneczny, który będzie generował energię
2. akumulatory magazynujące energię
3. falownik do przetwarzania energii niskiego napięcia na energię standardową

Konieczne jest stworzenie domowych paneli słonecznych w oparciu o obliczenia energii potrzebnej dla konkretnego pomieszczenia. Dla każdego budynku wartość będzie indywidualna. Przede wszystkim oblicz, ile baterii będziesz potrzebować do swoich celów. Liczba akumulatorów zależy od wielkości panelu słonecznego.

Aby stworzyć wysokiej jakości baterię słoneczną w domu, musisz kupić falownik. Ten ważny element konstrukcyjny nie jest produkowany niezależnie. Przy zakupie kieruj się potrzebami swojego lokalu (minimalna zalecana wartość 1-2 kW).

Dobór fotokomórek

Urządzenie baterii słonecznej na współczesnym rynku prezentowane jest w dwóch opcjach - baterię słoneczną można złożyć z krzemu monokrystalicznego i krzemu polikrystalicznego:

• te pierwsze mają sprawność na poziomie 13% (charakteryzują się niską wydajnością, gdy na zewnątrz jest pochmurno);
• te drugie mają niższą sprawność – 9%, ale dobrze radzą sobie w złych warunkach atmosferycznych.

Zgodnie z radą ekspertów, aby zmontować baterię słoneczną własnymi rękami, wystarczy druga opcja.

Ogniwa słoneczne, których będziesz używać do produkcji własnych paneli słonecznych, muszą być zakupione w tym samym rozmiarze. W przeciwnym razie wytwarzana przez nie energia elektryczna będzie ograniczona do wydajności najmniejszego ogniwa.

Inne materiały

Aby zdobyć domowe panele słoneczne, będziesz potrzebować:

1. rama (może być wykonana z drewna, aluminium)
2. fotokomórki
3. podłoże wykonane zgodnie ze standardami płyt pilśniowych
4. szkło (alternatywnie stosuje się plexi)
5. dyrygenci
6. diody

Wybór miejsca instalacji

Wybierając miejsce do montażu paneli słonecznych własnymi rękami, należy kierować się główną zasadą - promienie słoneczne powinny padać na konstrukcję możliwie prostopadle.

Najbardziej popularną lokalizacją ogniw słonecznych jest dach pomieszczenia. Ogólnie rzecz biorąc, zaleca się instalację jak najwyżej. Alternatywną opcją są miejsca, w które promienie uderzają najaktywniej.

Proces instalacji

Rama

Jeśli chodzi o montaż baterii słonecznej własnymi rękami, pierwszą rzeczą, od której musisz zacząć, jest montaż ramy. Zapewni ogniwom słonecznym niezbędny poziom ochrony. Do tego będziesz potrzebować:

1. narożniki wykonane z aluminium (30x30)
2. Alternatywą są drewniane klocki

Pierwsza opcja jest bardziej powszechna i skuteczna. Narzędziem, którego będziesz potrzebować, jest plik. Na jednej z półek należy go użyć do usunięcia fazowania. Należy to zrobić pod kątem 45 stopni. Używając tego samego kąta nachylenia jako podstawy, odetnij drugą półkę.

Podczas obróbki elementów ramy są one skręcane za pomocą kwadratów. Materiał kątowników musi odpowiadać materiałowi ramy.

Po tym następuje ostatni etap - całkowicie wykończoną ramę uzupełnia się szkłem ochronnym. Montuje się go za pomocą silikonu.

Płyty lutownicze

Wykonanie baterii słonecznej własnymi rękami wymaga szczególnej uwagi na tym etapie. Pierwszą rzeczą, której wymaga technologia produkcji, jest zrozumienie podstawowej zasady lutowania:

• połączenie szeregowe zwiększy napięcie;
• połączenie równoległe zwiększa prąd.

Podczas instalowania płytek krzemowych na szkle obwód ogniw słonecznych wymaga odstępu 5 mm. Zdecydowanie zaleca się przestrzeganie tej wartości, ponieważ jest to konieczne, aby stłumić rozszerzalność cieplną części konstrukcji po podgrzaniu.

Konwertery są łatwe do zrozumienia, ponieważ ich konstrukcja obejmuje tylko dwie ścieżki (plus i minus). Elementy paneli fotowoltaicznych należy połączyć szeregowo w jeden łańcuch.

Zaleca się, aby nie ograniczać się tylko do wymaganej liczby paneli. Proces produkcji paneli fotowoltaicznych może przynieść nieoczekiwane niespodzianki - uszkodzenie paneli podczas montażu (są delikatne i nie jest to takie trudne, nawet przy całej staranności). Z tego powodu warto zaopatrzyć się w kilka zapasowych paneli.

Po zakończeniu tej pracy pozostaje tylko podłączyć przewody do wspólnej magistrali.

Teraz musisz zrozumieć, jak przetestować baterię słoneczną i napięcie, które wytworzy na wyjściu. Do tych celów używa się multimetru. Optymalnym wskaźnikiem, jaki powinna mieć domowa bateria, jest 18-19 woltów.

Montaż panelu

Szczególnie ważnym etapem na tym etapie produkcji jest domowy panel fotowoltaiczny. Po zakończeniu pracy z obudową należy umieścić w niej wlutowane wcześniej konwertery. Następnie, aby zmontować baterię słoneczną, wykonaj następujące czynności:

• Na elementy silikonowe nałożony jest silikon (w środku)
• Aby zapewnić niezawodne mocowanie, przykryj podłoże (płytę pilśniową) od góry
• Następnie musisz zamknąć konstrukcję pokrywką
• uszczelnianie połączeń (alternatywnie użyj uszczelniacza lub silikonu)

Po zakończeniu wszystkich etapów i uzyskaniu przez panel ostatecznej formy należy go zamontować na ramie lub uchwycie.

bateria tranzystorowa

Bateria słoneczna typu „zrób to sam” jest składana ze złomu za pomocą diod i tranzystorów z folii.

Jeśli zdecydujesz się na wykonanie projektu z wykorzystaniem tranzystora, zwróć uwagę wyłącznie na tego typu - KT, P. Będzie to najbardziej optymalny wybór, ponieważ półprzewodniki idealnie nadają się do produkcji energii elektrycznej.

Po ustaleniu wymaganej liczby elementów radiowych zdejmuje się z nich metalową osłonę. Trzymając element radiowy w imadle, ostrożnie odcina się jego górną część. Do tych celów odpowiednia jest piła do metalu. Płytka znajdująca się w wewnętrznej części będzie pełnić funkcję fotokomórki.

Dalsze działania:

1. montaż musi odbywać się na powierzchni posiadającej właściwości dielektryczne
2. stosujemy złącze kolektorowe (charakteryzuje się ono największą różnicą potencjałów w porównaniu do bazy i emitera)
3. Tranzystor jest wlutowany w oddzielny obwód szeregowy
4. łańcuchy należy łączyć równolegle

Wskaźniki napięcia wyjściowego z jednego tranzystora wykorzystujące określone półprzewodniki:

• 0,35 wolta
• prąd podczas zwarcia wynosi 0,25 µA

Dzięki temu z dostępnych materiałów możesz stworzyć efektowne panele własnymi rękami.

Używamy diod

Dobrze zmontowana bateria słoneczna z diod do prywatnego domu lub domku letniskowego może być również bardzo skuteczna. Wskaźniki wytwarzania napięcia jednej diody wynoszą 350 mV.

Aby poprawnie użyć diody własnymi rękami w takim projekcie, z góry zdecyduj o optymalnej liczbie elementów radiowych. Ta produkcja paneli słonecznych wymaga umieszczenia ich w pojemniku do potraktowania acetonem przed rozpoczęciem pracy.

Alternatywą dla acetonu mogą być inne rozpuszczalniki. Elementy radiowe należy pozostawić w tej pozycji na co najmniej kilka godzin.

Takie panele słoneczne dla domu wykonuje się w następujących krokach:

1. Na płytce wykonujemy oznaczenia, które wskażą miejsca lutowania elementów zasilacza
2. namoczenie pozwala bez większych trudności usunąć farbę
3. konieczne jest zgięcie styku dodatniego (w tym celu używamy multimetru)

Produkcja ogniw słonecznych tego typu dla uzyskania maksymalnej wydajności w uzyskiwaniu napięcia wymaga lutowania pionowego diod. Praktyka potwierdza, że ​​jest to najbardziej optymalna pozycja dla kryształu.

Bateria słoneczna wykonana z folii

Technika ta wyróżnia się znacznie niższymi wskaźnikami mocy w porównaniu do poprzednich. Foliowe ogniwa słoneczne produkowane są według jasnej instrukcji – na początek przyda się folia miedziana (45m2). Musisz usunąć z niego cały tłuszcz:

• użyj roztworu mydła
• dokładnie umyj ręce, aby zapobiec tworzeniu się tłustych plam

Kolejnym etapem obróbki jest eliminacja korozji i ochronnego filmu tlenkowego znajdującego się na płaszczyźnie cięcia. Można to łatwo zrobić za pomocą zwykłego papieru ściernego.

Arkusz folii należy podgrzać do momentu, w którym zaczną pojawiać się czerwono-pomarańczowe plamy. Za końcowy etap tego procesu można uznać przyjęcie przez powierzchnię czarnego koloru.

Wskazuje to na powstawanie tlenku miedzi. Najlepiej zrobić to na palniku kuchenki elektrycznej. Minimalny wskaźnik mocy powinien wynosić 1,1 kW.

Aby uzyskać warstwę tlenkową o optymalnej grubości, od momentu powstania tlenku należy blachę wygrzewać jeszcze przez pół godziny. Po tym usmażeniu można przystąpić do dalszych kroków:

1. tlenek złuszcza się, a wszystkie jego pozostałości usuwa się przez przemycie zwykłą wodą
2. wykluczone jest jakiekolwiek odkształcenie blachy, zginanie lub próby mechanicznego usunięcia tlenku
3. wytnij kolejny arkusz w oparciu o parametry poprzedniego
4. odciąć szyjkę plastikowej butelki (od 2 do 5 litrów)
5. Umieszczamy w nim dwa kawałki folii, a następnie je zabezpieczamy
6. jakikolwiek kontakt tych elementów jest wykluczony
7. terminal z minusem dla przetworzonego elementu, z plusem dla drugiego
8. słoik wypełniony jest specjalnym roztworem

Górną krawędź należy odsunąć od elektrod o 2,5 cm. Do przygotowania mieszanki potrzebne będzie kilka łyżek soli. Jego ilość powinna być proporcjonalna do objętości pojemnika.

Bateria słoneczna z tranzystorów, bateria słoneczna z diod LED i inne ich odmiany udowodniły swoją skuteczność przez lata praktyki. Produktywny będzie również wentylator zasilany energią słoneczną.

Nasi rodacy coraz częściej korzystają z krzemu i miedzi. Teraz wiesz, jaki sprzęt jest potrzebny do produkcji paneli słonecznych, jak samodzielnie wyprodukować niezbędne ogniwo słoneczne i dokładnie obliczyć przekrój.

Przy pomocy zdobytej wiedzy możesz w prosty sposób samodzielnie wykonać panele fotowoltaiczne, wyjątkowo efektywnie wykorzystać panel fotowoltaiczny w swoim domu i ogrodzie - przekonaj się sam!

Pogorszenie stanu środowiska, rosnące ceny energii, chęć autonomii i niezależności od kaprysów mężów stanu – to tylko niektóre z czynników zmuszających najbardziej zatwardziałych zwykłych ludzi do zwrócenia marzycielskich spojrzeń w stronę alternatywnych źródeł energii. Dla większości naszych rodaków myśl o „zielonej” energii pozostaje stałym pomysłem - wpływają na to wysokie ceny sprzętu, a co za tym idzie, nieopłacalność pomysłu. Ale nikt nie zabrania samodzielnego wykonania instalacji do pozyskiwania darmowej energii! Dzisiaj porozmawiamy o tym, jak zbudować baterię słoneczną własnymi rękami i rozważyć perspektywy jej zastosowania w życiu codziennym.

Bateria słoneczna: co to jest?

Ludzkość pasjonuje się ideą przetwarzania promieniowania słonecznego na energię elektryczną już od lat 30. ubiegłego wieku. Wtedy to naukowcy z Akademii Nauk ZSRR ogłosili utworzenie półprzewodnikowych kryształów miedzi i talu, w których pod wpływem promieni świetlnych zaczął płynąć prąd elektryczny. Dziś zjawisko to znane jest jako efekt fotoelektryczny i jest szeroko stosowane zarówno w elektrowniach słonecznych, jak i w różnych czujnikach.

Pierwsze panele słoneczne znane są już od lat 50-tych ubiegłego wieku.

Natężenie prądu jednej fotokomórki mierzone jest w mikroamperach, dlatego aby uzyskać jakąkolwiek znaczącą moc elektryczną, łączy się je w bloki. Wiele takich modułów stanowi podstawę baterii słonecznej (SB), za pomocą której można podłączyć różne urządzenia elektroniczne. Jeśli mówimy o kompletnym urządzeniu, które można zainstalować na zewnątrz, to bardziej właściwe jest mówienie o panelu fotowoltaicznym (SP) o konstrukcji zabezpieczającej montaż modułów fotowoltaicznych przed czynnikami zewnętrznymi.

Trzeba powiedzieć, że wydajność pierwszych elektrycznych systemów słonecznych nie osiągnęła nawet 10% - zarówno ze względu na wady technologii półprzewodnikowej, jak i nieodwracalne straty związane z odbiciem, rozproszeniem lub absorpcją strumienia świetlnego. Dziesięciolecia ciężkiej pracy naukowców przyniosły rezultaty, a dziś sprawność najnowocześniejszych paneli fotowoltaicznych sięga 26%. Jeśli chodzi o obiecujące zmiany, tutaj jest ono jeszcze wyższe - aż do 46%! Oczywiście uważny czytelnik może argumentować, że inne generatory prądu działają przy sprawności energetycznej 95–98%. Nie zapominajmy jednak, że mówimy o całkowicie darmowej energii, której wartość w słoneczny dzień przekracza 100 W na metr kwadratowy. m powierzchni ziemi na sekundę.

Nowoczesne panele słoneczne wytwarzają energię elektryczną na skalę przemysłową

Energię elektryczną uzyskaną za pomocą paneli słonecznych można wykorzystać podobnie jak tę uzyskiwaną w konwencjonalnych elektrowniach – do zasilania różnych urządzeń elektronicznych, oświetlenia, ogrzewania itp. Jedyną różnicą jest to, że moc wyjściowa modułu fotoelektronicznego jest stała, a nie prądem przemiennym właściwie jest zaletą. Rzecz w tym, że każdy układ słoneczny działa tylko w godzinach dziennych, a jego moc w dużej mierze zależy od wysokości słońca nad horyzontem. Ponieważ SB nie może pracować w nocy, energię elektryczną należy magazynować w akumulatorach, a wszystkie one są źródłami prądu stałego.

Urządzenie i zasada działania

Zasada działania akumulatora elektrycznego opiera się na zjawiskach fizycznych, takich jak półprzewodnictwo i efekt fotoelektryczny. Każde ogniwo słoneczne opiera się na półprzewodnikach, których atomy nie mają elektronów (przewodnictwo typu p) lub mają ich nadmiar (typ n). Innymi słowy, stosowana jest struktura dwuwarstwowa z warstwą n jako katodą i warstwą p jako anodą. Ponieważ siły trzymania „dodatkowych” elektrod w warstwie n są osłabione (atomy nie mają dla nich wystarczającej energii), łatwo ulegają one wyrzuceniu z miejsc pod wpływem bombardowania fotonami światła. Następnie elektrony przemieszczają się do wolnych „dziur” warstwy p i poprzez podłączone obciążenie elektryczne (lub akumulator) wracają do katody – w ten sposób płynie prąd elektryczny, wywołany przepływem promieniowania słonecznego.

Przekształcenie energii słonecznej w energię elektryczną możliwe jest dzięki efektowi fotoelektrycznemu, który Einstein opisał w swoich pracach

Jak wspomniano powyżej, energia z jednej fotokomórki jest wyjątkowo mała, dlatego łączy się je w moduły. Łącząc kilka takich jednostek szeregowo, zwiększa się napięcie akumulatora, a równolegle zwiększa się prąd. Zatem znając parametry elektryczne jednego ogniwa, można złożyć akumulator o wymaganej mocy.

Energia elektryczna otrzymana z baterii słonecznej może być magazynowana w bateriach i po konwersji na 220 V wykorzystywana do zasilania zwykłych urządzeń gospodarstwa domowego

Aby chronić przed wpływami atmosferycznymi, moduły półprzewodnikowe są instalowane w sztywnej ramie i pokryte szkłem o zwiększonej przepuszczalności światła. Ponieważ energię słoneczną można wykorzystać tylko w ciągu dnia, do jej akumulacji służą baterie - ich ładunek można wykorzystać w miarę potrzeb. Falowniki służą do podwyższania napięcia i dostosowania go do potrzeb urządzeń gospodarstwa domowego.

Wideo: jak działa panel słoneczny

Klasyfikacja modułów fotowoltaicznych

Obecnie produkcja paneli słonecznych przebiega dwoma równoległymi ścieżkami. Z jednej strony na rynku dostępne są moduły fotowoltaiczne tworzone na bazie krzemu, a z drugiej moduły foliowe tworzone z wykorzystaniem pierwiastków ziem rzadkich, nowoczesnych polimerów i półprzewodników organicznych.

Popularne dziś krzemowe ogniwa słoneczne dzielą się na kilka typów:

• monokrystaliczny;
• polikrystaliczny;
• amorficzny.

Do stosowania w domowych ogniwach słonecznych najlepiej zastosować moduły z krzemu polikrystalicznego. Choć skuteczność tych ostatnich jest niższa od elementów monokrystalicznych, to na ich działanie nie wpływa tak bardzo zanieczyszczenie powierzchni, niskie zachmurzenie czy kąt padania światła słonecznego.

Nie jest trudno odróżnić moduły z krzemu polikrystalicznego od monokrystalicznych - te pierwsze mają jaśniejszy niebieski odcień z wyraźnymi „mroźnymi” wzorami na powierzchni. Dodatkowo rodzaj płytek fotowoltaicznych można określić na podstawie ich kształtu – monokryształ ma zaokrąglone krawędzie, podczas gdy jego najbliższy konkurent (polikryształ) jest wyrazistym prostokątem.

Jeśli chodzi o akumulatory wykonane z krzemu amorficznego, są one jeszcze mniej zależne od warunków atmosferycznych i dzięki swojej elastyczności praktycznie nie są narażone na ryzyko uszkodzenia podczas montażu. Ich wykorzystanie do celów osobistych jest jednak ograniczone zarówno ze względu na stosunkowo niską moc właściwą na 1 metr kwadratowy powierzchni, jak i ze względu na ich wysoki koszt.

Krzemowe ogniwa słoneczne są najpowszechniejszą klasą elektrycznych płytek fotoelektrycznych, dlatego najczęściej wykorzystuje się je do wykonywania domowych urządzeń.

Pojawienie się foliowych modułów fotowoltaicznych wynika zarówno z potrzeby obniżenia kosztów paneli słonecznych, jak i potrzeby uzyskania bardziej wydajnych i trwałych systemów. Dziś przemysł opanowuje produkcję cienkich modułów fotowoltaicznych w oparciu o:

• tellurek kadmu o wydajności do 12% i koszcie 1 W, czyli o 20–30% niższym niż w przypadku monokryształów;
• selenek miedzi i indu - wydajność 15–20%;
• związki polimerowe - grubość do 100 nm, wydajność - do 6%.

Jest jeszcze za wcześnie, aby mówić o możliwości wykorzystania modułów foliowych do samodzielnego zbudowania elektrycznej stacji fotowoltaicznej. Pomimo przystępnej ceny, tylko kilka firm zajmuje się produkcją ogniw słonecznych tellurkowo-kadmowych, polimerowych i miedziowo-indowych.

Takie zalety fotokomórek foliowych jak wysoka wydajność i wytrzymałość mechaniczna pozwalają z całkowitą pewnością powiedzieć, że są one przyszłością energetyki słonecznej

Choć w sprzedaży można spotkać akumulatory wykonane w technologii foliowej, to większość z nich prezentowana jest w postaci gotowych produktów. Interesują nas pojedyncze moduły, z których można zbudować niedrogi, domowy panel fotowoltaiczny – wciąż jest ich na rynku mało.

Podsumowanie danych dotyczących sprawności ogniw słonecznych produkowanych przez przemysł przedstawiono w tabeli.

Tabela: Wydajność nowoczesnych ogniw słonecznych

Gdzie mogę dostać fotokomórki i czy można je zastąpić czymś innym?

Zakup płytek monokrystalicznych lub polikrystalicznych nadających się do montażu panelu fotowoltaicznego nie stanowi dziś problemu. Pytanie brzmi, że sam pomysł domowego bezpłatnego generatora prądu implikuje wynik, który będzie znacznie tańszy niż fabryczny analog. Kupując moduły fotowoltaiczne lokalnie, niewiele zaoszczędzisz.

Na zagranicznych platformach handlowych ogniwa słoneczne prezentowane są w szerokiej ofercie - można kupić pojedynczy produkt lub zestaw wszystkiego, co niezbędne do montażu i podłączenia baterii słonecznej

Za rozsądną cenę ogniwa słoneczne można znaleźć na zagranicznych platformach handlowych, takich jak eBay czy AliExpress.. Są tam prezentowane w szerokim asortymencie i po bardzo przystępnych cenach. Na przykład do naszego projektu odpowiednie są zwykłe płyty polikrystaliczne o wymiarach 3 x 6 cali. W idealnych warunkach mogą generować prąd elektryczny o napięciu 0,5 V i natężeniu do 3 A, czyli 1,5 W mocy elektrycznej.

Jeżeli zależy Ci na zaoszczędzeniu jak najwięcej lub spróbowaniu własnych sił, to nie ma potrzeby od razu kupować dobrych, całych modułów – możesz sobie poradzić z niespełniającymi norm. Na tym samym serwisie eBay lub AliExpress można znaleźć zestawy talerzy z drobnymi pęknięciami, odpryskami na rogach i innymi defektami - tak zwane produkty klasy „B”. Uszkodzenia zewnętrzne nie wpływają na parametry techniczne fotokomórek, jednak nie można tego samego powiedzieć o cenie – wadliwe części można kupić 2–3 razy taniej niż te, które mają wygląd rynkowy. Dlatego warto je wykorzystać do przetestowania technologii na swoim pierwszym panelu fotowoltaicznym.

Wybierając moduły fotoelektroniczne, zobaczysz elementy różnych typów i rozmiarów. Nie zakładaj, że im większa powierzchnia, tym wyższe napięcie wytwarzają. To jest źle. Elementy tego samego typu generują to samo napięcie niezależnie od wielkości. Tego samego nie można powiedzieć o aktualnej sile – tutaj rozmiar ma kluczowe znaczenie.

Choć jako ogniwa fotowoltaiczne można zastosować przestarzałe podzespoły, to otwarte diody i tranzystory mają zbyt niskie napięcie i prąd – potrzebne będą tysiące takich urządzeń

Od razu ostrzegam, że nie ma sensu szukać analogii wśród różnych dostępnych urządzeń elektronicznych. Tak, można uzyskać działający moduł fotoelektroniczny z mocnych diod lub tranzystorów wyciągniętych ze starego radia lub telewizora. A nawet zrób baterię, łącząc kilka z tych elementów w łańcuch. Za pomocą takiego „panelu słonecznego” nie będzie jednak możliwe zasilenie niczego mocniejszego niż kalkulator czy latarka LED ze względu na zbyt słabe parametry techniczne pojedynczego modułu.

Zasada obliczania mocy akumulatora

Aby obliczyć wymaganą moc domowego elektrycznego układu fotowoltaicznego, musisz znać miesięczne zużycie energii elektrycznej. Parametr ten najłatwiej określić – ilość zużytej energii elektrycznej w kilowatogodzinach można zobaczyć na liczniku lub dowiedzieć się, przeglądając rachunki, które regularnie wysyłają sprzedawcy energii. Jeśli więc koszty wynoszą np. 200 kWh, to bateria słoneczna powinna generować około 7 kWh prądu dziennie.

W obliczeniach należy wziąć pod uwagę, że panele fotowoltaiczne wytwarzają prąd tylko w godzinach dziennych, a ich wydajność zależy zarówno od kąta ustawienia Słońca nad horyzontem, jak i warunków atmosferycznych. Średnio aż 70% całkowitej ilości energii generowane jest w godzinach od 9:00 do 16:00, a przy nawet niewielkim zachmurzeniu lub zamgleniu moc paneli spada 2-3 razy. Jeśli niebo jest pokryte ciągłymi chmurami, w najlepszym przypadku można uzyskać 5–7% maksymalnych możliwości Układu Słonecznego.

Wykres efektywności energetycznej baterii słonecznej pokazuje, że główna część wytworzonej energii przypada na okres od 9 do 16 godzin

Biorąc to wszystko pod uwagę, można obliczyć, że aby w idealnych warunkach uzyskać 7 kWh energii, potrzebny będzie zestaw paneli o mocy co najmniej 1 kW. Jeśli weźmiemy pod uwagę spadek produktywności związany ze zmianami kąta padania promieni, czynnikami pogodowymi, a także stratami w akumulatorach i przetwornikach energii, to wartość tę należy zwiększyć o co najmniej 50–70 proc. Jeśli weźmiemy pod uwagę górną liczbę, to w rozważanym przykładzie będziemy potrzebować panelu słonecznego o mocy 1,7 kW.

Dalsze obliczenia zależą od tego, jakie fotokomórki zostaną użyte. Weźmy dla przykładu wspomniane wcześniej ogniwa polikrystaliczne 3”×6” (powierzchnia 0,0046 m2) o napięciu 5 V i prądzie do 3 A. Aby zebrać układ fotokomórek o napięciu wyjściowym 12 V i przy prądzie 1700 W/12 V = 141 A trzeba będzie połączyć 24 elementy w rząd (połączenie szeregowe pozwala zsumować napięcie) i wykorzystać 141 A/3 A = 47 takich rzędów (1128 płytek). Powierzchnia akumulatora ułożonego tak gęsto, jak to możliwe, wyniesie 1128 x 0,0046 = 5,2 metra kwadratowego. M

Aby gromadzić i przekształcać energię słoneczną w zwykłe 220 woltów, będziesz potrzebować szeregu akumulatorów, kontrolera ładowania i falownika doładowującego

Do magazynowania energii elektrycznej wykorzystuje się akumulatory o napięciu 12 V, 24 V lub 48 V, których pojemność powinna wystarczyć na pobranie tych samych 7 kWh energii. Jeśli weźmiemy zwykłe akumulatory ołowiowe 12 V (daleko od najlepszej opcji), wówczas ich pojemność powinna wynosić co najmniej 7000 Wh / 12 V = 583 Ah, czyli trzy duże akumulatory po 200 amperogodzin każdy. Należy wziąć pod uwagę, że sprawność akumulatorów nie przekracza 80%, a także, że przy konwersji napięcia przez falownik na 220 V, straci się od 15 do 20% energii. W związku z tym będziesz musiał kupić co najmniej jeszcze jedną baterię tego samego typu, aby zrekompensować wszystkie straty.

W kwestii możliwości wykorzystania elektrycznych paneli słonecznych do celów grzewczych

Jak być może już zauważyłeś, wyrażenia „bateria słoneczna” lub „panel słoneczny” są stale wymieniane w kontekście urządzenia o charakterze elektrycznym. Nie zrobiono tego przypadkowo, ponieważ inne panele słoneczne lub akumulatory często nazywane są w ten sam sposób geokolektorami.

Kilka kolektorów słonecznych będzie w stanie zapewnić domowi ciepłą wodę i pokryć część kosztów ogrzewania

Możliwość bezpośredniej konwersji energii promieniowania słonecznego bezpośrednio na ciepło może znacznie zwiększyć wydajność takich instalacji. Dzięki temu nowoczesne geokolektory z selektywnym pokryciem rur próżniowych mają sprawność na poziomie 70–80% i mogą być stosowane zarówno w instalacjach ciepłej wody, jak i do ogrzewania pomieszczeń.

Konstrukcja kolektora słonecznego z rurami próżniowymi minimalizuje przenikanie ciepła do środowiska zewnętrznego

Wracając do pytania, czy istnieje możliwość wykorzystania elektrycznego panelu słonecznego do zasilania urządzeń grzewczych, zastanówmy się, ile ciepła potrzeba na przykład dla domu o powierzchni 70 metrów kwadratowych. metrów. W oparciu o standardowe zalecenia 100 W ciepła na 1 mkw. m powierzchni pomieszczenia, otrzymujemy koszt 7 kW energii na godzinę, czyli około 70 kWh na dobę (urządzenia grzewcze nie będą włączone stale).

Czyli 10 domowych akumulatorów o łącznej powierzchni 52 mkw. Czy potrafisz sobie wyobrazić kolosa o szerokości powiedzmy 4 m i długości ponad 13 m, a także blok akumulatorów 12 V o łącznej pojemności 7200 amperogodzin? Taki system nie będzie nawet w stanie osiągnąć samowystarczalności, zanim nie wyczerpie się żywotność baterii. Jak widać, jest jeszcze za wcześnie, aby mówić o możliwości wykorzystania paneli fotowoltaicznych do celów grzewczych.

Wybór miejsca do zainstalowania elektrycznego panelu słonecznego

Już na etapie projektowania należy wybrać miejsce, w którym panel fotowoltaiczny zostanie zamontowany. Może to być nachylenie dachu skierowane na południe lub otwarta przestrzeń na obszarze podmiejskim. Drugi jest oczywiście lepszy z kilku powodów:

• zamontowana poniżej bateria słoneczna jest łatwiejsza w utrzymaniu;
• łatwiej jest zamontować urządzenie obrotowe na podłożu;
• wyeliminowane zostaje dodatkowe obciążenie dachu i jego uszkodzenie podczas montażu instalacji fotowoltaicznej.

Miejsce montażu panelu elektrycznego musi być otwarte na światło słoneczne przez cały dzień, dlatego w pobliżu nie powinny znajdować się żadne drzewa ani budynki, które mogłyby rzucać cień na jego powierzchnię.

Wybierając miejsce do montażu instalacji fotowoltaicznej, należy wziąć pod uwagę możliwość zacienienia paneli słonecznych otaczającymi obiektami

Druga okoliczność, która zmusza nas do poszukiwania takiego miejsca przed przystąpieniem do montażu baterii słonecznej, związana jest z określeniem wymiarów panelu. Montując urządzenie własnymi rękami, możemy być dość elastyczni w doborze jego wymiarów. W rezultacie można uzyskać instalację idealnie komponującą się z otoczeniem.

Zacznijmy robić baterię słoneczną własnymi rękami

Po dokonaniu wszystkich niezbędnych obliczeń i wybraniu miejsca instalacji baterii słonecznej możesz rozpocząć jej produkcję.

Co będzie Ci potrzebne w pracy?

Oprócz zakupionych ogniw słonecznych, do budowy elektrycznego panelu słonecznego potrzebne będą następujące materiały:

• linka miedziana;
• lutować;
• specjalne szyny do podłączenia przewodów fotokomórek;
• Diody Schottky'ego, zaprojektowane na maksymalny prąd jednego ogniwa;
• lutować;
• listwy drewniane lub narożniki aluminiowe;
• sklejka lub płyta OSB;
• Płyta pilśniowa lub inny sztywny materiał dielektryczny w arkuszach;
• pleksi (można zastosować szkło poliwęglanowe, antyrefleksyjne superprzezroczyste lub pochłaniające promieniowanie podczerwone o grubości co najmniej 4 mm);
• uszczelniacz silikonowy;
• wkręty samogwintujące;
• impregnat antybakteryjny do drewna;
• Farba olejna.

Wybierając szkło do panelu słonecznego, należy wybierać odmiany pochłaniające podczerwień, charakteryzujące się maksymalną przepuszczalnością światła i minimalnym odbiciem światła

Do pracy będziesz potrzebować tego prostego narzędzia:

• lutownica;
• piła do metalu lub wyrzynarka;
• zestaw śrubokrętów lub śrubokręt;
• pędzle malarskie.

Jeżeli pod panelem słonecznym zostanie zbudowany dodatkowy wspornik lub wspornik obrotowy, wówczas listę materiałów i narzędzi należy odpowiednio uzupełnić drewnianymi belkami lub metalowymi narożnikami, prętem stalowym, spawarką itp. Podczas instalowania panelu słonecznego na ziemi , miejsce może być wybetonowane lub wyłożone płytkami.

Instrukcje dotyczące postępu prac

Jako przykład rozważmy proces budowy elektrycznego układu słonecznego z omówionych powyżej ogniw słonecznych 3x6 cali o napięciu 0,5 V i prądzie do 3A. Aby naładować akumulator 12 V, konieczne jest, aby nasz akumulator „wyprodukował” co najmniej 18 V, czyli potrzebnych będzie 36 płytek. Montaż należy przeprowadzać etapami, w przeciwnym razie nie da się uniknąć błędów w działaniu. Należy pamiętać, że wszelkie przeróbki, a także nadmierne manipulacje przy fotokomórkach mogą doprowadzić do ich uszkodzenia – urządzenia te charakteryzują się zwiększoną kruchością.

Aby wykonać pełnoprawną baterię słoneczną, będziesz potrzebować kilkudziesięciu fotokomórek.

Produkcja obudów

Obudowa baterii słonecznej to płaska skrzynka, pokryta z jednej strony sklejką, a z drugiej przezroczystym szkłem. Do wykonania ramy można zastosować zarówno narożniki aluminiowe, jak i listwy drewniane. Druga opcja jest łatwiejsza w obsłudze, dlatego zalecamy wybranie jej do wykonania pierwszego panelu.

Rozpoczynając budowę panelu słonecznego, wykonaj mały rysunek - w przyszłości pomoże to zaoszczędzić czas i uniknąć błędów przy wymiarach

Z listew o przekroju 20x20 mm montuje się ramę prostokątną o wymiarach zewnętrznych 118x58 cm, wzmocnioną jedną poprzeczką.

Obudowa baterii słonecznej to drewniany panel o bokach o wysokości nie większej niż 2 cm - w tym przypadku nie będą one zacieniać fotokomórek

W dolnych końcach obudowy oraz w ramce dystansowej nawiercone są urządzenia wentylacyjne. Połączą wewnętrzną wnękę z atmosferą, dzięki czemu szkło nie zaparuje od wewnątrz. Następnie z arkusza plexi wycina się prostokąt odpowiadający wymiarom zewnętrznym ramy.

Otwory wykonane w listwach służą do wentylacji wnętrza panelu.

Tylna strona pudełka pokryta jest sklejką lub płytą OSB. Ciało jest traktowane środkiem antyseptycznym i malowane farbą olejną.

Aby chronić drewnianą obudowę przed wpływami atmosferycznymi, jest ona malowana farbą olejną

2 podłoża pod fotokomórki docinane są odpowiednio do wielkości wewnętrznych wnęk obudowy. Ich zastosowanie podczas montażu płyt nie tylko ułatwi pracę, ale także zmniejszy ryzyko uszkodzenia delikatnego szkła. W przypadku podłoży można zastosować dowolny gęsty materiał - płytę pilśniową, tekstolit itp. Najważniejsze jest to, że nie przewodzi prądu elektrycznego i dobrze wytrzymuje ciepło.

Jako podłoża dla fotokomórek można zastosować dowolny odpowiedni dielektryk, na przykład perforowaną płytę pilśniową

Montaż płyty

Montaż płyt rozpoczynamy od rozpakowania. Często w celu konserwacji fotokomórek zbiera się je w stos i wypełnia parafiną. W tym przypadku produkty zanurza się w pojemniku z wodą i podgrzewa w łaźni wodnej. Po stopieniu parafiny płytki należy oddzielić od siebie i dobrze wysuszyć.

Usuwanie wosku z pakietu płytek najlepiej przeprowadzić w kąpieli wodnej. Metoda pokazana na rysunku nie okazała się najlepsza - podczas gotowania płyty zaczynają wibrować i uderzać o siebie

Fotokomórki układa się na podłożu tak, aby ich przewody skierowane były w żądanym kierunku. W naszym przypadku wszystkie 36 płytek jest połączonych szeregowo - pozwoli nam to „wykręcić” potrzebne nam 18 V. Dla ułatwienia montażu należy przylutować 6 płytek, co da 6 oddzielnych łańcuchów.

Przed lutowaniem fotokomórki układa się w łańcuchy o wymaganej długości.

Znając zasadę formowania paneli słonecznych, możesz łatwo wybrać wymagane napięcie i prąd. Wszystko jest bardzo proste: najpierw montowana jest grupa płytek połączonych szeregowo, która zapewni wymagane napięcie. Następnie poszczególne bloki łączy się równolegle - zostanie zsumowana ich aktualna siła. W ten sposób możesz uzyskać panel o dowolnej mocy.

Na ścieżki przewodzące fotokomórek nakładany jest lut, a części łączone są ze sobą za pomocą lutownicy małej mocy.

Kupując tańsze fotokomórki bez przewodów należy przygotować się na żmudną pracę związaną z lutowaniem przewodów

Po złożeniu wszystkich sześciu grup nałóż kroplę uszczelniacza silikonowego na środek każdej płytki. Następnie sznurki fotokomórek są rozwijane i starannie przyklejane do podłoża.

Do mocowania fotokomórek do podłoża stosuje się uszczelniacz silikonowy lub klej gumowy.

Do dodatniego bieguna każdego łańcucha przylutowana jest dioda Schottky'ego - chroni ona akumulator przed rozładowaniem przez panel w ciemności lub w gęstych chmurach. Za pomocą specjalnej szyny zbiorczej lub oplotu miedzianego poszczególne bloki łączone są w jeden obwód.

Na schemacie połączeń elektrycznych elementy panelu słonecznego zaznaczono linią przerywaną.

Przy łączeniu szeregowym zacisk dodatni musi być podłączony do styku ujemnego, a równolegle do tego samego styku.

Montaż płytek w obudowie

Fotokomórki montowane na podłożu umieszcza się w obudowie i mocuje do sklejki za pomocą wkrętów samogwintujących. Poszczególne części baterii słonecznej są połączone ze sobą przewodem miedzianym. Można go przeprowadzić przez jeden z otworów wentylacyjnych w poprzeczce – nie będzie to zakłócać montażu szyby.

Do „plusa” i „minusa” przylutowany jest kabel wielożyłowy, który wyprowadza się przez otwór w dolnej części obudowy - będzie potrzebny do podłączenia panelu do akumulatora. Aby zapobiec uszkodzeniu płyt, kabel jest trwale przymocowany do drewnianej ramy.

Po zamontowaniu płyt wszystkie wiszące elementy mocuje się za pomocą gorącego kleju lub uszczelniacza

Bateria słoneczna przykryta jest od góry arkuszem plexi, który mocuje się za pomocą narożników lub wkrętów samogwintujących. Aby zabezpieczyć fotokomórki przed wilgocią, pomiędzy ramę a szybę nakładana jest warstwa uszczelniacza silikonowego. W tym momencie montaż można uznać za zakończony – można wyjąć baterię słoneczną na dach i podłączyć ją do odbiorników.

Po ułożeniu i zamocowaniu osłony szklanej panel słoneczny jest gotowy do użycia.

Wydajność baterii słonecznej zależy od jej orientacji względem słońca – maksymalną moc osiąga się, gdy promienie słoneczne padają pod kątem prostym. Aby zwiększyć wydajność instalacji, umieszcza się ją na obrotowej ramie. Ta konstrukcja to drewniana lub metalowa rama zamontowana na obrotowej osi poziomej.

Aby uzyskać maksymalną wydajność, panel słoneczny powinien być skierowany ściśle w stronę Słońca. Z tym zadaniem najlepiej radzą sobie automatyczne instalacje zwane trackerami słonecznymi.

Aby obrócić i zamocować ramę, można użyć napędu mechanicznego (na przykład napędu łańcuchowego) lub wspornika z regulacją stopniową. Najbardziej zaawansowane urządzenia obrotowe wyposażone są w moduł obrotu w płaszczyźnie pionowej oraz automatyczny system śledzenia słońca. Taki sprzęt można złożyć wykorzystując silniki krokowe i nowoczesny mikrokontroler, na przykład Arduino.

Zbudowanie trackera słonecznego w domu jest niezwykle trudnym zadaniem, dlatego rzemieślnicy najczęściej radzą sobie z prostą ramą z ramą pochyloną lub stałą

Podłączenie baterii słonecznej do autonomicznego systemu zasilania powinno odbywać się za pomocą kontrolera ładowania. To urządzenie nie tylko prawidłowo rozprowadzi przepływ energii elektrycznej, ale także zapobiegnie głębokiemu rozładowaniu akumulatora, zwiększając jego żywotność. Wszelkie połączenia, w tym podłączenie falownika 220 V, należy wykonać przewodami miedzianymi o przekroju co najmniej 3-4 m2. mm - pozwoli to uniknąć omowych strat energii.

Kontroler ładowania baterii słonecznej pozwoli na pracę z maksymalnym prądem wyjściowym i zabezpieczy akumulatory przed nadmiernym rozładowaniem

Na koniec chciałbym polecić monitorowanie baterii słonecznej nie tylko za pomocą wskaźników i igieł przyrządów. Należy pamiętać, że brudne szkło może zmniejszyć wydajność instalacji o 50% lub więcej. Nie zapomnij o regularnym sprzątaniu, a zmontowana przez Ciebie instalacja odwdzięczy Ci się kilowatami całkowicie darmowej, a co najważniejsze, przyjaznej dla środowiska energii.

Wideo: Montaż panelu słonecznego samodzielnie

Dziś nie ma przeszkód w montażu panelu słonecznego własnymi rękami. Nie ma problemów ani z zakupem fotokomórek, ani z zakupem sterownika czy konwertera energii. Mamy nadzieję, że ten artykuł stanie się dla Ciebie punktem wyjścia na drodze do autonomicznego domu i wreszcie zabierzesz się do pracy. Czekamy na Twoje pytania, pomysły i sugestie dotyczące projektowania i udoskonalania paneli słonecznych. Do zobaczenia!

Powiązane posty:

Nie znaleziono podobnych wpisów.

Zapotrzebowanie na alternatywne źródła energii rośnie z każdym dniem. Rzemieślnicy aktywnie opanowują sposoby wytwarzania baterii słonecznej własnymi rękami.

Etap przygotowawczy: co musisz wiedzieć o panelach słonecznych

Aby samodzielnie wykonać baterię słoneczną, możesz użyć specjalnie zakupionych półfabrykatów lub maksymalnie wykorzystać materiał dostępny w domowym warsztacie - diody, tranzystory, folię.

W większości przypadków panele słoneczne nie mogą zastąpić pełnoprawnej elektrowni i zapewnić napięcie robocze 220 V do działania potężnych urządzeń elektrycznych. Ograniczenia wynikają z ich wysokiego kosztu i dużej powierzchni wolnej przestrzeni do instalacji.

Często wykorzystywane są jako dodatkowe źródło energii w niezelektryfikowanych domkach letniskowych.

Sprawność paneli fotowoltaicznych uzależniona jest od warunków atmosferycznych, natężenia promieni słonecznych oraz kąta padania strumienia świetlnego.

Niewielka liczba pogodnych dni w danym regionie, silne zacienienie działki może być przyczyną nieopłacalności ekonomicznej nowej instalacji: okres zwrotu będzie dłuższy niż okres użytkowania (do 30 lat).

Miejsce montażu baterii słonecznej w domu powinno być dobrze oświetlone, najlepiej zlokalizowane nad poziomem gruntu (na dachu), a sama konstrukcja powinna mieć możliwość korygowania swojego położenia w przestrzeni tak, aby promienie słoneczne padały prostopadle do powierzchni budynku. ogniwa słoneczne.

Jak zbudować własną baterię słoneczną

Do montażu baterii słonecznej potrzebujesz:

• Wykonaj ramę - ramę z narożników aluminiowych lub listew drewnianych. Można wybrać dowolny kształt obudowy i odpowiednio kształt baterii słonecznej. Konieczne jest przygotowanie podkładu z płyty pilśniowej i szkła ochronnego w rozmiarze.
• Lutowanie ogniw słonecznych. Najbardziej krytyczny etap: ostateczna wydajność akumulatora zależy od wysokiej jakości lutowania. 3. Umieść płytkę w ramce i uszczelnij ją - ostatni etap pracy.

Główną część baterii słonecznej stanowią fotokomórki, które zamieniają energię światła dziennego na energię elektryczną.

Przemysł produkuje 3 rodzaje płytek: monokrystaliczne, polikrystaliczne i cienkowarstwowe (amorficzne). Tylko pierwsze 2 są niedrogie i kupowane jako puste miejsca do przyszłych eksperymentów domowych.

Różnica między nimi to wydajność – odpowiednio do 14% i 9%, trwałość – 30 i 20 lat użytkowania oraz wrażliwość na natężenie światła słonecznego.

Tylko akumulatory z przewodnikami polikrystalicznymi nie zmniejszają produkcji prądu przy pochmurnej pogodzie.

Warto kupować fotokomórki drugiej klasy po przecenie – nie nadają się do celów przemysłowych, a istniejące wady nie wpływają negatywnie na jakość domowych wyrobów.

Zakupione fotokomórki należy ze sobą zlutować. Oddzielny element zapewnia napięcie 0,5 V; zwykle rzemieślnicy zakładają, że napięcie znamionowe gotowego produktu wynosi 18 V.

Prawidłowo łącząc obwód, łatwo jest osiągnąć pożądane właściwości konsumenckie: połączenie równoległe zwiększa prąd, połączenie szeregowe zwiększa napięcie.

Na stole warsztatowym powinna znajdować się lutownica, topnik i lut. Cyna druciana, topnik bezkwasowy, pozostawiający minimalną ilość tłustych pozostałości.

Płytki krzemowe umieszcza się na szkle ochronnym, pozostawiając odstęp 5 mm: po podgrzaniu fotokomórki rozszerzają się. Podczas lutowania należy zwrócić uwagę na polaryzację - ścieżki ze znakiem ujemnym i dodatnim nie są trudne do rozróżnienia.

Notatka!

Lepiej kupić ogniwa słoneczne z płaskimi przewodnikami już przylutowanymi do ogniw słonecznych i po prostu samodzielnie połączyć je w obwód. Skrajne elementy obwodu wyprowadzone są na wspólną szynę.

Dodatkowo należy przylutować diodę Schottky'ego 31DQ03 lub podobną, aby zapobiec samorozładowaniu akumulatora w stanie nieaktywnym.

Rdzeń baterii słonecznej jest gotowy, pozostaje tylko umieścić go w przygotowanej obudowie. Następnie na środek każdej fotokomórki nakłada się jedną kroplę żaroodpornego uszczelniacza (jeśli jest ich kilka, wówczas płytka może pęknąć podczas rozszerzania się pod wpływem ogrzewania) i ostrożnie przykrywa podłożem, a następnie pokrywką.

Połączenia należy uszczelnić silikonem i gotowy produkt, który może stanowić alternatywę dla fotokomórek przemysłowych

Zdjęcia paneli słonecznych wykonanych z improwizowanych elementów radiowych zaskakują oryginalnością, choć parametry techniczne nie są zbyt imponujące.

Notatka!

Do produkcji energii elektrycznej w domu można wykorzystać różnorodne materiały:

• Tranzystory typu KT lub P, wewnątrz których znajduje się półprzewodnikowy element krzemowy. Odcięta jest od nich metalowa osłona, a otwarta płytka może pełnić funkcję fotokomórki, jej napięcie wynosi 0,35 V.
• Diody D223B. Ich przewaga nad innymi to napięcie 0,35 V przy kompaktowych rozmiarach, wygodna obudowa i łatwe czyszczenie ze zbędnej farby za pomocą acetonu do późniejszych prac.
• Folia miedziana.

Aby nabrał właściwości przekształcania energii słonecznej w energię elektryczną, konieczne jest przeprowadzenie specjalnego przetwarzania:

• Odtłuścić.
• Przetrzeć papierem ściernym, aby usunąć ochronną warstwę tlenku i możliwą korozję. Podgrzewaj na palniku gazowym do momentu wytworzenia się tlenku miedzi – płyta zmienia kolor na czarny i następnie nagrzewa się przez pół godziny.
• Po powolnym schłodzeniu przedmiot obrabiany jest dokładnie myty pod bieżącą wodą, aby usunąć czarny film.

Pożądanym półprzewodnikiem jest płytka z cienką warstwą tlenku miedzi. W przeciwieństwie do dwóch pierwszych opcji, lutowanie nie jest tutaj potrzebne do dalszej pracy.

Musisz umieścić roztwór soli w 2 kawałkach folii tego samego rozmiaru, ale różniących się właściwościami - wersję przetworzoną i pierwotną.

Nie powinny się stykać, należy je zacisnąć „krokodylkami” z drutami. Biegun dodatni dotyczy czystej miedzi, biegun ujemny dotyczy tlenku. Roztwór soli w przezroczystym pojemniku nie sięga górnej krawędzi płytek o 2-3 cm.

Nie każdy może kupić panele fotowoltaiczne, ze względu na stosunkowo wysoką cenę, bezboleśnie dla budżetu rodzinnego. Wykaż się kreatywnością techniczną, spraw radość swojemu domowi i zaskocz gości wynikami swojej pracy.

Notatka!

Zdjęcie baterii słonecznej własnymi rękami

Bateria słoneczna to urządzenie, które pozwala na wytwarzanie prądu za pomocą specjalnych fotokomórek. Pomaga znacznie obniżyć koszty energii elektrycznej i uzyskać niewyczerpane źródło energii elektrycznej. Możesz nie tylko kupić taką instalację gotową, ale także wykonać ją samodzielnie. Panel fotowoltaiczny do prywatnego domu będzie idealnym rozwiązaniem, które pozwoli uniknąć częstych przerw w dostawie prądu.

Informacje ogólne

Zanim zrobisz baterię słoneczną w domu, musisz szczegółowo przestudiować jej strukturę, zasadę działania, zalety i wady. Mając te informacje, możesz prawidłowo wybrać niezbędne komponenty, które będą działać przez długi czas i będą korzystne.

Konstrukcja i zasada działania

Wszystkie typy konstrukcji działają na zasadzie zamiany energii emitowanej przez pobliską gwiazdę na energię elektryczną. Dzieje się tak dzięki specjalnym fotokomórkom, które łączą się w szereg i tworzą wspólną strukturę. Jako przetworniki energii wykorzystywane są elementy półprzewodnikowe wykonane z krzemu.

Zasada działania panelu słonecznego:

1. Światło pochodzące ze Słońca uderza w fotokomórki.
2. Wybija wolne elektrony z ostatnich orbit wszystkich atomów krzemu.
3. Z tego powodu pojawia się duża liczba wolnych elektronów, które zaczynają szybko i chaotycznie przemieszczać się pomiędzy elektrodami.
4. Konsekwencją tego procesu jest wytwarzanie prądu stałego.
5. Następnie jest on szybko konwertowany na zmienną i wysyłany do urządzenia odbiorczego.
6. Rozprowadza otrzymaną energię elektryczną po całym domu.

Zalety i wady

Panele słoneczne DIY mają wiele zalet w porównaniu z projektami fabrycznymi i innymi źródłami energii. Dzięki temu urządzenia szybko zyskują popularność i są stosowane na całym świecie.

Wśród pozytywnych aspektów paneli słonecznych należy podkreślić:

Pomimo wielu zalet panele fotowoltaiczne mają również wady. Należy je wziąć pod uwagę przed rozpoczęciem produkcji konstrukcji i jej montażu.

Wady obejmują:

Aby gotowa konstrukcja mogła sprawnie spełniać swoje funkcje i zapewniać ludziom wystarczającą ilość energii elektrycznej, konieczne jest jej prawidłowe wyprodukowanie. Aby to zrobić, należy wziąć pod uwagę wiele czynników i wybrać wyłącznie materiały wysokiej jakości.

Podstawowe wymagania

Przed wykonaniem baterii słonecznej własnymi rękami należy wykonać szereg działań przygotowawczych i dokładnie przestudiować wszystkie wymagania dotyczące urządzenia. Pomoże to uzyskać działającą instalację i uprości proces instalacji.

Aby mieć pewność, że panel słoneczny będzie działał z maksymalnym potencjałem, muszą zostać spełnione następujące wymagania:

Materiały i narzędzia

Fotokomórki są uważane za najważniejsze części urządzenia. Producenci oferują klientom tylko 2 odmiany: krzem monokrystaliczny (wydajność do 13%) i krzem polikrystaliczny (wydajność do 9%).

Pierwsza opcja nadaje się tylko do pracy przy słonecznej pogodzie, a druga - przy każdej pogodzie. Innymi ważnymi elementami konstrukcyjnymi są przewodniki. Służą do łączenia ze sobą ogniw fotowoltaicznych.

Do wykonania panelu Będziesz potrzebować następujących materiałów i narzędzi:

Procedura

Aby wykonać panele słoneczne własnymi rękami w domu, musisz przestrzegać sekwencji działań. Tylko w tym przypadku można uniknąć błędów i osiągnąć pożądany rezultat.

Proces produkcji paneli jest prosty i składa się z następujących kroków:

1. Pobiera się zestaw fotokomórek poli- lub monokrystalicznych, a części montuje się we wspólną strukturę. Ich liczbę ustala się na podstawie wymagań właścicieli domów.
2. Na fotokomórki nanoszone są kontury utworzone z przewodników lutowanych cyną. Operację tę wykonuje się na płaskiej szklanej powierzchni za pomocą lutownicy.
3. Zgodnie z przygotowanym wcześniej obwodem elektrycznym wszystkie ogniwa są ze sobą połączone. W takim przypadku konieczne jest podłączenie diod bocznikowych. Idealną opcją dla baterii słonecznej byłoby zastosowanie diod Schottky'ego, aby zapobiec rozładowaniu panelu w nocy.
4. Struktura komórkowa zostaje przeniesiona na otwartą przestrzeń i przetestowana pod kątem funkcjonalności. Jeśli nie ma żadnych problemów, możesz rozpocząć montaż ramy.
5. W tym celu stosuje się specjalne narożniki aluminiowe, które mocuje się do elementów nadwozia za pomocą okuć.
6. Na wewnętrzne części listew nakłada się cienką warstwę szczeliwa silikonowego i równomiernie rozprowadza.
7. Na nim kładzie się arkusz pleksi lub poliwęglanu i mocno dociska do konturu ramy.
8. Konstrukcję pozostawia się na kilka godzin, aby szczeliwo silikonowe całkowicie wyschło.
9. Po zakończeniu tego procesu przeźroczysty arkusz dodatkowo mocuje się do korpusu za pomocą sprzęgieł.
10. Wybrane fotokomórki wraz z przewodnikami umieszcza się wzdłuż całej wewnętrznej części powstałej powierzchni. W takim przypadku ważne jest pozostawienie niewielkiej odległości (około 5 milimetrów) pomiędzy sąsiednimi komórkami. Aby uprościć tę procedurę, możesz wcześniej zastosować niezbędne oznaczenia.
11. Zainstalowane ogniwa są trwale mocowane do ramy za pomocą silikonu montażowego, a panel jest całkowicie uszczelniony. Wszystko to pomoże wydłużyć żywotność baterii słonecznej.
12. Produkt pozostawia się nałożoną mieszaninę do wyschnięcia i uzyskuje swój ostateczny wygląd.

Produkty ze złomu

Baterię słoneczną można złożyć nie tylko z drogich materiałów, ale także z improwizowanych materiałów. Gotowy projekt, choć będzie mniej wydajny, pozwoli zaoszczędzić trochę na energii elektrycznej.

Jest to jedna z najprostszych i najtańszych opcji wykonania domowego panelu słonecznego. Urządzenie będzie oparte na diodach niskonapięciowych, które wykonano w szklanej obudowie.

Bateria jest wykonywana zgodnie z następującą sekwencją czynności:

Folia miedziana

Jeśli potrzebujesz uzyskać niewielką ilość prądu, możesz zrobić baterię słoneczną ze zwykłej folii.

Gotowy projekt będzie miał niską moc, więc można go używać tylko do ładowania małych urządzeń.

Instrukcja krok po kroku:

Puszki piwa

Ta prosta metoda wykonania baterii nie wymaga dużych nakładów finansowych. Za jego pomocą można uzyskać niewielką ilość prądu, co nieznacznie obniży koszty.

Procedura:

Własnoręcznie wykonany panel słoneczny to wspaniałe urządzenie, które może obniżyć koszty energii. Jeśli zostanie wykonany prawidłowo i zastosuje się do wszystkich zaleceń, można uzyskać produkt wysokiej jakości, który będzie służył przez wiele lat.