Jak samemu zrobić baterię słoneczną: instrukcje krok po kroku

DIY bateria słoneczna z improwizowanych środków i materiałów w domu

Pomimo tego, że żyjemy w nowoczesnym i szybko rozwijającym się świecie, zakup i montaż paneli słonecznych to nadal los osób zamożnych. Koszt jednego panelu, który wyprodukuje tylko 100 watów, waha się od 6 do 8 tysięcy rubli.Nie licząc tego, że trzeba będzie dokupić kondensatory, akumulatory, kontroler ładowania, falownik sieciowy, konwerter i inne rzeczy osobno. Ale jeśli nie masz dużo środków, a chcesz przestawić się na przyjazne dla środowiska źródło energii, to mamy coś dla Ciebie. dobra wiadomość - panel słoneczny można odebrać w domu. A jeśli zastosujesz się do wszystkich zaleceń, jego wydajność nie będzie gorsza niż w przypadku komercyjnie montowanej wersji. W tej części przyjrzymy się montażowi krok po kroku

Zwrócimy również uwagę na materiały, z których można zmontować panele słoneczne.

Z diod

To jeden z najbardziej budżetowych materiałów. Jeśli zamierzasz zrobić baterię słoneczną do swojego domu z diod, pamiętaj, że za pomocą tych komponentów montowane są tylko małe panele słoneczne, które mogą zasilać wszelkie drobne gadżety. Najlepiej nadają się diody D223B. Są to diody w stylu radzieckim, które są dobre, ponieważ mają szklaną obudowę, ze względu na swoje rozmiary mają dużą gęstość montażu i mają ładną cenę.

Następnie przygotowujemy powierzchnię pod przyszłe umieszczenie diod. Może to być deska drewniana lub dowolna inna powierzchnia. Wymagane jest wykonanie w nim otworów na całej jego powierzchni, między otworami należy zachować odległość od 2 do 4 mm.

Po tym, jak weźmiemy nasze diody i włożymy je aluminiowymi ogonkami do tych otworów. Następnie ogony należy zagiąć względem siebie i przylutować, aby po otrzymaniu energii słonecznej rozdzielały energię elektryczną w jeden „system”.

Nasze prymitywne ogniwo słoneczne ze szklaną diodą jest gotowe. Na wyjściu może dostarczyć energię o wartości kilku woltów, co jest dobrym wskaźnikiem dla montażu rękodzielniczego.

Z tranzystorów

Ta opcja będzie już poważniejsza niż diodowa, ale nadal jest przykładem trudnego ręcznego montażu.

Aby zrobić baterię słoneczną z tranzystorów, najpierw potrzebujesz samych tranzystorów. Na szczęście można je kupić na prawie każdym rynku lub w sklepach z elektroniką.

Po zakupie będziesz musiał odciąć osłonę tranzystora. Pod pokrywką kryje się najważniejszy i niezbędny dla nas element - kryształ półprzewodnikowy.

Następnie przygotowujemy ramę naszej baterii słonecznej. Możesz użyć zarówno drewna, jak i plastiku. Plastik na pewno byłby lepszy. Wiercimy w nim otwory na wyjścia tranzystorów.

Następnie wkładamy je do ramy i lutujemy między sobą, przestrzegając norm „wejście-wyjście”.

Na wyjściu taka bateria może zapewnić wystarczającą moc do wykonywania pracy, na przykład kalkulator lub mała żarówka diodowa. Ponownie, taki panel słoneczny jest montowany wyłącznie dla zabawy i nie stanowi poważnego elementu „zasilającego”.

Z puszek aluminiowych

Ta opcja jest już poważniejsza niż dwie pierwsze. Jest to również niesamowicie tani i wydajny sposób na pozyskiwanie energii. Jedyną rzeczą jest to, że na wyjściu będzie to znacznie więcej niż w wariantach diod i tranzystorów i nie będzie to elektryczne, ale termiczne. Wszystko czego potrzebujesz to duża ilość puszek aluminiowych i etui. Drewniany korpus dobrze się sprawdza. W przypadku przednia część musi być pokryta pleksi. Bez tego bateria nie będzie działać efektywnie.

Następnie za pomocą narzędzi na dnie każdego słoika wybijane są trzy otwory. U góry z kolei wykonany jest krój w kształcie gwiazdy.Swobodne końce są wygięte na zewnątrz, co jest konieczne, aby nastąpiła poprawa turbulencji ogrzanego powietrza.

Po tych manipulacjach brzegi są składane w podłużne linie (rury) do korpusu naszej baterii.

Następnie pomiędzy rurami a ścianą/ścianą tylną układana jest warstwa izolacji (wełna mineralna). Następnie kolektor zamykany jest przezroczystym poliwęglanem komórkowym.

Które ogniwa fotowoltaiczne najlepiej nadają się na panel słoneczny i gdzie mogę je znaleźć

Domowe panele słoneczne zawsze będą o krok za swoimi fabrycznymi odpowiednikami i to z kilku powodów. Po pierwsze, znani producenci starannie dobierają fotokomórki, odsiewając komórki o niestabilnych lub obniżonych parametrach. Po drugie, w produkcji baterii słonecznych stosuje się specjalne szkło o zwiększonej przepuszczalności światła i obniżonym współczynniku odbicia - prawie niemożliwe jest znalezienie tego w sprzedaży. I po trzecie, przed przystąpieniem do produkcji seryjnej, wszystkie parametry wzorów przemysłowych są testowane za pomocą modeli matematycznych. W efekcie minimalizuje się wpływ nagrzewania się ogniw na sprawność baterii, poprawia się system odprowadzania ciepła, znajduje optymalny przekrój szyn łączących, bada się sposoby zmniejszenia szybkości degradacji fotokomórek itp. niemożliwe do rozwiązania takich problemów bez wyposażonego laboratorium i odpowiednich kwalifikacji.

Niski koszt domowej roboty panele słoneczne pozwalają na zbudowanie instalacji, co pozwala całkowicie zrezygnować z usług firm energetycznych

Niemniej jednak panele słoneczne do samodzielnego montażu wykazują dobre wyniki i nie pozostają tak daleko w tyle za przemysłowymi odpowiednikami.Jeśli chodzi o cenę, to tutaj zyskujemy ponad dwa razy, czyli przy tym samym koszcie, domowe produkty dadzą dwa razy więcej prądu.

Biorąc pod uwagę wszystkie powyższe, wyłania się obraz, które ogniwa słoneczne są odpowiednie dla naszych warunków. Folie znikają z powodu braku sprzedaży, a amorficzne z powodu krótkiej żywotności i niskiej wydajności. Pozostają komórki krystalicznego krzemu. Muszę powiedzieć, że w pierwszym domowym urządzeniu lepiej zastosować tańsze „polikryształy”. I dopiero po uruchomieniu technologii i „wypełnieniu ręki” należy przejść na ogniwa monokryształowe.

Tanie ogniwa fotowoltaiczne o niskiej jakości nadają się do uruchomienia w technologiach - podobnie jak wysokiej jakości urządzenia można je kupić na zagranicznych parkietach

Jeśli chodzi o to, skąd wziąć niedrogie ogniwa słoneczne, można je znaleźć na zagranicznych platformach handlowych, takich jak Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon itp. Sprzedawane są tam zarówno w postaci pojedynczych fotokomórek o różnych rozmiarach i wydajności, jak i gotowe zestawy do montażu paneli słonecznych o dowolnej mocy.

Czy można zastąpić płyty fotowoltaiczne czymś innym?

Rzadko się zdarza, aby mistrz domowy nie miał cennego pudełka ze starymi komponentami radiowymi. Ale diody i tranzystory ze starych odbiorników i telewizorów to wciąż te same półprzewodniki ze złączami p-n, które po oświetleniu światłem słonecznym generują prąd. Wykorzystując te właściwości i łącząc kilka urządzeń półprzewodnikowych można zrobić prawdziwą baterię słoneczną.

Do produkcji baterii słonecznej o małej mocy można użyć starej podstawy elementów półprzewodnikowych

Uważny czytelnik natychmiast zapyta, co to za haczyk.Po co płacić za fabryczne ogniwa mono- lub polikrystaliczne, skoro można używać tego, co dosłownie leży pod nogami. Jak zawsze diabeł tkwi w szczegółach. Faktem jest, że najpotężniejsze tranzystory germanowe umożliwiają uzyskanie napięcia nie większego niż 0,2 V w jasnym słońcu przy natężeniu prądu mierzonym w mikroamperach. Aby osiągnąć parametry, jakie wytwarza płaska fotokomórka krzemowa, potrzeba kilkudziesięciu, a nawet setek półprzewodników. Bateria wykonana ze starych komponentów radiowych nadaje się tylko do ładowania latarni kempingowej LED lub małej baterii do telefonu komórkowego. Do realizacji większych projektów niezbędne są zakupione ogniwa fotowoltaiczne.

Niezależna praca

jak zrobić baterię słoneczną

Chcę od razu powiedzieć - nie miej nadziei, że sam zbudujesz urządzenie, które w pełni pokryje wszystkie koszty domu i zapewni budynkowi prąd o napięciu 220 woltów. Wymiary takiej instalacji byłyby ogromne, ponieważ jedna płyta generuje prąd elektryczny o napięciu zaledwie 0,5 V. Optymalne dla domowych produktów jest napięcie nominalne 18 woltów. Na tym wskaźniku skupimy się przy obliczaniu wymaganej liczby fotokomórek do akumulatora.

Dla lepszego mocowania kładziemy boki na klej i przykręcamy je wkrętami samogwintującymi. Aby ułatwić lutowanie bloków, skrzynkę dzielimy na dwie części za pomocą pręta zamocowanego na środku pudełka.

Na co zwrócić uwagę przy wyborze fotokomórek?

Do produkcji takich ogniw słonecznych stosuje się dwa rodzaje ogniw słonecznych - z krzemu polikrystalicznego i monokrystalicznego.Jednak montując je w domu własnymi rękami, musisz wiedzieć, że wydajność pierwszego projektu jest wyższa niż drugiego - 17,5% w porównaniu z 15%.

Dzięki temu zrozumiesz, ile potrzebujesz kupić ogniwa słoneczne i ile miejsca potrzebujesz, aby zainstalować baterie. Ważny jest również kąt nachylenia panelu, który powinien znajdować się po najbardziej słonecznej stronie domu.

Ważne jest, aby kąt nachylenia można było zmienić, aby improwizowane panele były wykorzystywane bardziej efektywnie.

Fotokomórki są połączone za pomocą przylutowanych do nich przewodów zarówno szeregowo, jak i równolegle, co zwiększa wytrzymałość napięciową i prądową, a także pozwala uzyskać energię nawet w przypadku uszkodzenia jednego z ich elementów.

W panelach słonecznych oprócz przewodników znajdują się półprzewodniki, które chronią je przed przegrzaniem - diody. Rzeczywiście, w ciemności konstrukcja aktywnie pochłania energię zgromadzoną dzięki akumulatorowi, który jest konwencjonalnym akumulatorem ołowiowym.

Energia słoneczna z korzyścią dla ludzi

Węglowodorowe nośniki energii mają odwagę się wyczerpać, a ich wykorzystanie nie zawsze następuje w czystych procesach technologicznych. Dlatego obserwujemy ciągłe zanieczyszczenie środowiska, w którym żyją ludzie.

Wykorzystanie alternatywnych źródeł energii elektrycznej uratuje środowisko dla przyszłych pokoleń. Wykorzystanie energii słonecznej ma szereg zalet:

• niewyczerpany potencjał. Oprawa jest w stanie zaspokoić potrzeby człowieka w dowolnej ilości czystej energii, jakiej potrzebuje;
• energia ciszy. Przekształcenie światła słonecznego w energię elektryczną odbywa się w całkowitej ciszy.Jest to ważny czynnik odróżniający ten proces od innych metod pozyskiwania energii elektrycznej;
• wolne światło. Promienie słoneczne przenikają wszędzie i za darmo ogrzewają każdego mieszkańca. Raz zainwestowany w zakup paneli fotowoltaicznych właściciel może mieć gwarancję, że moduł będzie działał przez dwadzieścia lat.

Dlaczego ludzie zaczynają myśleć o alternatywnej energii?

Ponieważ chcą mieć zapasowe źródło zasilania.

Zanim zaczniesz budować baterię słoneczną własnymi rękami w domu, musisz jasno określić, po co jest wykonywana praca. Jeśli robi się to w celu zaoszczędzenia pieniędzy, musisz zrozumieć, że zwrot konstrukcji zrób to sam z improwizowanych środków zależy od kosztu użytych materiałów. Z drugiej strony oszczędność na materiałach eksploatacyjnych prowadzi do skrócenia żywotności. Musisz więc szukać „złotego środka”.

W najbardziej budżetowej opcji będziesz potrzebować:

• narożnik aluminiowy;
• szkło;
• fotokomórki i przewodniki;
• diody i materiał ramy;
• szpachlówka;
• multimetr;
• lutownica;
• cyna;
• strumień;
• opony do lutowania;
• szpachlówka
• śruby;
• farba i oplot do izolacji kabli.

Urządzenie

U źródła urządzenia na baterie słoneczne leży zjawisko efektu fotoelektrycznego, odkryte w XX wieku przez A. Einsteina. Okazało się, że w niektórych substancjach, pod wpływem światła słonecznego lub innych substancji, odrywane są naładowane cząstki. Odkrycie to doprowadziło w 1953 roku do stworzenia pierwszego modułu słonecznego.

Materiałem do produkcji elementów są półprzewodniki - połączone płyty z dwóch materiałów o różnej przewodności.Najczęściej do ich produkcji stosuje się krzem polikrystaliczny lub monokrystaliczny z różnymi dodatkami.

Pod wpływem światła słonecznego w jednej warstwie pojawia się nadmiar elektronów, aw drugiej ich niedobór. „Dodatkowe” elektrony trafiają w obszar z ich brakiem, proces ten nazywa się przejściem p-n.

Ogniwo słoneczne składa się z dwóch warstw półprzewodnikowych o różnej przewodności

Pomiędzy materiałami, które tworzą nadmiar i niedobór elektronów, umieszczona jest warstwa barierowa, która zapobiega przejściu. Jest to konieczne, aby prąd występował tylko wtedy, gdy istnieje źródło zużycia energii.

Fotony światła uderzające w powierzchnię wybijają elektrony i dostarczają im energii niezbędnej do pokonania warstwy barierowej. Ujemne elektrony przechodzą z przewodnika p do przewodnika n, a elektrony dodatnie podążają przeciwną drogą.

Ze względu na różną przewodność materiałów półprzewodnikowych możliwe jest wytworzenie ukierunkowanego ruchu elektronów. W ten sposób generowany jest prąd elektryczny.

Elementy są ze sobą połączone szeregowo, tworząc panel o większej lub mniejszej powierzchni, zwany baterią. Takie baterie można bezpośrednio podłączyć do źródła zużycia. Ale ponieważ aktywność słoneczna zmienia się w ciągu dnia i całkowicie ustaje w nocy, używane są baterie, które gromadzą energię podczas braku światła słonecznego.

Niezbędnym elementem w tym przypadku jest kontroler. Służy do kontroli ładowania akumulatora i wyłącza akumulator po pełnym naładowaniu.

Prąd generowany przez baterię słoneczną jest stały, aby go użyć należy zamienić na prąd przemienny. Po to jest falownik.

Ponieważ wszystkie urządzenia elektryczne zużywające energię są zaprojektowane na określone napięcie, w systemie potrzebny jest stabilizator, aby zapewnić pożądane wartości.

Dodatkowe urządzenia są instalowane między modułem słonecznym a konsumentem

Tylko w przypadku obecności wszystkich tych elementów możliwe jest uzyskanie sprawnego systemu, który dostarcza energię do odbiorców i nie grozi ich wyłączeniem.

Projekt systemu i wybór miejsca

Projekt instalacji solarnej obejmuje obliczenia wymaganej wielkości płyty solarnej. Jak wspomniano powyżej, rozmiar baterii jest zwykle ograniczony przez drogie ogniwa fotowoltaiczne.

Ogniwo słoneczne musi być zainstalowane pod pewnym kątem, aby zapewnić maksymalne naświetlenie płytek krzemowych na działanie promieni słonecznych. Najlepszą opcją są baterie, które mogą zmieniać kąt nachylenia.

Miejsce montażu płyt słonecznych może być najbardziej zróżnicowane: na ziemi, na skośny lub płaski dach domu, na dachach pomieszczeń gospodarczych.

Jedynym warunkiem jest umieszczenie baterii po słonecznej stronie działki lub domu, nie zacienionej przez wysoką koronę drzew. W takim przypadku optymalny kąt nachylenia należy obliczyć według wzoru lub za pomocą specjalistycznego kalkulatora.

Kąt nachylenia będzie zależał od położenia domu, pory roku i klimatu. Pożądane jest, aby bateria miała możliwość zmiany kąta nachylenia w zależności od sezonowych zmian wysokości słońca, ponieważ. działają najskuteczniej, gdy promienie słoneczne padają prostopadle do powierzchni.

Dla europejskiej części krajów WNP zalecany kąt nachylenia stacjonarnego wynosi 50 - 60º.Jeśli projekt przewiduje urządzenie do zmiany kąta nachylenia, to zimą lepiej umieścić baterie pod kątem 70 º do horyzontu, latem pod kątem 30 º

Z obliczeń wynika, że ​​z 1 metra kwadratowego instalacji słonecznej można uzyskać 120 watów. Dlatego na podstawie obliczeń można ustalić, że aby zapewnić przeciętnej rodzinie energię elektryczną w ilości 300 kW miesięcznie, wymagany jest system solarny o powierzchni co najmniej 20 metrów kwadratowych.

Problematyczne będzie natychmiastowe zainstalowanie takiego systemu słonecznego. Ale nawet zainstalowanie 5-metrowej baterii pomoże zaoszczędzić energię i wniesie skromny wkład w ekologię naszej planety. Zalecamy również zapoznanie się z zasadą obliczania wymaganej liczby paneli słonecznych.

Bateria słoneczna może służyć jako zapasowe źródło energii w przypadku częstego wyłączania centralnego zasilania. Do automatycznego przełączania konieczne jest zapewnienie systemu zasilania awaryjnego.

Taki system jest wygodny, ponieważ podczas korzystania z tradycyjnego źródła energii elektrycznej akumulator systemu słonecznego jest jednocześnie ładowany. Sprzęt obsługujący baterię słoneczną znajduje się wewnątrz domu, dlatego konieczne jest zapewnienie dla niego specjalnego pomieszczenia.

Umieszczając akumulatory na pochyłym dachu domu nie zapomnij o kącie panelu, idealny, gdy akumulator posiada urządzenie do zmiany kąta pory roku

Instalacja i podłączenie baterii słonecznej do odbiorców

Z kilku powodów domowy panel słoneczny jest dość delikatnym urządzeniem, dlatego wymaga ułożenia niezawodnej ramy nośnej.Idealną opcją byłaby konstrukcja, która pozwala zorientować źródło darmowej energii elektrycznej w obu płaszczyznach, ale złożoność takiego systemu jest najczęściej mocnym argumentem na rzecz prostego systemu nachylonego. Jest to ruchoma rama, którą można ustawić pod dowolnym kątem do oprawy. Poniżej przedstawiono jedną z opcji ramy zrzuconej z drewnianej belki. Do jego produkcji można użyć metalowych narożników, rur, opon itp. - wszystkiego, co jest pod ręką.

Rysunek ramy panelu słonecznego

Aby podłączyć panel słoneczny do akumulatorów, potrzebujesz kontrolera ładowania. Urządzenie to będzie monitorować stopień naładowania i rozładowania akumulatorów, sterować prądem wyjściowym i przełączać się na zasilanie sieciowe w przypadku znacznego spadku napięcia. Urządzenie o wymaganej mocy i wymaganej funkcjonalności można kupić w tych samych punktach sprzedaży, w których sprzedawane są fotokomórki. Jeśli chodzi o zasilanie odbiorców domowych, będzie to wymagało przekształcenia napięcia niskiego napięcia na 220 V. Z powodzeniem radzi sobie z tym inne urządzenie, falownik. Muszę powiedzieć, że przemysł krajowy produkuje niezawodne urządzenia o dobrych parametrach użytkowych, więc konwerter można kupić na miejscu - w tym przypadku „prawdziwa” gwarancja będzie premią.

Jedna bateria słoneczna nie wystarczy na pełnowartościowe zasilanie w domu - przydadzą się też baterie, kontroler ładowania i falownik

Wszystko o montażu ogniw słonecznych

Kiedy skończysz z ramą, zacznij montować fotokomórki.Dla początkujących wskazane jest rozpoczęcie od stworzenia małej baterii, pozostawiając kilka paneli do wymiany w przypadku uszkodzenia. podczas lutowania. Te części tworzą 4 rzędy (po 12 elementów).

Maksymalna całkowita moc powinna wynosić około 85 watów:

• jeśli do baterii jest używanych wiele ogniw, na samym początku należy je posortować według liczby wytworzonych woltów. W przeciwnym razie element z najmniejszą liczbą woltów będzie oporem;
• elementy układane są na ramie odwrotną stroną, tj. w dół przedniej powierzchni. Następnie przygotuj lutownicę, topnik, alkohol, waciki;
• następnie przejdź do lutowania. Proces lutowania jest przeprowadzany ostrożnie, ponieważ przy dużej sile elementy mogą ulec uszkodzeniu. przewody łączące jednego elementu ułożone są w taki sposób, aby krzyżowały się z punktami lutowniczymi na odwrocie drugiego elementu;
• w kolejnym etapie przestawiają się na lutowanie dwumilimetrowej opony do ogniw słonecznych – proces jest prosty, ale dość rutynowy. Rozmiar opony określa się na podstawie szerokości dwóch elementów i odległości między nimi (0,5-1 cm). Wszystkie inne opony są mierzone zgodnie z długością pierwszej.
• Teraz, po zwilżeniu wacika w alkoholu, odtłuść miejsca, w których opona będzie lutowana. Następnie te miejsca rysuje się ołówkiem, co nie jest wymagane w przypadku już ocynowanej opony. Następnie opona jest starannie lutowana lutownicą. Nie ma potrzeby dodawania lutu - na szynie jest wystarczająco dużo lutu do lutowania wysokiej jakości.
• Najważniejsze, że nie ma występów, które po ułożeniu na szkle mogą prowadzić do uszkodzenia elementów. Punkty lutownicze ponownie przeciera się wacikiem zwilżonym alkoholem, aby usunąć resztki lutu. W ten sposób wszystkie elementy są lutowane;
• po zlutowaniu wszystkich opon lutujemy tylną stronę paneli: odtłuszczamy miejsce przyszłego lutowania, nakładamy topnik, lutujemy, usuwamy pozostałości lutowania. Aby połączenie było szeregowe, pierwsza magistrala (na pierwszym elemencie pierwszej taśmy) musi wyjść spod niej, na drugiej - być na górze, na trzeciej - wychodzić ponownie z dołu itd.;
• gdy wszystkie elementy zostaną zlutowane (zmontowane w taśmy), przystępują do odtłuszczenia szkła, na którym są następnie układane, nie zapominając o pozostawieniu odstępu od 0,5 do 1 cm między rzędami;
• gdy wszystkie fotokomórki są przylutowane, kolej na przyklejenie ich do ramy, do czego na tylną stronę każdego z elementów nakładana jest kropla silikonowego uszczelniacza, co zapewni niezawodne sklejenie. Po przymocowaniu elementów do szyby sprawdzają prąd, a także przegrzewanie paneli. Jeśli są, lepiej je wymienić;
• po skończonej pracy obowiązkowe jest owinięcie ich uzwojeniem na kabel miedziany, który połączy je ze sobą. Możesz go przykleić tym samym uszczelniaczem;
• pozostaje trochę przed końcem pracy - do uszczelnienia elementów, dla których są pokryte silikonem. Wystarczą dwie puszki po 300 mililitrów. Trudność dla wielu wynika z jego równomiernego rozmieszczenia, ponieważ silikon jest dość gruby. Po aplikacji powinno to zająć co najmniej 8 godzin;
• Zaleca się przetestowanie panelu słonecznego przed uszczelnieniem, aby upewnić się, że lutowanie jest wysokiej jakości. Jeśli pozwalają na to możliwości finansowe, zamiast taniego uszczelniacza można zastosować mieszanki. Najpierw mocowanie systemu wzdłuż krawędzi, potem pośrodku. Wypełnij przestrzeń między „wstążkami” fotokomórek. Dodając lakier akrylowy do uszczelniacza, pokryj tylną stronę mieszanką.
• Odpowiednia jest również folia 751, przeznaczona do klejenia aplikacji do maszyn reklamowych). Konieczne jest równomierne ułożenie folii, ponieważ. nic nie można później zmienić. Jeśli nie leży płasko, folii nie należy odrywać, bo. fotokomórki są zepsute. Bardzo ostrożnie, stopniowo usuwając warstwę z folii, wyprostowuje się ją od środka do krawędzi, lekko dociskając;
• płytki mocowane są do ramy za pomocą śrub umieszczonych na szynach.

Taki projekt przy słonecznej pogodzie będzie w stanie wyprodukować 70-85 watów na godzinę.

Wypełnienie silikonem

Można to uznać za skończone montaż w domu bateria słoneczna. Wraz z jej pojawieniem się w domu otrzymujesz energię przyjazną środowisku, która zmniejsza zużycie energii z tradycyjnych źródeł, które mają negatywny wpływ na środowisko i są szkodliwe dla zdrowia.

Wideo: Jak zrobić panel słoneczny w domu

Jak używać folii?

Folia może być również wykorzystana do stworzenia źródła zasilania, jednak zapewni niewiele energii. Odpowiednia jest zwykła folia o powierzchni 45 cm kwadratowych, którą należy umyć w wodzie z mydłem, aby usunąć tłuszcz. Oto przewodnik krok po kroku:

1. Za pomocą skóry usuwamy wszelkiego rodzaju korozję.
2. Arkusz folii nakładamy na kuchenkę elektryczną o mocy 1,1 kW i podgrzewamy, aż pojawią się na niej pomarańczowo-czerwone plamki. W przypadku dalszego ogrzewania plamy staną się czarne, co będzie wskazywać na tworzenie się tlenku miedzi.
3. Kontynuujemy podgrzewanie przez kolejne 30 minut, aby warstwa tlenku nabrała pożądanej grubości. Wyłącz palnik i pozwól arkuszowi ostygnąć. Powoli schładzając się, tlenek zaczyna się oddalać. Pod bieżącą wodą usuwamy pozostały tlenek bez zginania i uszkadzania blachy oraz cienkiej warstwy tlenku.
4. Ponownie wytnij ten sam kawałek folii - rozmiar pierwszego.
5. Bierzemy plastikową butelkę, odcinamy szyjkę i wkładamy tam oba kawałki, zabezpieczając je klamrami. Muszą być ustawione tak, aby się nie łączyć. Do elementu, który podgrzaliśmy, rysujemy zacisk ujemny, a do drugiego - dodatni.

Wlej roztwór soli fizjologicznej do butelki tak, aby około 2,5 cm pozostało do krawędzi elektrod.

Schemat foliowego panelu słonecznego

Bateria do dawania jest gotowa.

Oczywiście takie domowe urządzenie nie wystarczy do zapewnienia domu, ale można je wykorzystać do ładowania drobnych urządzeń elektrycznych lub jako źródło zasilania radia.

Bateria słoneczna: jak to działa

Po tym, jak Einstein opisał efekt fotoelektryczny, cała prostota tak pozornie złożonego zjawiska fizycznego została ujawniona światu. Opiera się na substancji, której poszczególne atomy są w stanie niestabilnym. Elektrony „bombardowane” przez fotony światła są wybijane ze swoich orbit – to są źródła prądu.

Przez prawie pół wieku efekt fotoelektryczny nie miał praktycznego zastosowania z jednego prostego powodu – nie istniała technologia otrzymywania materiałów o niestabilnej strukturze atomowej. Perspektywy dalszych badań pojawiły się dopiero wraz z odkryciem półprzewodników. Atomy tych materiałów albo mają nadmiar elektronów (przewodnictwo n), albo doświadczają w nich niedoboru (przewodnictwo p). Przy zastosowaniu struktury dwuwarstwowej z warstwą typu n (katodą) i warstwą typu p (anodą), „bombardowanie” fotonów światła wybija elektrony z atomów warstwy n. Opuszczając swoje miejsca, pędzą na swobodne orbity atomów warstwy p, a następnie wracają do swoich pierwotnych pozycji przez podłączony ładunek.Zapewne każdy z Was wie, że ruch elektronów w obwodzie zamkniętym to prąd elektryczny. Ale możliwe jest wprawienie elektronów w ruch nie dzięki polu magnetycznemu, jak w generatorach elektrycznych, ale dzięki przepływowi cząstek promieniowania słonecznego.

Panel słoneczny działa dzięki efektowi fotoelektrycznemu, który odkryto na początku XIX wieku.

Wytwarzanie energii elektrycznej w półprzewodnikach zależy bezpośrednio od ilości energii słonecznej, dlatego fotokomórki nie tylko są instalowane na zewnątrz, ale także starają się zorientować swoją powierzchnię prostopadle do padających promieni. Aby chronić ogniwa przed uszkodzeniami mechanicznymi i wpływami atmosferycznymi, są one montowane na sztywnej podstawie i chronione szkłem od góry.

Charakterystyka fotokomórki

Zasada działania generatora opiera się na właściwościach niektórych materiałów pod wpływem światła do wytwarzania elektronów. Opracowano kilka rodzajów paneli zawierających krzem:

Monokrystaliczne są najbardziej sztywne, ciężkie, kruche. Przy wysokiej wydajności, co najmniej 14%, nowoczesne analogi są mocniejsze, zwrot wynosi do 35%.

Polikrystaliczny jest mocniejszy niż jednorodny, lżejszy, mocniejszy. Pod względem mocy i właściwości są gorsze od monokryształów: wydajność panelu nie przekracza 9%, żywotność wynosi 20 lat.

Z drugiej strony, inaczej zorientowane kryształy wytwarzają elektrony w rozproszonym świetle:

• w warunkach cieniowania;
• średnie zachmurzenie;
• zmierzch.

Amorficzny - elastyczny, cienkowarstwowy, lekki. Sprawność do 100%, żywotność co najmniej 15 lat.

W zależności od stopnia oświetlenia, o rząd wielkości droższy niż monokrystaliczny. Łatwy w montażu, trwały.Naszywane są na torby, plecaki, kamizelki, służące do ładowania gadżetów.

W przypadku domowych generatorów słonecznych stosuje się pierwszy i drugi, te trzecie będą się opłacać zbyt długo. Lepiej montować przetwornik z paneli typu B - są to przetworniki z niewielkimi wadami: wyszczerbione krawędzie, zarysowania.

Nie wpływają na jakość gotowego generatora. Panele oznaczone literą „B” są 2-3 razy tańsze od odpowiedników pierwszej klasy.

Wyłączniki automatyczne

W obwodzie elektrowni słonecznej, podobnie jak w obwodzie każdego innego potężnego źródła energii elektrycznej, konieczne jest zainstalowanie ochrony przed zwarciami. Przede wszystkim automaty lub bezpieczniki topikowe powinny chronić kable zasilające wychodzące z baterie do falownika.

Leo2
Użytkownik FORUMHOUSE

Jeśli coś zamyka w falowniku, to nie jest daleko od ognia. Jednym z wymagań dla systemów bateryjnych jest obecność wyłącznika obwodu prądu stałego lub łącznika topikowego na co najmniej jednym z przewodów i jak najbliżej zacisków baterii.

Dodatkowo w obwodzie akumulatora i sterownika umieszczono zabezpieczenie. Nie należy również zaniedbywać ochrony poszczególnych grup odbiorców (odbiorców prądu stałego, sprzętu AGD itp.). Ale to już zasada konstruowania dowolnego systemu zasilania.

Maszyna zainstalowana między akumulatorem a sterownikiem musi mieć duży aktualna marża niewypały. Innymi słowy, zabezpieczenie nie powinno zadziałać przypadkowo (przy wzroście obciążenia). Powód: jeżeli na wejście kontrolera (z SB) podane jest napięcie, to w tym momencie nie można od niego odłączyć akumulatora. Może to spowodować awarię urządzenia.

Proces budowania krok po kroku

Aby zbudować panel, potrzebujesz:

• Narożniki aluminiowe.
• Sklejka, płyta pilśniowa lub płyta wiórowa.
• Szpachlówka.
• Przezroczysta powłoka ochronna (pleksi lub szkło o niskiej zawartości żelaza, hartowane).
• Panele słoneczne.
• Magistrala do lutowania SE (najlepiej) lub plecionki z drutu, drutu.
• Kabel.
• Śrubokręt.
• Wkręty samogwintujące, narożniki i inny sprzęt.
• Piła do metalu.

Montaż ramy

Po ustaleniu, jaki rozmiar powinien mieć panel, wytnij szablon z tektury, ułóż na nim elementy silikonowe, pozostawiając między nimi szczelinę 3-5 mm. Krzem jest bardzo kruchym materiałem, ta szczelina jest potrzebna, aby płyty nie pękały podczas ogrzewania i chłodzenia. Następnie przytnij szablon na wymiar i przystąp do montażu aluminiowej ramy. Możesz nakładać się na siebie lub stykać części, ale w przypadku tych ostatnich musisz przeciąć materiał pod kątem 45 stopni, w tym celu wygodnie jest użyć skrzynki uciosowej. Nie zapomnij przykleić szyby ochronnej przed zamontowaniem panelu słonecznego.

Lutowanie płytowe

Na odwrotnej stronie płyt nakładana jest srebrna warstwa metalu. Może być cynowany kwaśnym topnikiem. Wstępnie ocynować przewód lub szynę. Autobus jest przewodem płaskim. Jeśli nie jest to dostępne, możesz użyć oplotu kablowego lub cienkiego drutu.

Następnie należy za pomocą pędzla nałożyć topnik na warstwę metalu na silikonie, posmarować kropelkę lutowia szybkimi ruchami lutownicy, gdy powierzchnia stanie się bardziej jednolita i błyszcząca - styk jest pocynowany. Niektórzy używają ołówka topnikowego. Nie próbowałem, ale wydaje się, że działają dobrze. Lut POS-61 - nadaje się do lutowania. Łączenie płytek szeregowo zwiększa napięcie wyjściowe, łączenie grup równolegle zwiększa prąd wyjściowy.

Są tu dwie rekomendacje:

1. Nie przegrzewaj! Aby nie uszkodzić płytki i styku, nie można długo zatrzymywać się z lutownicą, do tego potrzebna jest lutownica o mocy od 30 do 60 W, z końcówką intensywnie grzejną (czyli grubszą ).
2. Nie rozdzielaj się! Talerze są bardzo cienkie i kruche. Podczas lutowania umieść płytki na miękkim grubym kartonie, piankowym plastiku, na końcu penofolu, szmatce. Zmniejszy to prawdopodobieństwo odprysków podczas prasowania lutownicą lub odwracania elementów.

Dodatkowo musisz zainstalować diodę Schottky'ego. Jeśli chcesz uniknąć prądu wstecznego z akumulatora w nocy, możesz zainstalować diodę między akumulatorem a akumulatorem. Producenci w ogóle nie umieszczają diod.

Montaż panelu

Tylna okładka może być wykonana z tworzywa sztucznego, sklejki i innych materiałów arkuszowych. Wywierć otwory w jego obszarze, aby zapewnić cyrkulację powietrza, podczas gdy wszystkie połączenia elektryczne muszą być wypełnione szczeliwem, aby uniknąć korozji. Po montażu konieczne jest zainstalowanie go na nośnej konstrukcji stacjonarnej. Lepiej zapewnić możliwość regulacji kąta nachylenia - pomoże to osiągnąć optymalną moc w różnych porach roku, dostosowując pozycję pod słońcem.

Puszki aluminiowe jako producent energii cieplnej

Poważniejszą wersją baterii jest system przetwarzania energii słonecznej na energię cieplną, oparty na aluminiowych puszkach po różnych napojach. Do jednej instalacji potrzeba około 170-240 sztuk.

Sekwencja instalacji składa się z kilku etapów:

• dokładne mycie słoików;
• przycinanie góry i dołu;
• łączenie modułów w postaci rur za pomocą kleju;
• malowanie słoików czarną farbą, aby lepiej przyciągać energię słoneczną;
• montaż korpusu panelu (idealne jest drewno);
• układanie materiału foliowego na podłożu ramy (lepiej zastosować warstwę izolacyjną, np. izolon);
• mocowanie rur do puszek z równoległym umieszczeniem;
• układanie pleksi na modułach, uszczelnianie połączeń.

W końcowym etapie podłączony jest wentylator typu powietrznego. Zapewnia ruch chłodziwa w układzie. Taki generator nie wytwarza prądu, ale w ciepłą zimę znacznie obniży koszty ogrzewania pomieszczenia.

Pomimo obecności różnych subtelności w procesie technologicznym, zamontować solar Bateria do majsterkowania z improwizowanych środków jest dostępny dla każdego, kto zna podstawy fizyki. Głównymi pomocnikami w tej kwestii jest literatura techniczna oraz porady ekspertów, którzy chętnie dzielą się własnymi doświadczeniami na forach.

Możliwość wykonania domowego panelu słonecznego

Zrozumienie tych fizycznych właściwości krzemu pomoże Ci zbudować własny panel słoneczny. Aby zacząć, musisz się przygotować.

W każdym razie zawsze istnieje zapotrzebowanie na zapasowe źródło energii elektrycznej. Co więcej, koszt kilowata energii słonecznej jest znacznie niższy niż tradycyjnej energii elektrycznej. Oczywiście wiele osób chce kupować i instalować panele słoneczne produkowane fabrycznie. Cena całego zestawu wyposażenia do domowej elektrowni odstrasza. Dlatego pytanie jest bardzo istotne - jak samodzielnie złożyć panel słoneczny?

Bardziej kompetentnym podejściem jest obliczenie ilości energii wytworzonej przez jeden moduł:

W = k*Pw*E/1000

Gdzie:

• E to ilość nasłonecznienia słonecznego przez znany okres czasu;
• k - współczynnik kształtowania się latem - 0,5, zimą - 0,7;
• Pw to moc jednego urządzenia.

Na podstawie planowanego całkowitego zużycia energii i obliczonych danych obliczane jest całkowite zużycie energii elektrycznej.

Teraz, jeśli wynik podzielimy przez szacunkową wydajność jednej fotokomórki, w finale otrzymamy wymaganą liczbę modułów.

Wniosek

Domowe produkty, takie jak domowa bateria słoneczna, to poważne zadanie, które oprócz kosztów finansowych i czasowych będzie wymagało również minimalnej znajomości podstaw elektrotechniki. Ale jeśli istnieje pragnienie i wytrwałość, można być całkowicie pewnym sukcesu postawionego sobie pytania.

W każdym razie wykorzystanie promieniowania słonecznego obiecuje wielkie perspektywy. Statystyki mówią nam, że na 1 m2 powierzchni Ziemi przypada 4,2 kWh energii słonecznej dziennie! A to jest równoznaczne z zaoszczędzeniem prawie jednej baryłki ropy naftowej rocznie. Możemy więc śmiało powiedzieć, że przyszłość należy do alternatywnych źródeł energii.