Kako sami napraviti solarne panele. Samoproizvodni solarni paneli kod kuće

U modernom svijetu teško je zamisliti postojanje bez električne energije. Rasvjeta, grijanje, komunikacije i druge radosti ugodnog života direktno ovise o tome. To nas tjera da tražimo alternativne i nezavisne izvore, od kojih je jedan sunce. Ova oblast energetike još nije previše razvijena, a industrijske instalacije nisu jeftine. Rezultat će biti proizvodnja solarnih panela vlastitim rukama.

Šta je solarna baterija

Solarna baterija je panel koji se sastoji od međusobno povezanih fotoćelija. On direktno pretvara sunčevu energiju u električnu struju. U zavisnosti od dizajna sistema, električna energija se akumulira ili odmah odlazi u energetsku opskrbu zgrada, mehanizama i uređaja.

Solarna baterija se sastoji od međusobno povezanih fotonaponskih ćelija.

Gotovo svi su koristili najjednostavnije fotoćelije. Ugrađuju se u kalkulatore, baterijske lampe, baterije za punjenje elektronskih uređaja, baštenske lampione. Ali upotreba nije ograničena na ovo. Postoje električna vozila na solarni pogon, u svemiru je to jedan od glavnih izvora energije.

U zemljama sa puno sunčanih dana, baterije se postavljaju na krovove i koriste se za grijanje i toplu vodu. Ovaj tip se naziva kolektorima, oni pretvaraju energiju sunca u toplinu.

Često se napajanje cijelih gradova i mjesta odvija samo zahvaljujući ovoj vrsti energije. Grade se solarne elektrane. Posebno su popularni u SAD-u, Japanu i Njemačkoj.

Uređaj

Uređaj solarne baterije zasnovan je na fenomenu fotoelektričnog efekta, koji je u dvadesetom veku otkrio A. Einstein. Pokazalo se da se u nekim supstancama, pod dejstvom sunčeve svetlosti ili drugih supstanci, naelektrisane čestice odvajaju. Ovo otkriće dovelo je 1953. do stvaranja prvog solarnog modula.

Materijal za izradu elemenata su poluvodiči - kombinovane ploče od dva materijala različite vodljivosti. Za njihovu proizvodnju najčešće se koristi polikristalni ili monokristalni silicij s raznim dodacima.

Pod dejstvom sunčeve svetlosti u jednom sloju se pojavljuje višak elektrona, a u drugom njihov nedostatak. "Dodatni" elektroni ulaze u područje sa svojim nedostatkom, ovaj proces se naziva p-n tranzicija.

Solarna ćelija se sastoji od dva poluvodička sloja različite provodljivosti

Između materijala koji stvaraju višak i manjak elektrona postavlja se sloj barijere koji sprječava prijelaz. Ovo je neophodno kako bi se struja javila samo kada postoji izvor potrošnje energije.

Svjetlosni fotoni koji udaraju u površinu izbijaju elektrone i snabdijevaju ih potrebnom energijom da savladaju sloj barijere. Negativni elektroni prelaze iz p-provodnika u n-provodnik, a pozitivni elektroni kreću suprotnim putem.

Zbog različite provodljivosti poluvodičkih materijala moguće je stvoriti usmjereno kretanje elektrona. Tako se stvara električna struja.

Elementi su međusobno povezani serijski, formirajući panel veće ili manje površine, koji se naziva baterija. Takve baterije se mogu direktno priključiti na izvor potrošnje. Ali pošto se sunčeva aktivnost menja tokom dana, a noću potpuno prestaje, koriste se baterije koje akumuliraju energiju tokom odsustva sunčeve svetlosti.

Neophodna komponenta u ovom slučaju je kontroler. Služi za kontrolu punjenja baterije i isključuje bateriju kada je potpuno napunjena.

Struja koju generiše solarna baterija je konstantna, da bi se koristila mora se pretvoriti u naizmjeničnu struju. Za ovo služi inverter.

Budući da su svi električni uređaji koji troše energiju dizajnirani za određeni napon, potreban je stabilizator u sistemu da bi se obezbijedile željene vrijednosti.

Između solarnog modula i potrošača ugrađuju se dodatni uređaji

Samo ako su sve ove komponente prisutne, moguće je dobiti funkcionalan sistem koji potrošače opskrbljuje energijom i ne prijeti da ih onesposobi.

Vrste elemenata za module

Postoje tri glavne vrste solarnih panela: polikristalni, monokristalni i tankofilni. Najčešće se sve tri vrste izrađuju od silicija sa raznim aditivima. Kadmijum telurid i bakar-kadmijum selenid se takođe koriste, posebno za proizvodnju filmskih panela. Ovi aditivi doprinose povećanju efikasnosti ćelija za 5-10%.

kristalno

Najpopularnije su monokristalne. Izrađeni su od monokristala, imaju ujednačenu strukturu. Takve ploče imaju oblik poligona ili pravokutnika sa izrezanim uglovima.

Monokristalna ćelija ima oblik pravougaonika sa zakošenim uglovima.

Baterija, sastavljena od monokristalnih elemenata, ima veću produktivnost u odnosu na druge tipove, njena efikasnost je 13%. Lagan je i kompaktan, ne boji se blagog savijanja, može se postaviti na neravnu podlogu, vijek trajanja 30 godina.

Nedostaci uključuju značajno smanjenje snage tokom oblačnosti, sve do potpunog prestanka proizvodnje energije. Isto se dešava kada padne mrak, baterija neće raditi noću.

Polikristalna ćelija ima pravokutni oblik, što vam omogućava da sastavite ploču bez praznina

Polikristalni se proizvode lijevanjem, imaju pravokutni ili kvadratni oblik i heterogenu strukturu. Njihova efikasnost je niža od monokristalnih, efikasnost je samo 7-9%, ali pad izlazne snage u oblačno, prašnjavo ili u sumrak nije značajan.

Stoga se koriste u izgradnji ulične rasvjete, ali ih češće koriste domaće. Cijena takvih ploča je niža od monokristala, vijek trajanja je 20 godina.

Film

Tankofilni ili fleksibilni elementi su napravljeni od amorfnog oblika silicijuma. Fleksibilnost panela čini ih mobilnim, smotanim, možete ih ponijeti sa sobom na putovanja i imati neovisni izvor napajanja bilo gdje. Isto svojstvo vam omogućava da ih montirate na zakrivljene površine.

Filmska baterija je napravljena od amorfnog silicijuma

U pogledu efikasnosti, filmske ploče su dvostruko inferiornije od kristalnih; za proizvodnju iste količine potrebna je dvostruka površina baterije. I film se ne razlikuje po trajnosti - u prve 2 godine njihova efikasnost pada za 20-40%.

Ali kada je oblačno ili mračno, proizvodnja energije se smanjuje za samo 10-15%. Njihova relativna jeftinost može se smatrati nesumnjivom prednošću.

Šta možete napraviti solarni panel kod kuće

Unatoč svim prednostima komercijalno proizvedenih baterija, njihov glavni nedostatak je visoka cijena. Ova nevolja se može izbjeći izradom najjednostavnije ploče vlastitim rukama od improviziranih materijala.

Od dioda

Dioda je kristal u plastičnom kućištu koji služi kao sočivo. On koncentriše sunčeve zrake na provodnik, što rezultira električnom strujom. Spajanjem velikog broja dioda zajedno dobijamo solarnu bateriju. Karton se može koristiti kao tabla.

Problem je što je snaga primljene energije mala, za generiranje dovoljne količine bit će potreban ogroman broj dioda. Što se tiče financijskih i radnih troškova, takva baterija je mnogo bolja od tvorničke, a po snazi ​​je mnogo inferiornija od nje.

Osim toga, proizvodnja naglo opada sa smanjenjem osvjetljenja. Da, i same diode se ponašaju pogrešno - često se javlja spontani sjaj. To jest, same diode troše generiranu energiju. Zaključak se nameće sam od sebe: neefikasno.

Od tranzistora

Kao i kod dioda, glavni element tranzistora je kristal. Ali zatvorena je u metalno kućište koje ne propušta sunčevu svjetlost. Da biste napravili bateriju, poklopac kućišta je odrezan nožnom testerom.

Baterija male snage može se sastaviti od tranzistora

Zatim se elementi pričvršćuju na ploču od tekstolita ili drugog materijala prikladnog za ulogu daske, te međusobno povezuju. Na ovaj način možete sastaviti bateriju čija je energija dovoljna za rad baterijske lampe ili radija, ali od takvog uređaja ne treba očekivati ​​veliku snagu.

Ali kao izvor energije za kampiranje male snage sasvim je prikladan. Pogotovo ako ste fascinirani samim procesom stvaranja i praktične koristi od rezultata nisu previše važne.

Zanatlije predlažu korištenje CD-ova, pa čak i bakarnih ploča kao fotoćelija. Prijenosni punjač za telefon lako je napraviti od fotoćelija iz baštenskih lampiona.

Najbolje rješenje bi bila kupovina gotovih ploča. Neke internetske stranice prodaju module s malim proizvodnim nedostatkom po pristupačnoj cijeni, sasvim su prikladni za upotrebu.

Racionalno postavljanje baterija

Postavljanje modula u velikoj mjeri određuje koliko će snage sistem proizvoditi. Što više zraka udari u fotoćelije, to će više energije proizvesti. Za optimalnu lokaciju potrebno je pridržavati se sljedećih uslova:

Bitan! Trenutna snaga baterije određena je performansama najslabije ćelije. Čak i mala sjena na jednom modulu može smanjiti performanse sistema za 10 do 50%.

Kako izračunati potrebnu snagu

Prije nego što nastavite sa montažom baterije, potrebno je odrediti potrebnu snagu. O tome zavisi broj kupljenih ćelija i ukupna površina ​​gotovih baterija.

Sistem može biti autonoman (samostalno obezbjeđuje struju u kuću) ili kombinovan, kombinujući energiju sunca i tradicionalni izvor.

Obračun se sastoji od tri koraka:

1. Saznajte ukupnu potrošnju energije.
2. Odredite dovoljan kapacitet baterije i kapacitet pretvarača.
3. Izračunajte potreban broj ćelija na osnovu podataka o insolaciji u vašem području.

Potrošnja energije

Za autonomni sistem, možete ga odrediti pomoću vašeg električnog brojila. Podijelite ukupnu mjesečnu potrošnju energije sa brojem dana da biste dobili prosječnu dnevnu potrošnju.

Ako će se samo dio uređaja napajati iz baterije, saznajte njihovu snagu prema pasošu ili oznaci na uređaju. Dobivene vrijednosti pomnožite sa brojem radnih sati dnevno. Zbrajanjem dobijenih vrijednosti ​​​za sve uređaje dobijate prosječnu potrošnju po danu.

AB (baterija) kapacitet i snaga invertera

AB za solarne sisteme mora izdržati veliki broj ciklusa pražnjenja i pražnjenja, imati nisko samopražnjenje, izdržati veliku struju punjenja, raditi na visokim i niskim temperaturama, uz minimalno održavanje. Ovi parametri su optimalni za olovne baterije.

Drugi važan pokazatelj je kapacitet, maksimalno punjenje koje baterija može prihvatiti i pohraniti. Nedovoljan kapacitet se povećava paralelnim, serijskim povezivanjem baterija ili kombinovanjem oba priključka.

Proračun će vam pomoći da saznate potreban broj AB. Smatrajte to koncentracijom energetskih rezervi za 1 dan u bateriji kapaciteta 200 Ah i naponom od 12 V.

Pretpostavimo da je dnevna potražnja 4800 Vh, izlazni napon sistema je 24 V. Pod pretpostavkom da je gubitak pretvarača 20%, unesite faktor korekcije od 1,2.

4800:24h1.2=240 Ah

Dubina pražnjenja AB ne bi trebala prelaziti 30-40%, to ćemo uzeti u obzir.

240h0.4= 600 Ah

Dobivena vrijednost je tri puta veća od kapaciteta baterije, tako da će biti potrebne 3 baterije spojene paralelno za napajanje potrebne količine. Ali u isto vrijeme, napon baterije je 12 V, da biste ga udvostručili, trebat će vam još 3 baterije povezane u seriju.

Da biste dobili napon od 48 V, spojite paralelno dva paralelna lanca od 4 AB

Inverter se koristi za pretvaranje jednosmerne struje u naizmeničnu. Odaberite ga prema vrhuncu, maksimalnom opterećenju. Na nekim potrošačkim uređajima početna struja je mnogo veća od nominalne. Ovaj indikator se uzima u obzir. U drugim slučajevima uzimaju se u obzir nominalne vrijednosti.

Bitan je i oblik napetosti. Najbolja opcija je čisti sinusni val. Za uređaje koji su neosjetljivi na pad napona prikladan je kvadratni oblik. Također treba razmotriti mogućnost prebacivanja uređaja sa AB direktno na solarne panele.

Potreban broj ćelija

Pokazatelji insolacije u različitim područjima su veoma različiti. Za ispravan izračun morate znati ove brojke za vaše područje, podatke je lako pronaći na internetu ili na meteorološkoj stanici.

Tabela mjesečne insolacije za različite regije

Insolacija ne zavisi samo od doba godine, već i od ugla baterije

Prilikom izračunavanja, vodite se pokazateljima najmanje insolacije tokom godine, inače baterija neće proizvoditi dovoljno energije tokom ovog perioda.

Pretpostavimo da su minimalni pokazatelji - u januaru 0,69, maksimalni - u julu 5,09.

Korekcioni koeficijent za zimsko računanje vremena - 0,7, za ljetno računanje vremena - 0,5.

Potrebna količina energije - 4800 Wh.

Jedan panel ima snagu od 260 W i napon od 24 V.

Gubici na AB i inverteru su 20%.

Računamo potrošnju uzimajući u obzir gubitke: 4800 × 1,2 = 5760 Wh = 5,76 kWh.

Određujemo performanse jednog panela.

Ljeto: 0,5×260×5,09= 661,7 Wh.

Zima: 0,7×260×0,69=125,5Wh.

Potreban broj baterija izračunavamo tako što utrošenu energiju podijelimo s performansama panela.

Ljeto: 5760/661.7=8.7 kom.

Zimi: 5760/125,5=45,8 kom.

Ispada da će za potpunu opskrbu biti potrebno pet puta više modula zimi nego ljeti. Stoga je vrijedno odmah instalirati više baterija ili osigurati hibridni sistem napajanja za zimski period.

Kako sastaviti solarnu bateriju vlastitim rukama

Montaža se sastoji od nekoliko faza: izrada kućišta, lemljenje elemenata, montaža sistema i njegova montaža. Prije nego što počnete, nabavite sve što vam je potrebno.

Baterija se sastoji od nekoliko slojeva.

Materijali i alati

• fotoćelije;
• ravni provodnici;
• alkoholno-kolofonijski fluks;
• lemilica;
• aluminijumski profil;
• aluminijumski uglovi;
• hardver;
• silikonski zaptivač;
• pila za metal;
• šrafciger;
• staklo, pleksiglas ili pleksiglas;
• diode;
• mjerni uređaji.

Bolje je naručiti fotoćelije u kompletu sa provodnicima, one su posebno dizajnirane za tu svrhu. Ostali provodnici su krhkiji, što može predstavljati problem prilikom lemljenja i sklapanja. Postoje ćelije sa već zalemljenim provodnicima. Oni koštaju više, ali štede mnogo vremena i rada.

Kupite ploče sa provodnicima, to će smanjiti vrijeme rada

Okvir karoserije je obično izrađen od aluminijumskog ugla, ali je moguće koristiti drvene letvice ili kvadratne šipke 2x2. Ova opcija je manje poželjna jer ne pruža dovoljnu zaštitu od vremenskih prilika.

Za prozirnu ploču odaberite materijal s minimalnim indeksom prelamanja svjetlosti. Svaka prepreka na putu zraka povećava gubitak energije. Poželjno je da materijal propušta što manje infracrvenog zračenja.

Bitan! Što se ploča više zagrijava, proizvodi manje energije.

Proračun okvira

Dimenzije okvira se izračunavaju na osnovu veličine ćelija. Važno je osigurati mali razmak od 3-5 mm između susjednih elemenata i uzeti u obzir širinu okvira tako da ne preklapa rubove elemenata.

Ćelije se proizvode u različitim veličinama, razmotrite opciju od 36 ploča, veličine 81x150 mm. Elemente ređamo u 4 reda, 9 komada u jedan. Na osnovu ovih podataka, dimenzije okvira su 835x690 mm.

Proizvodnja kutija

Elementi za lemljenje i sastavljanje modula

Ako se elementi kupuju bez kontakata, prvo se moraju zalemiti na svaku ploču. Da biste to učinili, izrežite provodnik na jednake segmente.

1. Od kartona izrežite pravougaonik željene veličine i oko njega namotajte provodnik, a zatim ga izrežite s obje strane.
2. Nanesite fluks na svaki vodič, pričvrstite traku na element.
3. Pažljivo zalemite provodnik po cijeloj dužini ćelije.

   Zalemite provodnike na svaku ploču

4. Položite ćelije u red jednu za drugom s razmakom od 3-5 mm i uzastopno lemite zajedno.

   Tokom instalacije povremeno provjeravajte funkcionalnost modula

5. Gotove redove od 9 ćelija prenesite u tijelo i poravnajte jedan s drugim i obrisom okvira.
6. Lemite paralelno, koristeći šire gume i pridržavajući se polariteta.

   Položite redove elemenata na prozirnu podlogu i zalemite zajedno

7. Iznesite kontakte "+" i "-".
8. Nanesite 4 kapi zaptivača na svaki element i položite drugo staklo na vrh.
9. Pustite da se ljepilo osuši.
10. Napunite oko perimetra brtvilom tako da vlaga ne uđe unutra.
11. Ploču pričvrstite na kućište pomoću uglova, pričvrstite ih u bočne strane aluminijskog profila.
12. Instalirajte Schottke diodu za blokiranje sa zaptivačem kako biste spriječili pražnjenje baterije kroz modul.
13. Omogućite izlaznu žicu dvopinskim konektorom, a zatim spojite kontroler na njega.
14. Pričvrstite uglove na okvir kako biste pričvrstili bateriju na nosač.

Video: lemljenje i montaža solarnog modula

Baterija je spremna, ostaje da je instalirate. Za efikasniji rad možete napraviti tracker.

Proizvodnja rotacionog mehanizma

Najjednostavniji rotirajući mehanizam lako je napraviti sami. Princip njegovog rada zasniva se na sistemu protivtega.

1. Od drvenih blokova ili aluminijumskog profila sastavite nosač za bateriju u obliku stepenica.
2. Koristeći dva ležaja i metalnu šipku ili cijev, montirajte bateriju na vrh tako da bude fiksirana u sredini veće strane.
3. Orijentirajte strukturu od istoka prema zapadu i sačekajte dok sunce ne bude u zenitu.
4. Okrenite ploču tako da zraci udaraju okomito.
5. Pričvrstite posudu s vodom na jednom kraju, uravnotežite je na drugom kraju teretom.
6. Napravite rupu u posudi tako da voda malo po malo istječe.

Kako voda istječe, težina posude će se smanjiti, a rub ploče će se podići, okrećući bateriju prema suncu. Veličina rupe će se morati empirijski odrediti.

Najjednostavniji solarni tragač napravljen je na principu vodenog sata

Sve što trebate je da ujutro sipate vodu u posudu. Ne možete postaviti takvu konstrukciju na krov, ali za baštu ili travnjak ispred kuće sasvim je prikladna. Postoje i drugi, složeniji dizajni tragača, ali oni će koštati više.

Također možete montirati modul na vertikalni nosač

Sada možete testirati i uživati ​​u besplatnoj struji.

Održavanje modula

Solarni paneli ne zahtijevaju posebno održavanje, jer nemaju pokretne dijelove. Za njihovo normalno funkcioniranje dovoljno je s vremena na vrijeme očistiti površinu od prljavštine, prašine i ptičjeg izmeta.

Baterije perite baštenskim crevom, uz dobar pritisak vode, za ovo ne morate ni da se penjete na krov. Provjerite stanje dodatne opreme.

Koliko brzo će se troškovi isplatiti

Ne treba očekivati ​​trenutne koristi od solarnog sistema napajanja. Njegova prosječna isplativost je otprilike 10 godina za autonomni sistem kod kuće.

Što više energije potrošite, brže će se isplatiti vaši troškovi. Uostalom, i za malu i za veliku potrošnju potrebna je kupovina dodatne opreme: baterija, inverter, kontroler, a oni ostavljaju mali dio troškova.

Uzmite u obzir i vijek trajanja opreme, kao i vijek trajanja samih panela, tako da ih ne morate mijenjati prije nego što se isplate.

Uprkos svim troškovima i nedostacima, solarna energija je budućnost. Sunce je obnovljiv izvor energije i trajat će još najmanje 5.000 godina. Da, i nauka ne miruje, pojavljuju se novi materijali za fotoćelije, sa mnogo većom efikasnošću. Dakle, uskoro će biti pristupačnije. Ali već sada možete koristiti energiju sunca.

Razmislite o stvaranju i uključivanju jednostavnog solarnog kruga. Potrebno nam je:

1. Dirigenti.
2. Lemilica.
3. Tranzistori.
4. Instalacioni panel.

Definirajte bazu elemenata. Odaberimo dijelove silikonskog tranzistora iz serije pod brojem KT801. Lako se instaliraju i neće oštetiti monokristalne komponente kola. Prije ugradnje kliještima uklonite poklopac s njih.

Podesite parametre. Na dnevnom svjetlu trebali bi proizvoditi 0,53 volta s negativnim kolektorom i emiterom, ali s pozitivnom bazom.
Saznajemo snagu tranzistora, ovisno o godini proizvodnje, može jako varirati.

Snažna baterija

Ispod je crtež koji se koristi za stvaranje baterije koja može napajati veliku kuću ili veliki stan.

trebat će vam:

1. Okvirni panel od šperploče.
2. Materijal koji ne provodi struju.
3. Solarni paneli.
4. Oprema za lemljenje.
5. Schottky dioda.
6. Bakrene žice.
7. Pleksiglas za pokrivanje.
8. Vakumski držači od silikona za bateriju.
9. šrafovi.

Svi ovi materijali se lako mogu nabaviti u običnim trgovinama željeza.

Kako odabrati baterije

Solarni paneli, kao bitni elementi solarnog panela, mogu koštati astronomske iznose i bolje je kupiti rabljene ili oštećene za dalju popravku.

Najskuplje solarne ćelije su voštane za ujednačen napon, tako da se jednostavne baterije otporne na udarce mogu koristiti kao analozi za njih.

Važno je kupiti takve baterije u kompletu, za istu toplinsku provodljivost i strukturu.

Dizajn

Zbog krhkosti baterije, njeno tijelo bi trebalo biti slično kutiji s malim bočnim rebrima kako bi se smanjilo blokiranje sunčeve svjetlosti.

Kutija bi trebala biti mala kako bi se uštedjela energija provodnika i prijenosnih radijatora. Podloga se postavlja u kutiju tretiranu specijalnom bojom i sa otvorima za ventilaciju u donjem dijelu.

Kako spojiti bateriju

Ako baterija ima metalne izbočine, instalacija će biti laka: ploče će se morati spojiti lemljenjem ušiju baterije. Lemljenje mora biti vrlo oprezno da ne oštetite lomljive dijelove baterije. Prvo, spojite negativne izbočine na prednjoj strani prve ćelije sa negativnim izbočinama koje se nalaze na dnu druge ćelije.

Instaliranje baterije u kućište

Ljepilo se nanosi samo na sredinu ćelija i ubacuje tek kada se silikon osuši. Povežite sve ćelije na žicu i ubacite ih u otvor otvoren na dnu ploče, a zatim učvrstite silikonskim kitom.

Prije postavljanja stakla, Schottky dioda se mora ugraditi i spojiti na osjetljive elemente koji provode toplinu. Njegova funkcija je da zaštiti bateriju od napona.

Mnoge ljude zanima kako ispravno pretvoriti solarnu energiju u električnu energiju, čime se osigurava visokokvalitetan rad kućanskih predmeta koji rade pomoću ove energije.

Osim toga, u posljednje vrijeme su alternativni izvori električne energije postali prilično popularni, zahvaljujući kojima možete stvoriti solarne panele vlastitim rukama, ako pružite odgovarajući pristup ovoj stvari.

Kako ovaj sistem uopšte funkcioniše?

• Alternativni izvor električne energije je poseban generator koji funkcionira zbog činjenice da postoji fotoelektrični efekat. On je taj koji pruža mogućnost lakog i jednostavnog pretvaranja sunčeve energije u električnu, što pruža mogućnost da se osigura praktična i pouzdana upotreba.
• Kada sunčeve zrake padnu na specijalizirane silikonske ploče, koje su sastavni dio cijele solarne baterije, nastaje veliki broj slobodnih elektrona, zbog čega se, kao rezultat, osigurava električna struja.

Osnove stvaranja solarnih panela

• Ali prije nego počnete stvarati potreban solarni panel, obratite pažnju na to da morate odabrati prave solarne module, koji će se koristiti za osiguranje rada cijelog sistema.
• Naime, to mogu biti monokristalni, polikristalni i amorfni dijelovi. Ali među cjelokupnim asortimanom, prva i druga opcija smatraju se najpristupačnijim, jer pružaju odgovarajuće tehničke kvalitete i jednostavnost upotrebe. Osim toga, ne škodi poznavanje sljedećih karakteristika koje će vam pomoći da napravite izbor:

Polikristalni paneli mogu pružiti nizak nivo operativne efikasnosti, jer ona nije veća od 8-9 posto. Ali ovdje se razlikuju po tome što mogu savršeno funkcionirati čak iu uvjetima povećane oblačnosti i oblačnog vremena, pružajući praktičnost i praktičnost.

Što se tiče rada modernih monokristalnih panela, u ovom slučaju efikasnost je 13-14 posto, ali svaka oblačnost, posebno oblačno vrijeme, značajno smanjuje nivo snage solarnog panela, čime stvara određene neugodnosti za ljude.

Kako napraviti solarnu bateriju vlastitim rukama

Prije nego što nastavite sa izradom potrebnog solarnog panela, obratite pažnju na to da morate odabrati prave solarne module koji i ...

DIY solarni paneli kod kuće iz improviziranih sredstava

Jedan od načina da se smanje računi za komunalije je korištenje solarnih panela. Takva baterija se može napraviti i instalirati vlastitim rukama.

Šta je solarni panel i za šta se koristi?

Solarna baterija je uređaj čiji se princip rada zasniva na sposobnosti fotonaponskih ćelija da pretvaraju sunčevu energiju u električnu. Ovi pretvarači su međusobno povezani u zajednički sistem. Rezultirajuća električna struja pohranjuje se u posebne uređaje - baterije.

Što je veća površina panela, više električne energije se može dobiti

Snaga solarne baterije zavisi od veličine polja fotoćelija. Ali to ne znači da su samo velika područja u stanju da reprodukuju potrebnu količinu električne energije. Na primjer, dobro poznati kalkulatori mogu koristiti prijenosne solarne panele koji su ugrađeni u njihovo kućište.

Prednosti i nedostaci

Prednosti solarnog panela uključuju:

• jednostavnost instalacije i održavanja;
• nema štete po životnu sredinu;
• mala masa panela;
• tihi rad;
• snabdijevanje električnom energijom neovisno o distributivnoj mreži;
• nepokretnost strukturnih elemenata;
• mali gotovinski troškovi za proizvodnju;
• dug radni vek.

Nedostaci solarnih panela uključuju:

• složenost procesa proizvodnje;
• beskorisnost u mraku;
• potreba za velikom površinom za ugradnju;
• podložnost zagađenju.

Iako je proizvodnja solarnog panela naporan proces, može se sastaviti ručno.

Alati i materijali

Ako nije moguće kupiti gotovu solarnu bateriju za dom, možete je napraviti sami.

Za izradu solarne baterije trebat će vam:

• fotoćelije (za stvaranje solarne ploče);
• set posebnih vodiča (za povezivanje fotoćelija);
• aluminijski uglovi (za tijelo);
• Schottke diode;
• okovi za pričvršćivanje;
• Vijci za pričvršćivače;
• polikarbonatna ploča (prozirna);
• silikonski zaptivač;
• lemilica.

Izbor fotoćelija

Danas proizvođači nude potrošačima izbor između dvije vrste uređaja. Solarne ćelije od monokristalnog silicijuma imaju efikasnost do 13%. Manje su efikasni po oblačnom vremenu. Fotoćelije od polikristalnog silikona imaju efikasnost do 9%, ali su u stanju da rade ne samo po sunčanim, već i po oblačnim danima.

Da bi se ljetna kuća ili mala privatna kuća osigurala strujom, dovoljno je koristiti polikristale.

Važna informacija: Preporučljivo je kupiti solarne ćelije od istog proizvođača, jer ćelije različitih marki mogu imati značajne razlike, što utiče na efikasnost rada i procesa montaže, a dovodi i do većih troškova energije tokom rada.

Prilikom odabira fotoćelija obratite pažnju na sljedeće:

• što je ćelija veća, proizvodi više energije;
• elementi istog tipa stvaraju isti napon (ovaj indikator ne ovisi o veličini).

Da biste odredili snagu solarne baterije, dovoljno je pomnožiti generiranu struju naponom.

Vrlo je jednostavno razlikovati polikristalne solarne ćelije od monokristalnih. Prvi tip odlikuje svijetloplava boja i kvadratni oblik. Monokristalne solarne ćelije su tamnije, odsječene su na rubovima.

Poli- i monokristalne ploče lako se razlikuju čak i na prvi pogled

Ne biste trebali davati prednost proizvodima sa sniženom cijenom, jer oni mogu odbiti odbijanje - to su dijelovi koji nisu prošli test u tvornici. Bolje je koristiti usluge provjerenih dobavljača koji, iako nude robu po visokoj cijeni, snose odgovornost za njen kvalitet. Ako nema iskustva u sastavljanju solarnih ćelija, preporuča se kupiti nekoliko probnih uzoraka za vježbanje, a tek onda kupiti proizvode za proizvodnju same baterije.

Neki proizvođači zapečate fotoćelije voskom kako bi spriječili oštećenje tokom transporta. Međutim, prilično ga je teško riješiti se zbog velikog rizika od oštećenja ploča, pa se preporučuje kupovina fotonaponskih ćelija bez voska.

Uputstva za proizvodnju

Proces proizvodnje solarne baterije sastoji se od nekoliko faza:

1. Priprema fotoćelija i lemljenje provodnika.
2. Kreiranje korpusa.
3. Montaža elemenata i zaptivanje.

Priprema fotoćelija i provodnika za lemljenje

Na stolu je montiran set fotoćelija. Recimo da proizvođač navodi snagu od 4 W i napon od 0,5 volti. U ovom slučaju, potrebno je koristiti 36 fotonaponskih ćelija za stvaranje solarne ploče od 18 vati.

Uz pomoć lemilice, snage 25 W, nanose se konture, formirajući lemljene limene žice.

Kvalitet lemljenja je glavni uslov za efikasan rad solarne baterije.

Važne informacije: Preporučljivo je izvršiti proces lemljenja na ravnoj, tvrdoj površini.

Tada su sve ćelije međusobno povezane u skladu sa električnim krugom. Prilikom povezivanja solarnog panela možete koristiti jedan od dva načina: paralelno ili serijsko povezivanje. U prvom slučaju, pozitivni terminali su povezani s pozitivnim, negativnim s negativnim. Zatim se terminali s različitim punjenjem spajaju na bateriju. Serijsko povezivanje uključuje povezivanje suprotnih naboja naizmjeničnim spajanjem ćelija. Nakon toga, preostali krajevi se vode do baterije.

Važne informacije: Bez obzira na to koju vrstu veze odaberete, potrebno je obezbijediti šant diode koje se ugrađuju na plus terminal. Schorke diode su idealne. One sprečavaju pražnjenje uređaja noću.

Kada je lemljenje završeno, potrebno je iznijeti ćelije na sunce kako biste provjerili njihov učinak. Ako je funkcionalnost normalna, možete započeti sastavljanje kućišta.

Uređaj je testiran na sunčanoj strani

Kako sastaviti telo

• Pripremite aluminijumske uglove sa niskim stranicama.
• Rupe su prethodno izbušene za hardver.
• Zatim se na unutrašnju stranu aluminijumskog ugla nanosi silikonski zaptivač (poželjno je napraviti dva sloja). Nepropusnost, kao i vijek trajanja solarne baterije, ovisi o tome koliko je dobro nanesena. Važno je obratiti pažnju na nedostatak nepopunjenih mjesta.
• Nakon toga, prozirni list polikarbonata se postavlja u okvir i čvrsto fiksira.
• Kada se brtvilo osuši, pričvršćuje se hardver sa vijcima, koji će osigurati pouzdanije pričvršćivanje.

S obzirom na krhkost strukture, preporučuje se prvo napraviti okvir, a zatim samo instalirati fotoćelije

Važne informacije: Osim polikarbonata, može se koristiti pleksiglas ili antirefleksno staklo.

Montaža elemenata i zaptivanje

• Očistite prozirni materijal od kontaminacije.
• Postavite fotoćelije na unutrašnju stranu polikarbonatnog lima na udaljenosti od 5 mm između ćelija. Da ne biste pogriješili, prvo napravite oznaku.
• Nanesite montažni silikon na svaku fotoćeliju.

Kako bi se produžio vijek trajanja solarne baterije, preporučuje se nanošenje montažnog silikona na njene elemente i zatvaranje stražnjom pločom

• Nakon toga se pričvršćuje stražnja ploča. Nakon što se silikon stvrdne, cijela konstrukcija mora biti zapečaćena.

Brtvljenje strukture osigurat će čvrsto prianjanje ploča jedna na drugu

Pravila instalacije

Da biste maksimalno iskoristili solarnu bateriju, preporučuje se pridržavanje određenih pravila prilikom ugradnje uređaja:

1. Morate odabrati pravo mjesto. Ako postavite solarni panel tamo gdje uvijek postoji sjena, uređaj će biti neefikasan. Na osnovu toga, ne preporučuje se postavljanje uređaja u blizini drveća, preporučljivo je odabrati otvoreno mjesto. Mnogi ljudi postavljaju solarne panele na krov kuće.
2. Prilikom ugradnje, uređaj morate usmjeriti prema suncu. Potrebno je postići maksimalni udar njegovih zraka na fotoćelije. Na primjer, kada ste na sjeveru, trebali biste orijentirati prednju stranu solarne baterije prema jugu.
3. Važnu ulogu igra određivanje nagiba uređaja. Zavisi i od geografske lokacije. Vjeruje se da bi ugao nagiba trebao biti geografska širina na kojoj je baterija instalirana. Kada se nalazite u zoni ekvatora, moraćete da prilagodite ugao nagiba prema godišnjem dobu. Korekcija će biti 12 stepeni, uzimajući u obzir povećanje i smanjenje ljeti, odnosno zimi.
4. Preporučuje se postavljanje solarne ploče na pristupačno mjesto. Kako se uređaj koristi, prednja strana akumulira prljavštinu, a zimi je prekrivena snijegom, što rezultira smanjenjem proizvodnje energije. Zbog toga je potrebno povremeno čistiti bateriju, uklanjajući plak sa njene prednje ploče.

Izrada uređaja od improviziranih sredstava

Do danas su majstori razvili načine za stvaranje solarnih panela od improviziranih materijala, ali je li takva ušteda opravdana?

Korištenje starih tranzistora

Za proizvodnju solarne baterije možete koristiti stare tranzistore. Da biste to učinili, odrežite njihove poklopce, pričvrstite uređaje u škripcu za rub. Zatim se napon meri pod uticajem svetlosti. Potrebno ga je odrediti na svim izlazima instrumenta kako bi se otkrile maksimalne vrijednosti. Napon zavisi od snage tranzistora, kao i od dimenzija kristala.

Morate pažljivo odrezati poklopac tranzistora, inače možete oštetiti tanke žice koje su spojene na poluvodički kristal

Nakon toga možete započeti proizvodnju solarne baterije. Koristeći pet tranzistora i povezujući ih u seriju, možete dobiti uređaj dovoljan za napajanje kalkulatora snage. Okvir je sastavljen od plastike. U njemu je potrebno izbušiti rupe koje su potrebne za izlaz tranzistora. Kalkulator baziran na takvoj solarnoj bateriji radi stabilno, ali ne mora biti udaljen više od 30 cm od izvora svjetlosti. Za bolje rezultate, preporučljivo je koristiti drugi lanac tranzistora.

Primjena dioda

Za prikupljanje solarne baterije trebat će vam puno dioda. Osim toga, koristi se podloga. U procesu proizvodnje koristi se lemilica.

Prvo morate otvoriti unutrašnji kristal tako da sunčeve zrake padaju na njega. Da biste to učinili, vrh diode se odsiječe i uklanja. Donji dio, gdje se nalazi kristal, mora se zagrijati na plinskom štednjaku oko 20 sekundi. Kada se lem kristala otopi, lako se može ukloniti pincetom. Slična manipulacija se provodi sa svakom diodom. Zatim se kristali zalemljuju na ploču.

Elementi solarne baterije napravljeni od dioda međusobno su povezani tankim bakrenim žicama.

Za dobivanje 2-4 V dovoljno je 5 blokova koji se sastoje od pet kristala zalemljenih u nizu. Blokovi se postavljaju paralelno jedan s drugim.

Uređaj od bakarnih limova

Da biste napravili solarnu ploču od bakrenih limova, trebat će vam:

• sami bakreni limovi;
• dvije krokodilske kopče;
• mikroampermetar visoke osjetljivosti;
• električni štednjak (najmanje 1000 W);
• plastična boca sa odsječenim vrhom;
• dvije supene kašike kuhinjske soli;
• voda;
• brusni papir;
• škare za lim.

1. Prvo odrežite komad bakra koji je iste veličine kao grijaći element na peći. Očistite površinu lima od masnoće i očistite je brusnim papirom, a zatim stavite na šporet i zagrijte na maksimalnoj temperaturi.
2. Tokom formiranja oksida, mogu se vidjeti šare u više boja. Potrebno je sačekati da dobije crnu boju, a zatim ostaviti bakarni lim da se zagrije oko pola sata. Nakon tog vremena peć se isključuje. List ostaje na njemu radi sporog hlađenja.
3. Kada crni oksid nestane, potrebno je isprati bakar pod tekućom vodom.
4. Zatim izrežite komad iste veličine od cijelog lista. Stavite oba dijela u plastičnu bocu. Važno je da se ne dodiruju.
5. Pričvrstite bakrene ploče na zidove boce pomoću stezaljki. Spojite žicu s praznog lista na pozitivni terminal mjernog uređaja, a od bakra sa oksidom na negativni terminal.
6. Otopite sol u maloj količini vode. Pažljivo sipajte slanu vodu u bocu, pazeći da ne pokvasite kontakte. Rastvora bi trebalo biti dovoljno da potpuno ne pokrije ploče. Solarna baterija je spremna, možete provoditi eksperimente.

Prilikom postavljanja bakrenih ploča u posudu, morate ih pažljivo saviti tako da se uklapaju, ali da se ne slome.

Ima li koristi?

Efikasnost uređaja napravljenog od tranzistora je veoma niska. Razlog tome je velika površina samog uređaja i mala veličina solarne ćelije (poluprovodnika). Dakle, solarna baterija na bazi tranzistora nije stekla popularnost, takvi uređaji su prikladni samo za zabavu.

Diode imaju tendenciju da troše struju i spontano svijetle. Dakle, kada se koriste za izradu solarne baterije, neke diode će proizvoditi električnu energiju, dok će je ostali uređaji, naprotiv, trošiti. Iz ovoga možemo zaključiti da je efikasnost takvog uređaja niska.

Da biste zapalili sijalicu sa solarne ploče na bazi bakrenih limova, morat ćete koristiti veliku količinu materijala. Na primjer, za rad peći od 1000 W potrebno je 1.600.000 m² bakra. Za opremanje takvog uređaja na krovu kuće bit će potrebno da njegova površina bude 282 m². I svi napori bi bili usmjereni na osiguranje rada jedne peći. U praksi, nema smisla koristiti takvu solarnu bateriju.

Uprkos relativno visokim troškovima, solarni paneli se prilično brzo isplate. Isprobajte ovaj ekološki prihvatljiv način stvaranja energije izgradnjom vlastite solarne ploče.

Učinite sami solarni paneli kod kuće od improviziranih sredstava, Uradi sam solarna baterija od improviziranih sredstava i materijala u

Učinite sami solarne panele kod kuće iz improvizovanih sredstava Jedan od načina da smanjite račune za komunalne usluge je korištenje solarnih panela. Takva baterija

DIY solarna baterija kod kuće iz improviziranih sredstava

Mnogo je rečeno o prednostima solarne energije. Stoga nije iznenađujuće da mnogi ljudi žele postaviti takve ploče na krov svoje kuće ili na selu. Ali cijena takvih uređaja često je prilično visoka. S tim u vezi, postavlja se pitanje da li je moguće napraviti solarne panele vlastitim rukama? Može! Štoviše, postoji nekoliko različitih metoda proizvodnje, ovisno o potrebnim performansama.

Odaberite "originale"

Prije nego što nastavite sa montažom baterije, morate odlučiti koji će se materijali koristiti. Osnova solarnih panela, naravno, su fotoćelije. Najčešća su dva njihova tipa: od polikristalnog silicija i od monokristala. Prvi imaju nižu efikasnost (oko 7-9%), ali su skoro podjednako efikasni po sunčanom i oblačnom vremenu. Monokristali su produktivniji (efikasnost - oko 13%), ali lošije rade u oblačnim uslovima. Stoga se domaći solarni paneli za dom najčešće izrađuju od polikristala.

Također vrijedi kupiti sve potrebne fotoćelije od jednog proizvođača. Činjenica je da se proizvodi različitih kompanija mogu značajno razlikovati u efikasnosti, a to će stvoriti dodatne poteškoće u određivanju ukupne snage panela. Osim toga, procijenjeni životni vijek ćelija također može biti različit. Najlakši način za kupovinu potrebnih kompleta je na aukcijama kao što je eBay, gdje se gotovi setovi elemenata često prodaju po razumnoj cijeni. Za sastavljanje solarnih panela od improviziranih sredstava vlastitim rukama, trebat će vam i posebni vodiči za povezivanje fotoćelija i uređaja za lemljenje. Štoviše, možete kupiti blago oštećene elemente, jer ne gube svoju funkcionalnost, ali su mnogo jeftiniji. Istina, nemaju baš estetski izgled.

Za izradu tijela ploče bolje je koristiti lagane aluminijske uglove male visine. Naravno, možete napraviti i drveno kućište, ali budući da će domaći solarni panel biti stalno izložen vremenskim prilikama, drvo može vrlo brzo postati neupotrebljivo. Inače, gotove kutije za baterije često se prodaju na istim online aukcijama. Dimenzije panela određuju se brojem korištenih solarnih ćelija. Pleksiglas ili polikarbonat je pogodan kao vanjski prozirni premaz. Možete uzeti i izdržljivo kaljeno staklo. Bolje je da prozirni materijal ne propušta IR zrake, jer će to smanjiti zagrijavanje gotove baterije.

Provodniki za lemljenje

Kada su svi materijali dostupni, možete početi sa montažom solarne baterije za vaš dom. Prije svega, potrebno je zalemiti provodnike na fotoćelije. Ovo je prilično naporan proces, povezan s mnogim poteškoćama zbog krhke strukture fotoćelija. Stoga je lakše kupiti ćelije s već zalemljenim vodičima.

Ako se elementi i vodiči ipak kupuju zasebno, onda je postupak sljedeći:

• izrežite provodnike na željenu dužinu (najpovoljnije - na kartonskoj pločici);
• pažljivo postavite provodnik na ćeliju;
• nanesite kiselinu za lemljenje i lem na mjesto lemljenja;
• pažljivo lemiti provodnik, ni u kom slučaju ne pritiskajući kristal.

Ovaj proces nije brz, pa će izrada ovakvih solarnih panela zahtijevati određeno vrijeme i strpljenje.

Montaža karoserije i postavljanje fotoćelija

Da biste napravili okvir željene veličine, trebat će vam aluminijski uglovi i okovi za montažu. Ne treba uzimati visoke uglove, jer će zakloniti fotoćelije i nepotrebno povećati debljinu napravljene baterije. Na unutrašnje rubove lijepljenih profila nanosi se silikonska brtvila koja je neophodna za brtvljenje ploče od improviziranih sredstava. Na ovaj sloj je položen list prozirnog materijala, pritisnut i fiksiran. Nakon što se silikon osuši, staklo se dodatno učvršćuje okovom.

Zatim se elementi sa provodnicima postavljaju na unutrašnju ravninu staklene površine, a između njih treba biti razmak od oko 5 mm. Ovo je neophodno kako bi se ćelije mogle slobodno širiti kada su izložene temperaturi bez prekidanja kontakata. Takva montaža domaćeg solarnog panela je vrlo mukotrpan proces, tako da možete koristiti unaprijed označenu podlogu.

Kombinovanje fotoćelija u jedan sistem

Svi elementi su zalemljeni u jednu strukturu prema električnoj shemi. Postoji nekoliko opcija za krugove („u seriji“, sa „zajedničkom magistralom“, sa prikazanom „srednjom tačkom“ itd.), pa je bolje unaprijed odabrati pravi. Glavna stvar je da u krugu moraju biti prisutne shunt diode, koje su instalirane na uobičajeni "pozitivni" vodič. Neophodni su kako bi se izbjeglo pražnjenje uređaja noću ili kao posljedica djelomičnog zamračenja. Schottke diode su najprikladnije za ove svrhe. Za žice koje nose struju možete uzeti obične kablove u izolaciji domaći od silikona. Naravno, moraju biti sigurno pričvršćeni.

Nakon toga, sastavljeni domaći solarni panel mora se testirati na struju i napon. Zatim se fotoćelije fiksiraju i panel se zapečati. Najlakši način je da na svaku ćeliju nanesete montažni silikon i zatvorite uređaj stražnjom pločom (može biti od izdržljive plastike). Štoviše, ako je plastika prozirna, to će vam omogućiti da vizualno kontrolirate izgled mogućih nedostataka ili pukotina u ćelijama. Kada se silikon stvrdne, panel se mora učvrstiti u aluminijski okvir, a šavovi konstrukcije moraju biti zabrtvljeni. Dvostrana montažna traka se također može koristiti za pričvršćivanje fotoćelija. Glavna stvar je da debljina trake (ili silikonskog sloja) mora biti veća od visine lemljenja kako bi se izbjeglo oštećenje kontakata.

Solarni panel od tranzistora

Solarni panel možete sastaviti vlastitim rukama i bez korištenja kupljenih fotoćelija. Na primjer, od tranzistora ili dioda. Nastali uređaj, naravno, nije prikladan za napajanje kod kuće ili ljetne vikendice, ali će moći "hraniti" kompaktnu elektroniku. Dakle, kako napraviti solarni panel od tranzistora? Veoma jednostavno.

Trebat će vam stari tranzistori, bolje - tipovi "P" ili "CT". Prije svega, morate pažljivo odrezati (ili "odgristi" kliještima) gornji dio kućišta kako bi sunčeva svjetlost mogla doći do p-n spoja. Iz tranzistora "P" morate dodatno izliti prah i "ispuhati" unutrašnjost. Rezultirajuće fotoćelije se kombinuju u blokove, serijska veza se koristi za povećanje izlaznog napona, a paralelna veza se koristi za povećanje struje. Tako možete lako napraviti solarni panel od improviziranih sredstava sa željenim parametrima. Prikladno je pričvrstiti elemente na tekstuolitu podlogu pomoću metode montaže na šarke.

Možete sastaviti solarnu bateriju za dom i od dioda, na primjer D223B. Ne treba ih rastavljati, dovoljno je acetonom ukloniti boju sa staklene kutije. A budući da su dimenzije takvih dioda male, gustina montaže će biti prilično visoka. Štaviše, moraju se zalemiti u podlogu okomito, što će omogućiti postizanje maksimalnog osvjetljenja kristala, a time i maksimalne performanse.

Svi ovi solarni paneli mogu se koristiti kod kuće u različite svrhe, ovisno o njihovoj veličini i snazi. Naravno, za njihovu izradu će trebati neko vrijeme, ali cijena gotovog uređaja bit će mnogo niža od industrijskog kolege.

DIY solarna baterija kod kuće iz improviziranih sredstava

DIY solarna baterija kod kuće - DIY namještaj

DIY solarna baterija iz improviziranih sredstava kod kuće

Pozdrav dragi čitatelji bloga prosamostroi.ru! U našem 21. veku stvari se stalno menjaju. Posebno se oštro vide u tehnološkom aspektu. Izmišljaju se jeftiniji izvori energije, svuda se šire razni uređaji koji bi ljudima trebali olakšati život. Danas ćemo govoriti o takvoj stvari kao što je solarna baterija - uređaj koji nije proboj, ali, ipak, koji svake godine sve više ulazi u živote ljudi. Razgovaraćemo o tome šta je ovaj uređaj, koje prednosti i nedostatke ima. Također ćemo obratiti pažnju na to kako se solarna baterija sastavlja vlastitim rukama.

Solarna baterija: šta je to i kako radi?

Solarna baterija je uređaj koji se sastoji od određenog skupa solarnih ćelija (foto ćelija) koje pretvaraju sunčevu energiju u električnu. Paneli većine solarnih ćelija su napravljeni od silikona, jer ovaj materijal ima dobru efikasnost u "obrađivanju" dolazne sunčeve svetlosti.

Solarni paneli rade ovako:

Fotonaponske silikonske ćelije, koje su upakovane u zajednički okvir (okvir), primaju sunčevu svjetlost. Zagrevaju se i delimično apsorbuju dolaznu energiju. Ova energija odmah oslobađa elektrone unutar silicijuma, koji kroz specijalizirane kanale ulaze u poseban kondenzator, u kojem se električna energija akumulira i obrađuje iz jednosmjerne u naizmjeničnu struju odlazi do uređaja u stanu/stambenoj zgradi.

Prednosti i mane ove vrste energije

Među prednostima su sljedeće:

• Naše Sunce je ekološki prihvatljiv izvor energije koji ne doprinosi zagađenju životne sredine. Solarne baterije ne emituju razni štetni otpad u okolinu.

• Sunčeva energija je neiscrpna (naravno, dok je Sunce živo, ali to je još milijarde godina ispred). Iz ovoga proizilazi da bi vam solarna energija definitivno bila dovoljna za cijeli život.

• Nakon što u budućnosti izvršite kompetentnu instalaciju solarnih panela, nećete ih morati često servisirati. Sve što treba da uradite je da jednom do dva puta godišnje obavite preventivni pregled.

• Impresivan vijek trajanja solarnih panela. Ovaj period počinje sa 25 godina života. Također je vrijedno napomenuti da ni nakon ovog vremena neće izgubiti u performansama.

• Ugradnja solarnih panela može biti subvencionirana od strane države. Na primjer, to se aktivno dešava u Australiji, Francuskoj, Izraelu. U Francuskoj se 60% cijene solarnih panela uopće vraća.

Među nedostacima mogu se izdvojiti sljedeće:

• Do sada se solarni paneli ne mogu natjecati, na primjer, ako trebate proizvesti veliku količinu električne energije. Ovo je uspješnije u naftnoj i nuklearnoj industriji.

• Proizvodnja električne energije direktno zavisi od vremenskih uslova. Naravno, kada je vani sunčano, vaši solarni paneli će raditi sa 100% snage. Kada je oblačan dan, ova brojka će značajno pasti.

• Za proizvodnju velike količine energije, solarni paneli zahtijevaju veliku površinu.

Kao što vidite, ovaj izvor energije i dalje ima više plusa nego minusa, a minusi nisu tako strašni kako se čini.

DIY solarna baterija od improviziranih sredstava i materijala kod kuće

Unatoč činjenici da živimo u modernom svijetu koji se brzo razvija, kupovina i ugradnja solarnih panela ostaje dio bogatih ljudi. Cijena jednog panela, koji će proizvoditi samo 100 vati, varira od 6 do 8 hiljada rubalja. Ovo ne računajući činjenicu da će biti potrebno zasebno kupiti kondenzatore, baterije, kontroler punjenja, mrežni inverter, pretvarač i druge stvari. Ali ako nemate puno sredstava, ali želite prijeći na ekološki prihvatljiv izvor energije, onda imamo dobre vijesti za vas - solarna baterija se može sastaviti kod kuće. A ako slijedite sve preporuke, njegova efikasnost neće biti ništa lošija od one komercijalno sastavljene verzije. U ovom dijelu ćemo razmotriti montažu korak po korak. Također ćemo obratiti pažnju na materijale od kojih se mogu sastaviti solarni paneli.

Ovo je jedan od najbudžetnijih materijala. Ako ćete napraviti solarnu bateriju za svoj dom od dioda, imajte na umu da se uz pomoć ovih komponenti sklapaju samo mali solarni paneli koji mogu napajati sve manje gadgete. Diode D223B su najprikladnije. Ovo su diode sovjetskog tipa, koje su dobre jer imaju staklenu kutiju, zbog svoje veličine imaju veliku gustinu montaže i povoljnu cijenu.

Nakon kupovine dioda, očistite ih od boje - za to je dovoljno da ih stavite u aceton na nekoliko sati. Nakon tog vremena, lako se može ukloniti s njih.

Zatim pripremamo površinu za buduće postavljanje dioda. To može biti drvena daska ili bilo koja druga površina. U njoj je potrebno napraviti rupe po cijeloj površini, a između rupa treba paziti na razmak od 2 do 4 mm.

Nakon što uzmemo naše diode i umetnemo ih s aluminijskim repovima u ove rupe. Nakon toga, repove je potrebno saviti jedan u odnosu na drugi i zalemiti tako da kada prime sunčevu energiju distribuiraju električnu energiju u jedan "sistem".

Naša primitivna solarna baterija je spremna. Na izlazu može dati energiju od nekoliko volti, što je dobar pokazatelj za ručni sklop.

Ova opcija će već biti ozbiljnija od diodne, ali je još uvijek primjer grubog ručnog sklapanja.

Da biste napravili solarnu bateriju od tranzistora, prvo će vam trebati sami tranzistori. Na sreću, mogu se kupiti na gotovo svakom tržištu ili u trgovinama elektronike.

Nakon kupovine, morat ćete odrezati poklopac tranzistora. Ispod poklopca se krije najvažniji i za nas najvažniji element - poluprovodnički kristal.

Zatim ih ubacujemo u okvir i lemimo jedan između drugog, poštujući norme "ulaz-izlaz".

Na izlazu, takva baterija može pružiti dovoljno snage za obavljanje poslova, na primjer, kalkulator ili mala diodna žarulja. Opet, takav solarni panel je sastavljen isključivo iz zabave i ne predstavlja ozbiljan element "napajanja".

Od aluminijumskih limenki

Ova opcija je već ozbiljnija od prve dvije. Ovo je takođe neverovatno jeftin i efikasan način za dobijanje energije. Jedina stvar je da će na izlazu biti mnogo više nego u varijantama dioda i tranzistora, i neće biti električni, već toplinski. Sve što vam treba je veliki broj aluminijskih limenki i kutija. Drvena karoserija dobro radi. U slučaju, prednji dio mora biti prekriven pleksiglasom. Bez toga baterija neće raditi efikasno.

Prije početka montaže potrebno je obojiti aluminijske limenke crnom bojom. To će im omogućiti da dobro privlače sunčevu svjetlost.

Zatim se pomoću alata probuše tri rupe na dnu svake tegle. Na vrhu se, pak, pravi rez u obliku zvijezde. Slobodni krajevi su savijeni prema van, što je neophodno kako bi došlo do poboljšane turbulencije zagrijanog zraka.

Nakon ovih manipulacija, banke se presavijaju u uzdužne linije (cijevi) u tijelo naše baterije.

Zatim se između cijevi i zidova/stražnjeg zida postavlja sloj izolacije (mineralna vuna). Zatim se kolektor zatvara prozirnim celularnim polikarbonatom.

Ovo završava proces izgradnje. Posljednji korak je ugradnja zračnog ventilatora kao motora za energetski nosač. Takva baterija, iako ne proizvodi električnu energiju, može efikasno zagrijati životni prostor. Naravno, ovo neće biti punopravni radijator, ali takva baterija može zagrijati malu sobu - na primjer, odlična je opcija za davanje. O punopravnim bimetalnim radijatorima za grijanje razgovarali smo u članku - koji su bimetalni radijatori za grijanje bolji i jači, u kojem smo detaljno ispitali strukturu takvih radijatora, njihove tehničke karakteristike i uporedili proizvođače. Savjetujem vam da pogledate.

DIY solarna baterija - kako napraviti, sastaviti i proizvesti?

Udaljavajući se od domaćih opcija, obratit ćemo pažnju na ozbiljnije stvari. Sada ćemo razgovarati o tome kako pravilno sastaviti i napraviti pravu solarnu bateriju vlastitim rukama. Da - i ovo je moguće. I želim vas uvjeriti - neće biti ništa gore od kupljenih analoga.

Za početak, vrijedi reći da na slobodnom tržištu vjerovatno nećete moći pronaći prave silikonske ploče, koje se koriste u punopravnim solarnim ćelijama. I da, biće skupi. Sastavit ćemo našu solarnu bateriju od monokristalnih panela - jeftinija opcija, ali odlična u smislu proizvodnje električne energije. Štaviše, monokristalne ploče je lako pronaći i prilično su jeftine. Dolaze u različitim veličinama. Najpopularnija i najaktivnija opcija je 3x6 inča, koja proizvodi 0,5V ekvivalent. Ovo će nam biti dovoljno. Ovisno o vašim financijama, možete ih kupiti barem 100-200, ali danas ćemo prikupiti opciju koja je dovoljna za napajanje malih baterija, sijalica i drugih malih elektronskih komponenti.

Kao što smo već naveli, odabrali smo monokristalnu bazu. Možete ga pronaći bilo gdje. Najpopularnije mjesto gdje se prodaje u ogromnim količinama je Amazon ili Ebay marketplaces.

Glavna stvar koju treba zapamtiti je da je tamo vrlo lako naići na beskrupulozne prodavače, pa kupujte samo od onih ljudi koji imaju prilično visoku ocjenu. Ako prodavac ima dobru ocjenu, onda ćete biti sigurni da će vam vaše ploče stići dobro upakovane, nepolomljene i u količini koju ste naručili.

Izbor lokacije (sistem orijentacije), dizajn i materijali

Nakon što primite svoj paket sa glavnim solarnim ćelijama, trebali biste odabrati dobro mjesto za instaliranje vašeg solarnog polja. Na kraju krajeva, trebat će vam da radi sa 100% snage, zar ne? Profesionalci u ovom poslu savjetuju da se instalacija izvede na mjestu gdje će solarna baterija biti usmjerena tik ispod nebeskog zenita i gledati u pravcu zapad-istok. To će vam omogućiti da "hvatate" sunčevu svjetlost skoro cijeli dan.

Izrada okvira solarne baterije

• Prvo morate napraviti bazu solarne baterije. Može biti drvo, plastika ili aluminijum. Drvo i plastika se najbolje pokazuju. Trebao bi biti dovoljno velik da stane sve vaše fotoćelije u nizu, ali u isto vrijeme ne bi trebale visjeti unutar cijele strukture.

• Nakon što sastavite bazu solarne baterije, moraćete da izbušite mnogo rupa na njenoj površini kako biste u budućnosti spojili provodnike u jedan sistem.

• Usput, ne zaboravite da cijela baza mora biti prekrivena pleksiglasom odozgo kako biste zaštitili svoje elemente od vremenskih prilika.

Elementi za lemljenje i spoj

Nakon što je vaša baza spremna, možete postaviti svoje elemente na njenu površinu. Fotoćelije postavljate duž cijele strukture sa provodnicima nadole (stavite ih u naše izbušene rupe).

Zatim ih je potrebno zalemiti. Na internetu postoji mnogo shema prema kojima se lemljuju solarne ćelije. Glavna stvar je povezati ih u neku vrstu jedinstvenog sistema kako bi svi mogli prikupiti primljenu energiju i poslati je u kondenzator.

Posljednji korak je lemljenje "izlazne" žice, koja će biti spojena na kondenzator i u njega odvesti primljenu energiju.

Ovo je posljednji korak. Nakon što se uvjerite da su svi elementi pravilno sastavljeni, čvrsto sjede i ne vise, dobro su prekriveni pleksiglasom - možete nastaviti s montažom. Što se tiče ugradnje, bolje je montirati solarnu ploču na čvrstu podlogu. Metalni okvir ojačan građevinskim vijcima je savršen. Na njemu će solarni paneli čvrsto sjediti, neće se teturati i neće podleći nikakvim vremenskim uslovima.

To je sve! Šta ćemo završiti? Ako ste napravili solarnu bateriju koja se sastoji od 30-50 fotoćelija, onda će to biti sasvim dovoljno da brzo napunite svoj mobilni telefon ili zapalite malu kućnu sijalicu, tj. dobili ste potpuni kućni punjač za punjenje baterije telefona, ulične lampe ili male baštenske lampe. Ako ste napravili solarni panel, na primjer, sa 100-200 fotoćelija, onda već možemo govoriti o "napajanju" nekih kućanskih aparata, na primjer, bojlera za grijanje vode. U svakom slučaju, takva ploča će biti jeftinija od kupljenih kolega i uštedjeti vam novac.

Šta je bolje - kupiti ili napraviti solarnu bateriju?

Sumirajmo sve što smo naučili u ovom članku u ovom dijelu. Prvo smo shvatili kako sastaviti solarni panel kod kuće. Kao što vidite, solarna baterija uradi sam, prateći uputstva, sastavlja se vrlo brzo. Ako slijedite različite priručnike korak po korak, tada možete sastaviti sjajne opcije za pružanje čiste električne energije (dobro, ili opcije dizajnirane za napajanje malih elemenata).

Ali ipak, što je bolje - kupiti ili napraviti solarnu bateriju? Naravno, bolje ga je kupiti. Činjenica je da su one opcije koje se proizvode u industrijskom obimu dizajnirane da rade onako kako bi trebale raditi. Prilikom ručnog sastavljanja solarnih panela često je moguće napraviti razne greške koje će dovesti do toga da oni jednostavno neće raditi kako treba. Naravno, industrijske opcije koštaju mnogo novca, ali dobijate kvalitet i izdržljivost.

Ali ako ste sigurni u svoje sposobnosti, tada ćete s pravim pristupom sastaviti solarni panel koji neće biti gori od industrijskih kolega. U svakom slučaju, budućnost je blizu i uskoro će solarni paneli moći priuštiti sve slojeve. I tamo će, možda, doći do potpunog prelaska na korištenje sunčeve energije. Sretno!

DIY solarna baterija iz improviziranih sredstava kod kuće

Uradi sam solarna baterija od improvizovanih sredstava kod kuće Uradi sam solarna baterija od improvizovanih sredstava kod kuće Pozdrav dragi čitaoci bloga

Danas sve više ljudi razmišlja o alternativnim izvorima energije. Solarni panel je jedan od takvih uređaja. Ovo je set baterija za pretvaranje solarne energije u električnu. Kao i drugi alternativni izvori, takav uređaj je skup. Međutim, ugradnja baterije može biti jeftinija ako sami napravite uređaj. Članak će reći i pokazati uz pomoć videa kako dizajnirati panel za solarnu energiju kod kuće ili u drugim uvjetima vlastitim rukama.

Princip rada solarne baterije

Sunce je besplatan izvor energije. Samo treba da naučite kako da to uradite kako treba. U danu bez oblaka, nebesko tijelo "napunjava" zemlju sa oko 1000 vati po 1 kvadratnom. m. Ovo bi bilo dovoljno da zadovolji svakodnevne potrebe stanovnika planete. Ali dok uređaj za dobijanje takve energije nije baš dostupan široj populaciji.

Solarni panel je skup fotonaponskih ćelija. U stvari, to su poluprovodnici, najčešće napravljeni od silicijuma. Svjetlost pada na solarnu ćeliju i ona se djelimično apsorbira. Energija oslobađa elektrone. Električno polje prisutno u fotoćeliji usmjerava elektrone - a to je već struja. Solarni elementi modula su međusobno povezani i dovedeni u metalni kontakt, uz pomoć čega se primljena energija uklanja za vanjsku upotrebu.

Da biste napravili solarnu bateriju kod kuće, morate voditi računa o implementaciji sljedećih teza:

1. Dizajnirajte modul koji će primati i pretvarati energiju uz minimalne troškove.
2. Osigurajte maksimalnu moguću snagu (čitaj - efikasnost) izvora napajanja.

Solarna baterija na krovu kuće

Za izgradnju solarne ploče trebat će vam:

• fotoćelije;
• staklo ili pleksiglas;
• šperploča, iverica ili aluminijski kutak;
• brtvilo;
• lemilo male snage;
• gume za lemljenje, fluks, kalaj;
• multimetar.

Gdje nabaviti solarne ćelije

Fotoćelija je ključni dio buduće solarne baterije. Njihovo traženje i kupovina uz odgovarajuću cijenu glavna je poteškoća u dizajniranju solarne baterije. Na raspolaganju je nekoliko opcija:

1. Izvucite poluvodičke kristale iz dioda i tranzistora, koji se mogu naći u starim radijima i televizorima.
2. Kupujte na eBayu ili AliExpressu.
3. Kupujte u domaćim trgovinama koje najčešće samo preprodaju robu sa AliExpressa i eBaya.

Solarne ćelije

Prva metoda možda uopće ne zahtijeva financijske troškove, međutim, za više ili manje moćnu bateriju morate pronaći više od desetak dioda. U drugoj opciji svakako uzmite u obzir trošak dostave, koji može koštati nekoliko desetina dolara. Osim toga, da biste kupovali u stranim online trgovinama, potrebno je proći kroz procedure registracije i povezivanja bankovne kartice. Međutim, prema recenzijama, to će i dalje biti jeftinije od lokalnog naručivanja baterije (treća opcija).

Savjet. Online prodavnice često prodaju kompletne ispravne fotonaponske pretvarače koji su odbačeni tokom procesa proizvodnje (tzv. B-tip). Njihov trošak je za red veličine niži, ali efikasnost je ista. Polomljeni elementi će takođe raditi na sklapanju kućnog solarnog panela.

Prije nego počnete tražiti solarne ćelije, odlučite se o zadacima koje ćete postaviti za bateriju. Zatim izračunajte potrebnu snagu. Da biste to učinili, zbrojite opterećenje uređaja koje ćete napajati iz solarne ploče. Pod ovom vrijednošću i birajte elemente.

Vrste solarnih ćelija

Fotonaponski pretvarači su mali paneli sa stranicom od 38 do 156 mm. Za manje-više normalnu snagu trebat će vam najmanje 35-50 elemenata. Mogu biti sa zalemljenim provodnicima ili bez njih. Drugi slučaj će uzrokovati više problema s lemilom.

Ploče su vrlo lomljive. Prodavci smišljaju različite načine da ih zaštite od pukotina i ogrebotina tokom isporuke. Ali čak i takve mjere ne spašavaju uvijek elemente. U procesu rada šansa za oštećenje elemenata je još veća: ako su savijeni, mogu puknuti, ako su složeni, mogu se ogrebati. Manji čipovi neće mnogo uticati na snagu.

Postoje dvije najpopularnije vrste solarnih ćelija na tržištu:

• polikristalni;
• monokristalni.

Polikristalni imaju vijek trajanja od oko 20 godina. Prilično su efikasni u teškim vremenskim uslovima. Efikasnost - 7-9%. Monokristalni pretvarači su izdržljiviji (oko 30 godina) i imaju veću efikasnost (13%). Međutim, previše su osjetljivi na loše vrijeme: ako je sunce prekriveno oblacima ili zraci ne padaju pod pravim uglom, efikasnost značajno opada.

Vrste solarnih ćelija

Izbor okvira i elementi za lemljenje

Solarna baterija je plitka kutija. Najbolje od svega kod kuće - šperploča ili od, ali je moguć i aluminijski kutak. To će istovremeno biti i oslonac i zaštita za elemente. Za ove namjene prikladna je, na primjer, šperploča 9,5 mm. Glavna stvar je da strana ne zaklanja elemente. Radi pouzdanosti, pomoću njega možete podijeliti ploču na dva dijela.

Fotonaponski pretvarači se obično postavljaju na pleksiglas ili drugu površinu. Važno je da ne propusti IC spektar. To je neophodno kako se same fotoćelije ne bi zagrijale. Staklo, prije postavljanja sonde na njega, mora se odmastiti. Možete lemiti prije polaganja fotoćelija ili poslije.

Proces lemljenja izgleda ovako:

1. Na provodnike za lemljenje prethodno nanesite fluks i lemite.
2. Postavite solarne ćelije na površinu, ostavljajući razmak između njih od oko 5 mm.
3. Zalemite vanjske dijelove na sabirnice - to su širi vodiči (obično su prisutni u kompletima sa fotoćelijama).
4. Odštampajte "-" i "+". Za većinu elemenata, prednja strana je negativni pol, a poleđina je pozitivan pol.
5. Izvucite "srednju tačku" da biste zatim stavili šant diode (Schotke diode) za svaku polovicu panela - one neće dozvoliti da se baterija isprazni noću ili po oblačnom vremenu.

Zaptivni elementi panela

Zaptivanje elemenata i montaža panela

Ovaj proces je završna faza u stvaranju izvora solarne energije. Zaptivanje je potrebno kako bi se smanjio negativan uticaj okoline na elemente. Odličan zaptivač (koristi se u inostranstvu) je smesa, ali nije jeftin. Stoga je silikon pogodan i za kućnu ploču, ali prilično gust. Počnite pričvršćivanjem sistema u sredini i sa strane, a zatim ulijte supstancu u praznine između elemenata. Na poleđinu nanesite akrilni lak pomiješan sa istim silikonom.

Savjet. Prije početka zaptivanja, još jednom se uvjerite da je kvalitet lemljenja dobar - testirajte ploču. U suprotnom, kasnije će biti teško izvršiti promjene.

Panel se može upravljati na sljedeće načine:

1. U električni cilj je uključen inverter, koji će pretvarati jednosmjerni napon sa solarne ploče u naizmjenični napon.
2. Električna meta je upotpunjena baterijom (akumulatorom) i kontrolerom punjenja baterije. Oni konstantno akumuliraju energiju sa solarnog panela (unutar kapaciteta baterije), čak i dok ga ne koristite.

Zapamtite: uvijek možete povećati broj elemenata proširivanjem panela. Solarna baterija će biti najefikasnija samo na sunčanoj strani kuće. Predvidjeti mogućnost mehaničke rotacije i promjene ugla nagiba, jer se sunce kreće po nebu, ponekad je prekriveno oblacima. Za efikasnost je također važno da se snijeg ne lijepi za uređaj.

Izrada solarne ploče vlastitim rukama: video

Solarna baterija u zemlji: fotografija

Propadanje životne sredine, rast cijena energenata, želja za autonomijom i neovisnošću od hirova državnika - samo su neki od faktora koji tjeraju najprekalijenije stanovnike da svoje sanjive poglede okreću ka alternativnim izvorima energije. Za većinu naših sunarodnika, razmišljanja o "zelenoj" energiji ostaju fiks ideja - visoke cijene opreme utječu i, kao rezultat, neisplativost ideje. Ali uostalom, niko ne zabranjuje da sami napravite instalaciju za dobijanje besplatne energije! Danas ćemo govoriti o tome kako izgraditi solarnu bateriju vlastitim rukama i razmotriti izglede za njegovu upotrebu u svakodnevnom životu.

Solarna baterija: šta je to

Čovječanstvo je zapaljeno idejom transformacije sunčevog zračenja u električnu energiju još od 30-ih godina prošlog stoljeća. Tada su naučnici Akademije nauka SSSR-a objavili stvaranje poluprovodničkih kristala bakra-talijuma, u kojima je, pod dejstvom svetlosnih zraka, počela da teče električna struja. Danas je ovaj fenomen poznat kao fotoelektrični efekat i široko se koristi kako u solarnim elektranama tako i u raznim senzorima.

Prvi solarni paneli poznati su još od 50-ih godina prošlog veka.

Jačina struje jedne fotoćelije mjeri se u mikroamperima, pa se, kako bi se dobila bilo kakva značajna električna snaga, kombiniraju u blokove. Mnogi od ovih modula čine osnovu solarne baterije (SB), koja se može koristiti za povezivanje različitih elektronskih uređaja. Ako govorimo o gotovom uređaju koji se može instalirati na otvorenom, tada je ispravnije govoriti o solarnom panelu (SP) s dizajnom koji štiti montažu fotonaponskih modula od vanjskih faktora.

Mora se reći da efikasnost prvih električnih solarnih sistema nije dostigla ni 10% - uticali su i nedostaci poluvodičke tehnologije i fatalni gubici povezani sa refleksijom, rasipanjem ili apsorpcijom svetlosnog toka. Decenije napornog rada naučnika su se isplatile, a danas efikasnost najmodernijih solarnih panela dostiže 26%. Što se tiče obećavajućih razvoja, ovdje je čak i više - do 46%! Naravno, pažljiv čitalac može prigovoriti da drugi generatori energije rade sa energetskom efikasnošću od 95-98%. Ipak, ne treba zaboraviti da je riječ o potpuno besplatnoj energiji, čija vrijednost po sunčanom danu prelazi 100 vati po kvadratnom metru. m zemljine površine u sekundi.

Moderni solarni paneli proizvode električnu energiju u industrijskim razmjerima

Električna energija dobijena uz pomoć solarnih panela može se koristiti slično kao i kod konvencionalnih elektrana - za napajanje raznih elektronskih uređaja, rasvjete, grijanja itd. Jedina razlika, a to je što izlaz fotoelektronskog modula ima konstantnu, nije naizmjenična struja, zapravo je prednost. Stvar je u tome da svaki solarni sistem radi samo tokom dana, a njegova snaga u velikoj meri zavisi od visine sunca iznad horizonta. Pošto SB ne može da radi noću, struja se mora skladištiti u baterijama, a sve su to samo izvori jednosmerne struje.

Uređaj i princip rada

Princip rada električne baterije zasniva se na takvim fizičkim pojavama kao što su poluprovodljivost i fotoelektrični efekat. Bilo koja solarna ćelija je zasnovana na poluvodičima čiji atomi nemaju elektrone (p-tip provodljivosti) ili imaju višak (n-tip). Drugim riječima, koristi se dvoslojna struktura sa n-slojem kao katodom i p-slojem kao anodom. Budući da su sile držanja "dodatnih" elektroda u n-sloju oslabljene (atomi nemaju dovoljno energije za njih), lako se izbacuju sa svojih mjesta kada ih bombardiraju svjetlosni fotoni. Dalje, elektroni se kreću u slobodne "rupe" p-sloja i preko priključenog električnog opterećenja (ili baterije) vraćaju se na katodu - tako teče električna struja, izazvana protokom sunčevog zračenja.

Pretvaranje sunčeve energije u električnu je moguće zahvaljujući fotoelektričnom efektu, koji je Einstein opisao u svojim radovima.

Kao što je gore navedeno, energija iz jedne fotoćelije je izuzetno mala, pa se kombinuju u module. Povezivanjem nekoliko takvih blokova u seriju povećava se napon baterije, a paralelno se povećava struja. Dakle, poznavajući električne parametre jedne ćelije, moguće je sastaviti bateriju potrebne snage.

Električna energija dobijena iz solarne baterije može se pohraniti u baterije i, nakon što se pretvori u napon od 220 V, može se koristiti za napajanje konvencionalnih kućanskih aparata.

Za zaštitu od atmosferskog djelovanja, poluvodički moduli su ugrađeni u čvrsti okvir i prekriveni staklom s povećanom propusnošću svjetlosti. Budući da se solarna energija može koristiti samo tokom dana, za njeno akumuliranje se koriste baterije - njihovo punjenje možete potrošiti po potrebi. Invertori se koriste za povećanje napona i prilagođavanje ga potrebama kućanskih aparata.

Video: kako radi solarni panel

Klasifikacija fotonaponskih modula

Danas se proizvodnja solarnih panela odvija na dva paralelna načina. S jedne strane, na tržištu su fotonaponski moduli na bazi silicijuma, a s druge strane filmski moduli napravljeni od elemenata rijetkih zemalja, modernih polimera i organskih poluprovodnika.

Danas popularne silikonske solarne ćelije dijele se na nekoliko tipova:

• monokristalni;
• polikristalni;
• amorfan.

Za korištenje u domaćim solarnim panelima, najbolje je koristiti polikristalne silikonske module. Iako je efikasnost ovih potonjih manja od one monokristalnih elemenata, na njihove performanse ne utječu tako snažno površinska kontaminacija, niska oblačnost ili upadni ugao sunčeve svjetlosti.

Nije teško razlikovati polikristalne silikonske module od monokristalnih - prvi imaju svjetliju plavu nijansu s izraženim "mraznim" uzorcima na površini. Osim toga, tip fotonaponskih ploča može se odrediti po njihovom obliku - monokristal ima zaobljene rubove, dok mu je najbliži konkurent (polikristal) izražen pravougaonik.

Što se tiče baterija napravljenih od amorfnog silicijuma, one su još manje zavisne od vremenskih uslova i zbog svoje fleksibilnosti praktički nisu izložene riziku od oštećenja prilikom montaže. Ipak, njihova je upotreba za vlastite potrebe ograničena kako zbog prilično niske gustoće snage po 1 kvadratnom metru površine, tako i zbog njihove visoke cijene.

Silicijumske solarne ćelije su najčešća klasa električnih foto ploča, pa se najčešće koriste za izradu kućnih uređaja.

Pojava filmskih fotonaponskih modula uzrokovana je kako potrebom za smanjenjem cijene solarnih panela, tako i potrebom da se dobiju produktivniji i izdržljiviji sistemi. Danas industrija ovladava proizvodnjom tankih solarnih modula na bazi:

• kadmijum telurid sa efikasnošću do 12% i troškom od 1 W je 20-30% niži od monokristala;
• bakar i indijum selenid - efikasnost 15–20%;
• polimerna jedinjenja - debljine do 100 nm, sa efikasnošću - do 6%.

Još je prerano govoriti o mogućnosti korištenja filmskih modula za izgradnju električne solarne stanice vlastitim rukama. Unatoč pristupačnoj cijeni, samo nekoliko kompanija se bavi proizvodnjom telurid-kadmijum, polimer i bakar-indijum fotoćelija.

Prednosti filmskih fotoćelija kao što su visoka efikasnost i mehanička čvrstoća omogućavaju nam da s punim povjerenjem kažemo da su one budućnost solarne energije.

Iako u prodaji možete pronaći baterije stvorene filmskom tehnologijom, uglavnom su predstavljene u obliku gotovih proizvoda. Zainteresirani smo i za pojedinačne module od kojih možete napraviti jeftin solarni panel domaće izrade - još uvijek ih nema na tržištu.

Zbirni podaci o efikasnosti solarnih ćelija, koje proizvodi industrija, prikazani su u tabeli.

Tabela: Efikasnost savremenih solarnih panela

Gdje mogu nabaviti fotoćelije i mogu li se zamijeniti nečim drugim

Kupnja monokristalnih ili polikristalnih pločica pogodnih za sastavljanje solarnog panela danas nije problem. Pitanje je da sama ideja o domaćem generatoru besplatne struje podrazumijeva rezultat koji će biti mnogo jeftiniji od fabričkog. Ako fotonaponske module kupite na licu mjesta, onda nećete moći puno uštedjeti.

Na stranim trgovačkim podovima solarne ćelije su predstavljene u širokom rasponu - možete kupiti i jedan proizvod i set svega što vam je potrebno za sastavljanje i povezivanje solarne baterije

Za razumnu cijenu solarne ćelije se mogu naći na stranim tržištima, kao što su eBay ili AliExpress.. Tamo su predstavljeni u širokom asortimanu i po vrlo pristupačnim cijenama. Za naš projekat, na primjer, prikladne su uobičajene polikristalne ploče od 3x6 inča. U idealnim uslovima mogu proizvesti električnu struju napona od 0,5 V i snage do 3 A, odnosno 1,5 W električne snage.

Ako izgarate od želje da uštedite što je više moguće ili isprobate vlastitu snagu, onda nema potrebe da odmah kupujete dobre, cijele module - možete se snaći s nestandardnim. Sve na istom eBayu ili AliExpressu možete pronaći komplete ploča sa malim pukotinama, usitnjenim uglovima i drugim nedostacima - takozvani proizvodi "B" klase. Vanjska oštećenja ne utiču na tehničke karakteristike fotoćelija, što se ne može reći o cijeni - neispravni dijelovi mogu se kupiti 2-3 puta jeftinije od onih koji imaju prezentaciju. Zato je racionalno koristiti ih za testiranje tehnologije na njihovom prvom solarnom panelu.

Prilikom odabira fotoelektronskih modula vidjet ćete elemente raznih vrsta i veličina. Nemojte misliti da što je veća njihova površina, to je veći napon koji proizvode. Ovo nije istina. Elementi istog tipa stvaraju isti napon bez obzira na veličinu. Ono što se ne može reći o jačini struje - ovdje je veličina presudna.

Iako je moguće koristiti zastarjelu komponentnu bazu kao fotoćelije, otvorene diode i tranzistori imaju prenisku snagu napona i struje - bit će potrebne hiljade takvih uređaja

Odmah vas želim upozoriti da nema smisla tražiti analog među raznim improviziranim elektroničkim uređajima. Da, možete dobiti radni fotoelektronski modul od moćnih dioda ili tranzistora uzetih sa starog radija ili TV-a. Pa čak i napravite bateriju spajanjem nekoliko ovih elemenata u lanac. Međutim, neće biti moguće napajati ništa snažnije od kalkulatora ili LED svjetiljke s takvim "solarnim panelom" zbog preslabih tehničkih karakteristika jednog modula.

Princip izračunavanja snage baterije

Da biste izračunali potrebnu snagu domaćeg električnog solarnog sistema, morate znati mjesečnu potrošnju električne energije. Najlakše je odrediti ovaj parametar - količinu potrošene električne energije u kilovat-satima možete vidjeti na brojilu ili saznati uvidom u račune koje energetska kuća redovno šalje. Dakle, ako su troškovi, na primjer, 200 kWh, tada bi solarna baterija trebala proizvoditi oko 7 kWh električne energije dnevno.

U proračunima treba uzeti u obzir da solarni paneli proizvode električnu energiju samo tokom dana, a njihov učinak zavisi kako od ugla Sunca iznad horizonta, tako i od vremenskih uslova. U prosjeku, do 70% ukupne količine energije proizvede se od 9 do 16 sati, a u prisustvu čak i male oblačnosti ili sumaglice, snaga panela opada 2-3 puta. Ako je nebo prekriveno čvrstim oblacima, onda u najboljem slučaju možete dobiti 5-7% maksimalnog kapaciteta Sunčevog sistema.

Prema grafikonu energetske efikasnosti solarne baterije, vidi se da najveći dio proizvedene energije otpada na vrijeme od 9 do 16 sati.

S obzirom na sve navedeno, može se izračunati da je za proizvodnju 7 kWh energije u idealnim uslovima potreban niz panela snage najmanje 1 kW. Ako uzmemo u obzir smanjenje produktivnosti povezano s promjenom kuta upada zraka, vremenskih faktora, kao i gubitaka u baterijama i pretvaračima energije, tada se ova brojka mora povećati za najmanje 50-70 posto. Ako uzmemo u obzir gornji indikator, tada će za ovaj primjer biti potrebna solarna ploča snage 1,7 kW.

Dalji proračun ovisi o tome koje fotoćelije će se koristiti. Na primjer, uzmite prethodno spomenute polikristalne ćelije 3˝×6˝ (površine 0,0046 kvadratnih metara) sa naponom od 5 V i strujom do 3 A. Za prikupljanje niza fotonaponskih ćelija sa izlaznim naponom od 12 V i strujom od 1.700 W / 12 V = 141 A, morat ćete spojiti 24 elementa u nizu (serijska veza vam omogućava da zbrojite napon) i koristite 141 A / 3 A = 47 takvih redova (1.128 ploča) . Područje baterije s najgušćim polaganjem bit će 1128 x 0,0046 = 5,2 sq. m

Da biste akumulirali i transformirali sunčevu energiju u uobičajenih 220 volti, trebat će vam niz baterija, kontroler punjenja i inverter za povećanje

Za akumulaciju električne energije koriste se baterije napona 12 V, 24 V ili 48 V, a njihov kapacitet bi trebao biti dovoljan da primi istih 7 kWh energije. Ako uzmete uobičajene 12-voltne olovne baterije (daleko od najbolje opcije), onda bi njihov kapacitet trebao biti najmanje 7000 Wh / 12 V = 583 Ah, odnosno tri velike baterije od 200 amper-sati svaka. Treba imati na umu da efikasnost baterija nije veća od 80%, a takođe da će se pri pretvaranju napona inverterom na 220 V gubiti od 15 do 20% energije. Stoga ćete morati kupiti još barem jednu istu bateriju kako biste nadoknadili sve gubitke.

Na pitanje mogućnosti korištenja električnih solarnih panela za grijanje

Kao što ste možda već primijetili, izraz "solarna baterija" ili "solarni panel" stalno se spominje u kontekstu električnog uređaja. To nije učinjeno slučajno, jer se i drugi solarni paneli ili baterije - geokolektori - često nazivaju na isti način.

Nekoliko solarnih kolektora moći će da opskrbi kuću toplom vodom i preuzme dio troškova grijanja

Sposobnost direktnog pretvaranja energije sunčevog zračenja direktno u toplinu može značajno povećati produktivnost takvih instalacija. Dakle, savremeni geokolektori sa selektivnim premazom vakumskih cevi imaju efikasnost od 70-80% i mogu se koristiti kako u sistemima za snabdevanje toplom vodom tako i za grejanje prostora.

Dizajn solarnog kolektora s vakuumskim cijevima minimizira prijenos topline u vanjsko okruženje

Vraćajući se na pitanje da li je moguće koristiti električni solarni panel za napajanje uređaja za grijanje, razmotrimo koliko je topline potrebno, na primjer, za kuću od 70 četvornih metara. metara. Na osnovu standardnih preporuka od 100 W topline po 1 sq. m površine prostorije, dobijamo trošak od 7 kW energije po satu, odnosno otprilike 70 kWh dnevno (uređaji za grijanje, uostalom, neće biti stalno uključeni).

Odnosno, 10 baterija koje su sami izradili ukupne površine ​​52 m2. Zamislite kolosa, recimo, širine 4 m i dužine više od 13 m, kao i blok 12-voltnih baterija ukupnog kapaciteta 7200 amper-sati? Takav sistem neće moći čak ni da dostigne samodovoljnost prije nego što se potroši vijek trajanja baterije. Kao što vidite, još je prerano govoriti o preporučljivosti korištenja solarnih panela za potrebe grijanja.

Odabir mjesta za ugradnju električnog solarnog panela

Potrebno je odabrati mjesto gdje će se solarni panel postaviti u fazi projektovanja. To može biti ili nagib krova okrenut prema jugu ili otvoreni prostor na seoskoj parceli. Ovo drugo je, naravno, poželjnije iz nekoliko razloga:

• solarni panel instaliran na dnu je lakši za održavanje;
• na tlu je lakše montirati rotirajući uređaj;
• dodatno opterećenje na krovu i njegovo oštećenje prilikom ugradnje solarnog sistema je isključeno.

Mjesto postavljanja električne ploče mora biti otvoreno za sunčevu svjetlost tokom cijelog dana, tako da u blizini ne smije biti drveća ili zgrada čija bi sjena mogla pasti na njegovu površinu.

Prilikom odabira mjesta za ugradnju solarnog sistema, vodite računa o mogućnosti zasjenjivanja solarnih panela okolnim objektima.

Druga okolnost, koja nas tjera da tražimo takvo mjesto prije montaže solarne baterije, odnosi se na određivanje dimenzija panela. Sastavljanjem uređaja vlastitim rukama možemo biti prilično fleksibilni u odabiru njegovih dimenzija. Kao rezultat, možete dobiti instalaciju koja se savršeno uklapa u eksterijer.

Počnimo s izradom solarne baterije vlastitim rukama

Nakon što ste napravili sve potrebne proračune i odlučili se za mjesto za ugradnju solarne baterije, možete započeti njegovu proizvodnju.

Šta će biti potrebno na poslu

Pored kupljenih solarnih ćelija, prilikom izrade električnog solarnog panela trebat će vam sljedeći materijali:

• bakrene žice;
• lemljenje;
• posebne gume za povezivanje izlaza fotoćelija;
• Schottky diode, dizajnirane za maksimalnu struju jedne ćelije;
• lemljenje;
• drvene letvice ili aluminijski uglovi;
• šperploča ili OSB;
• Vlaknaste ploče ili drugi čvrsti limovi od dielektričnog materijala;
• pleksiglas (možete koristiti polikarbonat, antirefleksno ultra prozirno staklo ili prozorsko staklo koje apsorbira IC debljine najmanje 4 mm);
• silikonski zaptivač;
• samorezni vijci;
• Antibakterijska impregnacija za drvo;
• Uljana boja.

Prilikom odabira stakla za solarni panel, trebali biste odabrati IC-apsorbirajuće razrede s maksimalnom transmisijom svjetlosti i minimalnom refleksijom svjetlosti.

Za rad vam je potreban ovaj jednostavan alat:

• lemilica;
• pila za metal ili ubodna pila;
• set odvijača ili odvijač;
• četke za farbanje.

Ako će se ispod solarnog panela ugraditi dodatni držač ili okretni oslonac, onda, shodno tome, spisak materijala i alata treba dopuniti drvenom gredom ili metalnim uglovima, čeličnom šipkom, aparatom za zavarivanje itd. Prilikom ugradnje solarne ploče na tlo, mjesto se može betonirati ili popločiti.

Uputstvo za tok rada

Kao primjer, razmotrite proces izgradnje električnog solarnog sistema od gore navedenih solarnih ćelija 3x6 inča sa naponom od 0,5 V i strujom do 3A. Za punjenje baterije od 12 volti potrebno je da naša baterija "odaje" najmanje 18 V, odnosno potrebno je 36 ploča. Montažu treba izvoditi u fazama, inače se greške u radu ne mogu izbjeći. Treba imati na umu da ih bilo kakve izmjene, kao i pretjerane manipulacije fotoćelijama, mogu oštetiti - ove uređaje karakterizira povećana krhkost.

Da biste napravili punopravnu solarnu bateriju, trebat će vam nekoliko desetina fotoćelija.

Proizvodnja kućišta

Kućište solarne baterije je ravna kutija zatvorena šperpločom s jedne strane i prozirnim staklom s druge strane. Za izradu okvira možete koristiti i aluminijske uglove i drvene letvice. Druga opcija je lakša za rad, pa za izradu vašeg prvog panela preporučujemo da je odaberete.

Kada počnete graditi solarni panel, napravite mali crtež - to će u budućnosti pomoći uštedjeti vrijeme i izbjeći greške s dimenzijama

Od šina presjeka 20x20 mm sastavlja se pravokutni okvir vanjskih dimenzija 118x58 cm, ojačan jednim poprečnim nosačem.

Kućište solarne baterije je drveni štit sa stranicama ne većim od 2 cm - u ovom slučaju neće zaklanjati fotoćelije

Ventilacioni uređaji su izbušeni u donjim krajevima kućišta, kao iu odstojniku. Oni će komunicirati unutrašnju šupljinu sa atmosferom, tako da se staklo neće zamagliti iznutra. Nakon toga iz pleksiglasa se izrezuje pravougaonik, koji odgovara vanjskim dimenzijama okvira.

Rupe napravljene u šinama služe za ventilaciju unutrašnjeg prostora panela

Stražnja strana kutije je zašivena šperpločom ili OSB-om. Tijelo je tretirano antiseptikom i farbano uljanom bojom.

Za zaštitu drvenog kućišta od atmosferskih utjecaja, farbano je uljanom bojom.

Prema veličini unutrašnjih šupljina tijela izrezuju se 2 podloge za fotoćelije. Njihova upotreba prilikom ugradnje ploča ne samo da će učiniti rad praktičnijim, već će i smanjiti rizik od oštećenja lomljivog stakla. Za podloge možete uzeti bilo koji gusti materijal - vlaknaste ploče, tekstolit itd. Glavna stvar je da ne provodi električnu struju i dobro se odupire toplini.

Bilo koji prikladan dielektrik može se koristiti kao podloga za fotoćelije, na primjer, perforirane ploče od vlakana

Sklop ploča

Montaža ploča počinje raspakiranjem. Često se, radi sigurnosti fotoćelija, skupljaju u hrpu i pune parafinom. U tom slučaju, proizvodi se potapaju u posudu s vodom i zagrijavaju u vodenoj kupelji. Nakon što se parafin otopi, ploče treba odvojiti jedna od druge i dobro osušiti.

Uklanjanje voska iz pakovanja ploča najbolje je obaviti u vodenom kupatilu. Metoda prikazana na slici nije se pokazala na najbolji način - kada ključaju, ploče počinju da vibriraju i udaraju jedna o drugu

Fotoćelije su položene na podlogu na način da su njihovi vodovi usmjereni u pravom smjeru. U našem slučaju, svih 36 ploča je spojeno u seriju - to će nam omogućiti da "dobijemo" potrebnih 18 V. Za jednostavnu instalaciju, 6 ploča treba zalemiti, dobivši 6 zasebnih lanaca.

Prije lemljenja, fotoćelije se postavljaju u lance potrebne dužine.

Poznavajući princip formiranja solarnih panela, lako možete odabrati potreban napon i jačinu struje. Sve je vrlo jednostavno: prvo se sastavlja grupa serijski spojenih ploča koje će dati željeni napon. Nakon toga, pojedinačni blokovi se povezuju paralelno - u ovom slučaju će se zbrati njihova trenutna snaga. Tako možete dobiti ploču bilo koje snage.

Lem se nanosi na vodljive staze fotoćelija, a dijelovi su međusobno povezani pomoću lemilice male snage.

Kada kupujete jeftinije fotonaponske ćelije bez izvoda, budite spremni na mukotrpan rad provodnika za lemljenje

Nakon prikupljanja svih šest grupa, na sredinu svake ploče mora se nanijeti kap silikonskog zaptivača. Žice fotoćelija se zatim odvijaju i pažljivo lijepe na podlogu.

Za pričvršćivanje fotoćelija na podlogu koristite silikonsko brtvilo ili gumeno ljepilo.

Schottky dioda je zalemljena na pozitivni terminal svakog lanca - to će zaštititi bateriju od pražnjenja kroz ploču noću ili za vrijeme velikih oblaka. Koristeći posebnu sabirnicu ili bakrenu pletenicu, pojedinačni blokovi su povezani u jedan krug.

U dijagramu električnog povezivanja elementi solarnog panela zaokruženi su isprekidanom linijom

Kod serijske veze pozitivni izlaz mora biti spojen na negativni kontakt, a kod paralelne veze na istoimeni.

Ugradnja ploča u karoseriju

Fotoćelije sastavljene na podlozi stavljaju se u kućište i pričvršćuju na šperploču pomoću samoreznih vijaka. Odvojeni dijelovi solarne baterije su međusobno povezani bakrenim provodnikom. Može se provući kroz jedan od otvora za ventilaciju na poprečnoj gredi - tako da neće biti smetnji prilikom ugradnje stakla.

Višežilni kabel je zalemljen na "plus" i "minus", koji se izvodi kroz rupu na dnu kućišta - bit će potreban za spajanje ploče na bateriju. Kako bi se spriječilo oštećenje ploča, kabel je čvrsto pričvršćen za drveni okvir.

Nakon ugradnje ploča, svi zglobni elementi se fiksiraju vrućim ljepilom ili brtvilom.

Odozgo je solarna baterija prekrivena listom pleksiglasa, koji je pričvršćen uglovima ili samoreznim vijcima. Kako bi se fotoćelije zaštitile od vlage, između okvira i stakla nanosi se sloj silikonskog brtvila. Na tome se montaža može smatrati završenom - solarnu bateriju možete odnijeti na krov i spojiti je na potrošače.

Nakon postavljanja i fiksiranja staklenog poklopca, solarni panel je spreman za rad.

Efikasnost solarne baterije zavisi od njene orijentacije prema suncu – maksimalna snaga se postiže kada sunčevi zraci padaju pod pravim uglom. Da bi se povećala produktivnost instalacije, postavlja se na zakretni okvir. Ovaj dizajn je drveni ili metalni okvir postavljen na okretnu horizontalnu os.

Za maksimalnu efikasnost, solarni panel mora biti orijentisan direktno na Sunce. Ovaj zadatak najbolje rješavaju automatske instalacije koje se nazivaju solarni tragači.

Za rotiranje i fiksiranje okvira možete koristiti ili mehanički pogon (na primjer, lančani pogon) ili korak podesivu šipku za držanje. Najnapredniji rotacioni uređaji opremljeni su jedinicom za rotaciju u vertikalnoj ravni i automatskim sistemom za praćenje Sunca. Takva oprema se može sastaviti pomoću koračnih motora i modernog mikrokontrolera, kao što je Arduino.

Izgradnja solarnog tragača kod kuće izuzetno je težak zadatak, pa se majstori najčešće snalaze s jednostavnim okvirom sa kosim ili fiksnim okvirom

Spajanje solarne baterije na autonomni sistem napajanja treba obaviti pomoću kontrolera punjenja. Ovaj uređaj ne samo da će pravilno distribuirati tokove električne energije, već će i spriječiti duboko pražnjenje baterije, produžavajući njezin vijek trajanja. Svi priključci, uključujući priključak 220-voltnog pretvarača, trebaju biti izvedeni bakrenim žicama s poprečnim presjekom od najmanje 3-4 četvorna metra. mm - ovo će izbjeći omske gubitke energije.

Kontroler punjenja solarne baterije omogućit će joj rad s maksimalnom izlaznom strujom i zaštititi baterije od prekomjernog pražnjenja.

Na kraju, želio bih preporučiti da solarnu bateriju nadgledate ne samo pomoću indikatora i strelica na instrumentima. Imajte na umu da prljavo staklo može smanjiti performanse postrojenja za 50% ili više. Ne zaboravite provoditi redovno čišćenje, a instalacija uradi sam vratit će vam se kilovatima potpuno besplatne, i što je najvažnije, ekološki prihvatljive energije.

Video: montaža solarnih panela uradi sam

Danas nema prepreka za sastavljanje solarne ploče vlastitim rukama. Nema problema ni sa nabavkom fotoćelija, niti sa kupovinom kontrolera ili pretvarača energije. Nadamo se da će vam ovaj članak biti polazna tačka na putu do autonomnog doma, a vi ćete konačno krenuti na posao. Čekaćemo vaša pitanja, ideje i sugestije u vezi dizajna i poboljšanja solarnih panela. Vidimo se uskoro!