Batería solar de bricolaje: ¿un juguete caro o una oportunidad real para ahorrar dinero? Batería solar de bricolaje para el hogar y el jardín Panel solar hecho a sí mismo de 20 elementos

El uso de la energía solar está asociado en su mayor parte a las naves espaciales. Y ahora con varios países lejanos, donde la "energía alternativa" se está desarrollando rápidamente. Pero casi todo el mundo puede intentar lo mismo incluso con dispositivos caseros.

Características y variedades del dispositivo.

De un dispositivo exótico diseñado solo para necesidades especiales, la batería solar se ha convertido en una fuente de energía relativamente masiva. Y el motivo no está solo en consideraciones medioambientales, sino también en la continua subida de los precios de la electricidad de las principales redes. Además, todavía hay muchos lugares donde dichas redes no se extienden en absoluto y no se sabe cuándo aparecerán. Difícilmente es posible encargarnos del tendido de la carretera por nuestra cuenta, unir los esfuerzos de un gran número de personas por el bien de esto. Además, incluso con éxito, tendrás que sumergirte en el mundo de la inflación rápida.

Es importante comprender que los paneles que generan electricidad pueden ser bastante diferentes entre sí.

Y ni siquiera se trata del formato: la apariencia y la geometría son bastante parecidas. Pero la composición química es muy diferente. Los productos más producidos en masa están hechos de silicio, que está disponible para casi todos y es económico. En términos de rendimiento de la batería, es al menos tan bueno como las opciones más caras.

Hay tres tipos principales de silicio, tales como:

monocristales;
policristales;
sustancia amorfa.

Un monocristal, basado en explicaciones técnicas condensadas, es el tipo más puro de silicio. Externamente, el panel parece una especie de panal. Una sustancia completamente purificada en forma sólida se divide en placas especialmente delgadas, cada una de las cuales no tiene más de 300 micrones. Para que puedan cumplir su función se utilizan rejillas de electrodos. La complicación múltiple de la tecnología en comparación con las soluciones alternativas hace que estas fuentes de energía sean las más caras.

La ventaja indudable del silicio monocristalino es una eficiencia muy alta según los estándares de la energía solar, que es aproximadamente un 20%. El policristal se obtiene de manera diferente, primero se requiere fundir el material y luego bajar lentamente su temperatura. La relativa simplicidad de la técnica y el mínimo consumo de recursos energéticos en la producción tienen un efecto positivo en el costo. La desventaja es la reducción de la eficiencia, incluso en el caso ideal no supera el 18%. De hecho, dentro de los propios policristales hay muchas estructuras que reducen la calidad del trabajo.

Los paneles amorfos casi no pierden frente a los dos tipos recién nombrados. Aquí no hay cristales en absoluto, en su lugar hay "silano": este es un compuesto de hidrógeno y silicio colocado sobre un sustrato. La eficiencia es de alrededor del 5%, que se compensa en gran medida por la absorción mucho mayor.

También es importante que las baterías amorfas hagan su trabajo mejor que otras opciones con luz solar difusa y tiempo nublado. Los bloques son elásticos.

A veces se puede encontrar una combinación de elementos monocristalinos o policristalinos con una variante amorfa. Esto ayuda a combinar las ventajas de los esquemas utilizados y extinguir casi todas sus deficiencias. Con el fin de reducir el costo de los productos, ahora se utiliza cada vez más la tecnología de películas, que prevé la generación de corriente a base de telururo de cadmio. Por sí mismo, este compuesto es tóxico, pero la liberación de veneno en el medio ambiente es muy pequeña. También se pueden usar seleniuros y polímeros de cobre e indio.

Los productos concentrados aumentan la eficiencia del uso del área del panel. Pero esto se logra solo cuando se utilizan sistemas mecánicos que aseguran la rotación de las lentes siguiendo al sol. El uso de tintes fotosensibilizadores tiene el potencial de mejorar la recepción de la energía solar, pero hasta ahora esto es más un concepto general y desarrollado por entusiastas. Si no hay ganas de experimentar, es mejor elegir un diseño más estable y probado. Esto se aplica tanto a la autoproducción como a la compra de un producto terminado.

Fabricación propia

¿De qué están hechos?

Hacer un panel solar con tus propias manos ya no es tan difícil como parece. El principio de funcionamiento del dispositivo se basa en el uso de una unión de semiconductores, el dispositivo iluminado debe crear una corriente. No funcionará hacer un receptor por su cuenta; esto requiere manipulaciones de producción complejas y equipo especializado. Pero hacer la parte de potencia del convertidor a partir de medios y materiales improvisados no es difícil. Para obtener energía en el sentido propio de la palabra, se requiere una oblea de silicio, cuya superficie está cubierta por una rejilla de diodos.

Todas las placas deben considerarse como módulos generadores independientes. Es importante comprender que la eficiencia óptima se logra apuntando constantemente al sol, y que habrá que cuidar el almacenamiento de energía. Una batería frágil debe protegerse de manera confiable de cualquier contaminación, de la nieve. Si esto aún sucede, las inclusiones extrañas deben eliminarse lo más rápido posible. El primer paso en el trabajo es la preparación del marco.

Está hecho principalmente de duraluminio, que tiene las siguientes características:

no sujeto a corrosión;
no dañado por la humedad excesiva;
dura más.

Pero no tienes que hacer esa elección. Si se lleva a cabo la pintura y el procesamiento especial, se logran buenos resultados utilizando acero o madera. No se recomienda instalar paneles muy grandes, lo cual es un inconveniente y aumenta la resistencia al viento. Para cargar una batería de ácido de 12 V, debe crear un voltaje de funcionamiento de 15 V. En consecuencia, los módulos de 0,5 V requerirán 30 piezas.

Puedes crear un diseño a partir de latas de cerveza. Las cajas están hechas de madera contrachapada de 1,5 cm y el panel frontal está formado por vidrio orgánico o policarbonato. Se permite el uso de vidrio estándar con un espesor de 0,3 cm El receptor solar se forma por tinción con pigmento negro. La pintura debe ser resistente al calor significativo. Las tapas están diseñadas para proporcionar una mayor eficiencia de transferencia de calor.

Dentro de las latas, el aire se calienta mucho más rápido que al aire libre. Importante: se requiere lavar los envases tan pronto como se decida utilizarlos.

Solo se deben tomar latas de aluminio, las de acero no funcionarán. La verificación se realiza de la manera más simple: usando un imán. Se perfora el fondo, se inserta un punzón o un clavo (aunque es posible taladrar).

El calibrador se inserta y distorsiona según el patrón. La parte superior del frasco se corta para hacer algo similar a una aleta. Ayuda al flujo de aire a eliminar el máximo calor de la pared calentada. Luego, el frasco se desengrasa con cualquier detergente y las partes previamente cortadas se pegan entre sí. Puede eliminar las fallas usando una plantilla de varias tablas clavadas con clavos en ángulo recto.

Muy a menudo, se utilizan diseños de disco. Actúan como buenas fotocélulas. Alternativamente, se colocan placas de cobre. El circuito eléctrico, como ya se mencionó, funciona según el mismo principio que la mayoría de los transistores. La lámina está diseñada para evitar el sobrecalentamiento. Como alternativa, en los meses de verano se utiliza una superficie sencilla acabada en colores claros.

¿Qué herramientas se necesitarán?

Para hacer todo el trabajo de instalación de una batería solar de 220 voltios usted mismo, necesitará las siguientes herramientas:

soldadores, electrificados a 40 W;
selladores a base de silicona;
cinta adhesiva pegada por ambos lados;
colofonia;
soldar;
el cable por donde pasará la corriente;
flujo;
autobús de cobre;
sujetadores;
perforar;
material laminar transparente;
madera contrachapada, vidrio orgánico o textolita;
Diodos Schottky.

¿Cómo hacer?

La instrucción paso a paso proporciona conclusiones de los paneles a las baterías por medio de un diodo protector, que ayuda a eliminar la autodescarga. Por lo tanto, se aplica a la salida una corriente de 14,3 V. La corriente de carga estándar es de 3,6 A. Esto se logra usando 90 celdas. Las partes del panel están conectadas en forma paralela-serie.

No puede utilizar un número desigual de elementos en las cadenas.

Con factores de corrección para 12 horas de luz solar se pueden obtener 0,28 kW/h. Los elementos están dispuestos en 6 carriles, para una instalación bastante libre, se requiere un marco de 90x50 cm Para información, cuando hay marcos preparados con otros tamaños, es mejor recalcular la necesidad de elementos. Si esto no es posible, entonces se utilizan piezas de diferente tamaño, se colocan variando el largo y el ancho de la fila.

Es deseable trabajar en un lugar completamente plano, donde sea conveniente acercarse desde cualquier dirección. Se recomienda colocar las placas preparadas un poco a un lado, donde estarán aseguradas contra caídas y golpes. Incluso tomar el panel no es fácil, se toman solo uno a la vez y con mucho cuidado. Al instalar paneles solares eléctricos para una casa o para casas de verano en el hogar, es extremadamente importante instalar un RCD confiable. Estas unidades hacen que el uso del sistema sea más seguro al reducir el riesgo de descarga eléctrica e incendio.

La mayoría de los expertos recomiendan pegar elementos soldados en forma de una sola cadena. El sustrato debe ser plano ya que esto asegura la confiabilidad. Alternativamente, puede insertar en el marco y fortalecer a fondo una hoja de vidrio o plexiglás. Este producto requiere precintado obligatorio. Los elementos se colocan sobre el sustrato en un orden predeterminado y se pegan con cinta adhesiva de doble cara.

El lado de trabajo debe girarse hacia el material transparente y los cables de soldadura deben envolverse en la otra dirección. Es más conveniente soldar los cables si el marco se presenta como un plano de trabajo sobre la mesa.

Cuando se pegan las placas, se coloca un revestimiento suavizante, para ello se utilizan los siguientes materiales:

caucho en hojas;
fibra vulcanizada;
cajas de cartón.

Ahora puede insertar la pared inversa en el marco y sellarlo. Es muy posible reemplazar la pared de popa con un compuesto, incluida la resina epoxi. Pero tal paso debe tomarse solo con la condición de que el panel no tenga que ser desmontado y reparado. El segmento estándar ofrece aproximadamente 50 vatios de corriente en condiciones favorables. Y esto ya es suficiente para alimentar lámparas LED en casas pequeñas.

Para asegurarte una vida cómoda, tendrás que gastar a partir de 4 kW/h de electricidad al día. Para el soporte vital de una familia de tres, será necesario suministrar ya 12 kW/h. Teniendo en cuenta las adiciones inevitables (cuando, por ejemplo, un conjunto estándar de equipos y un perforador funcionan al mismo tiempo), se requiere aumentar esta cifra en otros 2–3 kW. Estos parámetros pueden tomarse como base para calcular los parámetros requeridos. Para que el trabajo se desarrolle normalmente, es necesario agregar un dispositivo que controle la carga del circuito.

12 V CC, porque es esta potencia la que produce una batería típica y casera, un inversor es capaz de convertirla a 220 V CA. Si no desea comprarlo, deberá completar la casa con equipos eléctricos diseñados para 12 o 24 V. Dado que las líneas de bajo voltaje están saturadas con una corriente fuerte, deberá elegir cables de una sección transversal significativa y no escatimes en aislamiento. Para acumular la electricidad generada se utilizan principalmente baterías de plomo que contienen ácido. A pesar de todas las mejoras tecnológicas, aún no se ha propuesto la mejor opción. Para aumentar el voltaje generado, pon 2 o 4 pilas.

Los mayores gastos supondrán la compra de los propios paneles, que captan los rayos del sol. Puedes ahorrar dinero si pides productos chinos en tiendas de electrónica. En general, tales ofertas son de alta calidad, pero es necesario familiarizarse cuidadosamente con la reputación de los vendedores, con las revisiones recibidas sobre sus actividades. Es posible seleccionar sistemas operables con defectos menores. Los fabricantes los rechazan y los ponen a la venta para no gastar dinero en costosas eliminaciones.

Importante: no se deben montar elementos de diferentes dimensiones o corrientes generadas en un mismo montaje. La generación más alta en este caso seguirá estando limitada por el cuello de botella.

El autoensamblaje del inversor solo se justifica en caso de consumo de corriente limitado. Y los controladores de carga cuestan una cantidad mínima, por lo que su propia producción no está justificada. Al diseñar una batería, debe recordarse que sus elementos deben estar separados por un espacio de 0,3 a 0,5 cm.

A menudo, elija estructuras hechas de perfiles de aluminio y vidrio orgánico. Luego se prepara un marco rectangular sobre la base de una esquina de metal. Las esquinas del marco están perforadas para facilitar la fijación posterior de la estructura. Desde el interior, el perímetro se lubrica con un reactivo de silicona. Ahora puede colocar una hoja de material transparente, que se presiona lo más fuerte posible contra el marco.

Las esquinas de la caja están perforadas con tornillos que sujetan esquinas especiales. Estas esquinas no permitirán que el plexiglás cambie arbitrariamente su ubicación dentro del producto. Inmediatamente después de esto, deje la pieza de trabajo en paz y espere a que el sellador se seque. Esto completa la etapa preliminar. Antes de la introducción de colectores solares en el cuerpo, se limpia a fondo para que no haya signos de contaminación. Los propios platos también se limpian, pero lo hacen con extrema precaución.

Antes de ensamblar estructuras con conductores soldados de fábrica, es conveniente evaluar la calidad de las conexiones y eliminar todas las deformaciones detectadas. Cuando los neumáticos aún no están conectados, inicialmente se sueldan a los contactos en las placas, y solo después de eso se conectan entre sí.

La secuencia de conexión es la siguiente:

medición de la sección requerida del neumático;
cortar tiras de acuerdo con el resultado de la medición;
lubrique el contacto procesado con fundente desde el lado deseado;
aplicar el neumático con cuidado y precisión, con un hilo de soldadura caliente sobre toda la superficie a conectar;
voltee el plato y repita las mismas manipulaciones desde el principio.

Importante: la presión excesivamente fuerte al soldar es inaceptable, lo que puede destruir elementos frágiles. Es necesario excluir el calentamiento con un soldador de aquellas partes que no se conectan.

Cuando haya terminado, inspeccione cuidadosamente toda la superficie de la batería y cada conexión. Es imposible que hubiera incluso los más mínimos defectos. Los rebajes y depresiones restantes se eliminan con otra pasada de soldador, ya lo más suave posible y con aún menos presión. El soldador en sí no debe ser potente, sino todo lo contrario: está contraindicado un calentamiento fuerte. En ausencia de experiencia en un trabajo tan fino, es recomendable preparar una hoja de madera contrachapada marcada. Evitará muchos errores graves. Durante la soldadura de contactos, no se debe pasar por alto su polaridad, de lo contrario, el sistema no funcionará.

Las partes pegadas también se conectan en el modo más suave. Un exceso de pegamento no es deseable, se requiere aplicar las gotas más pequeñas que solo se pueden formar en las partes centrales de las placas.

Es recomendable hacer el desplazamiento de las placas en el cuerpo juntas, ya que no es muy conveniente solo. Luego, debe conectar cada cable desde el borde de la placa con líneas comunes para la corriente. Habiendo llevado el panel preparado a un área soleada, se mide el voltaje en las llantas comunes, el cual debe estar dentro de los valores de diseño.

Hay otra forma de sellar el panel solar. Se aplican pequeñas cantidades de selladores de silicona en los espacios de las placas y en los bordes internos de la caja. Además, con las manos, los lados exteriores de las fotocélulas se presionan contra el plexiglás, mientras se logra la densidad ideal. Coloque un peso ligero en cada borde mientras se seca el sellador. Después de eso, se lubrica cada unión de la placa y el lado interior del marco.

En este caso, el sellador puede tocar los bordes de la vuelta de las placas, pero no cualquier otra parte de ellas. El lateral de la caja servirá para instalar un conector conector que se comunique con los diodos Schottky. El lateral exterior se cierra con una pantalla realizada en materiales transparentes. El diseño que se está creando está pensado para que ni siquiera una pequeña cantidad de humedad entre. La parte frontal de vidrio orgánico está barnizada.

Una batería solar puede durar mucho tiempo y de manera estable, suministrando corriente al cableado doméstico. Pero mucho depende no solo de la calidad de su montaje y posterior conexión. Es muy importante operar un generador tan suave como debe ser. Es recomendable orientar las baterías, si no están equipadas con un sistema de ajuste solar, claramente hacia el sur, lo que ayudará a capturar la máxima energía y reducir la sobrecarga. Para eliminar el error, basta con colocar el generador en ese ángulo con el horizonte, que es igual al número de grados de latitud en un lugar determinado. Pero como el disco solar cambia de ubicación en el cielo durante el año, se recomienda bajar el ángulo en los meses de primavera, y subirlo cuando llega el otoño.

La suplementación con un sistema de seguimiento en condiciones domésticas no es práctica. Justifica la inversión exclusivamente a nivel industrial. Es mucho más rentable poner varias pilas a la vez, enfocadas en los ángulos de iluminación más probables. Al colocar generadores solares en la parte superior de un techo plano, por ejemplo, de fieltro para techos o chapa de hierro, vale la pena elevarlos por encima del plano. Luego, soplar el flujo de aire desde abajo aumentará la eficiencia del trabajo. En techos ondulados, esto no es necesario, aunque no habrá daño por levantarlo.

Los mejores techos son los que están orientados al sur y están diseñados en forma de pendientes planas. En tal situación, la pendiente sirve para unir varias esquinas, cuyo tamaño coincide con el valor del módulo. La salida por encima de la cumbrera es de aproximadamente 0,7 m, y el módulo se une a las esquinas con un espacio de 150 a 200 mm. Alternativamente, puede colgar la batería usando las mismas esquinas debajo de la pendiente del techo. En una superficie ondulada, las esquinas a menudo se reemplazan por tuberías de un diámetro cuidadosamente seleccionado.

La instalación de generadores en el frontón se combina mejor con la pintura de este elemento y los voladizos en colores claros.

Las unidades solares deben colocarse horizontalmente, lo que reducirá la diferencia de temperatura entre sus partes inferior y superior en un 50 % en comparación con el montaje vertical. Esto significa que no solo aumentará el recurso real, sino que también será posible aumentar la eficacia del sistema.

El lugar de montaje debe tener las siguientes características:

lo más ligero posible;
tener una sombra mínima;
bien ventilado.

Incluso se puede usar una batería solar casera para calentar una casa privada. Dicho equipo se puede instalar sin necesidad de permiso de las agencias gubernamentales. Pero incluso con el uso activo, no será posible evaluar la efectividad antes de los 36 meses. Además, esta opción es muy cara. Dado que la temperatura es regularmente negativa en casi todas partes de Rusia, será necesario complementar el sistema solar con aislamiento térmico.

El funcionamiento estable de las baterías está garantizado en el rango de temperatura de -40 a +90 grados. El correcto funcionamiento está garantizado durante una media de 20 años, después de los cuales la eficiencia cae bruscamente. Al elegir un controlador, debe considerar la diferencia entre sistemas eléctricos potentes y débiles. Si no hay controlador o está fuera de servicio, deberá monitorear continuamente las cargas de la batería. El descuido puede acortar la vida útil de la batería.

En el mundo moderno es difícil imaginar la existencia sin energía eléctrica. La iluminación, la calefacción, las comunicaciones y otras alegrías de una vida cómoda dependen directamente de ello. Esto nos obliga a buscar fuentes alternativas e independientes, una de las cuales es el sol. Esta área de la energía aún no está demasiado desarrollada y las instalaciones industriales no son baratas. La salida será la fabricación de paneles solares con sus propias manos.

¿Qué es una batería solar?

La batería solar es un panel formado por fotocélulas interconectadas. Convierte directamente la energía solar en corriente eléctrica. Según el diseño del sistema, la energía eléctrica se acumula o se destina inmediatamente al suministro de energía de edificios, mecanismos y dispositivos.

Una batería solar está formada por células fotovoltaicas interconectadas.

Casi todos usaban las fotocélulas más simples. Están integrados en calculadoras, linternas, baterías para recargar aparatos electrónicos, faroles de jardín. Pero el uso no se limita a esto. Existen vehículos eléctricos que funcionan con energía solar, en el espacio es una de las principales fuentes de energía.

En países con muchos días soleados, las baterías se instalan en los tejados y se utilizan para calefacción y agua caliente. Este tipo se llama colectores, convierten la energía del sol en calor.

A menudo, el suministro eléctrico de ciudades y pueblos enteros se produce únicamente gracias a este tipo de energía. Se están construyendo plantas de energía solar. Son especialmente populares en los Estados Unidos, Japón y Alemania.

Dispositivo

El dispositivo de la batería solar se basa en el fenómeno del efecto fotoeléctrico, descubierto en el siglo XX por A. Einstein. Resultó que en algunas sustancias, bajo la acción de la luz solar u otras sustancias, se desprenden partículas cargadas. Este descubrimiento condujo en 1953 a la creación del primer módulo solar.

El material para la fabricación de elementos son semiconductores: placas combinadas de dos materiales con diferente conductividad. En la mayoría de los casos, para su fabricación se utiliza silicio policristalino o monocristalino con diversos aditivos.

Bajo la acción de la luz solar, aparece un exceso de electrones en una capa y su deficiencia en la otra. Los electrones "extra" van al área con su falta, este proceso se llama transición p-n.

La celda solar consta de dos capas semiconductoras con diferente conductividad.

Entre los materiales que forman un exceso y un déficit de electrones, se coloca una capa barrera que impide la transición. Esto es necesario para que la corriente ocurra solo cuando hay una fuente de consumo de energía.

Los fotones de luz que golpean la superficie eliminan electrones y les proporcionan la energía necesaria para superar la capa de barrera. Los electrones negativos pasan del conductor p al conductor n, y los electrones positivos hacen el camino opuesto.

Debido a la diferente conductividad de los materiales semiconductores, es posible crear un movimiento dirigido de electrones. Por lo tanto, se genera una corriente eléctrica.

Los elementos están conectados en serie entre sí, formando un panel de mayor o menor área, que se denomina batería. Tales baterías se pueden conectar directamente a la fuente de consumo. Pero dado que la actividad solar cambia durante el día y se detiene por completo durante la noche, se utilizan baterías que acumulan energía durante la ausencia de la luz solar.

Un componente necesario en este caso es el controlador. Sirve para controlar la carga de la batería y apaga la batería cuando está completamente cargada.

La corriente que genera la batería solar es constante, para utilizarla se debe convertir a corriente alterna. Para eso está un inversor.

Dado que todos los aparatos eléctricos que consumen energía están diseñados para un voltaje determinado, se necesita un estabilizador en el sistema para proporcionar los valores deseados.

Se instalan dispositivos adicionales entre el módulo solar y el consumidor.

Solo si todos estos componentes están presentes, es posible obtener un sistema funcional que suministre energía a los consumidores y no amenace con desactivarlos.

Tipos de elementos para módulos.

Hay tres tipos principales de paneles solares: policristalinos, monocristalinos y de película delgada. La mayoría de las veces, los tres tipos están hechos de silicio con varios aditivos. También se utilizan telururo de cadmio y seleniuro de cobre-cadmio, especialmente para la producción de paneles de película. Estos aditivos contribuyen a un aumento de la eficiencia de la celda en un 5-10%.

cristalino

Los más populares son los monocristalinos. Están hechos de monocristales, tienen una estructura uniforme. Tales placas tienen la forma de un polígono o un rectángulo con esquinas cortadas.

La celda monocristalina tiene la forma de un rectángulo con esquinas biseladas.

La batería, ensamblada a partir de elementos monocristalinos, tiene un mayor rendimiento en comparación con otros tipos, su eficiencia es del 13%. Es liviano y compacto, no tiene miedo de doblarse levemente, se puede instalar en terreno irregular, vida útil de 30 años.

Las desventajas incluyen una disminución significativa de la potencia durante la nubosidad, hasta el cese completo de la generación de energía. Lo mismo sucede cuando oscurece, la batería no funcionará por la noche.

La celda policristalina tiene forma rectangular, lo que permite montar el panel sin huecos

Los policristalinos se producen por fundición, tienen forma rectangular o cuadrada y una estructura heterogénea. Su eficiencia es menor que la de los monocristales, la eficiencia es solo del 7-9%, pero la caída de la producción en días nublados, polvorientos o al anochecer no es significativa.

Por lo tanto, se utilizan en la construcción de alumbrado público, pero los caseros los utilizan con mayor frecuencia. El costo de tales placas es menor que el de los monocristales, la vida útil es de 20 años.

Película

Los elementos flexibles o de película delgada están hechos de una forma amorfa de silicio. La flexibilidad de los paneles los hace móviles, enrollarlos puede llevarlos de viaje y tener una fuente de alimentación independiente en cualquier lugar. La misma propiedad le permite montarlos en superficies curvas.

La batería de película está hecha de silicio amorfo.

En términos de eficiencia, los paneles de película son dos veces inferiores a los cristalinos; para producir la misma cantidad, se requiere una doble área de batería. Y la película no difiere en durabilidad: en los primeros 2 años, su eficiencia cae en un 20-40%.

Pero cuando está nublado u oscuro, la producción de energía se reduce solo entre un 10 y un 15 %. Su relativo bajo costo puede considerarse una ventaja indudable.

¿Qué puedes hacer un panel solar en casa?

A pesar de todas las ventajas de las baterías producidas comercialmente, su principal desventaja es su alto precio. Este problema se puede evitar haciendo el panel más simple con sus propias manos con materiales improvisados.

De diodos

Un diodo es un cristal en una caja de plástico que actúa como una lente. Concentra los rayos del sol en el conductor, dando como resultado una corriente eléctrica. Al conectar una gran cantidad de diodos entre sí, obtenemos una batería solar. El cartón se puede utilizar como tablero.

El problema es que la potencia de la energía recibida es pequeña, para generar una cantidad suficiente, se necesitará una gran cantidad de diodos. En términos de costos financieros y laborales, dicha batería es muy superior a la de fábrica, y en términos de potencia es muy inferior a ella.

Además, la producción cae bruscamente con una disminución de la iluminación. Sí, y los diodos se comportan incorrectamente: a menudo se produce un brillo espontáneo. Es decir, los propios diodos consumen la energía generada. La conclusión se sugiere a sí misma: ineficiente.

De transistores

Como en los diodos, el elemento principal del transistor es un cristal. Pero está encerrado en una caja de metal que no deja pasar la luz del sol. Para hacer una batería, la cubierta de la caja se corta con una sierra para metales.

Se puede ensamblar una batería de baja potencia a partir de transistores.

Luego, los elementos se unen a una placa de textolita u otro material adecuado para el papel del tablero y se interconectan. De esta manera, puede ensamblar una batería, cuya energía es suficiente para hacer funcionar una linterna o una radio, pero no debe esperar una gran potencia de dicho dispositivo.

Pero como fuente de energía para acampar de pequeña potencia, es bastante adecuado. Especialmente si te fascina el proceso de creación en sí mismo y los beneficios prácticos del resultado no son muy importantes.

Los artesanos sugieren usar CD e incluso placas de cobre como fotocélulas. El cargador de teléfono portátil es fácil de hacer con fotocélulas de faroles de jardín.

La mejor solución sería comprar platos confeccionados. Algunos sitios en línea venden módulos con un pequeño defecto de fabricación a un precio asequible, son bastante adecuados para su uso.

Colocación racional de las baterías.

La ubicación de los módulos determina en gran medida la cantidad de energía que producirá el sistema. Cuantos más rayos incidan en las fotocélulas, más energía producirán. Para una ubicación óptima, se deben cumplir las siguientes condiciones:

¡Importante! La fuerza actual de una batería está determinada por el rendimiento de la celda más débil. Incluso una pequeña sombra en un módulo puede reducir el rendimiento del sistema entre un 10 y un 50 %.

Cómo calcular la potencia requerida

Antes de proceder con el montaje de la batería, es necesario determinar la potencia requerida. De esto depende la cantidad de celdas compradas y el área total de baterías terminadas.

El sistema puede ser autónomo (proporcionando electricidad a la casa por sí solo) o combinado, combinando la energía del sol y una fuente tradicional.

El cálculo consta de tres pasos:

Averigüe el consumo total de energía.
Determine la capacidad suficiente de la batería y la capacidad del inversor.
Calcule el número requerido de celdas según los datos de insolación en su área.

El consumo de energía

Para un sistema autónomo, puede determinarlo por su medidor eléctrico. Divida la cantidad total de energía consumida por mes por la cantidad de días para obtener el consumo diario promedio.

Si solo una parte de los dispositivos funcionará con la batería, averigüe su potencia de acuerdo con el pasaporte o la marca en el dispositivo. Multiplique los valores resultantes por la cantidad de horas de trabajo por día. Sumando los valores obtenidos para todos los dispositivos, se obtiene el consumo promedio por día.

Capacidad AB (batería) y potencia del inversor

AB para sistemas solares debe soportar una gran cantidad de descargas y ciclos de descarga, tener baja autodescarga, soportar alta corriente de carga, operar a altas y bajas temperaturas y requerir un mantenimiento mínimo. Estos parámetros son óptimos para baterías de plomo-ácido.

Otro indicador importante es la capacidad, la carga máxima que una batería puede aceptar y almacenar. La capacidad insuficiente se incrementa conectando las baterías en paralelo, en serie o combinando ambas conexiones.

El cálculo ayudará a averiguar el número requerido de AB. Considérelo para la concentración de reservas de energía para 1 día en una batería con una capacidad de 200 Ah y un voltaje de 12 V.

Suponga que la demanda diaria es de 4800 Vh, el voltaje de salida del sistema es de 24 V. Suponiendo que la pérdida del inversor es del 20 %, introduzca un factor de corrección de 1,2.

4800:24х1.2=240 Ah

La profundidad de descarga de AB no debe exceder el 30-40%, lo tendremos en cuenta.

240х0.4= 600Ah

El valor resultante es tres veces la capacidad de la batería, por lo que se requerirán 3 baterías conectadas en paralelo para suministrar la cantidad requerida. Pero al mismo tiempo, el voltaje de la batería es de 12 V, para duplicarlo necesitarás 3 baterías más conectadas en serie.

Para obtener un voltaje de 48 V, conecte en paralelo dos cadenas paralelas de 4 AB

El inversor se utiliza para convertir la corriente continua en corriente alterna. Elígelo por pico, carga máxima. En algunos dispositivos de consumo, la corriente de arranque es mucho más alta que la nominal. Es este indicador el que se tiene en cuenta. En otros casos, se tienen en cuenta los valores nominales.

La forma de tensión también importa. La mejor opción es una onda sinusoidal pura. Para dispositivos que son insensibles a las caídas de voltaje, es adecuada una forma cuadrada. También debe considerar la posibilidad de cambiar el dispositivo de AB directamente a paneles solares.

Número requerido de celdas

Los indicadores de insolación en diferentes áreas son muy diferentes. Para un cálculo correcto, necesita conocer estos números para su área, los datos son fáciles de encontrar en Internet o en una estación meteorológica.

Tabla de insolación mensual para diferentes regiones

La insolación depende no solo de la época del año, sino también del ángulo de la batería

Al calcular, guíese por los indicadores de la menor insolación durante el año, de lo contrario, la batería no producirá suficiente energía durante este período.

Supongamos que los indicadores mínimos - en enero, 0,69, el máximo - en julio, 5,09.

Coeficiente de corrección para el horario de invierno - 0,7, para el horario de verano - 0,5.

Cantidad requerida de energía - 4800 Wh.

Un panel tiene una potencia de 260 W y un voltaje de 24 V.

Las pérdidas en AB e inversor son del 20%.

Calculamos el consumo teniendo en cuenta las pérdidas: 4800 × 1,2 = 5760 Wh = 5,76 kWh.

Determinamos el rendimiento de un panel.

Verano: 0,5×260×5,09= 661,7 Wh.

Invierno: 0,7×260×0,69=125,5Wh.

Calculamos el número necesario de baterías dividiendo la energía consumida por el rendimiento de los paneles.

Verano: 5760/661,7=8,7 uds.

En invierno: 5760/125,5=45,8 uds.

Resulta que para una provisión completa, se necesitarán cinco veces más módulos en invierno que en verano. Por lo tanto, vale la pena instalar inmediatamente más baterías o prever un sistema de suministro de energía híbrido para el período invernal.

Cómo montar una batería solar con tus propias manos.

El montaje consta de varias etapas: la fabricación de la caja, la soldadura de los elementos, el montaje del sistema y su instalación. Antes de comenzar, abastécete de todo lo que necesitas.

La batería está formada por varias capas.

Materiales y herramientas

fotocélulas;
conductores planos;
fundente de alcohol y colofonia;
soldador;
perfil de aluminio;
esquinas de aluminio;
hardware;
sellador de silicona;
sierra para metales;
destornillador;
vidrio, plexiglás o plexiglás;
diodos;
aparatos de medición.

Es mejor pedir fotocélulas completas con conductores, están especialmente diseñadas para este propósito. Otros conductores son más frágiles, lo que puede ser un problema al soldar y ensamblar. Hay celdas con conductores ya soldados. Cuestan más, pero ahorran mucho tiempo y mano de obra.

Compre placas con conductores, esto reducirá el tiempo de operación

La estructura de la carrocería suele estar hecha de un ángulo de aluminio, pero es posible utilizar listones de madera o barras cuadradas de 2x2. Esta opción es menos preferida ya que no brinda suficiente protección contra la intemperie.

Para un panel transparente, elija un material con un índice de refracción mínimo de la luz. Cualquier obstáculo en el camino de los rayos aumenta la pérdida de energía. Es deseable que el material transmita la menor radiación infrarroja posible.

¡Importante! Cuanto más se calienta el panel, menos energía genera.

Cálculo de cuadros

Las dimensiones del marco se calculan en función del tamaño de las celdas. Es importante proporcionar una pequeña distancia de 3-5 mm entre elementos adyacentes y tener en cuenta el ancho del marco para que no se superponga con los bordes de los elementos.

Las celdas se producen en varios tamaños, considere la opción de 36 placas, de 81x150 mm de tamaño. Organizamos los elementos en 4 filas, 9 piezas en una. Según estos datos, las dimensiones del marco son 835x690 mm.

fabricación de cajas

Elementos de soldadura y módulos de montaje

Si los elementos se compran sin contactos, primero se deben soldar a cada placa. Para hacer esto, corte el conductor en segmentos iguales.

Recorte un rectángulo del tamaño deseado de cartón y enrolle el conductor alrededor de él, luego córtelo en ambos lados.
Aplique fundente a cada conductor, adjunte una tira al elemento.
Suelde con cuidado el conductor a lo largo de toda la longitud de la celda.
Soldar los conductores a cada placa.
Coloque las celdas en una fila una tras otra con un espacio de 3-5 mm y suelde secuencialmente.
Durante la instalación, compruebe periódicamente la funcionalidad de los módulos.
Transfiera las filas terminadas de 9 celdas al cuerpo y alinéelas entre sí y con el contorno del marco.
Suelde en paralelo, utilizando neumáticos más anchos y respetando la polaridad.
Coloque filas de elementos sobre un sustrato transparente y suelde juntos
Resalta los contactos "+" y "-".
Aplique 4 gotas de sellador a cada elemento y coloque el segundo vaso encima.
Deja que el pegamento se seque.
Rellene todo el perímetro con sellador para que no entre humedad.
Fije el panel a la carcasa utilizando las esquinas, atornillándolas en los lados del perfil de aluminio.
Instale un diodo de bloqueo Schottke con sellador para evitar que la batería se descargue a través del módulo.
Proporcione el cable de salida con un conector de dos pines, luego conecte el controlador a él.
Atornilla las esquinas al marco para fijar la batería al soporte.

Video: soldar y ensamblar el módulo solar.

La batería está lista, queda instalarla. Para un trabajo más eficiente, puede hacer un rastreador.

Producción de un mecanismo rotativo.

El mecanismo giratorio más simple es fácil de hacer usted mismo. El principio de su funcionamiento se basa en un sistema de contrapesos.

A partir de bloques de madera o un perfil de aluminio, ensamble un soporte para la batería en forma de escalera de tijera.
Usando dos cojinetes y una barra o tubo de metal, monte la batería en la parte superior para que quede fija en el centro del lado más grande.
Oriente la estructura de este a oeste y espere hasta que el sol esté en su cenit.
Gire el panel para que los rayos lo golpeen verticalmente.
Fije un recipiente con agua en un extremo, equilíbrelo en el otro extremo con un peso.
Haz un agujero en el recipiente para que el agua salga poco a poco.

A medida que sale el agua, el peso de la embarcación disminuirá y el borde del panel se elevará, girando la batería hacia el sol. El tamaño del agujero tendrá que determinarse empíricamente.

El seguidor solar más simple está hecho según el principio de un reloj de agua.

Todo lo que necesita es verter agua en un recipiente por la mañana. No puede instalar una estructura de este tipo en el techo, pero para una parcela de jardín o césped frente a la casa, es bastante adecuada. Hay otros diseños de rastreadores más complejos, pero costarán más.

Vídeo: cómo hacer tu propio seguidor solar electrónico

Instalación de la batería

Ahora puedes probar y disfrutar de electricidad gratis.

Mantenimiento de módulos

Los paneles solares no requieren un mantenimiento especial, ya que no tienen partes móviles. Para su normal funcionamiento, basta con limpiar de vez en cuando la superficie de suciedad, polvo y excrementos de pájaros.

Lave las baterías con una manguera de jardín, con buena presión de agua, ni siquiera necesita subirse al techo para esto. Verifique el estado del equipo adicional.

¿Qué tan pronto se pagarán los costos?

No debe esperar beneficios momentáneos del sistema de suministro de energía solar. Su amortización media es de aproximadamente 10 años para un sistema autónomo en el hogar.

Cuanta más energía consuma, más rápido se amortizarán sus costes. Después de todo, tanto para consumos pequeños como grandes, se requiere la compra de equipos adicionales: una batería, un inversor, un controlador, y dejan una pequeña parte de los costos.

Considere también la vida útil del equipo y la vida útil de los paneles en sí, para que no tenga que cambiarlos antes de que se amortizan.

A pesar de todos los costes y desventajas, la energía solar es el futuro. El sol es una fuente de energía renovable y durará al menos otros 5.000 años. Sí, y la ciencia no se detiene, aparecen nuevos materiales para fotocélulas, con una eficiencia mucho mayor. Así que pronto serán más asequibles. Pero ya puedes usar la energía del sol ahora.

Soldar paneles solares de células fotovoltaicas individuales y cablear una planta de energía solar doméstica es la experiencia de los usuarios del portal.

Continuamos nuestro tema sobre la construcción de una planta de energía solar doméstica. Puede encontrar información general sobre los principios para calcular los paneles solares, así como sobre los sistemas de suministro de energía autónomos, leyendo nuestros artículos anteriores. Hoy hablaremos sobre las características de los paneles solares de fabricación propia, la secuencia de conexión de los convertidores eléctricos y los dispositivos de protección que deben incluirse en la planta de energía solar.

Fabricación de módulos fotovoltaicos

Un módulo fotovoltaico estándar (panel) consta de tres elementos principales.

Cuerpo de paneles.
Marco.
Celdas fotovoltaicas.

El elemento más simple del diseño del módulo solar es su cuerpo. Como regla general, su parte frontal es una hoja de vidrio ordinaria, cuyas dimensiones corresponden al número de celdas solares.

adorado Usuario de FORUMHOUSE

Usé vidrio de ventana ordinario - 3 mm (el más económico). Realicé una prueba: el rendimiento del módulo empeora ligeramente el vidrio, por lo que no veo mucho sentido en tomar vidrio templado o antirreflectante.

El vidrio de ventana se usa a menudo en la fabricación de una carcasa protectora para paneles solares. Si duda de la resistencia de este material, puede usar vidrio templado u ordinario, pero más grueso (5 ... 6 mm). En este caso, no hay duda de que las células fotovoltaicas estarán protegidas de manera confiable contra manifestaciones de desastres naturales destructivos (por granizo, por ejemplo).

La parte trasera de la carcasa puede estar hecha de un material resistente a la humedad que la protegerá del polvo y la humedad de las células solares. Puede ser una lámina de metal, unida herméticamente al marco con remaches y silicona, o, de nuevo, vidrio ordinario.

Al mismo tiempo, algunos artesanos no agradecen la presencia de una pared trasera en el cuerpo de un panel solar casero.

adorado

La parte trasera de la batería está abierta (para una mejor refrigeración), pero cubierta con barniz acrílico mezclado con un sellador transparente.

Dado que cuando los paneles se calientan, su potencia cae significativamente, tal decisión parece justificada. Después de todo, proporciona un enfriamiento efectivo de los elementos semiconductores y, al mismo tiempo, un sellado de alta calidad de las células solares. Todos juntos garantizados para extender la vida útil de los paneles solares.

Marco

Los marcos para paneles solares caseros suelen estar hechos de esquinas de aluminio estándar. Es mejor usar aluminio revestido, anodizado o pintado. Si existe la tentación de hacer un marco de madera o plástico, prepárese para el hecho de que después de un par de años el producto puede secarse o incluso desmoronarse bajo la influencia de factores climáticos (la excepción es el plástico de las ventanas).

BOB691774 Usuario de FORUMHOUSE

Compro donde se hacen las ventanas. Precio - 80 rublos. por metro El perfil está completamente listo para el trabajo, solo es necesario cortarlo a 45 ° y, bajo calor, pegar las esquinas.

Considere la versión más simple del panel: un panel con un marco de aluminio.

Los detalles del marco de aluminio se sujetan fácilmente con pernos o tornillos autorroscantes.

Posteriormente, se puede pegar una caja de vidrio a la esquina de aluminio sin mucho esfuerzo. Todo lo que necesita es un sellador de silicona regular.

adorado

Tomé sellador de silicona - universal. Suficiente 1 tubo. El sellador es mejor tomar transparente. La seguridad química del sellador en relación con las células fotovoltaicas fue confirmada por la operación anual de la batería.

El resultado será una caja poco profunda con fondo de cristal, a la que posteriormente se pegarán las células fotovoltaicas.

Al determinar el tamaño del cuerpo y el marco, se debe tener en cuenta la necesidad de un espacio entre las células fotovoltaicas adyacentes, que es igual a - 2 ... 5 mm.

soldadura de celulas solares

La etapa más crítica en el montaje de módulos solares es la soldadura de las células fotovoltaicas. Las celdas solares están hechas de un material muy frágil, por lo que requieren un manejo adecuado. Aquellas personas que ya han tratado con ellos, de ahora en adelante, al comprar celdas solares, piden celdas para ellos mismos con un cierto margen en cantidad (10 - 15%). Por ejemplo, para la fabricación de un panel diseñado para 36 elementos, compran 39 - 42 celdas.

Las barras delgadas para soldar células solares, las barras más gruesas (con las que se conectan las filas adyacentes del panel entre sí) y las células solares se compran mejor al mismo vendedor. Esto ahorra tiempo en la búsqueda de elementos adecuados y da ciertas garantías de su compatibilidad.

La soldadura de elementos en el caso de su conexión en serie se realiza de acuerdo con el siguiente esquema.

El contacto negativo (frontal) de la celda solar se suelda al contacto positivo (trasero) de la siguiente celda, y así sucesivamente.

Así es como se ve el panel terminado.

Para trabajar, necesitará las siguientes herramientas y materiales:

Soldador potente de 40-60 W (como mínimo).
Flux (marcador de flujo): debe ser neutral (de lo contrario, los contactos soldados se oxidarán rápidamente).
Neumáticos de diferentes anchos.
Guantes de goma: para no manchar las células solares (especialmente su parte frontal).

También necesitamos estaño. Esto es en caso de que la taberna esté mal soldada a los contactos. Las celdas con las que se lleva a cabo el trabajo están ubicadas en una superficie dura y uniforme. Puede ser una tabla o un vaso. Para evitar que las celdas se deslicen sobre la superficie de trabajo de la mesa, se pueden fijar con cinta aislante pegada alrededor del perímetro del elemento. No pegue cinta adhesiva en la celda (especialmente en su parte frontal). El extremo libre del vástago debe sujetarse a la mesa con cinta adhesiva de doble cara.

Los elementos de soldadura y los paneles de ensamblaje se llevan a cabo en el siguiente orden: en primer lugar, la ranura de contacto de la placa a lo largo de toda la longitud se mancha con fundente. Luego, la barra plana se coloca en la ranura y se suelda al contacto de la placa en todo su ancho (en el polo negativo del elemento).

O en tres puntos (generalmente en el polo positivo del elemento).

El número de puntos de soldadura depende del diseño del elemento.

Alternativamente, los contactos están soldados a todas las células solares. La soldadura adicional se usa solo en aquellos casos en los que el vástago no se puede soldar de manera confiable a la placa la primera vez.

En primer lugar, los contactos se sueldan al lado frontal (negativo) de cada celda, que se ubicará en el cuerpo de vidrio del panel.

Se prepara un vástago del tamaño requerido de antemano. Su longitud debe corresponder al ancho de 2 placas adyacentes.

Las placas con contactos soldados se colocan boca abajo sobre el cuerpo de vidrio del panel. Después de eso, se pueden soldar entre sí según la polaridad ("-" de cada celda se suelda al "+" de la celda adyacente, y así sucesivamente).

Para que sea más conveniente colocar los elementos en el cuerpo de vidrio del panel, su superficie puede marcarse previamente.

Deslizadorrr Usuario de FORUMHOUSE

Sobre el cristal marqué los puntos de ubicación de las celdas con un rotulador negro. Arreglé las celdas y las arreglé con cabezas, tuercas y tornillos.

Tuercas, llaves inglesas y otros objetos metálicos sirvieron como pesas en este caso. Las celdas también se pueden fijar con silicona transparente, que se aplica al vidrio en las esquinas de cada elemento.

Al conectar filas adyacentes de celdas fotovoltaicas, se debe usar soldadura adicional. Esto aumentará la confiabilidad de la soldadura en la unión de conductores de diferentes anchos.

Cuando todas las celdas estén soldadas y los conductores salgan a través del marco de aluminio del panel, puede comenzar a verter las celdas solares.

Para hacer esto, las costuras entre elementos adyacentes se llenan con sellador de silicona.

Deslizadorrr

Rellené los huecos entre los paneles con silicona (aplané un poco y corté la boquilla de la jeringa para asegurar la estética de la costura y el buen contacto entre la silicona y el vidrio). Cuando se secó, volví a perder cada panel alrededor del perímetro. Después de que el sellador se hubo secado, cubrí las celdas con barniz para yates dos veces. En el futuro intentaré con barniz aislante.

Usuario Mirosh en lugar de barniz, utiliza silicona blanca para rellenar las celdas, que se aplica a la superficie con una capa delgada con una espátula. El resultado es bastante satisfactorio.

Antes del montaje final, es recomendable probar cada elemento por la potencia que genera. Puedes hacer esto con un multímetro. Si no hay diferencias significativas entre la intensidad de la corriente y el voltaje que genera cada celda individual, puede incluirlas de manera segura en el módulo fotovoltaico.

Instalación de diodos Schottky

La construcción de paneles solares utiliza a menudo elementos que no hemos mencionado antes. Estos son diodos Schottky en derivación.

Se utilizan por dos razones.

En primer lugar, se instalan diodos de derivación para que de noche o con tiempo nublado los paneles solares no descarguen la batería incluida en la central solar.

Álex MAPA Usuario de FORUMHOUSE

En el caso de la conexión directa de los paneles solares a la batería, el voltaje cae en los paneles por la noche y se calientan. Por lo tanto, se introdujo un diodo Schottky (protección contra la descarga nocturna de la batería) en el circuito de un controlador solar primitivo, desarrollado hace 10 años.

Si se conecta un controlador moderno a los paneles solares, no existe una necesidad especial de protección contra descargas nocturnas. Un controlador que funcione, sin la ayuda de dispositivos adicionales, desconectará el SB de la batería a tiempo.

En segundo lugar, si el módulo solar está cubierto por la sombra de un edificio cercano (u otro objeto masivo), la potencia de este elemento se reduce. Las consecuencias de la reducción de potencia son las siguientes: en relación con los otros paneles conectados en serie al elemento sombreado, el elemento sombreado de la fuente de corriente se convierte en una carga resistiva. La resistencia del módulo sombreado aumenta mucho y su temperatura aumenta significativamente.

Una reducción significativa en la potencia es lo más inocuo de lo que puede provocar el sombreado parcial de una matriz solar conectada en serie. Después de todo, al final, el módulo sombreado se sobrecalentará y fallará. Este fenómeno se denomina "efecto de punto caliente".

Para evitar este efecto, se instala un diodo Schottky en paralelo con cada módulo (o fila en serie de celdas solares) conectado en serie. El diodo permite que la electricidad se desvíe del panel sombreado. En este caso, el voltaje generado disminuirá, pero se puede evitar una gran caída de corriente.

Álex MAPA

La alta corriente de los paneles restantes del circuito, que están encendidos, no se interrumpirá, sino que pasará por alto las partes sombreadas de los paneles a través de diodos. El voltaje resultante será ligeramente menor, pero al controlador no le importa. Si los diodos no estuvieran integrados en los paneles, a la menor sombra de al menos una pieza de 1 panel, toda la cadena dejaría de dar corriente por completo.

En otras palabras, la pérdida de potencia será proporcional al área de sombra.

Los diodos se pueden instalar en paralelo a todo el módulo o en paralelo a sus filas individuales.

Aquí hay un diagrama en el que cada fila de celdas instaladas en un módulo tiene su propio diodo. En la práctica, el módulo se suele dividir en 2 partes iguales.

Houzer Usuario de FORUMHOUSE

Normalmente, para un panel de cuatro filas, se muestra el punto medio, es decir, las celdas se desvían por la mitad. Los diodos se colocan en la caja de terminales.

En cualquier caso, todos los módulos de paneles solares deben colocarse de manera que la luz los incida de manera uniforme. Entonces no tiene que resolver el problema de desviar módulos individuales o incluso celdas.

Las cajas de terminales para mayor comodidad se encuentran en la parte posterior de los paneles solares.

Si varios grupos de paneles conectados en serie están conectados al controlador en paralelo, en este caso cada circuito en serie está conectado a un circuito común a través de un diodo de desacoplamiento. Esto le permite evitar pérdidas debido a la falta de coincidencia de las cadenas seriales individuales y, además, proteger la batería para que no se descargue durante la noche (si, de repente, el controlador falla).

Los diodos se seleccionan de acuerdo con dos parámetros principales: la corriente máxima que pasará en la dirección directa (corriente directa) y el voltaje inverso. El voltaje máximo de corriente inversa (Ureversa máx.) no debe conducir a la ruptura del diodo. En este caso, el rendimiento del diodo debe superar ligeramente el valor nominal del panel (aproximadamente 1,3 - 1,5 veces).

Pero hay un truco aquí.

Max94 Usuario de FORUMHOUSE

No hay Schottkys normales para altos voltajes. Estos son solo polos con caída de corriente directa. Entonces es mejor tomar los regulares con Urev. Máx ≈ 30...100V.

Instalación de paneles

¿Cómo arreglar los paneles y dónde instalarlos? Las respuestas a estas preguntas dependen del diseño de la SB y de las capacidades de su propietario. Lo único que todos deben cuidar sin excepción es la observancia del ángulo de inclinación. Para cada región, este ángulo será diferente y depende directamente de la latitud del área.

En promedio, en invierno, el ángulo de inclinación debe ser 10° ... 15° más alto que el valor óptimo, en verano, en la misma cantidad, más bajo. se puede ver en la sección FORUMHOUSE.

Sección transversal de conductores

De acuerdo con los postulados de la ingeniería eléctrica, una sección transversal del conductor demasiado pequeña puede provocar un sobrecalentamiento e incluso un incendio. Demasiado no es malo, pero conducirá a un aumento irrazonablemente alto en el costo de un sistema autónomo. Por lo tanto, la tarea de su creador es encontrar el "medio dorado".

Para empezar, se deben instalar los conductores más gruesos en el circuito que conecta la batería con el inversor (por cierto, cuanto más corta sea esta sección, mejor). Es aquí donde fluyen corrientes de gran fuerza.

Los conductores que conectan los paneles al inversor, además de conectar los paneles entre sí, se pueden seleccionar con una sección transversal pequeña. En estas partes del circuito, puede haber un voltaje relativamente alto, pero siempre habrá una pequeña intensidad de corriente.

Casa Helios Usuario de FORUMHOUSE

No se necesitan 16 mm² y no se necesitan 10 mm². 4 es más que suficiente. Solo se necesita un cable "grueso" en el circuito del inversor, la sección transversal debe seleccionarse de acuerdo con la potencia actual.

"Grueso" y "delgado" son conceptos imprecisos, por lo que no nos desviaremos de los estándares.

Teniendo en cuenta que actualmente está prohibido utilizar conductores de aluminio en los sistemas de suministro eléctrico doméstico, los datos tabulares se aplican a los conductores de cobre con aislamiento de PVC o caucho.

Además, al elegir conductores, debe prestar atención a las recomendaciones de los fabricantes de inversores, controladores y otros dispositivos involucrados en el sistema.

Rompedores de circuito

En el circuito de una planta de energía solar, como en el circuito de cualquier otra fuente potente de energía eléctrica, es necesario instalar una protección contra cortocircuitos. En primer lugar, los autómatas o enlaces fusibles deben proteger los cables de alimentación que van desde las baterías hasta el inversor.

leo2 Usuario de FORUMHOUSE

Si cierra algo en el inversor, entonces no está lejos del fuego. Uno de los requisitos para los sistemas de batería es tener un disyuntor de CC o un enlace fusible en al menos uno de los cables y lo más cerca posible de los terminales de la batería.

Además, se coloca protección en la batería y el circuito del controlador. Tampoco debe descuidar la protección de grupos individuales de consumidores (consumidores de corriente continua, electrodomésticos, etc.). Pero esto ya es una regla para construir cualquier sistema de suministro de energía.

La máquina instalada entre la batería y el controlador debe tener un amplio margen para la corriente de fallo de encendido. En otras palabras, la protección no debería funcionar accidentalmente (cuando aumenta la carga). Motivo: si se aplica voltaje a la entrada del controlador (desde el SB), entonces en este momento la batería no se puede desconectar de él. Esto puede resultar en una falla del dispositivo.

Orden de conexión

El circuito eléctrico se ensambla en el siguiente orden:

Conexión del controlador a la batería.
Conexión al controlador del panel solar.
Conexión al controlador del grupo de consumidores de CC.
Conexión del inversor a las baterías.
Conexión de carga a la salida del inversor.

Esta secuencia de conexión ayudará a proteger el controlador y el inversor de daños.

Puede aprender de los miembros de nuestro portal visitando el tema correspondiente. Para aquellos que estén seriamente interesados, recomendamos visitar otra útil sección dedicada al intercambio de experiencias en esta área. En conclusión, llamamos su atención sobre un video que le indicará cómo instalar y conectar correctamente los paneles solares.

Ecología del consumo. Life hack: Independencia de la energía y aumento de los precios de la misma, ya sea al menos térmica o eléctrica. Los paneles solares y los molinos de viento caseros vendrán al rescate: uno de los tipos de fuentes alternativas de electricidad.

¿Qué significa para usted ser agricultor? Para mí, es la independencia. Independencia de varios tipos de sanciones impuestas por diferentes países. Independencia del aumento de los precios de los alimentos, ya que todo se puede cultivar en su granja. Y, por supuesto, esto es la independencia de la energía y el aumento de los precios de la misma, ya sea al menos térmica o eléctrica. En uno de mis artículos, escribí sobre cómo construir una planta de biogás con mis propias manos, pero se adapta a los agricultores que crían ganado, pero ¿qué pasa con los agricultores que se dedican a la producción de vegetales o cultivos?

Los paneles solares y los molinos de viento caseros vendrán al rescate, uno de los tipos de fuentes alternativas de electricidad. En mi opinión, todo debe combinarse. El molino de viento cargará las baterías cuando haya viento pero no luz solar, y el panel solar es lo contrario.

Principio de funcionamiento de los paneles solares:

Para comprender cómo ensamblar paneles solares con sus propias manos, debe comprender su principio de funcionamiento. Esto le permitirá seleccionar el material apropiado al comprar. Creo que es importante saber lo siguiente:

Los paneles solares funcionan con células fotovoltaicas, que son monocristalinas y policristalinas. Las células fotovoltaicas a menudo se denominan células solares.
Es poco probable que pueda ensamblar células solares con sus propias manos, por lo que tendrá que comprarlas de todos modos. Los estaba buscando en Rusia, pero lamentablemente ahora todo se hace en China.

El siguiente video es un extracto de un programa científico sobre paneles solares, cuenta un poco de historia y cómo funcionan las células fotovoltaicas. Al final del artículo habrá un video detallado sobre cómo ensamblar un panel solar con sus propias manos.

Después de que aprendió sobre el principio de la batería solar del video, podemos sacar algunas conclusiones:

Para las células solares monocristalinas, la eficiencia es de alrededor del 13%, pero es más rentable solo si la cantidad de días soleados es lo suficientemente alta.
En Rusia creo que no es rentable instalar estos paneles, por lo que hay celdas fotovoltaicas policristalinas, su eficiencia es de alrededor del 7%, pero funcionan mejor con nubosidad y una pequeña cantidad de día soleado.
Ahora existen tecnologías que te permiten hacer una fotocélula con una eficiencia de más del 40%.
Aproximadamente una fotocélula producirá 2,7 vatios.
El precio de las células solares policristalinas y monocristalinas es básicamente el mismo, y también es el mismo para los paneles solares.

Debe comprender cuánta energía necesita y, en base a esto, calcular la cantidad requerida de paneles solares, pero hablaremos de esto en futuros artículos. Es importante saber que los paneles solares se pueden usar directamente, por lo que si necesita hervir agua en una tetera de 2kW, necesitará paneles de 20 x 100W. Pero si usa baterías, puede arreglárselas con 3-5 baterías que cargarán la batería después de que la tetera hierva el agua.

Me gustaría señalar que las baterías a menudo cuestan tanto como los paneles mismos. Si usa paneles solares para la iluminación, puede arreglárselas con un panel de 200 vatios y colocar bombillas de bajo consumo en la casa.

Ensamblamos paneles solares con nuestras propias manos.

Antes de ensamblar paneles solares con sus propias manos, deberá hacer un marco para la batería. El plexiglás se usa como capa protectora y una superficie transparente en el marco, también se puede usar vidrio común, pero no es tan confiable. Las esquinas de aluminio se utilizan para el cuerpo.

Es IMPORTANTE prestar atención a la soldadura de las fotocélulas en el circuito, de esto depende el funcionamiento del panel solar. Las fotocélulas vienen con hilos soldados, lo que facilitará la tarea, pero tendrás que soldar en cualquier caso. El fundente y la soldadura se aplican previamente.

Cómo ensamblar un panel solar con sus propias manos, vea el video a continuación.

Un poco de economía sobre los paneles solares y la rentabilidad de montarlo uno mismo

Después de haber buscado en Internet fotocélulas para ensamblar paneles solares para comprarlos en Rusia, los encontré por 3200 rublos por 38 piezas, creo que esto no es rentable, ya que ahora hay paneles por 4500 rublos, una diferencia de 1300 reducirá su tiempo y esfuerzo.

Pero si busca células solares chinas, puede encontrar 4500 rublos por 100 piezas. A partir de 100 piezas, ya puedes montar dos paneles de 100 W. En este caso, la rentabilidad de comprar fotocélulas salta a la vista. Quiero llamar su atención sobre el hecho de que en el video a continuación hay un ensamblaje de fotocélulas, cuyo tamaño es 125 * 63. En Internet, encontré celdas solares chinas con un tamaño de 156 * 156. Con su ayuda, puede ensamblar 4 paneles solares de 100 W cada uno.

Como prometí, un video sobre cómo ensamblar un panel solar con sus propias manos. El principio de soldadura y sellado se muestra con gran detalle.SUSCRÍBASE a NUESTRO canal de youtube Econet.ru, que le permite ver en línea, descargar de YouTube gratis un video sobre la curación, el rejuvenecimiento de una persona. Amor por los demás y por uno mismocomo una sensación de altas vibraciones - un factor importante en la curación - sitio

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Una batería solar es una serie de células fotovoltaicas ensambladas en una carcasa que suministra electricidad al consumidor. Las propias fotocélulas son cada día más accesibles, en gran parte debido a que China empezó a producirlas de buena calidad.

La elección de las fotocélulas para una batería solar

Monocristalino o policristalino. No hay una respuesta única, los módulos policristalinos son más baratos, pero tienen menor eficiencia energética. La mayoría de los fabricantes industriales prefieren las células solares policristalinas. En Rusia no se produce ni lo uno ni lo otro, por lo tanto hacemos compras en com o aliexpress.com.
Dimensión. Disponible en 6x6 (156x156 mm), 5x5 (127x127 mm), 6x2 (156x52 mm) pulgadas. Deberías tomar este último. El hecho es que todas las fotocélulas son muy delgadas y frágiles, se rompen fácilmente durante la instalación, por lo que es más rentable romper una fotocélula pequeña. Además, cuanto menor sea el tamaño de un elemento, más fácil será llenar el área de la batería.
Contactos soldados. Cada placa se conectará en serie con las demás, por lo que habrá mucho trabajo con el soldador. Los contactos soldados a los paneles facilitan enormemente este trabajo. Conectar dichos contactos a un bus común será mucho más fácil. Si no hay tales contactos, deberá soldarlos usted mismo.

herramientas y materiales

Materiales:

Esquina aluminio 25x25;
Pernos 5x10 mm - 8 piezas;
Tuercas 5 mm - 8 piezas;
vidrio 5-6 mm;
Pegamento - sellador Sylgard 184;
Sellador adhesivo Ceresit CS 15;
fotocélulas policristalinas;
Rotulador Flux (una mezcla de colofonia y alcohol);
Cinta plateada para conexión a fotocélulas;
cinta para neumáticos;
Soldadura (necesita una delgada, porque el calentamiento excesivo desactivará la fotocélula);
Espuma de poliuretano (goma espuma), de 3 cm de espesor;
Film de polietileno denso de 10 micras.

Herramienta:

Archivo;
Sierra para metales con hoja 18;
Taladro, taladros de 5 y 6 mm;
llaves inglesas;
soldador;

Instrucción fotográfica paso a paso.

Se describe con el mayor detalle posible cómo ensamblar una batería solar a partir de fotocélulas en un marco de aluminio con sus propias manos.

Lima las esquinas en un borde a cada lado de la esquina de aluminio de 45 grados.

Recorta las esquinas con una sierra para metales a 45 grados. Para mayor comodidad, puede usar la silla:

A cada lado de la esquina, debería obtener algo como esto:

Cortar esquina de aluminio

Hacemos soportes para conectar las esquinas:

Adjuntamos las esquinas con esquinas cortadas entre sí.
Ponemos una esquina perpendicularmente y sobre ella delineamos una línea de corte. Deberías obtener 4 esquinas conectadas.

En los lados de cada soporte recibido, encontramos el centro y perforamos un orificio con un diámetro de 6 mm:

Encontrar el centro de cada lado del soporte
Agujero en soporte

Hacemos marcas a través del orificio en cada soporte en la esquina. Para no confundir luego, marcamos cada esquina y cada corchete con un número:

Marcar agujeros "en su lugar"
Ponemos los números para no confundir después

Perforamos agujeros en la esquina con un taladro de 5 mm, debería quedar así:

Agujeros en la esquina

Montamos el marco con tornillos y tuercas:

Pegamos el vidrio en el marco ensamblado con sellador:

La silicona debe tratarse en las juntas por fuera y por dentro.

Desengrasar la superficie del vidrio desde el interior y colocar las fotocélulas boca abajo de modo que las barras de contacto queden paralelas:

Conecte las fotocélulas entre sí con cinta adhesiva, para que no se deshagan durante las operaciones posteriores.

Conecte los elementos de acuerdo con el esquema:

Esquema de conexión de fotocélulas en una batería

Montamos la estructura de sellado:

Recorte un rectángulo de una lámina de espuma de poliuretano, 1 cm menos que el interior del marco en cada lado;
Soldamos el rectángulo resultante en una película de plástico con cinta adhesiva o un soldador.

El diseño encaja dentro del marco:

La gomaespuma encaja dentro del marco.

El marco, junto con la gomaespuma, se da la vuelta y se retira. Solo quedan fotocélulas apiladas y unidas con cinta adhesiva:

Quitar marco de aluminio
Fotocélulas sobre gomaespuma

Se aplica sellador Sylgard 184 en toda la superficie de las fotocélulas con un pincel y se cubre con un marco con vidrio en la parte superior:

Sellador en fotocélulas
Cubra las fotocélulas con un marco con vidrio

Ponemos la carga sobre el vidrio durante varias horas, durante las cuales se deben eliminar las burbujas de aire:

Las burbujas desaparecen en 2-3 horas.

Después de 12 horas, retiramos la carga y arrancamos la gomaespuma. ¡La batería está lista para conectarse!

Errores al ensamblar una batería solar con sus propias manos.

Algunos errores típicos cometidos durante el autoensamblaje de los paneles, sobre los que me gustaría advertir.

Montaje sobre bastidor de madera o aglomerado. Una batería solar de bricolaje solo vale la pena si dura varios años, por lo que una construcción poco confiable hecha de madera definitivamente no es adecuada para ella, porque. se hinchan y pierden forma en uno o dos años. El diseño resulta voluminoso y pesado, difícil de transportar y trasladar.
Almacenamiento descuidado de Sylgard 184. Si no utiliza todo el bote de este pegamento, después de su uso debe trasladarse a un recipiente más pequeño para que el residuo no tenga contacto con el aire de su interior. De lo contrario, después de seis meses de almacenamiento, todo el pegamento puede endurecerse.
El uso de plexiglás. La batería siempre está al sol (esa es su esencia), por lo que se calienta mucho. El plexiglás elimina muy mal el calor de las células fotovoltaicas. Esto reduce su eficacia. Cada grado por encima de 25°C reduce la eficiencia en un 0,45%. ¡Pero este no es el principal inconveniente del plexiglás! A temperaturas superiores a 50 °C, se deforma en todos los planos, rompiendo los contactos dentro del circuito, despresurizando la batería y dejándola inservible.
Atención insuficiente al aislamiento de las conexiones. Al ensamblar paneles solares para su hogar con sus propias manos, es mejor usar conectores especiales (MC4) que conectan varios paneles en una sola red. El caso es que en un futuro puede que haya que desmontarlas para repararlas, girarlas en el otro sentido, sustituir elementos, etc. Torcer los contactos "apretados" o usar terminales de conexión para este propósito, que están destinados al trabajo interno, no es la mejor opción.