Solárna batéria typu Urob si sám: drahá hračka alebo skutočná príležitosť ušetriť peniaze? DIY solárna batéria pre dom a záhradu Vlastnoručne vyrobený solárny panel s 20 prvkami

Využitie slnečnej energie je spojené z väčšej časti s kozmickými loďami. A teraz s rôznymi vzdialenými krajinami, kde sa „alternatívna energia“ rýchlo rozvíja. Ale to isté môže vyskúšať takmer každý aj s podomácky vyrobenými zariadeniami.

Vlastnosti a odrody zariadenia

Z exotického zariadenia určeného len pre špeciálne potreby sa solárna batéria premenila na už pomerne masívny zdroj energie. A dôvod nie je len v ekologických ohľadoch, ale aj v neustálom raste cien elektriny z hlavných sietí. Navyše je stále veľa miest, kde takéto siete nie sú vôbec natiahnuté a nie je známe, kedy sa objavia. Sotva je možné postarať sa o položenie diaľnice vlastnými silami, spojiť úsilie veľkého počtu ľudí kvôli tomu. Navyše aj s úspechom sa budete musieť vrhnúť do sveta rýchlej inflácie.

Je dôležité pochopiť, že panely, ktoré vyrábajú elektrickú energiu, sa môžu navzájom značne líšiť.

A nejde ani tak o formát – vzhľad a geometria sú si jednoducho dosť blízke. Ale chemické zloženie je veľmi odlišné. Najviac masovo vyrábané produkty sú vyrobené z kremíka, ktorý je dostupný takmer každému a je lacný. Z hľadiska výkonu batérie je na tom minimálne rovnako dobre ako drahšie možnosti.

Existujú tri hlavné typy kremíka, ako napríklad:

monokryštály;
polykryštály;
amorfná látka.

Monokryštál, založený na kondenzovaných technických vysvetleniach, je najčistejším typom kremíka. Vonkajšie panel vyzerá ako akýsi plást. Dôkladne vyčistená látka v pevnej forme je rozdelená na obzvlášť tenké platne, z ktorých každá nemá viac ako 300 mikrónov. Aby plnili svoju funkciu, používajú sa elektródové mriežky. Viacnásobná komplikácia technológie v porovnaní s alternatívnymi riešeniami robí takéto zdroje energie najdrahšími.

Nepochybnou výhodou monokryštálového kremíka je veľmi vysoká účinnosť podľa noriem solárnej energie, čo je približne 20 %. Polykryštál sa získava inak, je potrebné materiál najskôr roztaviť a potom pomaly znižovať jeho teplotu. Relatívna jednoduchosť techniky a minimálna spotreba energetických zdrojov pri výrobe majú pozitívny vplyv na náklady. Negatívom je znížená účinnosť, ani v ideálnom prípade nie viac ako 18 %. Vo vnútri samotných polykryštálov je skutočne veľa štruktúr, ktoré znižujú kvalitu práce.

Amorfné panely takmer nestrácajú s oboma práve menovanými typmi. Nie sú tu vôbec žiadne kryštály, namiesto toho je tu „silán“ - to je zlúčenina kremíka a vodíka umiestnená na substráte. Účinnosť je asi 5%, čo je do značnej miery kompenzované výrazne zvýšenou absorpciou.

Je tiež dôležité, aby amorfné batérie vykonávali svoju prácu lepšie ako iné možnosti v rozptýlenom slnečnom svetle a v zamračenom počasí. Bloky sú elastické.

Niekedy možno nájsť kombináciu monokryštálových alebo polykryštalických prvkov s amorfným variantom. To pomáha spojiť výhody použitých schém a uhasiť takmer všetky ich nedostatky. Aby sa znížili náklady na výrobky, v súčasnosti sa čoraz viac používa filmová technológia, ktorá zabezpečuje generovanie prúdu na báze teluridu kadmia. Sama o sebe je táto zlúčenina toxická, ale uvoľňovanie jedu do prostredia je mizivo malé. Môžu sa tiež použiť selenidy a polyméry medi a india.

Koncentrované produkty zvyšujú efektivitu využitia plochy panelu. To sa však dosiahne iba pri použití mechanických systémov, ktoré zabezpečujú rotáciu šošoviek po slnku. Použitie fotosenzibilizačných farbív má potenciál zlepšiť príjem slnečnej energie, ale zatiaľ ide skôr o všeobecný koncept a vývoj zo strany nadšencov. Ak nie je túžba experimentovať, je lepšie zvoliť stabilnejší a osvedčený dizajn. Týka sa to samovýroby aj nákupu hotového výrobku.

Vlastná výroba

Z čoho sú vyrobené?

Vyrobiť solárny panel vlastnými rukami už nie je také ťažké, ako sa zdá. Princíp činnosti zariadenia je založený na použití polovodičového prechodu, osvetlené zariadenie musí vytvárať prúd. Vyrobiť prijímač svojpomocne nebude fungovať, to si vyžaduje zložité výrobné manipulácie a špecializované vybavenie. Ale vyrobiť výkonovú časť meniča z improvizovaných prostriedkov a materiálov nie je ťažké. Na získanie energie v pravom zmysle slova je potrebný kremíkový plátok, ktorého povrch je pokrytý mriežkou diód.

Všetky dosky by sa mali považovať za samostatné generujúce moduly. Je dôležité pochopiť, že optimálna účinnosť sa dosiahne neustálym nasmerovaním na slnko a že sa bude musieť postarať o skladovanie energie. Krehká batéria musí byť spoľahlivo chránená pred akýmkoľvek znečistením, pred snehom. Ak k tomu stále dôjde, cudzie inklúzie by sa mali čo najrýchlejšie odstrániť. Prvým krokom v práci je príprava rámu.

Je vyrobený hlavne z duralu, ktorý má tieto vlastnosti:

nepodlieha korózii;
nie je poškodený nadmernou vlhkosťou;
trvá najdlhšie.

Ale nemusíte robiť túto voľbu. Ak sa vykoná lakovanie a špeciálne spracovanie, dobré výsledky sa dosiahnu použitím ocele alebo dreva. Neodporúča sa inštalovať veľmi veľké panely, čo je nepohodlné a zvyšuje to vietor. Na nabíjanie 12 V kyselinovej batérie je potrebné vytvoriť prevádzkové napätie 15 V. V súlade s tým budú moduly 0,5 V vyžadovať 30 kusov.

Môžete vytvoriť dizajn z plechoviek od piva. Puzdrá sú vyrobené z 1,5 cm preglejky a predný panel je vyrobený z organického skla alebo polykarbonátu. Je povolené použiť štandardné sklo s hrúbkou 0,3 cm.Slnečný prijímač je vytvorený farbením čiernym pigmentom. Farba musí byť odolná voči výraznému teplu. Kryty sú navrhnuté tak, aby poskytovali lepšiu účinnosť prenosu tepla.

Vo vnútri plechoviek sa vzduch ohrieva oveľa rýchlejšie ako na otvorenom priestranstve. Dôležité: Nádoby je potrebné umyť hneď po rozhodnutí o ich použití.

Mali by sa brať iba hliníkové plechovky, oceľové nebudú fungovať. Kontrola sa vykonáva najjednoduchším spôsobom - pomocou magnetu. Dno sa prepichne, vloží sa dierovač alebo klinec (aj keď je možné vŕtať).

Strmeň je vložený a skreslený podľa vzoru. Horná časť nádoby je odrezaná, aby sa vytvorilo niečo podobné ako plutva. Napomáha prúdeniu vzduchu odvádzať maximum tepla z vyhrievanej steny. Potom sa nádoba odmastí akýmkoľvek čistiacim prostriedkom a predtým narezané časti sa navzájom zlepia. Chyby môžete odstrániť pomocou šablóny niekoľkých dosiek pribitých klincami v pravom uhle.

Pomerne často sa používajú dizajny diskov. Pôsobia ako dobré fotobunky. Alternatívne sú umiestnené medené platne. Elektrický obvod, ako už bolo spomenuté, funguje na rovnakom princípe ako väčšina tranzistorov. Fólia je navrhnutá tak, aby zabránila prehriatiu. Alternatívne sa v letných mesiacoch používa jednoduchý povrch upravený vo svetlých farbách.

Aké nástroje budú potrebné?

Ak chcete vykonať všetku prácu na inštalácii 220-voltovej solárnej batérie sami, budete potrebovať nasledujúce nástroje:

spájkovačky, elektrifikované pri 40 W;
tmely na báze silikónu;
lepiaca páska nalepená na oboch stranách;
kolofónia;
spájka;
drôt, cez ktorý pôjde prúd;
tok;
medený autobus;
spojovacie prvky;
vŕtačka;
priehľadný listový materiál;
preglejka, organické sklo alebo textolit;
Schottkyho diódy.

Ako spraviť?

Inštrukcia krok za krokom poskytuje závery z panelov na batérie pomocou ochrannej diódy, ktorá pomáha eliminovať samovybíjanie. Preto sa na výstup privádza prúd 14,3 V. Štandardný nabíjací prúd je 3,6 A. To sa dosiahne použitím 90 článkov. Panelové diely sú spojené paralelne sériovým spôsobom.

V reťazcoch nemôžete použiť nerovnaký počet prvkov.

S korekčnými faktormi pre 12 hodín slnečného žiarenia je možné získať 0,28 kW/h. Prvky sú usporiadané v 6 pruhoch, pre celkom voľnú inštaláciu je potrebný rám 90x50 cm.Pre informáciu - keď sú pripravené rámy s inými rozmermi, je lepšie prepočítať potrebu prvkov. Ak to nie je možné, použijú sa diely inej veľkosti, umiestňujú sa zmenou dĺžky a šírky radu.

Je žiaduce pracovať na úplne rovnom mieste, kde je vhodné sa priblížiť z akéhokoľvek smeru. Odporúča sa dať pripravené platne trochu nabok, kde budú poistené proti pádom a nárazom. Ani prevzatie panelu nie je jednoduché, berú sa len po jednom a veľmi opatrne. Pri inštalácii elektrických solárnych panelov pre dom alebo pre letné chaty doma je mimoriadne dôležité nainštalovať spoľahlivý RCD. Tieto jednotky zvyšujú bezpečnosť používania systému tým, že znižujú riziko úrazu elektrickým prúdom a požiaru.

Väčšina odborníkov odporúča lepiť spájkované prvky vo forme jedného reťazca. Podklad musí byť rovný, pretože to zaručuje spoľahlivosť. Prípadne môžete do rámu vložiť a dôkladne spevniť tabuľu skla alebo plexiskla. Tento výrobok vyžaduje povinné tesnenie. Prvky sú rozložené na podklade vo vopred určenom poradí a prilepené obojstrannou páskou.

Pracovná strana by mala byť otočená smerom k priehľadnému materiálu a vodiče spájky by mali byť obalené v opačnom smere. Najvýhodnejšie je spájkovanie vodičov, ak je rám položený ako pracovná rovina na stole.

Keď sú dosky lepené, je umiestnená zmäkčujúca podšívka, na ktorú sa používajú tieto materiály:

guma v listoch;
drevovláknitá doska;
kartónové krabice.

Teraz môžete zadnú stenu vložiť do rámu a utesniť. Nahradenie zadnej steny zmesou vrátane epoxidovej živice je celkom možné. Ale takýto krok by sa mal urobiť len pod podmienkou, že panel nebude potrebné rozoberať a opravovať. Štandardný segment dodáva približne 50 wattov prúdu za priaznivých podmienok. A to už stačí na napájanie LED lámp v malých domoch.

Na zabezpečenie pohodlného života budete musieť minúť od 4 kW / h elektriny za deň. Pre životnú podporu trojčlennej rodiny bude potrebné dodať už 12 kW/h. Ak vezmeme do úvahy nevyhnutné dodatky (keď napríklad súčasne pracuje štandardná sada zariadení a dierovač), je potrebné zvýšiť toto číslo o ďalšie 2–3 kW. Tieto parametre možno brať ako základ pre výpočet požadovaných parametrov. Aby práca prebiehala normálne, je potrebné pridať do obvodu zariadenie, ktoré riadi nabíjanie.

12 V jednosmerný prúd, pretože práve tento výkon produkuje typická a podomácky vyrobená batéria, je invertor schopný premeniť ho na 220 V AC. Ak ho nechcete kupovať, budete musieť dom doplniť elektrickým zariadením určeným na 12 alebo 24 V. Keďže nízkonapäťové vedenia sú nasýtené silným prúdom, budete musieť zvoliť vodiče výrazného prierezu a na izolácii nešetrite. Na akumuláciu vyrobenej elektriny sa používajú najmä olovené batérie s obsahom kyseliny. Napriek všetkým technologickým zlepšeniam ešte nebola navrhnutá najlepšia možnosť. Ak chcete zvýšiť generované napätie, vložte 2 alebo 4 batérie.

Najväčšie výdavky si vyžiada nákup samotných panelov, ktoré zachytávajú slnečné lúče. Môžete ušetriť peniaze, ak si objednáte čínsky tovar v elektronických obchodoch. Vo všeobecnosti sú takéto ponuky vysoko kvalitné, je však potrebné dôkladne sa oboznámiť s povesťou predajcov a s prijatými recenziami o ich činnosti. Je možné vybrať prevádzkyschopné systémy s malými chybami. Výrobcovia ich odmietajú a dávajú do predaja, aby neutrácali peniaze na drahú likvidáciu.

Dôležité: do tej istej zostavy by ste nemali montovať prvky rôznych rozmerov alebo prúdu. Najvyššia generácia v tomto prípade bude stále obmedzená úzkym hrdlom.

Vlastná montáž meniča je opodstatnená iba v prípade obmedzeného odberu prúdu. A regulátory nabíjania vôbec stoja mizivé množstvo, takže ich vlastná výroba nemá opodstatnenie. Pri navrhovaní batérie je potrebné pamätať na to, že jej prvky musia byť oddelené medzerou 0,3–0,5 cm.

Často si vyberte konštrukcie vyrobené z hliníkových profilov a organického skla. Potom sa na základe kovového rohu pripraví obdĺžnikový rám. Rohy rámu sú prevŕtané, aby sa uľahčilo neskoršie upevnenie konštrukcie. Z vnútornej strany je obvod namazaný silikónovým činidlom. Teraz môžete vložiť list priehľadného materiálu, ktorý je čo najtesnejšie pritlačený k rámu.

Rohy krabice sú prepichnuté skrutkami, ktoré držia špeciálne rohy. Tieto rohy neumožnia, aby plexisklo svojvoľne zmenilo svoje umiestnenie vo vnútri produktu. Ihneď potom nechajte obrobok na pokoji a počkajte, kým tmel zaschne. Tým sa dokončí prípravná fáza. Pred zavedením slnečných kolektorov do tela sa dôkladne utrie, aby nejavil známky znečistenia. Samotné platne sú tiež čistené, ale robia to mimoriadne opatrne.

Pred montážou konštrukcií s továrenskými spájkovanými vodičmi je žiaduce vyhodnotiť kvalitu spojov a odstrániť všetky zistené deformácie. Keď pneumatiky ešte nie sú spojené, najskôr sa prispájkujú ku kontaktom na doskách a až potom sa navzájom spoja.

Postupnosť pripojenia je nasledovná:

meranie požadovaného úseku pneumatiky;
rezanie pásikov podľa výsledku merania;
namažte spracovaný kontakt tavivom z požadovanej strany;
naneste pneumatiku opatrne a presne pomocou nahriatej spájkovačky po celej ploche, ktorá sa má pripojiť;
otočte tanier a opakujte rovnaké manipulácie od začiatku.

Dôležité: príliš silný tlak pri spájkovaní je neprijateľný, čo môže zničiť krehké prvky. Je potrebné vylúčiť zahrievanie spájkovačkou tých častí, ktoré sa nespájajú.

Po dokončení dôkladne skontrolujte celý povrch batérie a každé spojenie. Nie je možné, aby tam boli čo i len najmenšie nedostatky. Zvyšné vybrania a priehlbiny sa eliminujú ďalším prechodom spájkovačky, už čo najšetrnejším a s ešte menším stlačením. Samotná spájkovačka by nemala byť výkonná, skôr naopak - silné zahrievanie je kontraindikované. Pri absencii skúseností s takouto jemnou prácou je vhodné pripraviť označený list preglejky. Vyhnete sa tak mnohým vážnym chybám. Pri spájkovaní kontaktov sa nesmie prehliadnuť ich polarita, inak systém nebude fungovať.

Lepené časti sa tiež spájajú v najšetrnejšom režime. Prebytok lepidla je nežiaduci, je potrebné aplikovať najmenšie kvapky, ktoré sa môžu vytvoriť iba v centrálnych častiach dosiek.

Zasúvanie dosiek do tela je vhodné robiť spoločne, pretože samotné to nie je príliš pohodlné. Ďalej by ste mali pripojiť každý drôt z okraja dosky so spoločnými čiarami pre prúd. Po vynesení pripraveného panelu na slnkom osvetlené miesto sa zmeria napätie v bežných pneumatikách, ktoré by malo byť v rámci projektovaných hodnôt.

Existuje ďalší spôsob, ako utesniť solárny panel. Na medzery dosiek a na vnútorné okraje puzdra sa nanášajú malé množstvá silikónových tmelov. Ďalej sa pomocou rúk pritláčajú vonkajšie strany fotobuniek na plexisklo, pričom sa dosahuje ideálna hustota. Na každú hranu položte ľahkú váhu, kým tmel zaschne. Potom sa namaže každý spoj dosky a vnútornej strany rámu.

V tomto prípade sa tmel môže dotýkať okrajov otáčania dosiek, ale nie žiadnej inej časti. Bočná strana puzdra bude slúžiť na inštaláciu prepojovacieho konektora, ktorý komunikuje so Schottkyho diódami. Vonkajšia strana je uzavretá zástenou z priehľadných materiálov. Vytváraný dizajn je premyslený tak, aby sa dovnútra nedostalo ani malé množstvo vlhkosti. Predná strana organického skla je lakovaná.

Solárna batéria môže vydržať veľmi dlho a stabilne a dodáva prúd do domácej elektroinštalácie. Veľa ale závisí nielen od kvality jeho montáže a následného zapojenia. Je veľmi dôležité prevádzkovať taký jemný generátor, ako má byť. Batérie, ak nie sú vybavené systémom ladenia slnka, je vhodné nasmerovať jednoznačne na juh, čo pomôže zachytiť maximum energie a znížiť réžiu. Na odstránenie chyby stačí umiestniť generátor v tomto uhle k horizontu, ktorý sa rovná počtu stupňov zemepisnej šírky na konkrétnom mieste. Ale keďže slnečný kotúč počas roka mení svoju polohu na oblohe, odporúča sa v jarných mesiacoch znížiť uhol a keď príde jeseň, zdvihnúť ho.

Doplnenie o sledovací systém v domácich podmienkach je nepraktické. Odôvodňuje investície výlučne na priemyselnej úrovni. Oveľa výhodnejšie je vložiť niekoľko batérií naraz so zameraním na najpravdepodobnejšie uhly osvetlenia. Pri umiestnení solárnych generátorov na plochú strechu, napríklad zo strešnej lepenky alebo plechu, sa oplatí zdvihnúť ich nad rovinu. Potom fúkanie prúdu vzduchu zospodu zvýši efektivitu práce. Na zvlnených strechách to nie je potrebné, aj keď zdvíhanie neublíži.

Najlepšie strechy sú tie, ktoré sú orientované na juh a sú navrhnuté vo forme plochých svahov. V takejto situácii svah slúži na pripevnenie niekoľkých rohov, ktorých veľkosť zodpovedá hodnote modulu. Výstup nad hrebeňom je približne 0,7 m a modul je pripevnený k rohom s medzerou 150–200 mm. Prípadne môžete batériu zavesiť pomocou rovnakých rohov pod sklon strechy. Na zvlnenom povrchu sú rohy často nahradené rúrkami so starostlivo vybraným priemerom.

Inštalácia generátorov na štít je najlepšie kombinovaná s lakovaním tohto prvku a previsov vo svetlých farbách.

Solárne jednotky by mali byť umiestnené horizontálne, čím sa zníži teplotný rozdiel medzi ich spodnou a hornou časťou o 50% v porovnaní s vertikálnou montážou. To znamená, že sa nielen zvýši skutočný zdroj, ale bude možné zvýšiť aj efektivitu systému.

Miesto montáže musí mať nasledujúce vlastnosti:

čo najľahšie;
mať minimálny tieň;
dobre vetraná.

Domáca solárna batéria môže byť dokonca použitá na vykurovanie súkromného domu. Takéto zariadenie je možné nainštalovať bez povolenia od vládnych agentúr. Ale ani pri aktívnom používaní nebude možné vyhodnotiť účinnosť skôr ako po 36 mesiacoch. Okrem toho je táto možnosť veľmi drahá. Keďže takmer všade v Rusku je teplota pravidelne mínus, bude potrebné doplniť solárny systém tepelnou izoláciou.

Stabilná prevádzka batérií je zabezpečená v teplotnom rozsahu od -40 do +90 stupňov. Správna prevádzka je zaručená v priemere 20 rokov, potom účinnosť prudko klesá. Pri výbere regulátora musíte zvážiť rozdiel medzi výkonnými a slabými elektrickými systémami. Ak nie je k dispozícii žiadny ovládač alebo je mimo prevádzky, budete musieť nepretržite monitorovať nabitie batérie. Neopatrnosť môže skrátiť životnosť batérie.

V modernom svete je ťažké si predstaviť existenciu bez elektrickej energie. Osvetlenie, kúrenie, komunikácia a ďalšie radosti z pohodlného života priamo závisia od toho. To nás núti hľadať alternatívne a nezávislé zdroje, jedným z nich je aj slnko. Táto oblasť energetiky ešte nie je príliš rozvinutá a priemyselné inštalácie nie sú lacné. Výstupom bude výroba solárnych panelov vlastnými rukami.

Čo je solárna batéria

Solárna batéria je panel pozostávajúci zo vzájomne prepojených fotobuniek. Priamo premieňa slnečnú energiu na elektrický prúd. V závislosti od konštrukcie systému sa elektrická energia akumuluje alebo okamžite ide na energetické zásobovanie budov, mechanizmov a zariadení.

Solárna batéria sa skladá zo vzájomne prepojených fotovoltaických článkov.

Takmer každý používal najjednoduchšie fotobunky. Sú zabudované do kalkulačiek, bateriek, batérií na dobíjanie elektronických prístrojov, záhradných lampášov. Ale použitie nie je obmedzené na toto. Existujú solárne elektrické vozidlá, ktoré sú vo vesmíre jedným z hlavných zdrojov energie.

V krajinách s množstvom slnečných dní sú batérie inštalované na strechách a používajú sa na vykurovanie a ohrev vody. Tento typ sa nazýva kolektory, premieňajú energiu slnka na teplo.

Často sa napájanie celých miest a obcí vyskytuje iba vďaka tomuto typu energie. Budujú sa solárne elektrárne. Obľúbené sú najmä v USA, Japonsku a Nemecku.

Zariadenie

Zariadenie solárnej batérie je založené na fenoméne fotoelektrického javu, ktorý objavil v 20. storočí A. Einstein. Ukázalo sa, že v niektorých látkach sa pôsobením slnečného žiarenia alebo iných látok uvoľňujú nabité častice. Tento objav viedol v roku 1953 k vytvoreniu prvého solárneho modulu.

Materiálom na výrobu prvkov sú polovodiče - kombinované dosky z dvoch materiálov s rôznou vodivosťou. Na ich výrobu sa najčastejšie používa polykryštalický alebo monokryštalický kremík s rôznymi prísadami.

Pôsobením slnečného žiarenia sa v jednej vrstve objaví nadbytok elektrónov a v druhej ich nedostatok. „Extra“ elektróny idú do oblasti s ich nedostatkom, tento proces sa nazýva p-n prechod.

Solárny článok pozostáva z dvoch polovodičových vrstiev s rôznou vodivosťou

Medzi materiálmi, ktoré tvoria nadbytok a nedostatok elektrónov, je umiestnená bariérová vrstva, ktorá bráni prechodu. Je to potrebné, aby sa prúd vyskytol iba vtedy, keď existuje zdroj spotreby energie.

Ľahké fotóny dopadajúce na povrch vyraďujú elektróny a dodávajú im energiu potrebnú na prekonanie bariérovej vrstvy. Záporné elektróny prechádzajú z p-vodiča do n-vodiča a kladné elektróny vytvárajú opačnú cestu.

Vďaka rozdielnej vodivosti polovodičových materiálov je možné vytvárať usmernený pohyb elektrónov. Takto vzniká elektrický prúd.

Prvky sú navzájom zapojené do série a tvoria panel väčšej alebo menšej plochy, ktorý sa nazýva batéria. Takéto batérie je možné priamo napojiť na zdroj spotreby. Ale keďže slnečná aktivita sa počas dňa mení a v noci sa úplne zastaví, používajú sa batérie, ktoré akumulujú energiu počas neprítomnosti slnečného žiarenia.

Nevyhnutnou súčasťou je v tomto prípade ovládač. Slúži na kontrolu nabíjania akumulátora a pri plnom nabití akumulátor vypne.

Prúd generovaný solárnou batériou je konštantný, pre jeho použitie je potrebné ho premeniť na striedavý prúd. Na to slúži invertor.

Keďže všetky elektrické spotrebiče, ktoré spotrebúvajú energiu, sú navrhnuté pre určité napätie, je potrebný stabilizátor v systéme, ktorý poskytuje požadované hodnoty.

Medzi solárnym modulom a spotrebičom sú inštalované ďalšie zariadenia

Iba ak sú prítomné všetky tieto komponenty, je možné získať funkčný systém, ktorý dodáva energiu spotrebiteľom a nehrozí ich znefunkčnenie.

Typy prvkov pre moduly

Existujú tri hlavné typy solárnych panelov: polykryštalické, monokryštalické a tenkovrstvové. Najčastejšie sa všetky tri typy vyrábajú z kremíka s rôznymi prísadami. Používajú sa aj telurid kadmia a selenid medi a kadmia, najmä na výrobu fóliových panelov. Tieto prísady prispievajú k zvýšeniu účinnosti článkov o 5-10%.

kryštalický

Najpopulárnejšie sú monokryštalické. Sú vyrobené z monokryštálov, majú jednotnú štruktúru. Takéto platne majú tvar mnohouholníka alebo obdĺžnika so zrezanými rohmi.

Monokryštálová bunka má tvar obdĺžnika so skosenými rohmi.

Batéria zostavená z monokryštálových prvkov má v porovnaní s inými typmi vyššiu produktivitu, jej účinnosť je 13%. Je ľahký a kompaktný, nebojí sa mierneho ohýbania, môže byť inštalovaný na nerovnom teréne, životnosť 30 rokov.

Medzi nevýhody patrí výrazný pokles výkonu pri oblačnosti až po úplné zastavenie výroby energie. To isté sa stane, keď sa zotmie, batéria v noci nebude fungovať.

Polykryštalický článok má obdĺžnikový tvar, ktorý umožňuje zostaviť panel bez medzier

Polykryštalické sa vyrábajú odlievaním, majú obdĺžnikový alebo štvorcový tvar a heterogénnu štruktúru. Ich účinnosť je nižšia ako u monokryštálových, účinnosť je len 7-9%, ale pokles výkonu pri oblačnosti, prašnosti alebo za šera nie je výrazný.

Preto sa používajú pri výstavbe pouličného osvetlenia, ale častejšie ich používajú domáce. Náklady na takéto dosky sú nižšie ako monokryštály, životnosť je 20 rokov.

Film

Tenkovrstvové alebo flexibilné prvky sú vyrobené z amorfnej formy kremíka. Vďaka flexibilite panelov sú mobilné, zrolované, môžete si ich vziať so sebou na cesty a mať nezávislý zdroj energie kdekoľvek. Rovnaká vlastnosť vám umožňuje namontovať ich na zakrivené povrchy.

Filmová batéria je vyrobená z amorfného kremíka

Z hľadiska účinnosti sú filmové panely dvakrát horšie ako kryštalické, na výrobu rovnakého množstva je potrebná dvojnásobná plocha batérie. A fólia sa nelíši v trvanlivosti - v prvých 2 rokoch ich účinnosť klesá o 20-40%.

Ale keď je zamračené alebo tmavé, produkcia energie sa zníži len o 10-15%. Ich relatívnu lacnosť možno považovať za nepochybnú výhodu.

Čo si môžete vyrobiť solárny panel doma

Napriek všetkým výhodám komerčne vyrábaných batérií je ich hlavnou nevýhodou vysoká cena. Tomuto problému sa dá vyhnúť vytvorením najjednoduchšieho panelu vlastnými rukami z improvizovaných materiálov.

Z diód

Dióda je kryštál v plastovom obale, ktorý funguje ako šošovka. Sústreďuje slnečné lúče na vodič, výsledkom čoho je elektrický prúd. Spojením veľkého množstva diód dohromady získame solárnu batériu. Kartón je možné použiť ako dosku.

Problémom je, že výkon prijatej energie je malý, na vygenerovanie dostatočného množstva bude potrebné obrovské množstvo diód. Z hľadiska finančných a mzdových nákladov je takáto batéria oveľa lepšia ako továrenská a z hľadiska výkonu je oveľa nižšia ako tá.

Okrem toho produkcia prudko klesá s poklesom osvetlenia. Áno, a samotné diódy sa správajú nesprávne - často dochádza k spontánnemu žiareniu. To znamená, že samotné diódy spotrebúvajú vygenerovanú energiu. Záver naznačuje sám seba: neefektívne.

Z tranzistorov

Rovnako ako v diódach je hlavným prvkom tranzistora kryštál. Je ale uzavretý v kovovom obale, ktorý neprepúšťa slnečné svetlo. Na výrobu batérie sa kryt puzdra odreže pílkou.

Batéria s nízkym výkonom môže byť zostavená z tranzistorov

Potom sú prvky pripevnené k doske z textolitu alebo iného materiálu vhodného pre úlohu dosky a navzájom spojené. Takto si môžete zostaviť batériu, ktorej energia stačí na prevádzku baterky alebo rádia, no od takéhoto zariadenia by ste nemali očakávať veľký výkon.

Ale ako kempingový zdroj energie malého výkonu je celkom vhodný. Najmä ak vás fascinuje samotný proces tvorby a praktický prínos výsledku nie je veľmi dôležitý.

Remeselníci navrhujú používať ako fotobunky CD a dokonca aj medené platne. Prenosná nabíjačka telefónov sa dá ľahko vyrobiť z fotobuniek zo záhradných lampášov.

Najlepším riešením by bolo kúpiť hotové taniere. Niektoré online stránky predávajú moduly s malou výrobnou chybou za prijateľnú cenu, sú celkom vhodné na použitie.

Racionálne umiestnenie batérií

Umiestnenie modulov do značnej miery určuje, koľko energie bude systém produkovať. Čím viac lúčov dopadá na fotobunky, tým viac energie vyrobia. Pre optimálne umiestnenie musia byť splnené nasledujúce podmienky:

Dôležité! Aktuálna sila batérie je určená výkonom najslabšieho článku. Aj malý tieň na jednom module môže znížiť výkon systému o 10 až 50 %.

Ako vypočítať požadovaný výkon

Pred pokračovaním v montáži batérie je potrebné určiť požadovaný výkon. Od toho závisí počet zakúpených článkov a celková plocha hotových batérií.

Systém môže byť buď autonómny (dodáva elektrinu do domu sám) alebo kombinovaný, ktorý kombinuje energiu slnka a tradičného zdroja.

Výpočet pozostáva z troch krokov:

Zistite celkovú spotrebu energie.
Zistite dostatočnú kapacitu batérie a kapacitu meniča.
Vypočítajte požadovaný počet buniek na základe údajov o slnečnom žiarení vo vašej oblasti.

Spotreba energie

V prípade autonómneho systému to môžete určiť pomocou elektromera. Priemernú dennú spotrebu získate vydelením celkového množstva energie spotrebovanej za mesiac počtom dní.

Ak bude z batérie napájaná len časť zariadení, zistite ich výkon podľa pasu alebo označenia na zariadení. Výsledné hodnoty vynásobte počtom hodín práce za deň. Sčítaním získaných hodnôt pre všetky zariadenia získate priemernú spotrebu za deň.

Kapacita AB (batérie) a výkon meniča

AB pre solárne systémy musí vydržať veľké množstvo cyklov vybíjania a vybíjania, mať nízke samovybíjanie, odolávať vysokému nabíjaciemu prúdu, pracovať pri vysokých a nízkych teplotách, pričom vyžaduje minimálnu údržbu. Tieto parametre sú optimálne pre olovené akumulátory.

Ďalším dôležitým ukazovateľom je kapacita, maximálne nabitie, ktoré batéria dokáže prijať a uložiť. Nedostatočná kapacita sa zvyšuje paralelným, sériovým alebo kombináciou oboch zapojení.

Výpočet pomôže zistiť požadovaný počet AB. Uvažujme o koncentrácii energetických zásob na 1 deň v batérii s kapacitou 200 Ah a napätím 12 V.

Predpokladajme, že denná potreba je 4800 Vh, výstupné napätie systému je 24 V. Za predpokladu, že strata meniča je 20 %, zadajte korekčný faktor 1,2.

4800 : 24 x 1,2 = 240 Ah

Hĺbka vybitia AB by nemala presiahnuť 30-40%, budeme to brať do úvahy.

240 x 0,4 = 600 Ah

Výsledná hodnota je trojnásobkom kapacity batérie, takže na dodanie potrebného množstva budú potrebné 3 paralelne zapojené batérie. Zároveň je ale napätie batérie 12 V, aby ste ho zdvojnásobili, budete potrebovať ešte 3 batérie zapojené do série.

Ak chcete získať napätie 48 V, pripojte paralelne dva paralelné reťazce po 4 AB

Invertor slúži na premenu jednosmerného prúdu na striedavý prúd. Vyberte si to podľa špičky, maximálnej záťaže. Na niektorých spotrebiteľských zariadeniach je štartovací prúd oveľa vyšší ako nominálny. Práve tento ukazovateľ sa berie do úvahy. V ostatných prípadoch sa berú do úvahy nominálne hodnoty.

Dôležitá je aj forma napätia. Najlepšou možnosťou je čistá sínusoida. Pre zariadenia, ktoré sú necitlivé na poklesy napätia, je vhodný štvorcový tvar. Treba zvážiť aj možnosť prepnutia zariadenia z AB priamo na solárne panely.

Požadovaný počet buniek

Indikátory slnečného žiarenia v rôznych oblastiach sú veľmi odlišné. Pre správny výpočet potrebujete poznať tieto čísla pre vašu oblasť, údaje sa dajú ľahko nájsť na internete alebo na meteorologickej stanici.

Mesačná tabuľka slnečného žiarenia pre rôzne regióny

Insolácia závisí nielen od ročného obdobia, ale aj od uhla nabitia batérie

Pri výpočte sa riaďte ukazovateľmi najmenšieho slnečného žiarenia počas roka, inak batéria počas tohto obdobia nevyrobí dostatok energie.

Predpokladajme, že minimálne ukazovatele - v januári 0,69, maximum - v júli 5,09.

Korekčný koeficient pre zimný čas - 0,7, pre letný čas - 0,5.

Potrebné množstvo energie - 4800 Wh.

Jeden panel má výkon 260 W a napätie 24 V.

Straty na AB a striedači sú 20 %.

Spotrebu počítame s prihliadnutím na straty: 4800 × 1,2 = 5760 Wh = 5,76 kWh.

Určujeme výkon jedného panelu.

Leto: 0,5×260×5,09= 661,7 Wh.

Zima: 0,7×260×0,69=125,5Wh.

Potrebný počet batérií vypočítame vydelením spotrebovanej energie výkonom panelov.

Leto: 5760/661,7=8,7 ks.

V zime: 5760/125,5=45,8 ks.

Ukazuje sa, že na plné poskytovanie bude v zime potrebných päťkrát viac modulov ako v lete. Preto sa oplatí okamžite nainštalovať ďalšie batérie alebo predvídať hybridný systém napájania na zimné obdobie.

Ako zostaviť solárnu batériu vlastnými rukami

Montáž pozostáva z niekoľkých etáp: výroba puzdra, spájkovanie prvkov, montáž systému a jeho inštalácia. Než začnete, zásobte sa všetkým, čo potrebujete.

Batéria sa skladá z niekoľkých vrstiev.

Materiály a nástroje

fotobunky;
ploché vodiče;
alkohol-kolofónový tok;
spájkovačka;
hliníkový profil;
hliníkové rohy;
hardvér;
silikónový tmel;
Píla na kov;
skrutkovač;
sklo, plexisklo alebo plexisklo;
diódy;
meracie prístroje.

Fotobunky je lepšie objednať komplet s vodičmi, sú špeciálne určené na tento účel. Ostatné vodiče sú krehkejšie, čo môže byť problém pri spájkovaní a montáži. Existujú články s už spájkovanými vodičmi. Sú drahšie, ale šetria veľa času a práce.

Kúpte si dosky s vodičmi, skrátite tým prevádzkový čas

Rám karosérie je zvyčajne vyrobený z hliníkového uholníka, ale je možné použiť drevené lišty alebo štvorcové tyče 2x2. Táto možnosť je menej preferovaná, pretože neposkytuje dostatočnú ochranu pred poveternostnými vplyvmi.

Pre priehľadný panel zvoľte materiál s minimálnym indexom lomu svetla. Akákoľvek prekážka v dráhe lúčov zvyšuje stratu energie. Je žiaduce, aby materiál prepúšťal čo najmenej infračerveného žiarenia.

Dôležité! Čím viac sa panel zahrieva, tým menej energie generuje.

Výpočet rámu

Rozmery rámu sa vypočítajú na základe veľkosti buniek. Je dôležité zabezpečiť malú vzdialenosť 3-5 mm medzi susednými prvkami a vziať do úvahy šírku rámu tak, aby neprekrýval okraje prvkov.

Články sa vyrábajú v rôznych veľkostiach, zvážte možnosť 36 platní o veľkosti 81x150 mm. Prvky usporiadame v 4 radoch, 9 kusov v jednom. Na základe týchto údajov sú rozmery rámu 835x690 mm.

Výroba krabice

Spájkovacie prvky a montážne moduly

Ak sú prvky zakúpené bez kontaktov, musia byť najskôr spájkované na každú dosku. Za týmto účelom rozrežte vodič na rovnaké segmenty.

Z lepenky vystrihnite obdĺžnik požadovanej veľkosti, namotajte okolo neho vodič a potom ho na oboch stranách odrežte.
Naneste tavidlo na každý vodič, pripevnite pásik k prvku.
Opatrne prispájkujte vodič po celej dĺžke článku.
Prispájkujte vodiče ku každej platni
Položte články do radu jeden po druhom s medzerou 3-5 mm a postupne spájajte.
Počas inštalácie pravidelne kontrolujte funkčnosť modulov
Hotové rady 9 buniek preneste do korpusu a zarovnajte navzájom a s obrysom rámu.
Spájkujte paralelne, použite širšie pneumatiky a dodržte polaritu.
Položte rady prvkov na priehľadný podklad a prispájkujte
Vytiahnite kontakty "+" a "-".
Na každý prvok naneste 4 kvapky tmelu a položte naň druhé sklo.
Nechajte lepidlo zaschnúť.
Vyplňte po obvode tmelom, aby sa dovnútra nedostala vlhkosť.
Pripevnite panel k puzdru pomocou rohov a priskrutkujte ich do strán hliníkového profilu.
Nainštalujte blokovaciu diódu Schottke s tesniacim prostriedkom, aby ste zabránili vybitiu batérie cez modul.
Výstupný vodič opatrite dvojkolíkovým konektorom a potom k nemu pripojte ovládač.
Priskrutkujte rohy k rámu, aby ste pripevnili batériu k podpere.

Video: spájkovanie a montáž solárneho modulu

Batéria je pripravená, zostáva ju nainštalovať. Pre efektívnejšiu prácu si môžete vyrobiť sledovač.

Výroba rotačného mechanizmu

Najjednoduchší rotačný mechanizmus je ľahké vyrobiť sami. Princíp jeho fungovania je založený na systéme protizávaží.

Z drevených blokov alebo hliníkového profilu zostavte podperu pre batériu vo forme rebríka.
Pomocou dvoch ložísk a kovovej tyče alebo rúrky namontujte batériu nahor tak, aby bola upevnená v strede väčšej strany.
Nasmerujte štruktúru z východu na západ a počkajte, kým bude slnko v zenite.
Otočte panel tak, aby naň lúče dopadali vertikálne.
Na jednom konci upevnite nádobu s vodou, na druhom konci ju vyvážte závažím.
Do nádoby urobte dieru, aby voda postupne vytekala.

Ako voda vyteká, hmotnosť nádoby sa zníži a okraj panelu sa zdvihne, čím sa batéria otočí smerom k slnku. Veľkosť otvoru bude potrebné určiť empiricky.

Najjednoduchší solárny sledovač je vyrobený na princípe vodných hodín

Všetko, čo potrebujete, je ráno naliať vodu do nádoby. Takúto konštrukciu nemôžete nainštalovať na strechu, ale pre záhradný pozemok alebo trávnik pred domom je celkom vhodná. Existujú aj iné, zložitejšie návrhy sledovačov, ale budú stáť viac.

Video: ako si vyrobiť vlastný elektronický solárny sledovač

Inštalácia batérie

Teraz môžete testovať a užívať si bezplatnú elektrinu.

Údržba modulu

Solárne panely nevyžadujú špeciálnu údržbu, pretože nemajú žiadne pohyblivé časti. Pre ich normálne fungovanie stačí z času na čas očistiť povrch od nečistôt, prachu a vtáčieho trusu.

Batérie umyte záhradnou hadicou s dobrým tlakom vody, nemusíte na to ani liezť na strechu. Skontrolujte stav doplnkového vybavenia.

Ako skoro sa náklady vrátia

Od systému solárneho napájania by ste nemali očakávať dočasné výhody. Jeho priemerná návratnosť je približne 10 rokov pre autonómny systém doma.

Čím viac energie spotrebujete, tým rýchlejšie sa vám náklady vrátia. Veď pre malý aj veľký odber je potrebný nákup doplnkového vybavenia: batéria, menič, ovládač a tie nechajú malú časť nákladov.

Zvážte aj životnosť zariadení a samotných panelov, aby ste ich nemuseli meniť skôr, ako sa vyplatia.

Napriek všetkým nákladom a nevýhodám je solárna energia budúcnosťou. Slnko je obnoviteľný zdroj energie a vydrží ešte minimálne 5000 rokov. Áno, a veda nezostáva stáť, objavujú sa nové materiály pre fotobunky s oveľa vyššou účinnosťou. Takže čoskoro budú cenovo dostupnejšie. Ale energiu slnka môžete využívať už teraz.

Spájkovanie solárnych panelov z jednotlivých fotovoltických článkov a elektroinštalácia domácej solárnej elektrárne je skúsenosťou užívateľov portálu.

Pokračujeme v našej téme o výstavbe domácej solárnej elektrárne. Všeobecné informácie o, o princípoch výpočtu solárnych panelov, ako aj o systémoch autonómneho napájania nájdete v našich predchádzajúcich článkoch. Dnes si povieme niečo o vlastnostiach svojpomocne vyrábaných solárnych panelov, postupnosti pripájania elektrických meničov a ochranných zariadeniach, ktoré by mala solárna elektráreň obsahovať.

Výroba fotovoltaických modulov

Štandardný fotovoltický modul (panel) pozostáva z troch hlavných prvkov.

Panelové telo.
Rám.
Fotovoltaické články.

Najjednoduchším prvkom konštrukcie solárneho modulu je jeho telo. Jeho prednou stranou je spravidla obyčajná tabuľa skla, ktorej rozmery zodpovedajú počtu solárnych článkov.

adoronkin Používateľ FORUMHOUSE

Použil som obyčajné okenné sklo - 3 mm (najlacnejšie). Uskutočnil sa test: výkon modulu mierne zhoršuje sklo, takže nevidím zmysel v používaní tvrdeného alebo antireflexného skla.

Okenné sklo sa často používa pri výrobe ochranného krytu pre solárne panely. Ak pochybujete o sile tohto materiálu, potom môžete použiť tvrdené alebo obyčajné sklo, ale hrubšie (5 ... 6 mm). V tomto prípade niet pochýb o tom, že fotovoltické články budú spoľahlivo chránené pred prejavmi ničivých prírodných katastrof (napríklad pred krupobitím).

Zadná strana krytu môže byť vyrobená z materiálu odolného voči vlhkosti, ktorý ho ochráni pred prachom a vlhkosťou na solárnych článkoch. Môže to byť kovový plech, hermeticky pripevnený k rámu pomocou nitov a silikónu, alebo opäť obyčajné sklo.

Niektorí remeselníci zároveň nevítajú prítomnosť zadnej steny na tele podomácky vyrobeného solárneho panelu.

adoronkin

Zadná strana batérie je otvorená (pre lepšie chladenie), ale pokrytá akrylovým lakom zmiešaným s transparentným tmelom.

Vzhľadom na to, že pri zahrievaní panelov výrazne klesá ich výkon, vyzerá takéto rozhodnutie ako opodstatnené. Zabezpečuje totiž efektívne chladenie polovodičových prvkov a zároveň kvalitné utesnenie solárnych článkov. To všetko spolu zaručuje predĺženie životnosti solárnych panelov.

Rám

Rámy pre domáce solárne panely sú najčastejšie vyrobené zo štandardných hliníkových rohov. Je lepšie použiť potiahnutý hliník - eloxovaný alebo lakovaný. Ak existuje pokušenie vyrobiť rám z dreva alebo plastu, buďte pripravení na to, že po niekoľkých rokoch môže výrobok pod vplyvom klimatických faktorov vyschnúť alebo dokonca rozpadnúť (výnimkou je plast okna).

BOB691774 Používateľ FORUMHOUSE

Kupujem tam, kde sa vyrábajú okná. Cena - 80 rubľov. na meter. Profil je úplne pripravený na prácu, len je potrebné ho zrezať pod uhlom 45 ° a pod teplom prilepiť rohy.

Zvážte najjednoduchšiu verziu panelu: panel s hliníkovým rámom.

Detaily hliníkového rámu sa dajú ľahko spojiť pomocou skrutiek alebo samorezných skrutiek.

Následne možno na hliníkový roh bez väčšej námahy nalepiť sklenenú vitrínu. Všetko, čo potrebujete, je obyčajný silikónový tmel.

adoronkin

Vzal som silikónový tmel - univerzálny. Dosť 1 trubica. Tmel je lepšie vziať transparentný. Chemickú nezávadnosť tmelu vo vzťahu k fotovoltaickým článkom potvrdila ročná prevádzka batérie.

Výsledkom bude plytký box so skleneným dnom, na ktorý sa následne nalepia fotovoltické články.

Pri určovaní veľkosti tela a rámu je potrebné vziať do úvahy potrebu medzery medzi susednými fotovoltaickými článkami, ktorá sa rovná - 2 ... 5 mm.

Spájkovanie solárnych článkov

Najkritickejšou fázou montáže solárnych modulov je spájkovanie fotovoltaických článkov. Solárne články sú vyrobené z veľmi krehkého materiálu, preto si vyžadujú primerané zaobchádzanie. Tí ľudia, ktorí sa s nimi už zaoberali, si odteraz pri nákupe solárnych článkov objednávajú články pre seba s určitou maržou v množstve (10 - 15%). Napríklad na výrobu panelu určeného pre 36 prvkov nakupujú 39 - 42 článkov.

Tenké tyče na spájkovanie solárnych článkov, hrubšie tyče (s ktorými sú susedné rady panelu navzájom spojené) a solárne články je najlepšie zakúpiť u toho istého predajcu. To šetrí čas pri hľadaní vhodných prvkov a dáva určité záruky ich kompatibility.

Spájkovanie prvkov v prípade ich sériového pripojenia sa vykonáva podľa nasledujúcej schémy.

Záporný (predný) kontakt solárneho článku je prispájkovaný na kladný (zadný) kontakt ďalšieho článku atď.

Takto vyzerá hotový panel.

Na prácu budete potrebovať nasledujúce nástroje a materiály:

Výkonná spájkovačka 40-60 W (aspoň).
Flux (označovač toku) - musí byť neutrálny (inak dôjde k rýchlej oxidácii spájkovaných kontaktov).
Pneumatiky rôznych šírok.
Gumené rukavice – aby ste nerozmazali solárne články (najmä ich prednú časť).

Potrebujeme aj cín. To v prípade, že krčma je zle prispájkovaná na kontaktoch. Bunky, s ktorými sa pracuje, sú umiestnené na tvrdom a rovnom povrchu. Môže to byť doska alebo sklo. Aby sa zabránilo skĺznutiu buniek po pracovnej ploche stola, môžu byť pripevnené kusmi elektrickej pásky prilepenými po obvode prvku. Nelepte pásku na samotnú bunku (najmä na jej prednú časť). Voľný koniec stopky by mal byť pripevnený k stolu obojstrannou páskou.

Spájkovacie prvky a montážne panely sa vykonávajú v nasledujúcom poradí: v prvom rade je kontaktná drážka dosky po celej dĺžke rozmazaná tavidlom. Potom sa plochá tyč umiestni do drážky a prispájkuje sa na kontakt dosky po celej jej šírke (na zápornom póle prvku).

Alebo v troch bodoch (zvyčajne na kladnom póle prvku).

Počet spájkovacích bodov závisí od konštrukcie prvku.

Alternatívne sú kontakty prispájkované ku všetkým solárnym článkom. Prídavná spájka sa používa iba v prípadoch, keď stopku nie je možné spoľahlivo prispájkovať k doske na prvýkrát.

V prvom rade sú kontakty prispájkované na prednú (zápornú) stranu každého článku, ktorý bude ležať na sklenenom tele panelu.

Vopred sa pripraví stopka požadovanej veľkosti. Jeho dĺžka by mala zodpovedať šírke 2 susedných dosiek.

Doštičky s priletovanými kontaktmi sú položené na sklenenom tele panelu lícom nadol. Potom môžu byť navzájom spájkované podľa polarity („-“ každého článku je prispájkované k „+“ susedného článku atď.).

Aby bolo umiestňovanie prvkov na sklenené telo panelu pohodlnejšie, jeho povrch môže byť vopred označený.

Sliderrr Používateľ FORUMHOUSE

Na sklo som čiernym fixom označil body umiestnenia buniek. Usporiadal som články a upevnil ich hlavami, maticami a skrutkami.

Ako závažie boli v tomto prípade použité matice, kľúče a iné kovové predmety. Bunky je možné upevniť aj pomocou priehľadného silikónu, ktorý sa nanesie na sklo v rohoch každého prvku.

Pri spájaní susedných radov fotovoltaických článkov je potrebné použiť dodatočnú spájku. Tým sa zvýši spoľahlivosť spájkovania na križovatke vodičov rôznych šírok.

Keď sú všetky články spájkované dohromady a vodiče sú vyvedené cez hliníkový rám panelu, môžete začať nalievať solárne články.

Na tento účel sú švy medzi susednými prvkami vyplnené silikónovým tmelom.

Sliderrr

Medzery medzi panelmi som vyplnil silikónom (trochu sploštil a odrezal trysku striekačky, aby sa zabezpečila estetika švu a dobrý kontakt medzi silikónom a sklom). Keď to vyschlo, opäť som minul každý panel po obvode. Po zaschnutí tmelu som články dvakrát prekryl jachtárskym lakom. V budúcnosti skúsim izolačný lak.

Používateľ Mirosh namiesto laku používa na vyplnenie buniek biely silikón, ktorý sa nanáša na povrch tenkou vrstvou špachtľou. Výsledok je celkom uspokojivý.

Pred konečnou montážou je vhodné otestovať každý prvok na výkon, ktorý generuje. Môžete to urobiť pomocou multimetra. Ak nie sú výrazné rozdiely medzi silou prúdu a napätím, ktoré generuje každý jednotlivý článok, potom ich môžete pokojne zaradiť do fotovoltaického modulu.

Inštalácia Schottkyho diód

Konštrukcia solárnych panelov často využíva prvky, ktoré sme doteraz nespomenuli. Sú to bočníkové Schottkyho diódy.

Používajú sa z dvoch dôvodov.

Po prvé, bočné diódy sú inštalované tak, aby v noci alebo pri zamračenom počasí solárne panely nevybíjali batériu v solárnej elektrárni.

Alex MAP Používateľ FORUMHOUSE

V prípade priameho pripojenia solárnych panelov k batérii dochádza v noci k poklesu napätia na paneloch, ktoré sa zahrievajú. Preto bola do obvodu primitívneho solárneho regulátora vyvinutého pred 10 rokmi zavedená Schottkyho dióda (ochrana pred nočným vybitím batérie).

Ak je k solárnym panelom pripojený moderný regulátor, potom nie je potrebná žiadna špeciálna ochrana proti nočnému vybitiu. Funkčný ovládač bez pomoci prídavných zariadení včas odpojí SB od batérie.

Po druhé, ak je solárny modul zakrytý tieňom z neďalekej budovy (alebo iného masívneho objektu), potom sa výkon tohto prvku zníži. Dôsledky zníženia výkonu sú nasledovné: vo vzťahu k ostatným panelom pripojeným k tienenému prvku v sérii sa tienený prvok zo zdroja prúdu zmení na odporovú záťaž. Odpor tieňovaného modulu sa výrazne zvyšuje a jeho teplota sa výrazne zvyšuje.

Výrazné zníženie výkonu je to najnebezpečnejšie, k čomu môže čiastočné zatienenie sériovo zapojeného solárneho poľa viesť. Koniec koncov, zatienený modul sa prehreje a zlyhá. Tento jav sa nazýva „efekt horúceho bodu“.

Aby sa predišlo tomuto efektu, Schottkyho dióda je inštalovaná paralelne s každým modulom (alebo sériovým radom solárnych článkov) zapojeným do série. Dióda umožňuje elektrine obísť zatienený panel. V tomto prípade sa generované napätie zníži, ale dá sa vyhnúť veľkému odberu prúdu.

Alex MAP

Vysoký prúd zo zostávajúcich panelov obvodu, ktoré svietia, sa nepreruší, ale obíde tienené časti panelov cez diódy. Výsledné napätie bude o niečo menšie, ale regulátora to nezaujíma. Ak by do panelov neboli zabudované diódy, tak pri najmenšom zatienení aspoň kúska 1 panelu by celá reťaz úplne prestala dávať prúd.

Inými slovami, strata výkonu bude úmerná oblasti tienenia.

Diódy môžu byť inštalované paralelne k celému modulu, alebo paralelne k jeho jednotlivým radom.

Tu je schéma, v ktorej má každý rad článkov inštalovaných v jednom module svoju vlastnú diódu. V praxi sa modul najčastejšie delí na 2 rovnaké časti.

Houzer Používateľ FORUMHOUSE

Pre štvorriadkový panel sa zvyčajne zobrazuje stred, to znamená, že bunky sú posunuté na polovicu. Diódy sú umiestnené vo svorkovnici.

V každom prípade by mali byť všetky moduly solárnych panelov umiestnené tak, aby na ne svetlo dopadalo rovnomerne. Potom nemusíte riešiť problém posunu jednotlivých modulov alebo dokonca článkov.

Pre pohodlie sú svorkovnice umiestnené na zadnej strane solárnych panelov.

Ak je k regulátoru paralelne pripojených niekoľko sériovo zapojených skupín panelov, potom je v tomto prípade každý sériový obvod pripojený k spoločnému obvodu cez oddeľovaciu diódu. To vám umožní vyhnúť sa stratám v dôsledku nesúladu jednotlivých sériových reťazcov a navyše chrániť batériu pred vybitím v noci (ak náhle zlyhá ovládač).

Diódy sa vyberajú podľa dvoch hlavných parametrov: maximálneho prúdu, ktorý bude prechádzať v smere dopredu (dopredný prúd) a spätného napätia. Maximálne spätné prúdové napätie (Ureverse max.) by nemalo viesť k poruche diódy. V tomto prípade by mal výkon diódy mierne presiahnuť nominálnu hodnotu panelu (približne 1,3 - 1,5 krát).

Ale je tu jeden trik.

Maximálne 94 Používateľ FORUMHOUSE

Neexistujú žiadne normálne Schottkyho pre vysoké napätie. Sú to len póly s poklesom prúdu vpred. Takže je lepšie brať bežné s Urevom. Max ≈ 30...100V.

Inštalácia panelov

Ako upevniť panely a kde ich nainštalovať? Odpovede na tieto otázky závisia od konštrukcie SB a od schopností ich majiteľa. Jediná vec, o ktorú by sa mal starať každý bez výnimky, je dodržanie uhla sklonu. Pre každú oblasť bude tento uhol iný a závisí priamo od zemepisnej šírky oblasti.

V priemere v zime by mal byť uhol sklonu o 10 ° ... 15 ° vyšší ako optimálna hodnota, v lete - o rovnakú hodnotu - nižší. si môžete pozrieť v sekcii FORUMHOUSE.

Prierez vodičov

V súlade s postulátmi elektrotechniky môže príliš malý prierez vodiča viesť k prehriatiu a dokonca k požiaru. Príliš veľa nie je zlé, ale povedie to k neprimerane vysokému nárastu nákladov na autonómny systém. Úlohou jeho tvorcu je preto nájsť „zlatú strednú cestu“.

Na začiatok by mali byť v obvode spájajúceho batériu s meničom nainštalované najhrubšie vodiče (mimochodom, čím kratšia je táto časť, tým lepšie). Práve tu tečú prúdy veľkej sily.

Vodiče spájajúce panely s meničom, ako aj vzájomné prepojenie panelov, je možné zvoliť s malým prierezom. V týchto častiach obvodu môže byť relatívne vysoké napätie, ale vždy bude existovať malá sila prúdu.

HeliosHouse Používateľ FORUMHOUSE

16 mm² nie je potrebný a 10 mm² nie je potrebný. 4 je viac než dosť. "Hrubý" drôt je potrebný iba v obvode meniča, prierez musí byť zvolený v súlade s aktuálnym výkonom.

„Tlusté“ a „tenké“ sú voľné pojmy, takže sa nebudeme odchyľovať od štandardov.

Vzhľadom na to, že v súčasnosti je v domácich napájacích systémoch zakázané používať hliníkové vodiče, tabuľkové údaje platia pre medené vodiče s PVC alebo gumovou izoláciou.

Tiež pri výbere vodičov by ste mali venovať pozornosť odporúčaniam výrobcov meničov, ovládačov a iných zariadení zapojených do systému.

Istič

V obvode solárnej elektrárne, rovnako ako v obvode akéhokoľvek iného výkonného zdroja elektrickej energie, je potrebné nainštalovať ochranu proti skratu. V prvom rade by automaty alebo tavné spoje mali chrániť napájacie káble vedúce z batérií do meniča.

Lev2 Používateľ FORUMHOUSE

Ak niečo zatvorí v striedači, potom to nie je ďaleko od ohňa. Jednou z požiadaviek na batériové systémy je prítomnosť jednosmerného ističa alebo tavnej poistky na aspoň jednom z vodičov a čo najbližšie ku svorkám batérie.

Okrem toho je ochrana umiestnená v batérii a obvode regulátora. Zanedbávať by ste nemali ani ochranu jednotlivých skupín spotrebiteľov (spotrebitelia jednosmerného prúdu, domáce spotrebiče a pod.). Ale to je už pravidlo pre konštrukciu akéhokoľvek systému napájania.

Stroj inštalovaný medzi batériou a ovládačom musí mať veľkú rezervu na prúd pri vynechávaní zapaľovania. Inými slovami, ochrana by nemala fungovať náhodne (keď sa zaťaženie zvyšuje). Dôvod: ak je na vstup regulátora privedené napätie (z SB), tak v tomto momente nie je možné od neho odpojiť batériu. Môže to viesť k poruche zariadenia.

Poradie pripojenia

Elektrický obvod je zostavený v nasledujúcom poradí:

Pripojenie ovládača k batérii.
Pripojenie k ovládaču solárneho panelu.
Pripojenie k ovládaču skupiny spotrebiteľov jednosmerného prúdu.
Pripojenie meniča k batériám.
Pripojenie záťaže k výstupu meniča.

Táto postupnosť pripojení pomôže ochrániť ovládač a menič pred poškodením.

Môžete sa dozvedieť od členov nášho portálu návštevou príslušnej témy. Vážnym záujemcom odporúčame navštíviť ďalšiu užitočnú sekciu venovanú výmene skúseností v tejto oblasti. Na záver vám dávame do pozornosti video, ktoré vám povie, ako správne nainštalovať a pripojiť solárne panely.

Ekológia spotreby. Life hack: Nezávislosť od energií a rastúcich cien za ňu, či už aspoň tepelnej alebo elektrickej. Na záchranu prídu solárne panely a domáce veterné mlyny - jeden z typov alternatívnych zdrojov elektriny

Čo pre teba znamená byť farmárom? Pre mňa je to nezávislosť. Nezávislosť od rôznych druhov sankcií uvalených rôznymi krajinami. Nezávislosť od rastúcich cien potravín, keďže na vašej farme sa dá dopestovať všetko. A to je samozrejme nezávislosť od energií a ich rastúcich cien, či už aspoň tepelných alebo elektrických. V jednom z mojich článkov som písal o tom, ako postaviť bioplynovú stanicu vlastnými rukami, ale to vyhovuje tým poľnohospodárom, ktorí chovajú hospodárske zvieratá, ale čo tí poľnohospodári, ktorí sa zaoberajú zeleninovou alebo rastlinnou výrobou?

Na záchranu prídu solárne panely a domáce veterné mlyny - jeden z typov alternatívnych zdrojov elektriny. Podľa mňa treba všetko skombinovať. Veterný mlyn bude nabíjať batérie, keď je vietor, ale nie je slnečné svetlo, a solárny panel je pravý opak.

Princíp fungovania solárnych panelov:

Aby ste pochopili, ako zostaviť solárne panely vlastnými rukami, musíte pochopiť ich princíp fungovania. To vám umožní vybrať vhodný materiál pri nákupe. Myslím si, že je dôležité vedieť nasledovné:

Solárne panely sú napájané fotovoltaickými článkami, ktoré sú monokryštalické a polykryštalické. Fotovoltaické články sa často označujú ako solárne články.
Je nepravdepodobné, že budete môcť zostaviť solárne články vlastnými rukami, takže ich budete musieť kúpiť aj tak. Hľadal som ich v Rusku, ale bohužiaľ teraz sa všetko vyrába v Číne.

Video nižšie je úryvkom z vedeckého programu o solárnych paneloch, hovorí trochu histórie a ako fungujú fotovoltaické články. Na konci článku bude podrobné video o tom, ako zostaviť solárny panel vlastnými rukami.

Keď ste sa z videa dozvedeli o princípe solárnej batérie, môžeme vyvodiť niekoľko záverov:

Monokryštálové solárne články majú účinnosť okolo 13%, ale sú výnosnejšie len vtedy, ak je počet slnečných dní dostatočne vysoký.
V Rusku si myslím, že nie je rentabilné inštalovať tieto panely, preto existujú polykryštalické fotovoltické články, ich účinnosť je asi 7%, ale lepšie fungujú pri oblačnosti a malom slnečnom dni.
Teraz existujú technológie, ktoré umožňujú vyrobiť fotobunku s účinnosťou viac ako 40%.
Približne jedna fotobunka vyprodukuje 2,7 wattu.
Cena za polykryštalické a monokryštalické solárne články je v podstate rovnaká a rovnaká je aj pre solárne panely.

Musíte pochopiť, koľko energie potrebujete a na základe toho vypočítať požadovaný počet solárnych panelov, ale o tom si povieme v ďalších článkoch. Je dôležité vedieť, že solárne panely je možné použiť priamo, takže ak potrebujete uvariť vodu v 2kW kanvici, budete potrebovať 20 x 100W panely. Ale ak používate batérie, vystačíte si s 3-5 batériami, ktoré budú nabíjať batériu po tom, ako kanvica uvarí vodu.

Chcel by som poznamenať, že batérie často stoja toľko ako samotné panely. Ak na osvetlenie používate solárne panely, potom si vystačíte s 200 wattovým panelom a do domu umiestnite energeticky úsporné žiarovky.

Solárne panely montujeme vlastnými rukami

Pred montážou solárnych panelov vlastnými rukami budete musieť vytvoriť rám pre batériu. Ako ochranná vrstva a priehľadná plocha v ráme je použité plexisklo, možno použiť aj obyčajné sklo, ale nie je také spoľahlivé. Na korpus sú použité hliníkové rohy.

Je DÔLEŽITÉ venovať pozornosť spájkovaniu fotobuniek v obvode, od toho závisí, ako dobre bude solárny panel fungovať. Fotobunky sú dodávané s spájkovanými drôtmi, čo uľahčí prácu, ale v každom prípade budete musieť spájkovať. Tavidlo a spájka sú vopred nanesené.

Ako zostaviť solárny panel vlastnými rukami, pozrite si video nižšie.

Trochu ekonomiky o solárnych paneloch a rentabilite montáže svojpomocne

Keď som na internete hľadal fotobunky na montáž solárnych panelov, aby som ich mohol kúpiť v Rusku, našiel som ich za 3200 rubľov za 38 kusov, myslím si, že to nie je ziskové, pretože teraz sú panely za 4500 rubľov, rozdiel 1300 skráti váš čas a úsilie.

Ale ak hľadáte čínske solárne články, nájdete 4 500 rubľov za 100 kusov. Zo 100 kusov už zostavíte dva 100 W panely. V tomto prípade je ziskovosť nákupu fotobuniek zrejmá. Chcem vás upozorniť na skutočnosť, že vo videu nižšie je zostava fotobuniek, ktorých veľkosť je 125 * 63. Na internete som našiel čínske solárne články s veľkosťou 156 * 156. S ich pomocou môžete zostaviť 4 solárne panely po 100 W.

Ako som sľúbil, video o tom, ako zostaviť solárny panel vlastnými rukami. Princíp spájkovania a tesnenia je znázornený veľmi podrobne.PRIHLÁSTE SA na ODBER NÁŠHO youtube kanála Econet.ru, ktorý vám umožňuje sledovať online, sťahovať z YouTube zadarmo video o liečení, omladzovaní človeka. Láska k druhým a k sebeako pocit vysokých vibrácií - dôležitý faktor pri hojení - mieste

Pridajte sa k nám na

Solárna batéria je séria fotovoltaických článkov zostavených v jednom kryte, ktorý dodáva spotrebiteľovi elektrickú energiu. Samotné fotobunky sú každým dňom dostupnejšie, a to najmä vďaka tomu, že Čína ich začala vyrábať v dobrej kvalite.

Výber fotobuniek pre solárnu batériu

Polykryštalický alebo monokryštál. Neexistuje jediná odpoveď, polykryštalické moduly sú lacnejšie, ale majú nižšiu energetickú účinnosť. Väčšina priemyselných výrobcov preferuje polykryštalické solárne články. V Rusku sa nevyrába ani jedno, ani druhé, preto nakupujeme na com alebo aliexpress.com.
Rozmer. Dostupné v rozmeroch 6 x 6 (156 x 156 mm), 5 x 5 (127 x 127 mm), 6 x 2 (156 x 52 mm) palcov. Mali by ste si vziať to druhé. Faktom je, že všetky fotobunky sú veľmi tenké a krehké, pri inštalácii sa ľahko zlomia, preto je výhodnejšie zlomiť malú fotobunku. Tiež, čím menšia je veľkosť jedného prvku, tým ľahšie je vyplniť oblasť batérie.
Spájkované kontakty. Každá doštička bude zapojená do série s ostatnými, takže s spájkovačkou bude veľa práce. Spájkované kontakty na panely značne uľahčujú túto prácu. Pripojenie takýchto kontaktov k spoločnej zbernici bude oveľa jednoduchšie. Ak takéto kontakty neexistujú, budete ich musieť spájkovať sami.

Nástroje a materiály

Materiály:

Hliníkový roh 25x25;
Skrutky 5x10 mm - 8 ks;
Matice 5 mm - 8 ks;
Sklo 5-6 mm;
Lepidlo - tmel Sylgard 184;
Lepiaci tmel Ceresit CS 15;
Polykryštalické fotobunky;
Flux fixka (zmes kolofónie a alkoholu);
Strieborná páska na pripojenie k fotobunkám;
Páska na pneumatiky;
Spájka (potrebujete tenkú, pretože nadmerné zahrievanie deaktivuje fotobunku);
Polyuretánová pena (penová guma), hrúbka 3 cm;
Hustá polyetylénová fólia 10 mikrónov.

Nástroj:

Súbor;
Píla na železo s čepeľou 18;
Vŕtačka, vrtáky 5 a 6 mm;
Otvorené kľúče;
spájkovačka;

Fotografický návod krok za krokom

Je čo najpodrobnejšie popísané, ako vlastnými rukami zostaviť solárnu batériu z fotočlánkov na hliníkovom ráme.

Opilujte rohy na jednej hrane na každej strane 45-stupňového hliníkového rohu.

Rohy orežte pílkou na 45 stupňov. Pre pohodlie môžete stoličku použiť:

Na každej strane rohu by ste mali dostať niečo takéto:

Vyrezaný hliníkový roh

Vyrábame konzoly na pripojenie rohov:

Rohy prichytíme zrezanými rohmi k sebe
Kolmo položíme roh a na ňom načrtneme líniu rezu Mali by ste dostať 4 spojovacie rohy

Na stranách každej prijatej konzoly nájdeme stred a vyvŕtame otvor s priemerom 6 mm:

Nájdenie stredu každej strany držiaka
Otvor v zátvorke

Vyrábame značky cez otvor v každej konzole v rohu. Aby sme sa neskôr nemýlili, označíme každý roh a každú zátvorku číslom:

Označenie otvorov "na mieste"
Čísla sme dali tak, aby sme sa neskôr neplietli

V rohu vyvŕtame otvory vrtákom 5 mm, malo by to dopadnúť takto:

Diery v rohu

Rám zostavujeme pomocou skrutiek a matíc:

Sklo vlepíme do zostaveného rámu pomocou tmelu:

Silikón by mal byť ošetrený kĺby zvonku aj zvnútra

Odmastite povrch skla zvnútra a usporiadajte fotobunky lícom nadol tak, aby kontaktné lišty boli rovnobežné:

Fotobunky spojte lepiacou páskou, aby sa pri ďalších operáciách nerozpadli.

Pripojte prvky podľa schémy:

Schéma zapojenia fotobuniek v batérii

Montujeme tesniacu konštrukciu:

Vystrihnite obdĺžnik z vrstvy polyuretánovej peny, o 1 cm menej ako je vnútorná strana rámu na každej strane;
Výsledný obdĺžnik zaspájkujeme do plastovej fólie pomocou lepiacej pásky alebo spájkovačky.

Dizajn zapadá do rámu:

Penová guma zapadá do rámu

Rám spolu s penovou gumou sa prevráti a odstráni. Zostanú len fotobunky naskladané a spojené lepiacou páskou:

Odstráňte hliníkový rám
Fotobunky na penovej gume

Tmel Sylgard 184 sa nanáša štetcom na celý povrch fotobuniek a prekryje sa rámom so sklom na vrchu:

Tmel na fotobunky
Fotobunky zakryte rámom so sklom

Zaťažíme sklo na niekoľko hodín, počas ktorých by sa mali odstrániť vzduchové bubliny:

Bubliny zmiznú za 2-3 hodiny

Po 12 hodinách záťaž odstránime a penovú gumu odtrhneme. Batéria je pripravená na pripojenie!

Chyby pri montáži solárnej batérie vlastnými rukami

Niekoľko typických chýb pri svojpomocnej montáži panelov, na ktoré by som rád upozornil.

Montáž na rám vyrobený z dreva alebo drevotriesky. Urob si svojpomocne solárna batéria sa oplatí len vtedy, ak vydrží niekoľko rokov, preto sa k nej určite nehodí nespoľahlivá konštrukcia z dreva, lebo. napučiavať a stratiť tvar za rok alebo dva. Dizajn sa ukazuje ako objemný a ťažký, ťažko sa prepravuje a prenáša.
Neopatrné skladovanie Sylgardu 184. Ak nespotrebujete celú plechovku tohto lepidla, po použití ho treba premiestniť do menšej nádoby, aby sa zvyšok nedostal do kontaktu so vzduchom vo vnútri. V opačnom prípade môže po šiestich mesiacoch skladovania všetko lepidlo vytvrdnúť.
Použitie plexiskla. Batéria je vždy na slnku (to je jej podstata), takže sa veľmi zahrieva. Plexisklo veľmi zle odvádza teplo z fotovoltaických článkov. To znižuje ich účinnosť. Každý stupeň nad 25 °C znižuje účinnosť o 0,45 %. Ale to nie je hlavné mínus plexiskla! Pri teplotách nad 50 °C sa deformuje vo všetkých rovinách, preruší kontakty vo vnútri obvodu, odtlakuje batériu a znehodnotí ju.
Nedostatočná pozornosť na izoláciu spojov. Pri montáži solárnych panelov pre váš dom vlastnými rukami je lepšie použiť špeciálne konektory (MC4), ktoré spájajú niekoľko panelov do jednej siete. Faktom je, že v budúcnosti možno budú musieť byť demontované na opravu, otočenie v opačnom smere, výmena prvkov atď. Otočenie kontaktov „pevne“ alebo použitie spojovacích svoriek na tento účel, ktoré sú určené na vnútornú prácu, nie je najlepšou voľbou.