Ludzie od dawna zastanawiali się, w jaki sposób można uzyskać energię elektryczną ze słońca. Powstaje wtedy pytanie: „Jak zrobić kolektor słoneczny?” W końcu, jeśli masz w domu dużo urządzeń elektrycznych, jest to bardzo ekonomiczne. Zwłaszcza latem, kiedy słońce świeci cały dzień. Możesz zrobić własny panel słoneczny i nie będzie to kosztować dużo pieniędzy - będzie kosztować 300-400 dolarów. W zamian otrzymasz stałe źródło energii elektrycznej. Nie będziesz już musiał się martwić, że zostanie wyłączony i nie będziesz mógł korzystać z urządzeń elektrycznych. Aby więc dowiedzieć się, jak zrobić baterię słoneczną, musisz zrozumieć zasadę jej działania. Co więcej, jeśli musisz zainstalować baterię słoneczną w domu.
Zasadniczo bateria słoneczna przekształca energię otrzymaną ze słońca w energię elektryczną dzięki specjalnym konwerterom fotowoltaicznym.
Cała istota pracy opiera się na efekcie fotoelektrycznym. Światło słoneczne uderza w ogniwa słoneczne, wybijając w ten sposób niezajęte elektrony z ostatnich orbit każdego z atomów znajdujących się na płytce krzemowej. Światło to staje się następnie prądem przemiennym, który można wykorzystać do zelektryzowania domu.
Zasada samodzielnej produkcji baterii słonecznej
Jak więc zrobić własny panel słoneczny? Aby stworzyć układ słoneczny własnymi rękami, potrzebujesz:
- Rama aluminiowa lub drewniana
- Podłoże wykonane z płyty pilśniowej
- Zwykłe szkło lub plexi
- Diody i przewodniki
- Fotokomórki
Tylko jedna domowej roboty bateria słoneczna będzie miała około 36 ogniw, a każde z nich będzie wymagało napięcia 0,5 wolta. Daje to 18 woltów na panel słoneczny.
Nawiasem mówiąc, ze względu na kruchość paneli, należy się z nimi obchodzić tak ostrożnie, jak to możliwe i z tego samego powodu zaleca się zakup jeszcze kilku sztuk, aby mieć w domu zapasowe, gdyby coś się stało.
Zaletą samodzielnego montażu panelu słonecznego jest to, że można wykonać podstawę, a następnie dobudować ją poprzez zakup dodatkowych elementów.
Nie ma potrzeby stosowania dużych akumulatorów, ponieważ będą trudności z ich instalacją i wyborem kąta nachylenia. Co więcej, najprawdopodobniej złapią wiatr, a to jest wyjątkowo niebezpieczne.
A tak przy okazji, pamiętaj, że nie ma możliwości dostarczenia 220 woltów ze słońca, ponieważ będzie to wymagało ogromnej baterii. Jedna płyta może wytworzyć prąd, którego napięcie wyniesie 0,5 V. Idealną opcją jest, jeśli kolektor słoneczny ma napięcie 18 V, ale będzie to wymagało obliczenia liczby fotokomórek. Wykonanie paneli słonecznych nie jest pracą łatwą, ale też nie trudną. W tym przypadku interesuje nas płaski kolektor słoneczny.
Montaż ramy
Zacznijmy teraz rozwiązywać pytanie: „Jak zmontować baterię słoneczną własnej produkcji?”
Pierwszą rzeczą, którą robią, robiąc domowe panele słoneczne, jest stworzenie czegoś w rodzaju powłoki ochronnej - obudowy. Można go wykonać za pomocą narożników aluminiowych lub klocków drewnianych. Jeśli zostanie zastosowana metalowa podstawa, jedna z półek będzie musiała zostać sfazowana pod kątem 45 stopni za pomocą pilnika, podczas gdy druga półka zostanie odbita pod tym samym kątem. Wycięte części ramy będą musiały zostać skręcone za pomocą kwadratów wykonanych z tego samego materiału. Gdy rama będzie już gotowa, należy przykleić do niej specjalne szkło ochronne za pomocą silikonu.
Lutowanie płytek
Pierwszą rzeczą, którą musisz wiedzieć, jest to, że napięcie wzrasta przy połączeniu szeregowym, a prąd odpowiednio przy połączeniu równoległym.
Płytki krzemowe należy ułożyć na szkle tak, aby zachować między nimi niewielką odległość - około 5 mm z każdej strony. Jest to konieczne, aby zapobiec rozszerzaniu się elementów podczas ogrzewania, ponieważ nie ma grzejnika. Konwertery mają dwie ścieżki - są to odpowiednio plus i minus. Części będą musiały zostać połączone szeregowo w jeden obwód. Przewody z najnowszych komponentów radiowych będą musiały zostać podłączone do wspólnej magistrali.
Aby zapobiec samoczynnemu rozładowywaniu akumulatora w nocy, zaleca się zamontowanie na środkowym styku diody Schottky'ego 31DQ0.
Po zlutowaniu wszystkich elementów należy sprawdzić multimetrem odczyt napięcia na wyjściu. Powinno wynosić co najmniej 18–19 woltów.
Diodowe ogniwo słoneczne
Wykonanie paneli słonecznych w domu nie ogranicza się do jednej metody. Energię ze słońca możesz pozyskać za pomocą diod D223B. Są dobre ze względu na wysokie napięcie i szklaną obudowę.
Jak to zrobić:
- Wszystkie elementy radia należy umieścić w specjalnym pojemniku i zalać acetonem na około kilka godzin.
- Następnie znajdź niemetalową płytkę i oznacz ją dla przyszłych komponentów, które będą składać się na zasilacz.
- Za pomocą multimetru znajdź plus na każdej diodzie i lekko go zegnij. Ważne jest, aby diody były lutowane w pozycji pionowej, w ten sposób możliwe będzie uzyskanie znacznie wyższego napięcia generacji.
Oto jak w trzech krokach możesz wykonać kolektor słoneczny własnymi rękami.
Bateria słoneczna wykonana z folii
Teraz jest jasne, w jaki sposób bateria słoneczna zbudowana jest z diod. Inny dobry sposób: możesz zrobić baterię z folii. Ale jego moc będzie niższa niż w przypadku poprzednich metod.
Instrukcje:
- Będziesz potrzebować folii miedzianej o powierzchni 45 metrów kwadratowych. zobacz. Trzeba to odtłuścić.
- Za pomocą papieru ściernego usuń warstwę tlenku.
- Teraz musisz położyć folię na palniku, którego moc powinna być mniejsza niż 1,1 kW. Konieczne jest podgrzanie, aż zaczną pojawiać się czerwono-pomarańczowe plamy.
- Następnie należy ogrzewać przez kolejne pół godziny, aby utworzyć warstwę tlenkową o wymaganej grubości.
- Następnie należy przerwać smażenie i pozostawić blachę do ostygnięcia wraz z piecem.
- Pozostałości usunąć pod bieżącą wodą, ale bez zaginania blachy.
- Z plastikowej butelki o pojemności 2-2,5 litra odetnij szyjkę i umieść tam dwa kawałki folii. Nie powinny być łączone. Zabezpieczone są specjalnym klipsem krokodylkowym.
- Minus trafi do przetworzonego elementu, a plus do drugiego.
- Teraz musisz wlać tam roztwór soli. Jego poziom powinien znajdować się nieco poniżej górnej krawędzi elektrod - około 2,5 cm. Przygotowuje się go z 2-4 łyżek soli.
Domowy panel fotowoltaiczny to świetne rozwiązanie. A sposobów na to jak widać jest wiele: bateria słoneczna z tranzystorów, kolektor słoneczny z puszek aluminiowych, z folii, z diod. I to nie wszystko. Montaż nie jest wcale trudny, jeśli rozumiesz zasadę jego działania. Nie będzie on oczywiście w stanie zasilić całego domu czy domku, ale całkiem nieźle sprawdzi się jako dodatkowy akumulator do ładowania telefonu czy innego drobnego sprzętu. Wykonując baterię słoneczną w domu, należy zachować szczególną ostrożność i ściśle przestrzegać wszystkich instrukcji.
Energia słoneczna jest po prostu świetna, ale tu jest problem: nawet jedna bateria kosztuje mnóstwo pieniędzy, a do dobrego efektu potrzeba więcej niż jednej, a nawet dwóch. Dlatego pojawił się pomysł - zebrać wszystko samemu. Jeśli masz trochę umiejętności lutowania, jest to łatwe. Cały montaż polega na sekwencyjnym łączeniu elementów w tory i mocowaniu torów do nadwozia. Porozmawiajmy od razu o cenie. Zestaw na jeden panel (36 sztuk) kosztuje około 70-80 dolarów. Kompletne panele słoneczne DIY ze wszystkimi materiałami będą kosztować około 120-150 dolarów. Dużo mniej niż fabryczne. Ale trzeba powiedzieć, że będą też mniej wydajne. Średnio każdy fotokonwerter wytwarza 0,5 V, jeśli połączymy szeregowo 36 sztuk, będzie to około 18 V.
Trochę teorii: rodzaje fotokomórek do paneli słonecznych
Największym problemem jest zakup przetwornic fotowoltaicznych. Są to te same płytki krzemowe, które przekształcają światło słoneczne w energię elektryczną. Tutaj musisz trochę zrozumieć rodzaje fotokomórek. Produkowane są w dwóch rodzajach: polikrystalicznym i monokrystalicznym. Monokrystaliczne są droższe, ale mają wyższą wydajność - 20-25%, polikrystaliczne - tańsze, ale ich wydajność jest niższa - 17-20%. Jak je rozróżnić zewnętrznie? Polikrystaliczne mają jasnoniebieski kolor. Monokrystaliczne są nieco ciemniejsze i nie mają kwadratu, a wielopłaszczyznowy kształt – kwadratu ze ściętymi krawędziami.
O formularzu zwolnienia. Istnieją ogniwa słoneczne z już przylutowanymi przewodami i są zestawy, w których przewody są dołączone i trzeba wszystko lutować samodzielnie. Każdy decyduje, co kupić, ale trzeba powiedzieć, że bez umiejętności uszkodzisz przynajmniej jeden talerz, ale najprawdopodobniej więcej niż jeden. A jeśli nie potrafisz dobrze lutować... to lepiej zapłacić trochę więcej, ale mieć części, które są prawie gotowe do użycia.
Wykonanie fotokomórek do paneli słonecznych własnymi rękami jest nierealne. Aby to zrobić, musisz umieć wyhodować kryształy krzemu, a następnie je przetworzyć. Dlatego musisz wiedzieć, gdzie kupić. Więcej na ten temat później.
Gdzie i jak kupić fotokomórki
Teraz o jakości. Wszystkie chińskie strony, takie jak Ebay czy Alibaba, sprzedają produkty odrzucone. Te części, które nie przeszły testów w fabryce. Dlatego nie dostaniesz idealnej baterii. Ale ich cena nie jest najwyższa, więc można to znieść. Przynajmniej na początku. Złóż kilka testowych paneli słonecznych własnymi rękami, zdobądź je, a następnie możesz zabrać je z fabryki.
Niektórzy sprzedają ogniwa słoneczne zapieczętowane w wosku. Zapobiega to ich uszkodzeniu w transporcie, jednak dość trudno jest pozbyć się wosku bez uszkodzenia płytek. Należy je wszystkie zanurzyć w gorącej, ale nie wrzącej wodzie. Poczekaj, aż wosk się rozpuści, a następnie ostrożnie rozdziel. Następnie wykąp każdą płytkę jedna po drugiej w gorącym roztworze mydła, a następnie zanurz ją w czystej, gorącej wodzie. Możesz potrzebować kilku takich „ablucji”; trzeba będzie zmienić wodę i roztwór mydła, i to więcej niż raz. Po usunięciu wosku połóż czyste płytki na ręczniku frotte do wyschnięcia. To bardzo kłopotliwa sprawa. Lepiej więc kupić bez wosku. W ten sposób jest o wiele łatwiej.
Teraz o zakupach na chińskich stronach. Konkretnie o Ebayu i Alibabie. Są zweryfikowane, tysiące ludzi codziennie coś tam kupuje. System nie jest inny. Po rejestracji jak zwykle wpisz nazwę elementu w pasku wyszukiwania. Następnie wybierasz ofertę, która z jakiegoś powodu Ci się podoba. Pamiętaj, aby wybierać spośród tych opcji, które oferują bezpłatną wysyłkę. Jeśli nie ma takiego znaku, za dostawę trzeba będzie zapłacić osobno. I często jest to więcej niż koszt produktu, a na pewno więcej niż różnica, jaką zyskujesz na cenie.
Musisz skupić się nie tylko na cenie, ale także na ocenie i opiniach sprzedawcy. Przeczytaj uważnie skład produktu, jego parametry i opinie. Możesz komunikować się ze sprzedawcą, ale musisz pisać wiadomości w języku angielskim.
Odnośnie płatności. Jest on przekazywany sprzedającemu na tych stronach dopiero po podpisaniu umowy przy odbiorze towaru. W międzyczasie, gdy dostawa jest w toku, Twoje pieniądze znajdują się na koncie platformy handlowej. Można płacić kartą. Jeśli boisz się ujawnić dane swojej karty, skorzystaj z usług pośrednich. Są różne, ale istota jest taka sama - Twoja karta nie zaświeci się. Na tych stronach też zdarzają się zwroty, ale to długa historia, dlatego lepiej kupować od zaufanych sprzedawców (z dobrymi ocenami i recenzjami).
Tak. Dostawa zależy od regionu. I nie chodzi o to, ile czasu zajmie przesyłka z Chin, ale o to, jak szybko poczta ją dostarczy. W najlepszym razie trzy tygodnie, ale może półtora miesiąca.
Jak złożyć
Montaż baterii słonecznej własnymi rękami składa się z trzech etapów:
- Wykonanie ramki.
- Lutowanie ogniw słonecznych.
- Oprawianie i uszczelnianie.
Rama może być wykonana z narożników aluminiowych lub listew drewnianych. Jednak kształt ramy, materiały i kolejność produkcji zależą od metody instalacji.
Sposób pierwszy: montaż na oknie
Baterię wiesza się na oknie, na ramie od wewnątrz pomieszczenia lub na zewnątrz, ale także na oknie. Następnie musisz wykonać ramę z aluminiowego narożnika i przykleić do niej szkło lub poliwęglan. W tym przypadku pomiędzy fotokomórkami pozostają przynajmniej niewielkie szczeliny, przez które część światła przedostaje się do pomieszczenia. Wybierz wymiary ramy w oparciu o rozmiar ogniw słonecznych i sposób ich rozmieszczenia. Wymiary okna również mogą odgrywać rolę. Należy pamiętać, że płaszczyzna musi być płaska – przetworniki fotoelektryczne są bardzo delikatne i pękają przy najmniejszym zniekształceniu.
Po obróceniu gotowej ramy z klejonym szkłem twarzą w dół nałóż warstwę szczeliwa na powierzchnię szkła. Linijki zmontowane z fotokomórek położyć na masie uszczelniającej, ponownie stroną skierowaną w dół.
Zrób matę z grubej elastycznej pianki gumowej (grubość co najmniej 4 cm) i kawałka folii plastikowej (200 mikronów): przykryj piankę folią i dobrze ją sklej. Lepiej jest lutować polietylen, ale można też użyć taśmy, ale wszystkie połączenia powinny znajdować się po tej samej stronie. Drugi powinien być równy i gładki. Rozmiar maty powinien dobrze pasować do ramy (bez zginania i wysiłku).
Matę położyliśmy na fotokomórkach zatopionych w uszczelniaczu. Znajduje się na nim deska, która jest nieco mniejsza niż rama, a na desce znajduje się solidne obciążenie. To proste urządzenie pomoże usunąć pęcherzyki powietrza uwięzione pod fotokomórkami. Powietrze zmniejsza produktywność i to znacznie. Im mniej bąbelków, tym lepiej. Pozostaw całą konstrukcję na 12 godzin.
Teraz przyszedł czas na zdjęcie ciężaru i odklejenie maty. Rób to powoli i bez pośpiechu. Ważne jest, aby nie uszkodzić lutowania i przewodów. Dlatego ciągnij płynnie, bez szarpnięć. Po zdjęciu maty panel należy pozostawić na chwilę do wyschnięcia. Gdy uszczelniacz przestanie się kleić, możesz powiesić panel i używać go.
Zamiast długiej procedury ze szczeliwem można użyć specjalnej folii do uszczelnienia. Nazywa się EVA. Wystarczy rozłożyć folię na zmontowanym akumulatorze i ułożyć go na szybie, a następnie podgrzać suszarką do włosów, aż do całkowitego uszczelnienia. Zajmuje to znacznie mniej czasu.
Sposób drugi: montaż na ścianie, dachu itp.
W tym przypadku wszystko jest inne. Tylna ściana powinna być gęsta i nieprzewodząca. Ewentualnie - drewno, sklejka itp. Dlatego sensowne jest wykonanie ramy z drewnianych klocków. Tylko wysokość ciała powinna być niewielka, aby cień z boków nie przeszkadzał.
Na zdjęciu obudowa składa się z dwóch połówek, ale wcale nie jest to konieczne. Po prostu łatwiej jest złożyć i ułożyć krótkie linijki, ale w tym przypadku połączeń będzie więcej. Tak. Kilka niuansów: musisz zapewnić kilka otworów w obudowie. Na dole potrzebujesz kilku elementów, aby kondensat mógł odpłynąć, a także dwa otwory na przewody z akumulatora.
Następnie pomaluj obudowę akumulatora białą farbą - wafle krzemowe mają dość szeroki zakres temperatur pracy, ale nie jest on nieograniczony: od -40 o C do +50 o C. A latem +50 o C łatwo wzrasta w zamknięte pudełko. Dlatego potrzebny jest biały kolor, aby fotokonwertery się nie przegrzewały. Przegrzanie, podobnie jak hipotermia, prowadzi do zmniejszenia wydajności. To, nawiasem mówiąc, może wyjaśniać niezrozumiałe zjawisko: jest południe, słońce jest gorące, a bateria zaczęła wytwarzać mniej prądu. A ona po prostu się przegrzała. W regionach południowych prawdopodobnie będziesz musiał położyć folię. Będzie skuteczniej. Co więcej, najprawdopodobniej wzrośnie wydajność: promieniowanie odbite przez folię również zostanie wychwycone.
Po wyschnięciu farby można ułożyć zmontowane ścieżki. Ale tym razem twarzą w twarz. Jak je przymocować? Umieść kroplę żaroodpornego uszczelniacza na środku każdej płytki. Dlaczego nie nałożyć go na całą powierzchnię? Z powodu rozszerzalności cieplnej płyta zmieni wymiary. Jeśli przykleisz go tylko pośrodku, nic się z nim nie stanie. Jeśli są co najmniej dwa punkty, prędzej czy później pęknie. Dlatego ostrożnie nałóż kroplę na środek i delikatnie dociśnij płytkę. Nie naciskaj – bardzo łatwo je zmiażdżyć.
W niektórych przypadkach płyty najpierw mocowano do podstawy - arkusza płyty pilśniowej pomalowanej na ten sam biały kolor. A następnie przymocowano je do korpusu za pomocą śrub na podstawie.
Po ułożeniu wszystkich linijek połącz je szeregowo. Aby zapobiec zwisaniu przewodów, można je przymocować kilkoma kroplami szczeliwa. Przewody od elementów można wyprowadzić od dołu lub z boku – w zależności od tego, co jest wygodniejsze. Przeciągnij je przez otwór, a następnie wypełnij otwór tym samym uszczelniaczem. Teraz musisz poczekać, aż wszystkie połączenia wyschną. Jeśli zakryjesz go zbyt wcześnie, na szybie i fotokomórkach utworzy się powłoka, która znacznie obniży wydajność akumulatora. Dlatego czekamy co najmniej jeden dzień (lub tak długo, jak wskazano na opakowaniu szczeliwa).
Teraz pozostało tylko przykryć wszystko szkłem lub przezroczystym plastikiem. Sposób mocowania zależy od Ciebie. Ale nie zamykaj go na początku. Przynajmniej do czasu testu. Być może gdzieś jest problem.
I jeszcze jeden niuans. Jeśli planujesz podłączyć akumulatory do systemu, konieczne będzie zainstalowanie diody, która zapobiegnie rozładowywaniu akumulatora przez akumulator w nocy lub przy złej pogodzie. Najlepiej jest zainstalować diodę Schottky'ego. Podłączam go szeregowo do akumulatora. Lepiej jest zainstalować go wewnątrz konstrukcji - w wysokich temperaturach zmniejsza się spadek napięcia, tj. w stanie roboczym obniży napięcie w mniejszym stopniu.
Jak lutować elementy baterii słonecznej
Trochę o obsłudze płytek krzemowych. Są bardzo, bardzo delikatne i łatwo pękają i łamią się. Dlatego należy obchodzić się z nimi ze szczególną ostrożnością i przechowywać je w twardych pojemnikach z dala od dzieci.
Musisz pracować na płaskiej, twardej powierzchni. Jeśli stół jest przykryty ceratą, połóż arkusz czegoś twardego. Płyta nie powinna zwisać, ale cała jej powierzchnia powinna stabilnie opierać się o podstawę. Ponadto podstawa musi być gładka. Doświadczenie pokazuje, że idealną opcją jest kawałek laminatu. Jest twardy, równy i gładki. Lutują z tyłu, a nie z przodu.
Do lutowania można użyć topnika lub kalafonii lub dowolnego ze związków znajdujących się w markerze lutowniczym. Każdy tutaj ma swoje preferencje. Pożądane jest jednak, aby kompozycja nie pozostawiała śladów na matrycy.
Połóż płytkę silikonową stroną zadrukowaną do góry (twarzą jest niebieska strona). Zawiera dwa lub trzy utwory. Pokrywa się je topnikiem lub markerem, alkoholowym (nie wodno-alkoholowym) roztworem kalafonii. Fotokonwertery są zwykle dostarczane z cienką taśmą kontaktową. Czasem jest pocięty na kawałki, czasem w szpuli. Jeśli taśma jest nawinięta na szpulę, należy wyciąć kawałek równy podwójnej szerokości ogniwa słonecznego plus 1 cm.
Przylutuj wycięty element do paska impregnowanego topnikiem. Taśma okazuje się znacznie dłuższa od płyty, reszta pozostaje po jednej stronie. Staraj się trzymać lutownicę, nie podnosząc jej. O ile to możliwe. Aby lutowanie było lepsze, na końcu grota powinna znajdować się kropla lutowia lub cyny. Wtedy lutowanie będzie wysokiej jakości. Nie powinno być żadnych nielutowanych miejsc, wszystko dobrze rozgrzej. Ale nie naciskaj! Zwłaszcza na krawędziach. Są to produkty bardzo delikatne. Przylutuj taśmy do wszystkich ścieżek jedna po drugiej. Fotokonwertery okazują się „ogoniaste”.
Teraz właściwie o tym, jak złożyć baterię słoneczną własnymi rękami. Zacznijmy montować linię. Z tyłu płyty znajdują się także utwory. Teraz przylutowujemy „ogon” od górnej płyty do dolnej. Technologia jest ta sama: tor pokrywamy topnikiem, a następnie lutujemy. Łączymy zatem wymaganą liczbę konwerterów fotoelektrycznych szeregowo.
W niektórych wersjach z tyłu nie znajdują się tory, ale platformy. Wtedy jest mniej lutowania, ale może być więcej skarg na jakość. W tym przypadku topnikiem pokrywamy tylko miejsca. A także lutujemy tylko na nich. Właściwie to wszystko. Zmontowane tory można przenieść na podstawę lub korpus. Ale jest o wiele więcej sztuczek.
Trzeba więc np. zachować pewną odległość pomiędzy fotokomórkami (4-5 mm), co bez zacisków nie jest takie proste. Najmniejsza niewspółosiowość, a istnieje ryzyko złamania przewodu lub pęknięcia płytki. Dlatego, aby ustawić określony stopień, krzyże konstrukcyjne przykleja się na kawałek laminatu (używanego przy układaniu płytek) lub wykonuje się oznaczenia.
Wszystkie problemy pojawiające się podczas wykonywania paneli słonecznych własnymi rękami są związane z lutowaniem. Dlatego przed uszczelnieniem, a jeszcze lepiej przed przeniesieniem linijki do obudowy, sprawdź montaż amperomierzem. Jeśli wszystko jest w porządku, możesz kontynuować pracę.
Wyniki
Teraz wiesz, jak zrobić baterię słoneczną w domu. Sprawa nie jest najtrudniejsza, ale wymaga żmudnej pracy.
Wszystko zaczęło się od spaceru po serwisie eBay – zobaczyłem panele słoneczne i zachorowałem.
Zabawne były spory ze znajomymi o zemstę... Kupując samochód nikt nie myśli o zwrocie inwestycji. Samochód jest jak kochanka, przygotuj wcześniej kwotę na przyjemność. A tu jest zupełnie odwrotnie, wydałeś pieniądze, a oni nadal próbują je odzyskać... Dodatkowo podłączyłem inkubator do paneli fotowoltaicznych, aby nadal uzasadniały swoje przeznaczenie, chroniąc Twoje przyszłe gospodarstwo przed zniszczeniem. Ogólnie rzecz biorąc, mając inkubator, zależy od wielu czynników, albo jest to mistrz, albo laik. Jak znajdę czas to napiszę o domowym inkubatorze. No dobra, po co o tym mówić, każdy ma prawo wyboru.....!
Po długim oczekiwaniu cenne pudełko z cienkimi, delikatnymi płytami w końcu rozgrzało moje dłonie i serce.
Przede wszystkim oczywiście Internet… cóż, to nie bogowie palą garnki. Doświadczenie kogoś innego zawsze się przydaje. I wtedy przyszło rozczarowanie... Jak się okazało, panele wykonało własnoręcznie około pięciu osób, reszta została po prostu skopiowana na swoje strony internetowe, część dla większej oryginalności skopiowana z różnych realizacji. No cóż, niech ich Bóg błogosławi, niech to pozostanie na sumieniu właścicieli strony.
Postanowiłem przeczytać fora; długie dyskusje teoretyków na temat „jak wydoić krowę” doprowadziły do całkowitego przygnębienia. Dyskusje na temat pękania płyt pod wpływem ciepła, trudności w uszczelnianiu itp. Czytałem i opluwałem całość. Będziemy iść własną drogą, metodą prób i błędów, zdając się na doświadczenia „kolegów”, po co wymyślać koło na nowo?
Ustalmy zadanie:
1) Panel powinien być wykonany z dostępnych materiałów, aby nie obciążać portfela, ponieważ wynik nie jest znany.
2) Proces produkcyjny nie powinien być pracochłonny.
Zacznijmy robić panel słoneczny:
Pierwszą rzeczą, którą kupiliśmy, były 2 szklanki 86x66 cm na przyszłe dwa panele.
Szkło jest proste, kupowane u producentów okien plastikowych. A może nie jest to proste...
Długie poszukiwania narożników aluminiowych, oparte na doświadczeniach sprawdzonych już przez „kolegów”, nie zakończyły się niczym.
Dlatego proces produkcyjny rozpoczął się powoli, z poczuciem długotrwałej konstrukcji.
Nie będę opisywał procesu lutowania paneli, ponieważ jest wiele informacji na ten temat w Internecie, a nawet wideo. Zostawię tylko swoje notatki i komentarze.
Diabeł nie jest taki straszny, jak go malują.
Pomimo trudności opisywanych na forach, płytki elementów lutuje się bez problemu zarówno z przodu jak i z tyłu. Również nasz radziecki lut POS-40 jest całkiem odpowiedni, w każdym razie nie napotkałem żadnych trudności. No i oczywiście nasza kochana kalafonia, gdzie byśmy bez niej byli... Podczas lutowania nie stłukłem ani jednego elementu, chyba trzeba być skończonym idiotą, żeby je rozbić nawet o szkło.
Przewodniki dołączone do paneli są bardzo wygodne, po pierwsze są płaskie, a po drugie są ocynowane, co znacznie skraca czas lutowania. Chociaż użycie zwykłego drutu jest całkiem możliwe, eksperyment przeprowadziłem na zapasowych płytkach i nie doświadczyłem żadnych trudności z lutowaniem. (na zdjęciu pozostałości płaskiego drutu)
Lutowanie 36 płytek zajęło mi około 2 godzin. Choć czytałem na forum, że ludzie lutują 2 dni.
Zalecane jest użycie lutownicy o mocy 40 W. Ponieważ płytki łatwo odprowadzają ciepło, co utrudnia lutowanie. Pierwsze próby lutowania lutownicą o mocy 25 W były żmudne i smutne.
Również podczas lutowania wskazane jest optymalne dobranie ilości topnika (kalafonii). Jej duży nadmiar zapobiega przyklejaniu się formy do talerza. Dlatego musieliśmy praktycznie podbić rekord, w sumie to nic wielkiego, wszystko da się naprawić. (przyjrzyj się uważnie zdjęciu, które widzisz.)
Zużycie cyny jest dość duże.
Otóż na zdjęciu elementy są wlutowane, w drugim rzędzie jest ościeżnica, jeden zacisk nie jest wlutowany, ale nic istotnego nie zauważyłem i poprawiłem.
Obrzeże szkła wykonuje się za pomocą dwustronnej taśmy, do której zostanie przyklejona folia z tworzywa sztucznego.
Taśmy, których użyłem.
Po lutowaniu przystąp do uszczelniania (pomoże Ci taśma klejąca).
Otóż płyty są przyklejone taśmą i poprawionym ościeżem.
Następnie usuń warstwę ochronną taśmy dwustronnej z krawędzi panelu i przyklej na nią folię z marginesem na krawędziach. (zapomniałem zrobić zdjęcie) Aha, w taśmie robimy nacięcia na wychodzące przewody. No cóż, nie bądź głupi, zrozumiesz co i kiedy... Krawędzie szyby, a także wyprowadzenia przewodów, narożniki pokrywamy uszczelniaczem silikonowym.
I złóż folię na zewnątrz.
Wykonano wcześniej plastikową ramę. Podczas montażu okien plastikowych w domu plastikowy profil parapetu mocuje się do okna za pomocą śrub. Myślałem, że ta część jest za cienka. Więc go usunąłem i zrobiłem parapet według własnego pomysłu. Dlatego z 12 okien pozostały plastikowe profile. Można powiedzieć, że materiału jest mnóstwo.
Ramkę przykleiłem zwykłym, starym, sowieckim żelazem. Szkoda, że nie sfilmowałem tego procesu, ale myślę, że nie ma tu nic zbyt niezrozumiałego. Przeciąłem 2 boki pod kątem 45 stopni, podgrzałem je na stopie żelazka i po ustawieniu pod równym kątem skleiłem. Na zdjęciu ramka do drugiego panelu.
Montaż szyby wraz z elementami i folią ochronną w ramce
Odcinamy nadmiar folii i uszczelniamy krawędzie uszczelniaczami silikonowymi.
Dostajemy ten panel.
Tak, zapomniałem napisać, że oprócz folii przykleiłem do ramy prowadnice, które zapobiegają wypadaniu elementów w przypadku odpadnięcia taśmy. Przestrzeń pomiędzy elementami a prowadnicami wypełniona jest pianką poliuretanową. Dzięki temu możliwe było mocniejsze dociśnięcie elementów do szkła.
Cóż, zacznijmy testować.
Ponieważ zrobiłem wcześniej jeden panel, wynik jednego jest mi znany: napięcie 21 woltów. Prąd zwarciowy 3,4 ampera. Prąd ładowania akumulatora wynosi 40A. h 2,1 ampera.
Niestety nie zrobiłem żadnych zdjęć. Trzeba powiedzieć, że siła prądu zależy silnie od oświetlenia.
Teraz są 2 akumulatory połączone równolegle.
Pogoda w czasie produkcji była pochmurna, była około 4 po południu.
Na początku mnie to zdenerwowało, a potem nawet rozbawiło. To przecież najbardziej przeciętne warunki dla akumulatora, przez co wynik jest bardziej wiarygodny niż w pełnym słońcu. Słońce nie przeświecało tak mocno przez chmury. Muszę przyznać, że z boku trochę świeciło słońce.
Przy takim oświetleniu prąd zwarciowy wyniósł 7,12 ampera. Co uważam za doskonały wynik.
Napięcie bez obciążenia 20,6 V. Cóż, jest stabilne przy około 21 woltach.
Prąd ładowania akumulatora wynosi 2,78 ampera. Przy takim oświetleniu gwarantuje to naładowanie akumulatora.
Pomiary wykazały, że przy dobrym, słonecznym dniu wynik będzie lepszy.
W tym czasie pogoda się pogorszyła, chmury się już zamknęły, słońce świeciło już całkowicie, a ja zacząłem się zastanawiać, co by się okazało w tej sytuacji. Już prawie zmierzcha wieczór...
Niebo wyglądało tak, specjalnie usunąłem linię horyzontu. Jednak na samym szkle baterii niebo widać jak w lustrze.
Napięcie w tej sytuacji wynosi 20,2 wolta. Jak już wspomniano, XXI wiek. jest to praktycznie stałe.
Prąd zwarciowy 2,48A. Generalnie super do takiego oświetlenia! Prawie równa jednej baterii w dobrym słońcu.
Prąd ładowania akumulatora wynosi 1,85 ampera. Cóż mogę powiedzieć... Nawet o zmroku akumulator będzie naładowany.
Wniosek: Zbudowano baterię słoneczną, która nie ustępuje właściwościom projektom przemysłowym. Cóż, jeśli chodzi o trwałość... zobaczymy, czas pokaże.
Aha, akumulator ładowany jest przez diody Schottky'ego 40 A. Cóż, co stwierdzono.
Chcę także powiedzieć o kontrolerach. Wszystko wygląda ładnie, ale nie jest warte pieniędzy wydanych na kontroler.
Jeśli potrafisz posługiwać się lutownicą, obwody są bardzo proste. Zrób to i ciesz się tworzeniem.
No cóż, zerwał się wiatr i pozostałe 5 elementów zapasowych wpadło w niekontrolowany lot..... w efekcie powstały fragmenty. No cóż, nieostrożność musi zostać ukarana. Z drugiej strony... Gdzie powinni pójść?
Z fragmentów postanowiliśmy zrobić kolejne gniazdo, 5 woltów. Wykonanie zajęło 2 godziny. Pozostałe materiały dotarły w odpowiednim czasie. Oto co się stało.
Pomiary wykonano wieczorem.
Trzeba powiedzieć, że przy dobrym oświetleniu prąd zwarciowy jest większy niż 1 amper.
Elementy są lutowane równolegle i szeregowo. Celem jest zapewnienie w przybliżeniu tego samego obszaru. W końcu siła prądu jest równa najmniejszemu elementowi. Dlatego podczas produkcji wybierz elementy zgodnie z obszarem oświetlenia.
Czas porozmawiać o praktycznym zastosowaniu wykonanych przeze mnie paneli fotowoltaicznych.
Wiosną zamontowałem na dachu dwie wyprodukowane panele o wysokości 8 metrów pod kątem 35 stopni, zorientowane na południowy wschód. Orientacja ta nie została wybrana przypadkowo, gdyż zauważono, że na tej szerokości geograficznej latem słońce wschodzi o 4 rano i o godzinie 6-7 całkiem nieźle ładuje akumulatory prądem o wartości 5-6 amperów, i dotyczy to również wieczoru. Każdy panel musi mieć własną diodę. Aby zapobiec wypaleniu się elementów przy różnicy mocy paneli. A w konsekwencji nieuzasadnione zmniejszenie mocy paneli.
Zejście z wysokości przeprowadzono drutem wielożyłowym o przekroju 6 mm2 każda żyła. W ten sposób możliwe było osiągnięcie minimalnych strat w przewodach.
Jako urządzenia magazynujące energię wykorzystano stare, ledwo żywe akumulatory 150Ah, 75Ah, 55Ah, 60Ah. Wszystkie akumulatory są połączone równolegle i biorąc pod uwagę utratę pojemności, suma wynosi około 100Ah.
Nie ma kontrolera ładowania baterii. Chociaż uważam, że zainstalowanie kontrolera jest konieczne, pracuję teraz nad obwodem kontrolera. Ponieważ w ciągu dnia baterie zaczynają się gotować. Dlatego każdego dnia trzeba zrzucić nadmiar energii, włączając niepotrzebne obciążenie. W moim przypadku włączam oświetlenie w łaźni. 100 W. Dodatkowo w dzień dodawany jest telewizor LCD o mocy około 105W, wentylator o mocy 40W, a wieczorem energooszczędna żarówka o mocy 20W.
Tym, którzy lubią przeprowadzać obliczenia, powiem: TEORIA I PRAKTYKA to nie to samo. Bo taka „kanapka” sprawdza się całkiem nieźle przez ponad 12 godzin. Jednocześnie czasami ładujemy z niego telefony, nigdy nie osiągnąłem pełnego rozładowania akumulatorów. Co odpowiednio anuluje obliczenia.
Zastosowaną przetwornicą był komputerowy zasilacz awaryjny (inwerter) o mocy 600VA, lekko zmodyfikowany w celu umożliwienia swobodnego rozruchu z akumulatorów, co w przybliżeniu odpowiada obciążeniu 300W.
Chcę również zauważyć, że akumulatory są ładowane nawet przy jasnym księżycu. W tym przypadku prąd wynosi 0,5-1 ampera, myślę, że na noc wcale nie jest źle.
Chciałbym oczywiście zwiększyć obciążenie, ale do tego potrzebny jest mocny falownik. Planuję samodzielnie wykonać falownik według poniższego schematu. Bo kupowanie falownika za szalone pieniądze jest NIEROZSĄDNE!
Ostatnio coraz większą popularnością cieszy się energia słoneczna.
Postanowiliśmy spróbować zrobić baterię słoneczną własnymi rękami.W Internecie nie ma zbyt wielu informacji. Najczęściej ten sam tekst jest przedrukowywany z jednego serwisu na drugi.
Celem montażu kolektora słonecznego własnymi rękami jest ocena wykonalności takiego montażu i sensu ekonomicznego.
W związku z tym zamówiono w Chinach zestaw polikrystalicznych ogniw słonecznych o wymiarach 6 x 6 cali do kolektora słonecznego. W zestawie znajdowało się 40 ogniw słonecznych, lutownica oraz taśma łącząca do lutowania elementów. Aby obniżyć koszty zakupiono ogniwa słoneczne klasy B, czyli z wadami. Wadliwych płytek nie można używać do przemysłowej produkcji paneli słonecznych, ale są one całkiem funkcjonalne. Naszym celem jest zmniejszenie budżetu.
Parametry deklarowane przez sprzedawcę: moc jednego elementu o wymiarach 6*6 cali 4W, napięcie 0,5V.
Aby móc naładować akumulator 12V należy złożyć panel o napięciu 18V czyli potrzeba będzie 36 elementów. 4 elementy zapasowe.
Po otrzymaniu zestawu 40 ogniw słonecznych poddano je badaniom. Jakość elementów pozostawia wiele do życzenia. Prawie wszystkie mają dość poważne wady. OK, naszym celem jest ocena możliwości montażu panelu słonecznego własnymi rękami.
Zakupione elementy nie posiadają przylutowanych przewodów, dlatego będziesz musiał je lutować samodzielnie.
Jak się okazało, nie jest to wcale trudne. Po zlutowaniu kilku elementów opracowano pewną technologię. Używając lutownicy o mocy 25W, lutownicy i dostępnej puszki. Najważniejsze, aby nie nakładać dużej ilości cyny na obszar lutowania, wtedy lutowanie będzie łatwe i wykonane wystarczająco szybko. Sprawdzenie połączenia wykazało rozszczepienie ogniwa słonecznego, czyli lutowanie jest w miarę niezawodne.
Po potraktowaniu obszarów lutowniczych ołówkiem nałóż na te obszary cynę.
Po lutowaniu uzyskuje się dość kulturalny produkt.
Zatem lutujemy wszystkie 40 elementów.
Pracujemy ostrożnie z lutownicą. Do pracy musisz wybrać płaską powierzchnię. Najwygodniej jest lutować na szklanej powierzchni.
Pierwszy lutowany element został przetestowany na ulicy. Bez obciążenia wytwarza 0,55 V. Daje to nadzieję na realne uzyskanie 18V z 36 elementów wlutowanych szeregowo.
Naszym celem nie był produkt finalny, dlatego postanowiliśmy nie robić obudowy pod panel fotowoltaiczny, lecz ograniczyć się do płaskiej powierzchni na zestaw ogniw słonecznych. Zaczynamy lutować elementy razem.
Lutowanie, jak już wspomniano, nie jest trudne. Elementy te są jednak tak delikatne, że wymagają bardzo ostrożnego obchodzenia się z nimi. Po połączeniu szeregowym 12 elementów następuje rozdzielenie kilku elementów. Nierówny kolor ogniw słonecznych jest jakością oryginalnych ogniw.Oczywiście pozostały sprawne, ale nie można już oczekiwać od nich deklarowanej mocy.
Prąd mierzymy bez obciążenia bezpośrednio w pomieszczeniu. Oczywiście te liczby nic Wam nie powiedzą, ale nas to zainteresowało.
12 ogniw słonecznych wyprodukowało około 4 V.
Wynosimy nasz panel słoneczny na zewnątrz. Na zewnątrz jest czyste niebo i aktywne słońce.
Panel wytwarza napięcie bez obciążenia około 7 V. Oznacza to, że otrzymaliśmy oczekiwane napięcie.
Niektóre wyniki.
Kilka wskazówek dotyczących tego typu pracy. Przewód do łączenia ogniw słonecznych musi być wykonany ściśle według wymiarów, biorąc pod uwagę całkowitą długość jednego ogniwa słonecznego, odległość między elementami oraz długość przewodu po wewnętrznej stronie ogniwa słonecznego. Faktem jest, że z tyłu ogniwa słonecznego konieczne jest zastosowanie przewodu krótszego niż samo ogniwo. Precyzyjne ustawienie przewodnika umożliwi szybkie i dokładne lutowanie elementów. Przecięcie już przylutowanego przewodu grozi uszkodzeniem elementu.
Nie nakładać zbyt dużej ilości cyny na obszar lutowania. Słabo się nagrzewa, co skutkuje większym dociskiem lutownicy. Istnieje ryzyko uszkodzenia ogniwa słonecznego.
Aby złożyć baterię słoneczną własnymi rękami, musisz najpierw przygotować obudowę dla przyszłej baterii słonecznej. Następnie wkłada się i zabezpiecza ogniwa słoneczne z wlutowanymi przewodnikami i dopiero wtedy ogniwa słoneczne są ze sobą lutowane. Zapobiegnie to uszkodzeniom podczas przenoszenia lutowanych elementów.
Teraz kilka słów o ekonomii. Zestaw zakupiony w serwisie eBay kosztuje około 3000 rubli. Ogniwa słoneczne klasy A, czyli pozbawione wad, są droższe. Zakładając, że 40 uzyskanych ogniw słonecznych wystarczy nam na baterię słoneczną złożoną z 36 takich ogniw, a ich moc będzie odpowiadać deklarowanym 4W, wówczas otrzymamy panel o napięciu 18V i mocy 144W. Dodatkowo będziesz musiał samodzielnie wykonać obudowę baterii słonecznej, wydając trochę pieniędzy.
Patrzymy w Internecie i łatwo znajdujemy fabrycznie wykonane panele słoneczne o podobnych właściwościach za 6000 rubli.Czy musisz samodzielnie wykonać baterię słoneczną? Naszym zdaniem nie. Fabrycznie wyprodukowany panel fotowoltaiczny zwycięży pod każdym względem: niezawodnością, trwałością, parametrami technicznymi i ceną.
Z biegiem lat komfort mieszkania w domach i mieszkaniach współczesnego człowieka wymaga coraz większej ilości prądu. Ale w nowoczesnych warunkach koszt każdej jednostki energii elektrycznej stale rośnie, co odpowiednio wpływa na koszty. Dlatego najbardziej paląca jest kwestia przejścia na alternatywne źródła energii elektrycznej. Jednym ze sposobów zapewnienia niezależności w pozyskiwaniu prądu jest możliwość wykorzystania w tym celu paneli fotowoltaicznych w domu.
Skuteczna alternatywa czy ogólne nieporozumienie?
Dyskusje na temat autonomicznego zasilania urządzeń gospodarstwa domowego i oświetlenia w domach wykorzystujących energię słoneczną toczą się od połowy ubiegłego wieku. Rozwój technologii i ogólny postęp umożliwiły przybliżenie tej technologii zwykłemu konsumentowi. Stwierdzenie, że zastosowanie w domu paneli fotowoltaicznych będzie w miarę skutecznym sposobem na zastąpienie tradycyjnych sieci energetycznych, można by uznać za bezdyskusyjne, gdyby nie kilka znaczących „ale”.
Głównym wymogiem efektywności wykorzystania akumulatorów żelowych jest ilość energii słonecznej. Konstrukcja baterii słonecznej pozwala efektywnie wykorzystać energię naszej oprawy jedynie w rejonach, gdzie przez większą część roku jest słonecznie. Trzeba też wziąć pod uwagę szerokość geograficzną, na której zamontowane są panele fotowoltaiczne – im większa szerokość, tym mniejszą moc ma promień słońca. Idealnie można osiągnąć wydajność na poziomie około 40%. Ale jest to idealne rozwiązanie, ale w praktyce wszystko jest nieco inne.
Kolejną kwestią, na którą warto zwrócić uwagę, jest konieczność wykorzystania wystarczająco dużych powierzchni, aby umożliwić montaż autonomicznych paneli fotowoltaicznych. Jeśli planujesz umieścić baterie w domku letniskowym, wiejskim, domku, nie będzie żadnych problemów, ale osoby mieszkające w budynkach mieszkalnych będą musiały poważnie o tym pomyśleć.
Bateria słoneczna – co to jest?
Bateria słoneczna opiera się na zdolności fotokomórek do zamiany energii słonecznej na energię elektryczną. Połączone we wspólny układ przetwornice te tworzą pole wieloogniwowe, z którego każde ogniwo pod wpływem energii słonecznej staje się źródłem prądu elektrycznego, który następnie jest gromadzony w specjalnych urządzeniach – bateriach. Oczywiście im większe dane pole, tym większa moc takiego urządzenia. Oznacza to, że im więcej fotokomórek zawiera, tym więcej prądu może wytworzyć.
Nie oznacza to jednak, że tylko ogromne obszary, na których można zainstalować panele słoneczne, są w stanie zapewnić niezbędny prąd. Istnieje wiele gadżetów, które mogą działać nie tylko ze zwykłych autonomicznych źródeł zasilania - baterii, akumulatorów - ale także wykorzystywać energię słoneczną. W konstrukcję takich urządzeń wbudowane są przenośne panele słoneczne, dzięki którym możliwe jest zarówno ładowanie urządzenia, jak i autonomiczna praca. Na przykład zwykły kalkulator kieszonkowy: przy słonecznej pogodzie postawienie go na stole może naładować akumulator, co wydłuża jego żywotność na wiele lat. Istnieje wiele różnych urządzeń, w których stosuje się takie baterie: latarki długopisowe, latarki z brelokiem do kluczy itp.
W domkach letniskowych i na obszarach podmiejskich modne stało się ostatnio stosowanie do oświetlenia latarni zasilanych energią słoneczną. Ekonomiczne i nieskomplikowane urządzenie zapewnia oświetlenie ścieżek ogrodowych, tarasów oraz wszelkich niezbędnych miejsc, wykorzystując energię elektryczną zgromadzoną w ciągu dnia, kiedy świeci słońce. Ekonomiczne lampy oświetleniowe są w stanie zużywać tę energię przez dość długi czas, co zapewnia duże zainteresowanie tego typu urządzeniami. Oświetlenie solarne stosowane jest także w domach, domkach letniskowych i pomieszczeniach gospodarczych.
Rodzaje paneli fotowoltaicznych off-grid
Istnieją dwa rodzaje konwerterów energii słonecznej, w zależności od konstrukcji samego akumulatora - foliowe i krzemowe. Do pierwszego typu należą akumulatory cienkowarstwowe, w których przetwornikami jest folia wykonana w specjalnej technologii. Nazywa się je również polimerami. Baterie takie można zainstalować w dowolnym dostępnym miejscu, mają jednak kilka wad: wymagają dużo miejsca, mają niską wydajność, a nawet przy średnim zachmurzeniu ich efektywność energetyczna spada o 20 procent.
Ogniwa słoneczne typu krzemowego reprezentowane są przez urządzenia monokrystaliczne i polikrystaliczne, a także panele z krzemu amorficznego. Baterie monokrystaliczne składają się z wielu ogniw zawierających konwertery krzemowe, połączonych we wspólny obwód i wypełnionych silikonem. Łatwy w obsłudze, bardzo wydajny (do 22%), wodoodporny, lekki i elastyczny, ale do skutecznego działania wymaga bezpośredniego przepływu energii słonecznej. Pochmurna pogoda może spowodować całkowitą utratę wytwarzania energii.
Baterie polikrystaliczne różnią się od baterii monokrystalicznych liczbą przetworników umieszczonych w każdym ogniwie i zainstalowanych w różnych kierunkach, co zapewnia ich efektywną pracę nawet w świetle rozproszonym. Jest to najpopularniejszy rodzaj baterii, który stosowany jest również w środowisku miejskim, chociaż jego wydajność jest nieco niższa niż w przypadku baterii monokrystalicznych.
Zasilacze z amorficznego krzemu, pomimo niskiej efektywności energetycznej - około 6%, są jednak uważane za bardziej obiecujące. Pochłaniają strumień słoneczny dwadzieścia razy bardziej niż krzemowe i są znacznie skuteczniejsze w pochmurne dni.
To wszystko są urządzenia przemysłowe, które mają swoją – i obecnie niezbyt przystępną – cenę. Czy można złożyć panele słoneczne własnymi rękami?
Ogólna zasada doboru i rozmieszczenia części paneli fotowoltaicznych
W związku z najnowszymi wymaganiami dotyczącymi wytwarzania energii elektrycznej, które mają na celu odejście od tradycyjnych surowców wykorzystywanych do jej produkcji, tematyka źródeł energii słonecznej staje się coraz bardziej praktyczna. Masowa produkcja elementów do tworzenia własnej sieci elektrycznej oferuje już konsumentom różne możliwości zapewnienia autonomicznej energii elektrycznej. Jednak koszt autonomicznego źródła energii słonecznej jest nadal dość wysoki i niedostępny dla masowego konsumenta.
Ale to nie znaczy, że nie można wykonać paneli słonecznych własnymi rękami. W takim przypadku wystarczy zdecydować o sposobie montażu takiego urządzenia. Lub kupując poszczególne elementy, samodzielnie je składając lub wykonując samodzielnie wszystkie elementy.
Z czego dokładnie składa się system elektroenergetyczny oparty na przetwarzaniu energii słonecznej na prąd elektryczny? Głównym, ale nie ostatnim jego elementem jest bateria słoneczna, której konstrukcję omówiono powyżej. Drugim elementem obwodu jest sterownik baterii słonecznych, którego zadaniem jest kontrola ładowania akumulatorów prądem elektrycznym uzyskanym w panelach słonecznych. Kolejną częścią domowej elektrowni słonecznej jest bateria akumulatorów elektrycznych, w których magazynowana jest energia elektryczna. Ostatnim elementem „słonecznego” obwodu elektrycznego będzie falownik, który umożliwi wykorzystanie powstałej energii elektrycznej niskiego napięcia do urządzeń gospodarstwa domowego zaprojektowanych na napięcie 220 V.
Rozważając każdy element domowej elektrowni słonecznej z osobna widać, że każdy element można kupić w sieci detalicznej, na aukcjach elektronicznych itp. lub zmontować własnymi rękami. Możesz nawet zrobić kontroler baterii słonecznej własnymi rękami - jeśli masz pewne umiejętności i wiedzę teoretyczną.
A teraz o zadaniach jakie stoją przed własną elektrownią. Są proste i złożone jednocześnie. Ich prostota polega na tym, że energię słoneczną wykorzystuje się do konkretnych celów: oświetlenia, ogrzewania lub pełnego zaspokojenia potrzeb domu. Trudność polega na prawidłowym obliczeniu wymaganej mocy i odpowiednim doborze podzespołów.
Zacznijmy montaż panelu słonecznego
Teraz można znaleźć wiele propozycji, jak i z czego można złożyć panele fotowoltaiczne. Sposobów jest wiele i możesz wybrać według własnych upodobań. W tym materiale omówiono podstawowe zasady, których należy przestrzegać przy wykonywaniu paneli słonecznych własnymi rękami.
Przede wszystkim musisz zdecydować o mocy, którą należy uzyskać, i zdecydować, przy jakim napięciu będzie działać sieć. Istnieją dwie opcje sieci energii słonecznej - z prądem stałym i prądem przemiennym. Prąd przemienny jest bardziej preferowany ze względu na możliwość dystrybucji odbiorców energii elektrycznej na znaczną odległość - ponad 15 metrów. To jest w sam raz dla małego domu. Nie wchodząc głęboko w obliczenia i wychodząc z doświadczeń tych, którzy już korzystają z energii słonecznej na swoich daczach, możemy śmiało powiedzieć, że na szerokościach geograficznych Moskwy – i jadąc dalej na południe, liczby te będą naturalnie wyższe – jeden metr kwadratowy paneli słonecznych może wytworzyć do 120 watów na godzinę. Dzieje się tak, jeśli podczas montażu zastosujesz elementy polikrystaliczne. Cenowo są atrakcyjniejsze. Całkiem możliwe jest określenie całkowitej mocy poprzez zsumowanie całkowitego zużycia energii przez każde pojedyncze urządzenie elektryczne. Z grubsza możemy powiedzieć, że dla rodziny składającej się z 3-4 osób wymagane jest około 300 kilowatów miesięcznie, które można uzyskać z paneli słonecznych o powierzchni 20 metrów kwadratowych. metrów.
Można również znaleźć opisy sieci zasilanych energią słoneczną wykorzystujących panele składające się z 36 elementów. Każdy panel ma moc około 65 watów. Bateria słoneczna do domu wiejskiego lub małego domu prywatnego może składać się z 15 takich paneli, które są w stanie wygenerować do 5 kW całkowitej mocy elektrycznej na godzinę, mając własną moc 1 kW.
Panele słoneczne DIY
A teraz o tym, jak zrobić baterię słoneczną. Pierwszą rzeczą, którą będziesz musiał kupić, będzie zestaw płytek konwersyjnych, których liczba zależy od mocy domowej elektrowni słonecznej. Na jedną baterię potrzeba 36 sztuk. Możesz użyć zestawu ogniw słonecznych lub kupić uszkodzone lub wadliwe ogniwa - wpłynie to tylko na wygląd baterii. Jeśli działają, napięcie wyjściowe będzie wynosić prawie 19 woltów. Należy je przylutować, biorąc pod uwagę rozszerzalność - pozostawiając między nimi odstęp do pięciu milimetrów. Zbudowanie baterii słonecznej własnymi rękami wymaga szczególnej ostrożności podczas lutowania klisz fotograficznych. Jeśli płyty zostały zakupione bez przewodników, należy je lutować ręcznie. Proces jest złożony i odpowiedzialny. Jeśli prace wykonujemy lutownicą o mocy 60 W, najlepiej połączyć szeregowo z nią prostą żarówkę o mocy 100 W.
Obwód baterii słonecznej jest bardzo prosty - każda płytka jest przylutowana do pozostałych szeregowo. Warto zauważyć, że płytki są bardzo delikatne i zaleca się ich lutowanie za pomocą jakiejś ramy. Przy wylutowywaniu klisz fotograficznych należy także pamiętać, że w obwód należy włożyć diody zabezpieczające, które zapobiegną rozładowaniu fotokomórek w przypadku zaciemniania lub zmniejszania oświetlenia. W tym celu szyny połówek panelu są doprowadzane do listwy zaciskowej, tworząc punkt środkowy. Diody te zapobiegają także rozładowaniu akumulatorów w nocy.
Jakość lutowania jest głównym warunkiem bezawaryjnej pracy paneli słonecznych. Przed montażem podłoża należy sprawdzić wszystkie połączenia lutowane. Zaleca się wyprowadzanie prądu za pomocą przewodów o małym przekroju. Na przykład kabel akustyczny z izolacją silikonową. Wszystkie przewody należy zabezpieczyć środkiem uszczelniającym.
Następnie musisz zdecydować o powierzchni, na której te płyty zostaną przymocowane. A raczej z materiałem do jego produkcji. Najbardziej odpowiednie pod względem właściwości i łatwo dostępne jest szkło, które ma maksymalną zdolność przepuszczania światła w porównaniu z plexi czy węglanem.
Następnym krokiem będzie wykonanie pudełka. W tym celu stosuje się aluminiowy narożnik lub drewnianą belkę. Szkło umieszcza się w ramie za pomocą szczeliwa - zaleca się dokładne wypełnienie wszystkich nierówności. Należy pamiętać, że szczeliwo musi całkowicie wyschnąć, aby uniknąć zanieczyszczenia klisz fotograficznych. Następnie do szyby mocuje się gotowy arkusz zlutowanych fotokomórek. Metoda mocowania może się różnić, ale panele słoneczne do domu, których recenzje są powszechne, zostały przymocowane głównie za pomocą przezroczystej żywicy epoksydowej lub szczeliwa. Jeśli żywica epoksydowa zostanie nałożona równomiernie na całą powierzchnię szkła, po czym zostaną na niej umieszczone przetworniki, wówczas uszczelniacz przyczepi się głównie do kropli znajdującej się pośrodku każdego elementu.
Na podłoże, które jest również przymocowane do szczeliwa, stosuje się różne materiały. Mogą to być cienkie płyty wiórowe lub arkusze płyt pilśniowych. Chociaż możesz ponownie wypełnić go żywicą epoksydową. Obudowa baterii musi być szczelnie zamknięta. Wykonana w ten sposób bateria słoneczna typu „zrób to sam”, której schemat montażu omówiono powyżej, zapewni napięcie 18-19 woltów, zapewniając ładowanie akumulatora 12-woltowego.
Czy można wykonać konwerter energii słonecznej własnymi rękami?
Rzemieślnicy posiadający szeroką wiedzę z zakresu elektroniki potrafią samodzielnie wykonać ogniwa fotowoltaiczne, które będą w stanie samodzielnie przekształcić energię słoneczną w energię elektryczną. W tym celu wykorzystuje się diody krzemowe, a właściwie ich kryształy uwolnione z obudowy. Proces ten jest pracochłonny i każdy sam decyduje, czy go rozpocząć, czy nie. Można wziąć diody stosowane w obwodach mostkowych prostowników i stabilizatorów napięcia - D226, KD202, D7 itp. Kryształ półprzewodnika znajdujący się w tych diodach pod wpływem światła słonecznego staje się dokładnie taki sam jak klisza fotograficzna. Ale dotarcie do niego bez uszkodzenia jest dość złożonym i żmudnym procesem.
Każdy, kto zdecyduje się na samodzielne rozpoczęcie tworzenia elementów do przetwornicy, powinien pamiętać o tym, że jeśli udało się dokładnie rozebrać i zlutować baterię składającą się z zaledwie dwudziestu diod marki KD202 według obwodu 5 połączonych równolegle grup, to może uzyskać napięcie około 2 V przy prądzie do 0,8 A. Ta moc wystarczy tylko do zasilenia małego odbiornika radiowego, który ma w obwodzie tylko jeden lub dwa tranzystory. Ale aby zamienić je w pełnoprawną baterię słoneczną do domu letniego, musisz bardzo się postarać. Ogromna praca, duże obszary i kłopotliwa konstrukcja sprawiają, że jest to działanie daremne. Ale w przypadku małych urządzeń i gadżetów jest to całkowicie odpowiedni projekt, który może wykonać każdy, kto lubi zajmować się elektrotechniką.
Czy diody LED można stosować w panelach słonecznych?
Ogniwo słoneczne LED to czysta fikcja. Złożenie nawet małego mikropanelu słonecznego z diod LED jest prawie niemożliwe. A raczej można go stworzyć, ale czy warto? Przy użyciu światła słonecznego całkiem możliwe jest uzyskanie napięcia około 1,5 V na diodzie LED, ale generowany prąd jest bardzo mały i do jego wygenerowania potrzebne jest tylko bardzo silne słońce. I jeszcze jedno - po przyłożeniu napięcia dioda LED sama emituje energię promieniowania, czyli świeci. Oznacza to, że te z jego bliźnich, które zostały trafione przez światło słoneczne o większym natężeniu, wygenerują prąd, który sama ta dioda zużyje. Wszystko jest poprawne i proste. Po prostu nie da się ustalić, które diody LED wytwarzają, a które zużywają energię. Nawet jeśli użyjesz dziesiątek tysięcy diod LED – a to jest niepraktyczne i nieekonomiczne – nie będzie żadnych korzyści.
Ogrzewamy dom energią słoneczną
Jeśli o realnej możliwości zaopatrzenia domowych urządzeń elektrycznych w prąd „słoneczny” wspomniano już powyżej, istnieją dwie możliwości ogrzewania domu energią słoneczną. Aby wykorzystać panele słoneczne do ogrzewania domu, musisz znać niektóre wymagania, które są obowiązkowe do wykonania tego zadania.
W pierwszym wariancie energia słoneczna wykorzystywana jest do ogrzewania w innym systemie niż konwencjonalna sieć elektryczna. Domowe urządzenie grzewcze wykorzystujące energię słoneczną nazywa się układem słonecznym i składa się z kilku urządzeń. Głównym urządzeniem roboczym jest kolektor próżniowy, który zamienia światło słoneczne na ciepło. Składa się z wielu szklanych rurek o małej średnicy, w których umieszcza się ciecz o bardzo niskim progu ogrzewania. Po podgrzaniu ciecz ta następnie przekazuje ciepło wodzie w zbiorniku o pojemności co najmniej 300 litrów wody. Ta podgrzana woda jest następnie dostarczana do paneli grzewczych wykonanych z cienkich rurek miedzianych, które z kolei oddają powstałe ciepło, ogrzewając powietrze w pomieszczeniu. Zamiast paneli można oczywiście zastosować tradycyjne grzejniki, jednak ich wydajność jest znacznie niższa.
Oczywiście panele słoneczne można również wykorzystać do ogrzewania, ale w tym przypadku trzeba się zgodzić, że podgrzanie wody w bojlerze za pomocą elementów grzejnych będzie wymagało lwiej części energii wytwarzanej przez akumulatory. Proste obliczenia pokazują, że podgrzanie 100 litrów wody do temperatury 70-80 ⁰C za pomocą bojlera zajmuje około 4 godzin. W tym czasie kocioł wodny z grzałkami o mocy 2 kW zużyje około 8 kW. Jeśli panele słoneczne będą w stanie wygenerować całkowitą moc do 5 kW na godzinę, wówczas nie będzie problemów z zaopatrzeniem domu w energię. Ale jeśli panele słoneczne mają powierzchnię mniejszą niż 10 metrów kwadratowych. liczniki, to takie pojemności nie nadają się do pełnego dostarczenia energii elektrycznej.
Zastosowanie kolektora próżniowego do ogrzewania domu jest uzasadnione, gdy jest to pełnoprawny budynek mieszkalny. Schemat działania takiej instalacji słonecznej zapewnia ciepło całemu domowi przez cały rok.
A jednak to działa!
W końcu panele słoneczne, montowane przez pasjonatów własnoręcznie, są bardzo realnymi źródłami energii. A jeśli w obwodzie zastosujesz akumulatory 12 V o prądzie co najmniej 800 A/h, urządzenia do przetwarzania napięcia z niskiego na wysokie - falowniki, a także regulatory napięcia 24 V o prądzie roboczym do 50 Amperów i prosty „zasilacz bezprzerwowy” o prądzie do 150 amperów, wtedy otrzymujesz bardzo przyzwoitą elektrownię słoneczną, która jest w stanie zaspokoić potrzeby mieszkańców prywatnego domu w zakresie energii elektrycznej. Oczywiście w określonych warunkach pogodowych.