Ľudia už dlho premýšľali o tom, ako môžu získať elektrickú energiu zo slnka. Potom vyvstáva otázka: „Ako vyrobiť solárny kolektor? Koniec koncov, ak máte v dome veľa elektrických spotrebičov, je to veľmi ekonomické. Najmä v lete, keď slnko zostáva celý deň. Môžete si vyrobiť vlastný solárny panel a nebude vás to stáť veľa peňazí – bude to stáť 300 – 400 dolárov. Na oplátku dostanete stály zdroj elektriny. Už sa nebudete musieť báť, že sa vypne a nebudete môcť používať elektrické spotrebiče. Takže, aby ste zistili, ako vyrobiť solárnu batériu, musíte pochopiť princíp jej fungovania. Navyše, ak musíte doma nainštalovať solárnu batériu.
V podstate solárna batéria premieňa energiu prijatú zo slnka na elektrickú energiu, a to vďaka špeciálnym fotovoltaickým meničom.
Celá podstata práce je založená na fotoelektrickom jave. Svetlo zo slnka dopadá na solárne články, čím vyraďuje neobsadené elektróny z posledných obežných dráh každého z atómov, ktoré sú na kremíkovej doske. Toto svetlo sa potom stáva striedavým prúdom, ktorý možno použiť na elektrifikáciu domu.
Princíp vlastnej výroby solárnej batérie
Ako si teda vyrobiť vlastný solárny panel? Na vytvorenie solárneho systému vlastnými rukami potrebujete:
- Hliníkový alebo drevený rám
- Podklad vyrobený z drevovláknitých dosiek
- Bežné sklo alebo plexisklo
- Diódy a vodiče
- Fotobunky
Len jedna podomácky vyrobená solárna batéria bude mať približne 36 článkov a každý bude potrebovať napätie 0,5 voltu. To vychádza na 18 voltov na solárny panel.
Mimochodom, kvôli krehkosti panelov s nimi treba narábať čo najšetrnejšie a z rovnakého dôvodu je vhodné dokúpiť niekoľko kusov, aby ste mali doma náhradné, keby sa niečo stalo.
Výhodou vlastnej montáže solárneho panelu je, že si môžete vyrobiť základňu a potom do nej pridať energiu zakúpením ďalších prvkov.
Nie sú potrebné veľké batérie, pretože pri ich inštalácii a výbere uhla sklonu budú ťažkosti. Navyše s najväčšou pravdepodobnosťou zachytia vietor, čo je mimoriadne nebezpečné.
A mimochodom, majte na pamäti, že neexistuje žiadny spôsob, ako môžete poskytnúť 220 voltov zo slnka, pretože to bude vyžadovať obrovskú batériu. Jedna platňa môže produkovať prúd, ktorého napätie bude 0,5 V. Ideálnou možnosťou je, ak má solárny kolektor napätie 18 voltov, ale to bude vyžadovať výpočet počtu fotobuniek. Výroba solárnych panelov nie je jednoduchá, ale ani náročná práca. V tomto prípade máme záujem o plochý solárny kolektor.
Zostavenie rámu
Teraz začnime riešiť otázku: „Ako zostaviť solárnu batériu vlastnej výroby?
Prvá vec, ktorú robia pri výrobe domácich solárnych panelov, je vytvorenie druhu ochranného obalu - krytu. Môže byť vyrobený pomocou hliníkových rohov alebo drevených blokov. Ak sa použije kovová základňa, potom bude potrebné jednu z políc skosiť pod uhlom 45 stupňov pomocou pilníka, zatiaľ čo druhá polica sa bude odrážať pod rovnakým uhlom. Časti rámu, ktoré sú rezané, budú musieť byť skrútené pomocou štvorcov, ktoré sú vyrobené z rovnakého materiálu. Keď je rám pripravený, musíte naň prilepiť špeciálne ochranné sklo pomocou silikónu.
Spájkovanie dosiek
Prvá vec, ktorú potrebujete vedieť, je, že napätie sa zvyšuje pri sériovom pripojení a prúd podľa toho pri paralelnom pripojení.
Kremíkové doštičky bude potrebné rozložiť na sklo tak, aby medzi nimi bola malá vzdialenosť - asi 5 mm na každej strane. Je to potrebné, aby sa zabránilo roztiahnutiu komponentov počas teplotného ohrevu, pretože tu nie je radiátor. Prevodníky majú dve stopy - sú to plus a mínus. Časti budú musieť byť zapojené sériovo do jedného obvodu. Vodiče z najnovších rádiových komponentov bude potrebné pripojiť na spoločnú zbernicu.
Aby sa batéria v noci sama nevybíjala, je vhodné osadiť na stredný kontakt Schottkyho diódu 31DQ0.
Keď sú všetky prvky spájkované, skontrolujte hodnotu napätia na výstupe pomocou multimetra. Malo by to byť aspoň 18-19 voltov.
Diódový solárny článok
Výroba solárnych panelov doma sa neobmedzuje len na jeden spôsob. Energiu zo slnka môžete prijímať pomocou diód D223B. Sú dobré vďaka vysokému napätiu a sklenenému telu.
Postup:
- Všetky rádiové komponenty je potrebné umiestniť do špeciálnej nádoby a naplniť acetónom asi na niekoľko hodín.
- Ďalej nájdite nekovový štítok a označte ho pre budúce komponenty, ktoré budú tvoriť napájací zdroj.
- Pomocou multimetra nájdite plus na každej dióde a mierne ju ohnite. Je dôležité, aby boli diódy spájkované vo zvislej polohe, týmto spôsobom bude možné získať výrazne vyššie generačné napätie.
Takto si môžete vyrobiť solárny kolektor vlastnými rukami v troch krokoch.
Solárna batéria vyrobená z fólie
Ako sa vyrába solárna batéria z diód je už jasné. Ďalší dobrý spôsob: môžete vyrobiť batériu z fólie. Jeho sila však bude nižšia ako u predchádzajúcich metód.
Pokyny:
- Budete potrebovať medenú fóliu s rozlohou 45 metrov štvorcových. treba to odmastiť.
- Na odstránenie oxidového filmu použite brúsny papier.
- Teraz je potrebné nasadiť fóliu na horák, ktorého výkon by mal byť menší ako 1,1 kW. Je potrebné zahriať, kým sa nezačnú objavovať červeno-oranžové škvrny.
- Potom je potrebné zohrievať ďalšiu pol hodinu, aby sa vytvoril oxidový film požadovanej hrúbky.
- Potom treba vyprážanie zastaviť a plech nechať vychladnúť spolu so sporákom.
- Zvyšky odstráňte tečúcou vodou, ale bez ohýbania plechu.
- 2-2,5 litrovej plastovej fľaši odrežte hrdlo a umiestnite tam dva kusy fólie. Nemali by byť spojené. Sú zaistené špeciálnou krokodílou sponou.
- Mínus dostane spracovaný kus, plus plus.
- Teraz tam musíte naliať roztok soli. Jeho hladina by mala byť mierne pod horným okrajom elektród - asi 2,5 cm Pripravuje sa z 2-4 polievkových lyžíc soli.
Podomácky vyrobený solárny panel je skvelým riešením. A ako vidíte, existuje veľa spôsobov, ako ho vyrobiť: solárna batéria z tranzistorov, solárny kolektor z hliníkových plechoviek, z fólie, z diód. A to nie je všetko. Montáž nie je vôbec náročná, ak pochopíte princíp jej fungovania. Samozrejme, nezvládne napájať celý dom alebo chatu, ale ako prídavná batéria na nabíjanie telefónu alebo iného drobného vybavenia sa celkom hodí. Pri domácej výrobe solárnej batérie buďte veľmi opatrní a prísne dodržiavajte všetky pokyny.
Solárna energia je jednoducho skvelá, ale tu je problém: aj jedna batéria stojí veľa peňazí a na dobrý efekt potrebujete viac ako jednu alebo dokonca dve. Preto prichádza nápad - zbierať všetko sám. Ak máte trochu zručnosti pri spájkovaní, je to ľahké. Celá zostava pozostáva z postupného spájania prvkov do dráh a upevnenia dráh ku karosérii. Poďme sa hneď baviť o cene. Sada pre jeden panel (36 kusov) stojí okolo 70-80 dolárov. A kompletné DIY solárne panely so všetkými materiálmi vás budú stáť asi 120-150 dolárov. Oveľa menej ako tie továrenské. Treba ale povedať, že budú aj menej výkonné. Priemerne každý fotokonvertor vyprodukuje 0,5 V, ak zapojíte 36 kusov do série, bude to cca 18 V.
Trochu teórie: typy fotočlánkov pre solárne panely
Najväčším problémom je nákup fotovoltaických konvertorov. Sú to rovnaké kremíkové doštičky, ktoré premieňajú slnečné svetlo na elektrinu. Tu musíte trochu porozumieť typom fotobuniek. Vyrábajú sa v dvoch typoch: polykryštalické a monokryštalické. Monokryštalické sú drahšie, ale majú vyššiu účinnosť - 20-25%, polykryštalické - lacnejšie, ale ich produktivita je nižšia - 17-20%. Ako ich navonok rozlíšiť? Polykryštalické majú jasne modrú farbu. Monokryštalické sú trochu tmavšie a nemajú štvorcový, ale mnohostranný tvar - štvorec s orezanými hranami.
O formulári na uvoľnenie. Existujú solárne články s už prispájkovanými vodičmi a existujú súpravy, kde sú vodiče súčasťou a musíte si všetko prispájkovať sami. Každý sa rozhoduje, čo si kúpi, no treba povedať, že bez zručnosti poškodíte minimálne jeden tanier, no s najväčšou pravdepodobnosťou viac ako jeden. A ak neviete, ako veľmi dobre spájkovať ... potom je lepšie zaplatiť o niečo viac, ale získať diely, ktoré sú takmer pripravené na použitie.
Výroba fotobuniek pre solárne panely vlastnými rukami je nereálna. Aby ste to dosiahli, musíte byť schopní vypestovať kremíkové kryštály a následne ich spracovať. Preto musíte vedieť, kde kúpiť. Viac o tom neskôr.
Kde a ako kúpiť fotobunky
Teraz o kvalite. Všetky čínske stránky ako Ebay alebo Alibaba predávajú odmietnutie. Tie diely, ktoré neprešli testami v továrni. Preto nezískate dokonalú batériu. Ich cena ale nie je najvyššia, takže sa s tým dá zmieriť. Aspoň na začiatku. Zostavte pár testovacích solárnych panelov vlastnými rukami, vezmite si ich do rúk a potom si to môžete vziať z továrne.
Niektorí predávajú solárne články zapečatené voskom. Zabráni sa tak ich poškodeniu pri preprave, no zbaviť sa vosku bez poškodenia platničiek je dosť ťažké. Musíte ich všetky ponoriť do horúcej, ale nie vriacej vody. Počkajte, kým sa vosk neroztopí, a potom opatrne oddeľte. Potom každý tanier jeden po druhom vykúpte v horúcom mydlovom roztoku a potom ho ponorte do čistej horúcej vody. Možno budete potrebovať niekoľko takýchto „oplachov“; roztok vody a mydla bude potrebné zmeniť, a to viac ako raz. Po odstránení vosku položte čisté pláty na froté uterák, aby sa vysušili. Toto je veľmi nepríjemná záležitosť. Takže je lepšie kúpiť bez vosku. Takto je to oveľa jednoduchšie.
Teraz o nakupovaní na čínskych stránkach. Konkrétne o Ebay a Alibaba. Sú overené, denne si tam niečo kúpia tisíce ľudí. Systém nie je iný. Po registrácii ako obvykle zadajte názov prvku do vyhľadávacieho panela. Potom si vyberiete ponuku, ktorá sa vám z nejakého dôvodu páči. Nezabudnite si vybrať z možností, ktoré ponúkajú dopravu zadarmo. Ak takáto značka neexistuje, doručenie sa bude musieť zaplatiť samostatne. A to je často viac ako cena produktu a určite viac ako rozdiel, ktorý získate na cene.
Musíte sa zamerať nielen na cenu, ale aj na hodnotenie a recenzie predajcu. Pozorne si prečítajte zloženie produktu, jeho parametre a recenzie. S predajcom môžete komunikovať, ale musíte písať správy v angličtine.
Čo sa týka platby. Na týchto stránkach sa predávajúcemu prenesie až po odhlásení sa s prevzatím tovaru. Medzitým, kým prebieha dodávka, sú vaše peniaze na účte obchodnej platformy. Môžete platiť kartou. Ak sa bojíte prezradiť údaje o svojej karte, využite sprostredkovateľské služby. Sú rôzne, ale podstata je rovnaká – karta sa vám nerozsvieti. Na týchto stránkach sú aj výnosy, ale toto je dlhý príbeh, preto je lepšie nakupovať u dôveryhodných predajcov (s dobrými hodnoteniami a recenziami).
áno. Doručenie závisí od regiónu. A nejde ani tak o to, ako dlho bude trvať cesta z Číny, ale o to, ako skoro ju pošta doručí. V lepšom prípade tri týždne, ale možno mesiac a pol.
Ako zostaviť
Zostavenie solárnej batérie vlastnými rukami pozostáva z troch etáp:
- Zhotovenie rámu.
- Spájkovanie solárnych článkov.
- Rámovanie a tesnenie.
Rám môže byť vyrobený z hliníkových rohov alebo drevených lamiel. Ale tvar rámu, materiály a výrobná postupnosť závisia od spôsobu inštalácie.
Prvý spôsob: inštalácia na okno
Batéria sa vešia na okno, na rám zvnútra miestnosti alebo zvonku, ale aj na okno. Potom musíte vyrobiť rám z hliníkového rohu a prilepiť naň sklo alebo polykarbonát. V tomto prípade ostávajú medzi fotobunkami aspoň malé medzery, cez ktoré preniká do miestnosti trochu svetla. Vyberte si rozmery rámu na základe veľkosti vašich solárnych článkov a spôsobu ich usporiadania. Úlohu môžu zohrávať aj rozmery okna. Upozorňujeme, že rovina musí byť plochá - fotoelektrické meniče sú veľmi krehké a pri najmenšom skreslení prasknú.
Po otočení hotového rámu s nalepeným sklom lícom nadol naneste na povrch skla vrstvu tmelu. Umiestnite pravítka zostavené z fotobuniek na tmel, opäť lícom nadol.
Vytvorte podložku z hrubej elastickej penovej gumy (hrúbka najmenej 4 cm) a kusu plastovej fólie (200 mikrónov): zakryte penovú gumu fóliou a dobre ju pripevnite. Je lepšie spájkovať polyetylén, ale môžete použiť aj pásku, ale všetky spoje by mali byť na rovnakej strane. Druhá by mala byť rovnomerná a hladká. Veľkosť podložky by mala dobre zapadnúť do rámu (bez ohýbania alebo námahy).
Rohož sme položili na fotobunky zaliate tmelom. Je na ňom doska, ktorá je rozmerovo o niečo menšia ako rám a solídne zaťaženie dosky. Toto jednoduché zariadenie pomôže vytlačiť vzduchové bubliny, ktoré sú zachytené pod fotobunkami. Vzduch znižuje produktivitu a výrazne. Pretože čím menej bublín, tým lepšie. Nechajte celú štruktúru 12 hodín.
Teraz je čas odstrániť závažie a odlepiť podložku. Robte to pomaly a bez zhonu. Je dôležité nepoškodiť spájkovanie a vodiče. Preto ťahajte hladko, bez trhania. Po odstránení rohože sa musí panel nechať chvíľu vyschnúť. Keď sa tmel prestane lepiť, môžete panel zavesiť a použiť.
Namiesto zdĺhavého postupu s tmelom môžete použiť špeciálnu fóliu na utesnenie. Volá sa EVA. Jednoducho rozložte fóliu na hornú časť batérie zmontovanej a položenej na skle a zohrejte ju sušičom vlasov, kým nebude úplne utesnená. Trvá to oveľa menej času.
Druhý spôsob: inštalácia na stenu, strechu atď.
V tomto prípade je všetko inak. Zadná stena by mala byť hustá a nevodivá. Možno - drevené, preglejkové atď. Preto má zmysel vyrobiť rám z drevených blokov. Len výška tela by mala byť malá, aby tieň zo strán nezasahoval.
Na fotografii sa puzdro skladá z dvoch polovíc, ale to vôbec nie je potrebné. Je to len jednoduchšie zostaviť a položiť krátke pravítka, ale v tomto prípade bude viac spojení. áno. Niekoľko nuancií: v kryte musíte poskytnúť niekoľko otvorov. V spodnej časti potrebujete niekoľko kusov na únik kondenzátu a tiež dva otvory pre vodiče z batérie.
Potom natrite puzdro batérie bielou farbou - kremíkové doštičky majú pomerne široký rozsah prevádzkových teplôt, ale nie je neobmedzený: od -40 o C do +50 o C. A v lete +50 o C ľahko stúpa v uzavretý box. Preto je potrebná biela farba, aby sa fotokonvertory neprehrievali. Prehriatie, podobne ako hypotermia, vedie k zníženiu účinnosti. To, mimochodom, môže vysvetliť nepochopiteľný jav: je poludnie, slnko je horúce a batéria začala produkovať menej elektriny. A práve sa prehriala. Pre južné oblasti budete pravdepodobne musieť položiť fóliu. Bude to efektívnejšie. Okrem toho sa s najväčšou pravdepodobnosťou zvýši produktivita: zachytí sa aj žiarenie odrazené fóliou.
Po zaschnutí farby môžete položiť zostavené cestičky. Ale tentoraz tvárou hore. Ako ich pripevniť? Do stredu každej platne položte kvapku tepelne odolného tmelu. Prečo ho nenaniesť na celú plochu? V dôsledku tepelnej rozťažnosti doska zmení rozmery. Ak ho nalepíte len do stredu, nič sa mu nestane. Ak sú tam aspoň dva body, tak to skôr či neskôr praskne. Preto opatrne naneste kvapku do stredu a jemne stlačte tanier. Netlačte - je veľmi ľahké rozdrviť.
V niektorých prípadoch boli dosky najprv pripevnené k základni - list drevovláknitej dosky natretý rovnakou bielou farbou. A potom boli pripevnené k telu pomocou skrutiek na základni.
Po položení všetkých pravítok ich spojte do série. Aby vodiče neviseli, je možné ich upevniť niekoľkými kvapkami tmelu. Drôty z prvkov môžete odstrániť cez spodok alebo cez bok - podľa toho, čo je pohodlnejšie. Vytiahnite ich cez otvor a potom otvor vyplňte rovnakým tmelom. Teraz musíte nechať všetky spoje vyschnúť. Ak ju zakryjete príliš skoro, na skle a fotobunkách sa vytvorí povlak, ktorý výrazne zníži účinnosť batérie. Preto počkáme aspoň deň (alebo tak dlho, ako je uvedené na obale tmelu).
Teraz už zostáva len všetko zakryť sklom alebo priehľadným plastom. Ako ho pripevníte, je len na vás. Najprv to však netesnite. Aspoň do testu. Niekde môže byť problém.
A ešte jedna nuansa. Ak plánujete pripojiť batérie do systému, budete musieť nainštalovať diódu, ktorá zabráni vybitiu batérie cez batériu v noci alebo pri zlom počasí. Najlepšie je nainštalovať Schottkyho diódu. Pripájam ho k batérii sériovo. Je lepšie ho inštalovať vo vnútri konštrukcie - pri vysokých teplotách klesá jeho úbytok napätia, t.j. v prevádzkovom stave zníži napätie menej.
Ako spájkovať prvky pre solárnu batériu
Trochu o manipulácii s kremíkovými doštičkami. Sú veľmi, veľmi krehké a ľahko praskajú a lámu sa. Preto s nimi musíte zaobchádzať mimoriadne opatrne a skladovať ich v tvrdých nádobách mimo dosahu detí.
Musíte pracovať na rovnom, tvrdom povrchu. Ak je stôl pokrytý handričkou, položte hárok niečoho tvrdého. Doska by sa nemala prehýbať, ale celá jej plocha by mala pevne spočívať na podložke. Okrem toho musí byť základňa hladká. Prax ukazuje, že ideálnou možnosťou je kus laminátu. Je tvrdý, rovný, hladký. Spájkujú na zadnej strane, nie na prednej.
Na spájkovanie môžete použiť tavidlo alebo kolofóniu alebo ktorúkoľvek zo zlúčenín v spájkovacom fixe. Každý tu má svoje preferencie. Je však žiaduce, aby kompozícia nezanechávala stopy na matrici.
Umiestnite silikónový plátok lícom nahor (líca je modrá strana). Má dve alebo tri stopy. Natriete ich tavidlom alebo fixkou, alkoholovým (nie vodno-liehovým) roztokom kolofónie. Fotokonvertory sa zvyčajne dodávajú s tenkou kontaktnou páskou. Niekedy je narezaný na kúsky, niekedy prichádza v kotúči. Ak je páska navinutá na kotúči, musíte odrezať kus rovnajúci sa dvojnásobku šírky solárneho článku plus 1 cm.
Prispájkujte odrezaný kus na pásik ošetrený tavidlom. Páska sa ukáže byť oveľa dlhšia ako záznam; zvyšok zostáva na jednej strane. Pokúste sa držať spájkovačku bez toho, aby ste ju zdvihli. V rámci možností. Pre lepšie spájkovanie by ste mali mať na hrote kvapku spájky alebo cínu. Potom bude spájkovanie vysoko kvalitné. Nemali by tam byť žiadne nespájkované miesta, všetko dobre zahrejte. Ale netlačte! Najmä okolo okrajov. Ide o veľmi krehké produkty. Pásky pripájajte postupne na všetky stopy. Ukázalo sa, že fotokonvertory sú „chvosté“.
Teraz vlastne o tom, ako zostaviť solárnu batériu vlastnými rukami. Začnime s montážou linky. Na zadnej strane platne sú aj stopy. Teraz prispájkujeme „chvost“ z hornej dosky na spodnú. Technológia je rovnaká: dráhu natrieme tavivom a potom ju prispájkujeme. Takže zapojíme potrebný počet fotoelektrických meničov do série.
V niektorých verziách nie sú na zadnej strane koľaje, ale plošiny. Potom je menej spájkovania, ale môže byť viac sťažností na kvalitu. V tomto prípade natierame tavidlom iba plochy. A tiež spájkujeme len na nich. To je vlastne všetko. Zostavené dráhy je možné preniesť na základňu alebo telo. Existuje však oveľa viac trikov.
Musíte teda napríklad dodržať určitú vzdialenosť medzi fotobunkami (4-5 mm), čo bez svoriek nie je také jednoduché. Najmenšia odchýlka a existuje možnosť zlomenia vodiča alebo rozbitia dosky. Preto sa na nastavenie určitého kroku nalepia stavebné kríže na kus laminátu (používa sa pri kladení dlaždíc) alebo sa vyrobia značky.
Všetky problémy, ktoré vznikajú pri výrobe solárnych panelov vlastnými rukami, súvisia s spájkovaním. Preto pred zapečatením a ešte lepšie pred prenesením pravítka do puzdra skontrolujte zostavu ampérmetrom. Ak je všetko v poriadku, môžete pokračovať v práci.
Výsledky
Teraz viete, ako si vyrobiť solárnu batériu doma. Táto záležitosť nie je najťažšia, ale vyžaduje si starostlivú prácu.
Všetko to začalo prechádzkou po stránke eBay – videl som solárne panely a ochorel som.
Spory s kamarátmi o odplatu boli vtipné... Pri kúpe auta nikto nemyslí na návratnosť investície. Auto je ako milenka, vopred si pripravte sumu pre potešenie. A tu je to presne naopak, minuli ste peniaze a oni sa stále snažia získať späť... Okrem toho som k solárnym panelom pripojil inkubátor, takže stále ospravedlňujú svoj účel a chránia vašu budúcu farmu pred zničením. Vo všeobecnosti, ak máte inkubátor, závisíte od mnohých faktorov, je to buď majster alebo laik. Keď budem mať čas, napíšem o domácom inkubátore. No dobre, načo o tom rozprávať, každý má právo si vybrať.....!
Po dlhom čakaní ma vzácna škatuľka s tenkými, krehkými platňami konečne zahreje na rukách a srdci.
V prvom rade, samozrejme, internet... no, nie bohovia spaľujú hrnce. Skúsenosti niekoho iného sú vždy užitočné. A potom prišlo sklamanie... Ako sa ukázalo, asi päť ľudí vyrobilo panely vlastnými rukami, zvyšok si jednoducho skopírovali na svoje stránky, niektoré, aby boli originálnejšie, skopírovali z iného vývoja. Boh ich žehnaj, nech to zostane na svedomí majiteľov stránky.
Rozhodol som sa prečítať si fóra, ktoré dlhé diskusie teoretikov o tom, ako podojiť kravu, viedli k úplnej skľúčenosti. Diskusie o tom, ako sa dosky vplyvom tepla lámu, ťažkosti s tesnením atď. Čítal som to a napľul som na to celé. Pôjdeme vlastnou cestou, metódou pokus-omyl, spoliehajúc sa na skúsenosti „kolegov“, prečo znovu vynájsť koleso?
Stanovme si úlohu:
1) Panel by mal byť vyrobený z dostupných materiálov, aby nenaťahoval vašu peňaženku, pretože výsledok nie je známy.
2) Výrobný proces by nemal byť náročný na prácu.
Začnime vyrábať solárny panel:
Prvá vec, ktorú sme kúpili, boli 2 poháre 86x66 cm pre budúce dva panely.
Sklo je jednoduché, zakúpené od výrobcov plastových okien. Alebo možno nie jednoduché...
Dlhé hľadanie hliníkových rohov, založené na skúsenostiach, ktoré už vyskúšali „kolegovia“, sa skončilo bezvýsledne.
Výrobný proces sa preto začal pomaly, s pocitom dlhodobej výstavby.
Nebudem popisovať proces spájkovania panelov, pretože na internete je o tom veľa informácií a dokonca aj video. Zanechám len svoje poznámky a komentáre.
Diabol nie je taký strašidelný, ako je namaľovaný.
Napriek ťažkostiam, ktoré sú popísané na fórach, sú dosky prvkov ľahko spájkované, a to ako predná, tak aj zadná strana. Naša sovietska spájka POS-40 je tiež celkom vhodná, v každom prípade som nezaznamenal žiadne ťažkosti. A samozrejme, naša drahá kolofónia, kde by sme bez nej boli... Pri spájkovaní som nerozbil ani jeden prvok, myslím, že by si musel byť úplný idiot, aby si ich rozbil na párnom skle.
Vodiče dodávané s panelmi sú veľmi pohodlné, po prvé, sú ploché a po druhé, pocínované, čo výrazne znižuje čas spájkovania. Aj keď je celkom možné použiť obyčajný drôt, experiment som vykonal na náhradných platniach a nezaznamenal som žiadne ťažkosti pri spájkovaní. (na fotke sú zvyšky plochého drôtu)
Spájkovanie 36 plátov mi trvalo asi 2 hodiny. Aj keď na fóre som čítal, že ľudia pájkujú 2 dni.
Je vhodné použiť 40 W spájkovačku. Pretože dosky ľahko odvádzajú teplo, a to sťažuje spájkovanie. Prvé pokusy o spájkovanie s 25 Wattovou spájkovačkou boli únavné a smutné.
Taktiež pri spájkovaní je vhodné optimálne zvoliť množstvo taviva (kolofónie). Pri jej veľkom prebytku zabraňuje prilepeniu plechu na plech. Preto sme museli platňu prakticky pocínovať, vo všeobecnosti nejde o nič vážne, všetko sa dá opraviť. (Pozrite sa pozorne na fotografiu, ktorú môžete vidieť.)
Spotreba cínu je pomerne veľká.
No, na fotke sú spájkované prvky, v druhom rade je zárubňa, jedna svorka nie je spájkovaná, ale nič dôležité som si nevšimol a opravil som to.
Sklenená obruba je vyrobená obojstrannou páskou, na túto pásku sa potom nalepí plastová fólia.
Pásky, ktoré som použil.
Po spájkovaní začnite tmeliť (pomôže vám lepiaca páska).
No a dosky sú zlepené páskou a opraveným ostením.
Potom odstráňte ochrannú vrstvu obojstrannej pásky z okraja panelu a nalepte naň plastovú fóliu s okrajom cez okraje. (Zabudol som odfotiť) Ach áno, robíme štrbiny v páske pre odchádzajúce drôty. No nebuďte hlúpi, pochopíte čo a kedy... Okraje skla, ako aj vývody drôtu, rohy, natrieme silikónovým tmelom.
A zložte fóliu na vonkajšiu stranu.
Predtým bol vyrobený plastový rám. Pri montáži plastových okien v dome je plastový profil pre parapet pripevnený k oknu pomocou skrutiek. Zdalo sa mi, že táto časť je príliš tenká. Tak som ho odstránil a parapet som si urobil po svojom. Z 12 okien preto zostali plastové profily. Materiálu je takpovediac nadbytok.
Rám som prilepil obyčajným, starým, sovietskym železom. Škoda, že som ten proces nenatočil, ale myslím, že tu nie je nič príliš nepochopiteľné. Narezal som 2 strany na 45 stupňov, nahrial na podrážke žehličky a po nastavení do rovnomerného uhla prilepil. Na fotografii je rám pre druhý panel.
Inštalácia skla s prvkami a ochrannou fóliou do rámu
Prebytočný film odrežeme a okraje utesníme silikónovými tmelmi.
Dostávame tento panel.
Áno, zabudol som napísať, že okrem fólie som na rám nalepil vodiace lišty, ktoré zabraňujú pádu prvkov, ak sa páska odlepí. Priestor medzi prvkami a vodidlami je vyplnený polyuretánovou penou. To umožnilo pritlačiť prvky tesnejšie k sklu.
No, začnime testovať.
Keďže som si jeden panel vyrobil vopred, výsledok jedného mi je známy: Napätie 21 Voltov. Skratový prúd 3,4 Ampér. Nabíjací prúd batérie je 40A. h 2,1 Ampér.
Bohužiaľ som neurobil žiadne fotky. Je potrebné povedať, že sila prúdu výrazne závisí od osvetlenia.
Teraz sú paralelne zapojené 2 batérie.
Počasie v čase výroby bolo zamračené, boli asi 4 hodiny poobede.
Najprv ma to rozrušilo a potom aj potešilo. Koniec koncov, toto sú najpriemernejšie podmienky pre batériu, čo znamená, že výsledok je vierohodnejší ako pri jasnom slnku. Slnko cez mraky nepresvitalo tak silno. Musím povedať, že slniečko svietilo trochu zboku.
Pri tomto osvetlení bol skratový prúd 7,12 ampérov. Čo považujem za výborný výsledok.
Napätie naprázdno 20,6V. No, je stabilný asi na 21 voltoch.
Nabíjací prúd batérie je 2,78 ampérov. Pri takomto osvetlení to zaručí nabitie batérie.
Merania ukázali, že za dobrého slnečného dňa bude výsledok lepší.
V tom čase sa počasie zhoršilo, mraky sa zatiahli, slnko úplne svietilo a ja som sa začal pýtať, čo sa v tejto situácii ukáže. Je skoro večerný súmrak...
Obloha vyzerala takto, špeciálne som odstránil líniu horizontu. Na samotnom skle batérie však vidíte oblohu ako v zrkadle.
Napätie v tejto situácii je 20,2 voltov. Ako už bolo spomenuté 21. storočie. je to prakticky konštanta.
Skratový prúd 2,48A. Vo všeobecnosti je pre takéto osvetlenie skvelé! Takmer rovná jedna batéria na dobrom slnku.
Nabíjací prúd batérie je 1,85 Ampér. Čo môžem povedať... Aj za súmraku bude batéria nabitá.
Záver: Bola postavená solárna batéria, ktorá nie je vo svojich charakteristikách horšia ako priemyselné vzory. No a čo sa týka výdrže.....uvidíme, čas ukáže.
Ach áno, batéria sa nabíja cez 40 A Schottkyho diódy No, čo sa zistilo.
Chcem tiež povedať o ovládačoch. Všetko to vyzerá pekne, ale nestojí to za peniaze vynaložené na ovládač.
Ak vám vyhovuje spájkovačka, obvody sú veľmi jednoduché. Robte to a užívajte si to.
No rozfúkal sa vietor a zvyšných 5 náhradných prvkov spadlo do nekontrolovateľného letu..... výsledkom boli úlomky. No čo sa dá robiť, neopatrnosť treba potrestať. Na druhej strane... Kam by mali ísť?
Rozhodli sme sa vyrobiť ďalšiu zásuvku z úlomkov, 5 voltov. Výroba trvala 2 hodiny. Zvyšné materiály prišli v správnom čase. Toto sa stalo.
Merania sa robili večer.
Treba povedať, že pri dobrom osvetlení je skratový prúd väčší ako 1 ampér.
Kusy sú spájkované paralelne a sériovo. Cieľom je poskytnúť približne rovnakú plochu. Koniec koncov, súčasná sila sa rovná najmenšiemu prvku. Preto pri výrobe vyberajte prvky podľa plochy osvetlenia.
Je čas hovoriť o praktickom použití solárnych panelov, ktoré som vyrobil.
Na jar som na strechu nainštaloval dva vyrobené panely, vysoké 8 metrov pod uhlom 35 stupňov, orientované na juhovýchod. Táto orientácia nebola zvolená náhodou, pretože sa zistilo, že v tejto zemepisnej šírke v lete slnko vychádza o 4:00 a o 6-7 hodine celkom dobre nabíja batérie prúdom 5-6 ampérov, a to platí aj pre večer. Každý panel musí mať svoju diódu. Aby sa zabránilo vyhoreniu prvkov, keď sa výkon panelov líši. A v dôsledku toho neoprávnené zníženie výkonu panelov.
Zostup z výšky bol vykonaný viacžilovým drôtom s prierezom 6 mm2 na každé jadro. Týmto spôsobom bolo možné dosiahnuť minimálne straty vo vodičoch.
Ako zariadenia na ukladanie energie boli použité staré, sotva živé batérie 150Ah, 75Ah, 55Ah, 60Ah. Všetky batérie sú zapojené paralelne a s prihliadnutím na stratu kapacity je celková kapacita cca 100Ah.
Nechýba ovládač nabíjania batérie. Aj keď si myslím, že inštalácia ovládača je potrebná, teraz pracujem na obvode ovládača. Počas dňa sa batérie začnú variť. Preto musíte každý deň vyhadzovať prebytočnú energiu zapnutím zbytočnej záťaže. V mojom prípade zapínam osvetlenie kúpeľov. 100 W. Taktiež cez deň pribudne LCD TV cca 105W, 40W ventilátor a večer úsporná 20W žiarovka.
Pre tých, ktorí radi robia výpočty, poviem: TEÓRIA A PRAX nie je to isté. Pretože takýto „sendvič“ funguje celkom dobre viac ako 12 hodín. Zároveň z neho niekedy nabíjame telefóny, nikdy som nedosiahol úplné vybitie batérií. Čo teda ruší výpočty.
Ako menič bol použitý 600VA počítačový neprerušiteľný zdroj (invertor) mierne upravený pre voľné štartovanie z batérií, čo približne zodpovedá záťaži 300W.
Chcem tiež poznamenať, že batérie sa nabíjajú aj za jasného mesiaca. V tomto prípade je prúd 0,5-1 ampér, myslím, že na noc to nie je vôbec zlé.
Samozrejme, rád by som zvýšil zaťaženie, ale to si vyžaduje výkonný menič. Mám v pláne vyrobiť menič sám podľa schémy nižšie. Keďže kupovať invertor za šialené peniaze je NEROZUMNÉ!
V poslednej dobe sa solárna energia stáva čoraz populárnejšou.
Rozhodli sme sa skúsiť vyrobiť solárnu batériu vlastnými rukami.Na internete nie je veľa informácií. Najčastejšie sa rovnaký text pretlačí z jednej stránky na druhú.
Účelom montáže solárneho kolektora vlastnými rukami je posúdiť realizovateľnosť takejto montáže a ekonomický zmysel.
Takže z Číny bola objednaná sada polykryštalických solárnych článkov s rozmermi 6 x 6 palcov pre solárny kolektor. Súprava obsahovala 40 solárnych článkov, spájkovačku a spojovaciu pásku na spájkovanie prvkov. Pre zníženie nákladov boli zakúpené solárne články triedy B, teda s defektmi. Chybné doštičky sa nedajú použiť na priemyselnú výrobu solárnych panelov, ale sú celkom funkčné. Naším cieľom je znížiť rozpočet.
Parametre deklarované predajcom: výkon jedného prvku o rozmere 6*6 palcov 4W, napätie 0,5V.
Aby bolo možné nabiť 12V batériu, je potrebné zostaviť panel s napätím 18V, t.j. budete potrebovať 36 prvkov. 4 náhradné prvky.
Po prijatí sady 40 solárnych článkov boli študované. Kvalita prvkov ponecháva veľa požiadaviek. Takmer všetky majú dosť vážne chyby. Dobre, naším cieľom je vyhodnotiť možnosť montáže solárneho panelu vlastnými rukami.
Zakúpené prvky nemajú spájkované vodiče, takže ich budete musieť spájkovať sami.
Ako sa ukázalo, nie je to vôbec ťažké. Po spájkovaní niekoľkých prvkov bola vyvinutá určitá technológia. Pomocou 25W spájkovačky, spájkovačky a dostupného cínu. Hlavnou vecou nie je nanášať veľa cínu na oblasť spájkovania, potom je spájkovanie jednoduché a dostatočne rýchlo. Kontrola spojenia viedla k rozštiepeniu solárneho článku, t.j. spájkovanie je celkom spoľahlivé.
Po ošetrení miest spájkovania ceruzkou naneste na tieto miesta cín.
Po spájkovaní sa získa pomerne kultúrny produkt.
Takže spájkujeme všetkých 40 prvkov.
Opatrne pracujeme s spájkovačkou. Ak chcete pracovať, musíte si vybrať rovný povrch. Najpohodlnejšie je spájkovať na sklenenom povrchu.
Prvý spájkovaný prvok bol testovaný na ulici. Bez záťaže produkuje 0,55V. To dáva nádej na realitu získania 18V z 36 prvkov spájkovaných v sérii.
Naším cieľom nebol finálny produkt, preto sme sa rozhodli nevyrobiť puzdro pre solárny panel, ale obmedziť sa na rovnú plochu pre sadu solárnych článkov. Začneme spájať prvky dohromady.
Spájkovanie, ako už bolo spomenuté, nie je ťažké. Ale prvky sú také krehké, že vyžadujú veľmi starostlivé zaobchádzanie. Po spojení 12 prvkov do série sa niekoľko kusov rozdelí. Nerovnomerná farba solárnych článkov je kvalitou pôvodných článkov.Tie, samozrejme, zostali funkčné, no už od nich nemôžete očakávať deklarovanú silu.
Meriame prúd bez záťaže priamo v miestnosti. Tieto čísla vám samozrejme nič nepovedia, ale nás to zaujímalo.
12 solárnych článkov produkovalo približne 4V.
Vynášame náš solárny panel von. Vonku je jasná obloha a aktívne slnko.
Panel produkuje napätie naprázdno asi 7V. To znamená, že sme dostali očakávané napätie.
Niektoré výsledky.
Niekoľko tipov pre tento typ práce. Vodič na pripojenie solárnych článkov musí byť vyrobený presne na mieru, berúc do úvahy celkovú dĺžku jedného solárneho článku, vzdialenosť medzi prvkami a dĺžku vodiča na vnútornej strane solárneho článku. Faktom je, že na zadnej strane solárneho článku je potrebné použiť vodič kratší ako samotný článok. Presné nastavenie vodiča vám umožní rýchlo a presne spájkovať prvky. Pri prerezaní už spájkovaného vodiča hrozí rozbitie prvku.
Na oblasť spájkovania neaplikujte príliš veľa cínu. Nezohrieva sa dobre, čo vedie k silnejšiemu tlaku spájkovačkou. Existuje riziko prasknutia solárneho článku.
Ak chcete zostaviť solárnu batériu vlastnými rukami, musíte najskôr pripraviť kryt pre budúcu solárnu batériu. Potom sa do nej vložia a zaistia solárne články s priletovanými vodičmi a až potom sa solárne články spájkujú. Tým sa zabráni poškodeniu pri prenášaní spájkovaných prvkov.
Teraz pár slov o ekonomike. Súprava zakúpená na Ebay stála asi 3 000 rubľov. Solárne články triedy A, teda bez závad, sú drahšie. Za predpokladu, že by nám stačilo 40 získaných solárnych článkov na solárnu batériu 36 týchto solárnych článkov a ich výkon by zodpovedal deklarovaným 4W, potom by sme dostali panel s napätím 18V a výkonom 144W. Okrem toho si budete musieť vyrobiť kryt solárnej batérie sami a minúť nejaké peniaze.
Pozeráme sa na internete a ľahko nájdeme továrenské solárne panely s podobnými vlastnosťami za 6 000 rubľov.Potrebujete si vyrobiť solárnu batériu sami? Podľa nášho názoru nie. Továrensky vyrábaný solárny panel vyhrá vo všetkých ohľadoch: spoľahlivosť, odolnosť, technické parametre aj cena.
V priebehu rokov si komfort bývania v domoch a bytoch moderných ľudí vyžaduje stále viac elektriny. Ale v moderných podmienkach sa náklady na každú jednotku elektriny neustále zvyšujú, čo teda ovplyvňuje náklady. Najpálčivejšia je preto otázka prechodu na alternatívne zdroje elektriny. Jedným zo spôsobov, ako si zabezpečiť nezávislosť pri získavaní elektriny, je možnosť využiť na tento účel doma solárne panely.
Účinná alternatíva alebo všeobecná mylná predstava?
Diskusie o autonómnom napájaní domácich spotrebičov a osvetlení v domácnostiach využívajúcich solárnu energiu sa vedú už od polovice minulého storočia. Rozvoj techniky a všeobecný pokrok umožnili priblížiť túto technológiu bežnému spotrebiteľovi. Vyhlásenie, že používanie solárnych panelov pre váš dom bude pomerne efektívnym spôsobom, ako nahradiť tradičné elektrické siete, by sa dalo považovať za nesporné, ak nie na pár významných „ale“.
Hlavnou požiadavkou na efektívnosť používania gélových batérií je množstvo slnečnej energie. Konštrukcia solárnej batérie vám umožňuje efektívne využívať energiu nášho svietidla iba v oblastiach, kde je väčšinu roka slnečno. Je tiež potrebné vziať do úvahy zemepisnú šírku, na ktorej sú solárne panely namontované - čím vyššia je zemepisná šírka, tým menší výkon má slnečný lúč. V ideálnom prípade je možné dosiahnuť účinnosť okolo 40 %. Ale to je ideálne, ale v praxi je všetko trochu iné.
Ďalším bodom, ktorý stojí za to venovať pozornosť, je potreba použiť dostatočne veľké plochy, ktoré umožnia inštaláciu autonómnych solárnych panelov. Ak sa batérie plánujú umiestniť na letnú chatu, vidiecky dom, chatu, potom nebudú žiadne problémy, ale tí, ktorí žijú v bytových domoch, o tom budú musieť vážne premýšľať.
Solárna batéria - čo to je?
Solárna batéria je založená na schopnosti fotočlánkov premieňať slnečnú energiu na elektrickú. Tieto meniče spojené do spoločného systému vytvárajú viacčlánkové pole, ktorého každý článok sa vplyvom slnečnej energie stáva zdrojom elektrického prúdu, ktorý sa následne akumuluje v špeciálnych zariadeniach – batériách. Samozrejme, čím väčšie je dané pole, tým je výkon takéhoto zariadenia vyšší. To znamená, že čím viac fotobuniek obsahuje, tým viac elektriny dokáže vyrobiť.
To však neznamená, že iba obrovské plochy, kde je možné inštalovať solárne panely, môžu poskytnúť potrebnú elektrinu. Existuje mnoho vychytávok, ktoré dokážu pracovať nielen z bežných autonómnych zdrojov energie – batérie, dobíjacie batérie – ale využívajú aj solárnu energiu. Prenosné solárne panely sú zabudované do konštrukcie takýchto zariadení, čo umožňuje dobíjať zariadenie a pracovať autonómne. Napríklad obyčajná vrecková kalkulačka: za slnečného počasia položením na stôl dokáže dobiť batériu, čím sa predĺži jej životnosť na mnoho rokov. Existuje mnoho rôznych zariadení, kde sa takéto batérie používajú: perové baterky, baterky na kľúče atď.
V letných chatách a prímestských oblastiach sa nedávno stalo módou používať na osvetlenie solárne lampy. Ekonomické a nekomplikované zariadenie poskytuje osvetlenie pozdĺž záhradných chodníkov, na terasách a na všetkých potrebných miestach pomocou elektriny naakumulovanej počas denného svetla, keď svieti slnko. Ekonomické osvetľovacie lampy sú schopné túto energiu spotrebovať pomerne dlho, čo zabezpečuje veľký záujem o takéto zariadenia. Solárne osvetlenie sa používa aj v domoch, chatách a technických miestnostiach.
Typy solárnych panelov mimo siete
Existujú dva typy konvertorov solárnej energie, v závislosti od konštrukcie samotnej batérie - film a kremík. Prvý typ zahŕňa tenkovrstvové batérie, v ktorých sú meniče film vyrobený špeciálnou technológiou. Nazývajú sa aj polyméry. Takéto batérie je možné inštalovať na akomkoľvek dostupnom mieste, majú však niekoľko nevýhod: vyžadujú veľa miesta, majú nízku účinnosť a aj pri priemernej oblačnosti klesá ich energetická účinnosť o 20 percent.
Solárne články kremíkového typu predstavujú monokryštalické a polykryštalické zariadenia, ako aj panely z amorfného kremíka. Monokryštalické batérie pozostávajú z mnohých článkov obsahujúcich kremíkové konvertory, zapojených do spoločného obvodu a naplnených silikónom. Jednoduchá obsluha, vysoká účinnosť (až 22%), vodotesná, ľahká a flexibilná, ale na efektívnu prevádzku vyžaduje priamy solárny tok. Zamračené počasie môže spôsobiť úplnú stratu výroby elektriny.
Polykryštalické batérie sa líšia od monokryštalických batérií počtom meničov umiestnených v každom článku a inštalovaných v rôznych smeroch, čo zabezpečuje ich efektívnu prevádzku aj pri difúznom svetle. Ide o najbežnejší typ batérie, ktorý sa používa aj v mestskom prostredí, hoci jej účinnosť je o niečo nižšia ako u monokryštalických batérií.
Amorfné kremíkové napájacie zdroje, napriek ich nízkej energetickej účinnosti – okolo 6 %, sa napriek tomu považujú za perspektívnejšie. Absorbujú slnečné žiarenie dvadsaťkrát viac ako kremíkové a sú oveľa účinnejšie počas zamračených dní.
Všetko sú to priemyselné zariadenia, ktoré majú svoju – a v súčasnosti nie príliš dostupnú – cenu. Je možné zostaviť solárne panely vlastnými rukami?
Všeobecný princíp výberu a usporiadania dielov pre solárne panely
V súvislosti s najnovšími požiadavkami na výrobu elektrickej energie, ktoré sú zamerané na prechod od tradičných surovín používaných pri jej výrobe, sa téma solárnych zdrojov stáva čoraz praktickejšou. Hromadná výroba prvkov na vytvorenie vlastnej elektrickej siete už ponúka spotrebiteľovi rôzne možnosti poskytovania autonómnej elektriny. Ale náklady na autonómny solárny zdroj sú stále dosť vysoké a pre masového spotrebiteľa nedostupné.
To však neznamená, že nemôžete vyrábať solárne panely vlastnými rukami. V tomto prípade sa stačí rozhodnúť o spôsobe montáže takéhoto zariadenia. Alebo si zakúpte jednotlivé prvky, zostavte si ich sami, alebo si všetky komponenty vyrobte sami.
Z čoho presne pozostáva energetický systém založený na premene slnečnej energie na elektrický prúd? Hlavným, ale nie posledným prvkom je solárna batéria, ktorej dizajn bol diskutovaný vyššie. Druhým prvkom v obvode je regulátor solárnych batérií, ktorého úlohou je riadiť nabíjanie batérií elektrickým prúdom získaným v solárnych paneloch. Ďalšou súčasťou domácej solárnej elektrárne je batéria elektrických batérií, v ktorých je uložená elektrická energia. A posledným prvkom „solárneho“ elektrického obvodu bude invertor, ktorý umožňuje použiť výslednú nízkonapäťovú elektrinu pre domáce spotrebiče určené na 220 V.
Ak vezmeme do úvahy každý prvok domácej solárnej elektrárne samostatne, môžete vidieť, že každý prvok je možné zakúpiť v maloobchodnej sieti, na elektronických aukciách atď., Alebo zostaviť vlastnými rukami. A dokonca si môžete vyrobiť regulátor solárnej batérie vlastnými rukami - ak máte určité zručnosti a teoretické znalosti.
Teraz k úlohám, ktoré sú stanovené pre našu vlastnú elektráreň. Sú jednoduché a zložité zároveň. Ich jednoduchosť spočíva v tom, že slnečná energia sa využíva na špecifické účely: osvetlenie, vykurovanie alebo úplné uspokojenie potrieb domácnosti. Náročnosť spočíva v správnom výpočte potrebného výkonu a vhodnom výbere komponentov.
Začnime s montážou solárneho panelu
Teraz môžete nájsť veľa návrhov, ako a z čoho môžete zostaviť solárne panely. Existuje mnoho spôsobov a môžete si vybrať podľa svojich predstáv. Tento materiál pojednáva o základných princípoch, ktoré sa musia použiť pri výrobe solárnych panelov vlastnými rukami.
Najprv sa musíte rozhodnúť pre výkon, ktorý je potrebné získať, a rozhodnúť sa, pri akom napätí bude sieť fungovať. Pre siete solárnej energie existujú dve možnosti - s jednosmerným prúdom a striedavým prúdom. Striedavý prúd je vhodnejší kvôli možnosti distribúcie spotrebiteľov elektriny na značnú vzdialenosť - viac ako 15 metrov. To je to pravé pre malý dom. Bez toho, aby sme sa hlboko zaoberali výpočtami a vychádzali zo skúseností tých, ktorí už využívajú solárnu energiu na svojich chatách, môžeme s istotou povedať, že v zemepisných šírkach Moskvy - a ďalej na juh budú tieto čísla prirodzene vyššie - jeden štvorcový meter solárnych panelov. môže produkovať až 120 wattov za hodinu. To v prípade, že pri montáži použijete polykryštalické prvky. Sú cenovo atraktívnejšie. A je celkom možné určiť celkový výkon sčítaním celej spotreby energie každého jednotlivého elektrického spotrebiča. Veľmi zhruba môžeme povedať, že pre 3-4 člennú rodinu je potrebných asi 300 kilowattov mesačne, ktoré je možné získať zo solárnych panelov s rozlohou 20 metrov štvorcových. metrov.
Môžete tiež nájsť popisy solárne napájaných sietí pomocou panelov s 36 prvkami. Každý panel má výkon približne 65 wattov. Solárna batéria pre vidiecky dom alebo malý súkromný dom môže pozostávať z 15 takýchto panelov, ktoré sú schopné generovať až 5 kW za hodinu celkového elektrického výkonu s vlastným výkonom 1 kW.
DIY solárne panely
A teraz o tom, ako vyrobiť solárnu batériu. Prvá vec, ktorú si budete musieť zaobstarať, bude sada konverzných platní, ktorých počet závisí od výkonu domácej solárnej elektrárne. Na jednu batériu budete potrebovať 36 kusov. Môžete použiť súpravu solárnych článkov alebo zakúpiť poškodené alebo chybné články - to ovplyvní iba vzhľad batérie. Ak fungujú, výstup bude takmer 19 voltov. Je potrebné ich prispájkovať s ohľadom na rozťažnosť – ponechať medzi nimi medzeru až päť milimetrov. Stavba solárnej batérie vlastnými rukami si vyžaduje mimoriadnu opatrnosť pri spájkovaní fotografických dosiek. Ak boli dosky zakúpené bez vodičov, musia sa spájkovať ručne. Proces je zložitý a zodpovedný. Ak sa pracuje so 60 W spájkovačkou, najlepšie je zapojiť do série jednoduchú 100-wattovú žiarovku.
Obvod solárnej batérie je veľmi jednoduchý - každá platňa je prispájkovaná k ostatným v sérii. Stojí za zmienku, že dosky sú veľmi krehké a je vhodné ich spájkovať pomocou nejakého rámu. Pri rozpájaní fotografických platní je potrebné pamätať aj na to, že do obvodu je potrebné vložiť bezpečnostné diódy, ktoré zabránia vybitiu fotobuniek pri stmavnutí alebo znížení osvetlenia. Za týmto účelom sú zbernice polovíc panelov vyvedené na svorkovnicu, čím sa vytvorí stredný bod. Tieto diódy tiež zabraňujú vybíjaniu batérií v noci.
Kvalita spájkovania je hlavnou požiadavkou pre bezchybnú prevádzku solárnych panelov. Pred inštaláciou podkladu sa musia otestovať všetky spájkované spoje. Odporúča sa výstup prúdu pomocou vodičov s malým prierezom. Napríklad akustický kábel so silikónovou izoláciou. Všetky vodiče musia byť zaistené tmelom.
Potom sa musíte rozhodnúť, na akom povrchu budú tieto dosky pripevnené. Alebo skôr s materiálom na jeho výrobu. Charakteristicky najvhodnejšie a ľahko dostupné je sklo, ktoré má maximálnu svetelnú priepustnosť v porovnaní s plexisklom alebo karbonátom.
Ďalším krokom bude výroba krabice. Na tento účel sa používa hliníkový roh alebo drevený nosník. Sklo je umiestnené v ráme pomocou tmelu - je vhodné starostlivo vyplniť všetky nepravidelnosti. Je potrebné poznamenať, že tmel musí úplne vyschnúť, aby sa zabránilo kontaminácii fotografických dosiek. Potom sa na sklo pripevní hotový list spájkovaných fotobuniek. Spôsob upevnenia sa môže líšiť, ale solárne panely pre domácnosť, ktorých recenzie sú bežné, boli upevnené hlavne pomocou priehľadnej epoxidovej živice alebo tmelu. Ak sa epoxid nanáša rovnomerne na celý povrch skla, po ktorom sú na ňom umiestnené meniče, potom je tmel pripevnený hlavne k kvapke v strede každého prvku.
Na podklad, ktorý je tiež pripevnený k tmelu, sa používajú rôzne materiály. Môžu to byť aj tenké drevotrieskové dosky alebo drevovláknité dosky. Aj keď ho môžete opäť naplniť epoxidovou živicou. Puzdro batérie musí byť zapečatené. Takto vyrobená solárna batéria pre domácich majstrov, ktorej montážna schéma bola diskutovaná vyššie, poskytne 18-19 voltov, čím sa zabezpečí nabíjanie 12-voltovej batérie.
Je možné vyrobiť konvertor solárnej energie vlastnými rukami?
Remeselníci s rozsiahlymi znalosťami elektroniky dokážu vyrobiť fotovoltaické články na premenu slnečnej energie na elektrinu svojpomocne. Na tento účel sa používajú kremíkové diódy, respektíve ich kryštály zbavené puzdier. Tento proces je náročný na prácu a každý sa sám rozhodne, či ho začne alebo nie. Môžete si vziať diódy používané v mostíkových obvodoch usmerňovačov a stabilizátorov napätia - D226, KD202, D7 atď. Ale dostať sa k nemu bez poškodenia je pomerne zložitý a namáhavý proces.
Každý, kto sa rozhodne začať vytvárať prvky pre prevodník svojpomocne, by mal pamätať na nasledovné - ak sa vám podarilo opatrne rozobrať a prispájkovať batériu pozostávajúcu iba z dvadsiatich diód značky KD202 podľa obvodu 5 paralelne zapojených skupín, potom môže získať napätie asi 2 V s prúdom až 0,8 ampérov. Tento výkon stačí len na napájanie malého rádiového prijímača, ktorý má vo svojom obvode len jeden alebo dva tranzistory. Ale aby ste ich premenili na plnohodnotnú solárnu batériu pre letný dom, musíte sa veľmi snažiť. Obrovská práca, veľké plochy a ťažkopádny dizajn robia túto činnosť zbytočnou. Ale pre malé zariadenia a gadgety je to úplne vhodný dizajn, ktorý môže urobiť každý, kto rád robí elektrotechniku.
Môžu byť LED použité pre solárne panely?
LED solárny článok je čistá fikcia. Poskladať z LED diód čo i len malý solárny mikropanel je takmer nemožné. Alebo skôr, je možné ho vytvoriť, ale stojí to za to? Pomocou slnečného svetla je celkom možné získať napätie okolo 1,5 voltu cez LED, ale generovaný prúd je veľmi malý a na jeho vytvorenie je potrebné len veľmi silné slnko. A ešte jedna vec - keď je na ňu privedené napätie, samotná LED vyžaruje energiu žiarenia, to znamená, že svieti. To znamená, že tí jeho kolegovia, ktorí boli zasiahnutí slnečným žiarením väčšej intenzity, budú vyrábať elektrinu, ktorú táto LED samotná spotrebuje. Všetko je správne a jednoduché. A je jednoducho nemožné zistiť, ktoré LED diódy vyrábajú a ktoré spotrebúvajú energiu. Aj keď použijete desaťtisíce LED diód – a to je nepraktické a neekonomické – nebude to mať žiadny úžitok.
Dom vykurujeme solárnou energiou
Ak už bola vyššie spomenutá skutočná možnosť zásobovania domácich elektrospotrebičov „solárnym“ prúdom, potom existujú dve možnosti vykurovania domu solárnou energiou. A aby ste mohli použiť solárne panely na vykurovanie vášho domova, musíte poznať niektoré požiadavky, ktoré sú povinné na splnenie tejto úlohy.
V prvej možnosti sa slnečná energia využíva na vykurovanie pomocou iného systému ako je klasická elektrická sieť. Zariadenie na vykurovanie domácnosti, ktoré využíva slnečnú energiu, sa nazýva solárny systém a pozostáva z niekoľkých zariadení. Hlavným pracovným zariadením je vákuový kolektor, ktorý premieňa slnečné svetlo na teplo. Pozostáva z mnohých sklenených trubíc s malým priemerom, do ktorých je umiestnená kvapalina s veľmi nízkym prahom ohrevu. Táto kvapalina pri zahriatí následne odovzdá svoje teplo vode v zásobníku s objemom minimálne 300 litrov vody. Takto ohriata voda sa potom privádza do vykurovacích panelov vyrobených z tenkých medených rúrok, ktoré následne uvoľňujú výsledné teplo a ohrievajú vzduch v miestnosti. Namiesto panelov môžete samozrejme použiť tradičné radiátory, ale ich účinnosť je oveľa nižšia.
Na vykurovanie sa samozrejme dajú použiť aj solárne panely, no v tomto prípade sa budete musieť dohodnúť, že ohrev vody v bojleri pomocou vykurovacích telies si bude vyžadovať leví podiel energie generovanej batériami. Jednoduché výpočty ukazujú, že ohrev 100 litrov vody na 70-80 ⁰C pomocou bojlera trvá približne 4 hodiny. Počas tejto doby spotrebuje kotol na vodu s ohrievačmi 2 kW asi 8 kW. Ak solárne panely dokážu generovať až 5 kW za hodinu v celkovom výkone, potom nebudú žiadne problémy s dodávkou energie v dome. Ale ak majú solárne panely plochu menšiu ako 10 metrov štvorcových. metrov, potom takéto kapacity nie sú vhodné na plné zabezpečenie elektrickej energie.
Použitie vákuového kolektora na vykurovanie domu je opodstatnené, keď ide o plnohodnotnú obytnú budovu. Prevádzková schéma takéhoto solárneho systému zabezpečuje teplo pre celý dom počas celého roka.
A predsa to funguje!
Nakoniec, solárne panely, zostavené nadšencami vlastnými rukami, sú veľmi skutočnými zdrojmi energie. A ak v obvode použijete 12-voltové batérie s prúdom aspoň 800 A/h, zariadenia na konverziu napätia z nízkeho na vysoké - invertory, ako aj 24 V regulátory napätia s prevádzkovým prúdom do 50 A/h a jednoduchý „neprerušiteľný zdroj energie“ s prúdom až 150 ampérov, potom získate veľmi slušnú solárnu elektráreň, ktorá je schopná uspokojiť energetické potreby obyvateľov súkromného domu. Samozrejme, za určitých poveternostných podmienok.