Kako narediti sončno baterijo z lastnimi rokami: navodila po korakih. DIY sončna plošča za dom

Izdelava sončne celice doma pravzaprav ni tako težka. Dovolj je, da se založite s potrebnimi komponentami in naborom ustreznih orodij. In glavna stvar, ki je potrebna za te namene, so seveda same fotocelice. Navsezadnje so osnova vsake foto plošče, ki ustvarja električni tok.

Materiali

Fotocelice lahko dobite na dva načina: kupite jih ali vzamete iz starih izdelkov. V slednjem primeru se vrtne luči na sončno energijo običajno razstavijo za rezervne dele. Uporabljajo se tudi stari kalkulatorji, vendar se morate zavedati, da je zmogljivost njihovih fotocelic izjemno nizka. Torej, če ne želite kupiti novih fotocelic (ali jih iskati v specializiranih trgovinah), potem najboljša rešitev– vrtne luči.

Vendar je vredno razmisliti, da v trgovinah prodajajo celice z že spajkanimi vodniki, kar na koncu pomeni nizki stroški bo povzročilo znatne prihranke časa in truda. Poleg tega so v kompletih fotocelice že razvrščene po parametrih, kar vam omogoča, da vnaprej natančno izračunate izhodne podatke bodoče plošče, sestavljene z lastnimi rokami.

Pri nakupu izberite elemente razreda A ali vsaj B. To sta prvi in ​​drugi razred silicijevih celic. Razred A vključuje celice premija, brez napak, razred B - celice z manjšimi mikrodefekti. Celice B so bistveno cenejše, njihova zmogljivost pa ni dosti manjša. Zato, če želite prihraniti denar, bodite pozorni nanje; dovolj bodo za vaš dom.

Tudi samomontaža sončne baterije bo zahtevala razpoložljivost povezovalni elementi, z drugimi besedami, tanki posrebreni vodniki za povezovanje vseh fotocelic v eno. Potrebovali boste tudi opremo za spajkanje (in dobro znanje pri delu z njo, saj je spajkanje silicijevih celic zelo delovno intenzivna in zapletena naloga).

In končno, potrebujete vzdržljiv substrat, na katerem bodo nameščene fotocelice, silikonsko tesnilo za njihovo tesnjenje in diode (Schottky diode) za ustvarjanje "blokirnega učinka" v vezju. Z drugimi besedami, zagotoviti, da v sončni bateriji ne nastanejo povratni tokovi, ko je površina celic zatemnjena.

Montaža

Prva faza - spajkanje fotocelic. Ali pa boste morali sami popolnoma spajkati vodnike na celice, kar je polno dolgega in delovno intenzivnega dela, možne pa so tudi poškodbe nekaterih elementov (so zelo krhki in bodo takoj počili zaradi pregrevanja s spajkalnikom) . Ali pa bo dovolj, da vodnike celic preprosto povežete med seboj v skladu z izbrano shemo. Domačo sončno ploščo lahko sestavite glede na različne sheme, je vse odvisno od zahtevanih izhodnih parametrov in začetnih podatkov izbranih fotocelic. Mimogrede, ko sami spajkate silikonske celice, se morate spomniti, da jih nikoli ne zložite eno na drugo, saj bodo krhki elementi pod težo počili.

Druga faza – postavitev fotocelic na podlago. Na prozornem kaljeno steklo Fotocelice z vodniki, spajkanimi na njih, so postavljene in povezane v skladu s shemo. Položiti jih je treba najprej obrnjene navzdol (na steklo) in drugič z razmakom približno 5 mm. To je potrebno za kompenzacijo toplotnega raztezanja/krčenja sončnih celic in nam bo omogočilo izdelavo sončne baterije, ki ne bo delovala nič manj učinkovito od svojih tovarniških analogov. Ko so spajkane, so zunanje sončne celice priključene na zbiralke (mimogrede, debelejši vodniki so prisotni tudi v že pripravljenih kompletih), izhod pa sta "plus" in "minus" baterij.

Tretja faza - preverjanje spajkalnih povezav. Po sestavljanju baterije v skladu z vezjem (ne pozabite na blokirne diode Schottky!), morate preveriti njeno delovanje in oceniti njeno delovanje. Če se odkrijejo kakršne koli napake, jih je treba takoj odpraviti (tudi če to zahteva ponovno montažo plošče). V nasprotnem primeru preprosto ne bo mogoče narediti sončne baterije, ki bo normalno delovala.

Četrta faza – tesnjenje. Tukaj je več možnosti. Elemente lahko najprej pritrdite s tesnilno maso ob robovih in v sredini (da se ne premikajo), nato pa zapolnite reže med njimi. Lahko pa uporabite posebno zmes za litje solarnih kolektorjev (prodaja se tudi v specializiranih trgovinah).

Ta spojina je dvokomponentna sestava, ki se nanese tik pred uporabo in previdno nanese s čopičem na fotocelice. Po strjevanju tvori popolnoma ravno, zatesnjeno in zelo trpežno površino. Če takšno spojino uporabljate doma, vam sploh ni treba izdelati zadnjega pokrova za fotopano (če bo plošča uporabljena na primer na balkonu).

Dodatna oprema

Izdelava sončnih kolektorjev z lastnimi rokami se pravzaprav ne konča, ko je montaža končana. Navsezadnje je treba prejeto energijo uporabiti. In to bo zahtevalo dodatno opremo, zlasti baterije in krmilnike za polnjenje. Baterija bo potrebna za shranjevanje napolnjenosti in uporabo ponoči ali v oblačnem vremenu. Krmilnik je potreben za uravnavanje procesa polnjenja in preprečevanje prenapolnjenosti ali globoke izpraznitve.

Kar zadeva uporabo, je bolje, da na samosestavljeno sončno baterijo priključite ekonomično 12-voltno obremenitev. V tem primeru za pretvorbo enosmernega fototoka v izmenični pretvornik ni potreben. Iz domače sončne baterije lahko napajate npr. LED osvetlitev ozadja ali varčne žarnice.

Pravzaprav lahko polno sončno baterijo naredite sami doma, glavna stvar je, da vnaprej izračunate, koliko potrošnikov bo napajala in izberite ustrezno število fotocelic. Razmisliti morate tudi o tem, kam namestiti baterijo, da bo lahko najučinkoviteje ustvarjala fototok.

IN v zadnjem času Sončna energija postaja vse bolj priljubljena.
Odločili smo se, da poskusimo narediti sončno baterijo z lastnimi rokami.

Na internetu ni veliko informacij. Najpogosteje se isto besedilo ponatisne z enega mesta na drugega.
Namen sestavljanja sončnega kolektorja z lastnimi rokami je oceniti izvedljivost takšne montaže in ekonomski smisel.
Tako je bil na Kitajskem naročen komplet polikristalnih sončnih celic dimenzij 6*6 palcev za sončni kolektor. V kompletu je bilo 40 sončnih celic, spajkalni svinčnik in vezni trak za spajkanje elementov. Za znižanje stroškov so bile kupljene sončne celice razreda B, torej z napakami. Okvarjenih plošč ni mogoče uporabiti industrijske proizvodnje sončne celice, vendar precej funkcionalne. Naš cilj je zmanjšanje proračuna.

Parametri, ki jih je navedel prodajalec: moč enega elementa velikosti 6*6 palcev 4W, napetost 0,5V.
Da bi lahko napolnili 12V baterijo, morate sestaviti ploščo z napetostjo 18V, kar pomeni, da boste potrebovali 36 elementov. 4 rezervni elementi.
Po prejemu kompleta 40 sončnih celic so jih preučili. Kakovost elementov pušča veliko želenega. Skoraj vsi imajo resne okvare. V redu, naš cilj je oceniti možnost sestavljanja sončne celice z lastnimi rokami.
Kupljeni elementi nimajo spajkanih vodnikov, zato jih boste morali spajkati sami.
Kot se je izkazalo, to sploh ni težko. Po spajkanju več elementov je bila razvita določena tehnologija. S spajkalnikom 25 W, spajkalnikom in razpoložljivim kositrom. Glavna stvar je, da na območje spajkanja ne nanesete veliko kositra, potem je spajkanje enostavno in se opravi precej hitro. Preverjanje povezave je povzročilo razcepljeno sončno celico, kar pomeni, da je spajkanje precej zanesljivo.

Po obdelavi območij spajkanja s svinčnikom na ta mesta nanesite kositer.

Po spajkanju dobimo precej kulturni izdelek.

Tako spajkamo vseh 40 elementov.

Previdno delamo s spajkalnikom. Za delo morate izbrati ravno površino. Najbolj priročno je spajkati na stekleno površino.
Prvi spajkani element je bil preizkušen na ulici. Brez obremenitve proizvede 0,55 V. To daje upanje o realnosti pridobivanja 18 V iz 36 elementov, spajkanih zaporedno.
Naš cilj ni bil končni izdelek, zato smo se odločili, da ne bomo izdelali ohišja za solarni panel, ampak smo se omejili na ravna površina za komplet sončnih celic. Začnemo spajati elemente skupaj.
Spajkanje, kot je bilo že omenjeno, ni težko. Toda elementi so tako krhki, da zahtevajo zelo previdno ravnanje. Po zaporedni povezavi 12 elementov se več kosov razdeli. Neenakomerna barva sončnih celic je kakovost originalnih celic.

Seveda so ostali operativni, vendar od njih ne morete več pričakovati deklarirane moči.
Merimo tok brez obremenitve neposredno v prostoru. Seveda vam te številke ne povedo ničesar, nas pa je zanimalo.
12 sončnih celic je proizvedlo približno 4V.

Našo sončno ploščo odnesemo ven. Zunaj je jasno nebo in aktivno sonce.
Panel proizvaja napetost brez obremenitve približno 7V. To pomeni, da smo prejeli pričakovano napetost.


S tem smo se odločili potegniti nekaj zaključkov.
Nekaj ​​nasvetov za tovrstno delo. Vodnik za povezavo sončnih celic mora biti izdelan strogo po meri, pri čemer je treba upoštevati skupno dolžino ene sončne celice, razdaljo med elementi in dolžino vodnika na notranji strani sončne celice. Dejstvo je, da je na zadnji strani sončne celice potrebno uporabiti prevodnik, ki je krajši od same celice. Natančna nastavitev vodnika vam bo omogočila hitro in natančno spajkanje elementov. Rezanje že spajkanega vodnika tvega zlom elementa.
Na mesto spajkanja ne nanašajte preveč kositra. Slabo se segreje, kar povzroči močnejši pritisk s spajkalnikom. Obstaja nevarnost zloma sončne celice.
Če želite z lastnimi rokami sestaviti sončno baterijo, morate najprej pripraviti ohišje za bodočo sončno baterijo. Nato se vanjo vstavijo in pritrdijo sončne celice s spajkanimi vodniki, šele nato se sončne celice spajkajo. Tako se boste izognili poškodbam pri prenosu spajkanih elementov.
Zdaj pa nekaj besed o gospodarstvu. Komplet, kupljen na Ebayu, je stal približno 3000 rubljev. Dražje so sončne celice razreda A, torej brez napak. Če bi imeli 40 pridobljenih sončnih celic dovolj za sončno baterijo 36 teh sončnih celic in bi njihova moč ustrezala deklariranim 4W, bi dobili panel z napetostjo 18V in močjo 144W. Poleg tega boste morali narediti ohišje sončne baterije z lastnimi rokami in porabiti nekaj denarja.
Pogledamo na internetu in zlahka najdemo tovarniško izdelane sončne celice s podobnimi lastnostmi za 6.000 rubljev.

Ali morate sami narediti sončno baterijo? Po našem mnenju ne. Tovarniško izdelan solarni panel bo imel koristi v vseh pogledih: zanesljivost, vzdržljivost, tehnični parametri in ceno.

Eden od načinov za zmanjšanje plačila pripomočki je uporaba sončnih kolektorjev. Takšno baterijo lahko naredite in namestite sami.

Sončna baterija je naprava, katere princip delovanja temelji na sposobnosti fotocelic, da pretvarjajo sončno energijo v električno. Ti pretvorniki so med seboj povezani v skupni sistem. Nastali električni tok se kopiči v posebne naprave- baterije.

Večja kot je površina plošče, več električna energija mogoče dobiti

Moč sončne baterije je odvisna od velikosti polja fotocelic. Vendar to ne pomeni, da so le velika območja sposobna proizvesti potrebno količino električne energije. Na primer, znani kalkulatorji lahko uporabljajo prenosne sončne celice, ki so vgrajene v njihovo ohišje.

Prednosti in slabosti

Prednosti sončne baterije vključujejo:

• enostavnost namestitve in vzdrževanja;
• brez škode za okolje;
• majhna teža plošč;
• tiho delovanje;
• neodvisen od distribucijsko omrežje dobava električne energije;
• nepremičnost strukturnih elementov;
• nizki proizvodni stroški;
• dolga življenjska doba.

Slabosti sončne baterije vključujejo:

• zapletenost proizvodnega procesa;
• neuporabnost v temi;
• potreba po velikem območju za namestitev;
• dovzetnost za kontaminacijo.

Čeprav je izdelava sončne baterije delovno intenziven postopek, jo lahko sestavite sami.

Orodja in materiali

Če ni mogoče kupiti že pripravljene sončne baterije za vaš dom, jo ​​lahko naredite sami.

Za izdelavo sončne baterije boste potrebovali:

• fotocelice (za ustvarjanje sončne plošče);
• komplet posebnih vodnikov (za povezovanje fotocelic);
• aluminijasti vogali (za telo);
• Schottkejeve diode;
• pritrdilna oprema;
• vijaki za pritrditev;
• polikarbonatna plošča (prozorna);
• silikonska tesnilna masa;
• spajkalnik

Izbira fotocelic

Danes proizvajalci potrošnikom ponujajo izbiro dveh vrst naprav. Sončne celice iz monokristalnega silicija imajo izkoristek do 13%. Zanje je značilna nizka učinkovitost v oblačnem vremenu. Sončne celice iz polikristalnega silicija imajo izkoristek do 9%, vendar lahko delujejo ne le v sončnih, ampak tudi v oblačnih dneh.

Za zagotovitev koče ali majhne zasebna hiša elektrike, zadostuje uporaba polikristalov.

Pomembne informacije: Fotocelice je priporočljivo kupiti pri enem proizvajalcu, saj celice različne znamke imajo lahko znatne razlike, kar vpliva na učinkovitost delovanja in proces montaže ter povzroči višje stroške energije med delovanjem.

Pri izbiri fotocelic morate biti pozorni na naslednje:

• večja kot je celica, tem več energija, ki jo proizvaja;
• elementi istega tipa ustvarjajo enako napetost (odvisno od velikosti ta indikator ni odvisno).

Za določitev moči sončne baterije je dovolj, da ustvarjeni tok pomnožimo z napetostjo.

Polikristalne sončne celice je zelo enostavno razlikovati od monokristalnih. Prvo vrsto odlikuje svetlo modra barva in kvadratna oblika. Monokristalne sončne celice so temnejše, na robovih so odrezane.

Poli- in monokristalne plošče je enostavno ločiti že na prvi pogled

Ne smete dajati prednosti izdelkom z znižano ceno, saj jih lahko zavrnete - to so deli, ki niso opravili tovarniškega preizkusa. Bolje je uporabiti storitve zaupanja vrednih dobaviteljev, ki, čeprav ponujajo blago na visoka cena, vendar so odgovorni za njegovo kakovost. Če nimate izkušenj s sestavljanjem sončnih celic, je priporočljivo kupiti več testnih vzorcev za vajo in šele nato kupiti izdelke za izdelavo same baterije.

Nekateri proizvajalci zaprejo sončne celice v vosek, da preprečijo poškodbe med transportom. Vendar se ga je precej težko znebiti zaradi velike nevarnosti poškodbe plošč, zato je priporočljiv nakup sončnih celic brez voska.

Navodila za izdelavo

Postopek izdelave sončne baterije je sestavljen iz več faz:

1. Priprava fotocelic in spajkanje vodnikov.
2. Izdelava korpusa.
3. Montaža elementov in tesnjenje.

Priprava fotocelic in spajkanje vodnikov

Komplet fotocelic je sestavljen na mizi. Recimo, da proizvajalec navede moč 4 W in napetost 0,5 voltov. V tem primeru morate za izdelavo 18 W sončne celice uporabiti 36 sončnih celic.

S spajkalnikom z močjo 25 W se narišejo konture, ki tvorijo spajkane kositrne žice.

Kakovost spajkanja je glavna zahteva za učinkovito delo sončna baterija

Pomembne informacije: Priporočljivo je, da spajkanje izvajate na ravni, trdi površini.

Nato so vse celice med seboj povezane v skladu z električni diagram. Pri priključitvi solarne plošče lahko uporabite enega od dveh načinov: vzporedno ali zaporedno povezavo. V prvem primeru so pozitivni priključki povezani s pozitivnimi priključki, negativni priključki pa z negativnimi priključki. Nato se priključki z različnimi polnjenji povežejo z baterijo. Serijska povezava omogoča povezavo nasprotnih nabojev z izmeničnim pritrjevanjem celic skupaj. Po tem se preostali konci izpeljejo do akumulatorja.

Pomembne informacije: Ne glede na vrsto povezave, ki jo izberete, je potrebno zagotoviti bypass diode, ki so nameščene na priključku “plus”. Schorkejeve diode so idealne. Preprečujejo praznjenje naprave ponoči.

Ko je spajkanje končano, morate celice odnesti na sonce, da preverite njihovo delovanje. Če je funkcionalnost normalna, lahko začnete sestavljati ohišje.

Naprava je preverjena sončna stran

Kako sestaviti ohišje

• Pripravite aluminijaste vogale z nizkimi stranicami.
• Luknje so vnaprej narejene za strojno opremo.
• Potem naprej notranji del na aluminijasti kotiček se nanese silikonska tesnilna masa (priporočljivo je narediti dve plasti). Tesnost in življenjska doba solarne baterije sta odvisni od tega, kako dobro je nanešena. Pomembno je biti pozoren na odsotnost nezasedenih mest.
• Po tem se postavi v okvir prozoren list polikarbonat in je tesno pritrjen.
• Ko se tesnilna masa posuši, se pritrdi okovje z vijaki, kar bo zagotovilo bolj zanesljivo pritrditev.

Glede na krhkost konstrukcije je priporočljivo najprej ustvariti okvir in šele nato namestiti fotocelice

Pomembne informacije: Poleg polikarbonata lahko uporabite pleksi steklo ali antirefleksno steklo.

Montaža elementov in tesnjenje

• jasno prozoren material od onesnaženja.
• Namestite fotocelice znotraj polikarbonatne plošče na razdalji 5 mm med celicami. Da bi se izognili napakam, najprej naredite oznake.
• Na vsako fotocelico nanesite montažni silikon.

Za podaljšanje življenjske dobe solarne baterije je priporočljivo, da njene elemente nanesete s pritrdilnim silikonom in pokrijete s hrbtno ploščo

• Po tem je pritrjena zadnja plošča. Ko se silikon strdi, morate zatesniti celotno strukturo.

Tesnjenje konstrukcije bo zagotovilo tesno prileganje plošč drug drugemu

Video: Izdelava sončne baterije z lastnimi rokami doma

Pravila namestitve

Da bi lahko sončno baterijo maksimalno izkoristili, je pri namestitvi naprave priporočljivo upoštevati določena pravila:

1. Izbrati morate pravo mesto.Če sončno ploščo postavite tam, kjer je stalna senca, bo naprava neučinkovita. Na podlagi tega ni priporočljivo namestiti naprave v bližini dreves; priporočljivo je izbrati odprto mesto. Mnogi ljudje namestijo sončno celico na streho svoje hiše.
2. Pri namestitvi morate napravo usmeriti proti soncu. Treba je doseči največji vpliv njegovih žarkov na fotocelice. Na primer, če ste na severu, morate sprednjo stran sončne plošče usmeriti proti jugu.
3. Določitev naklona naprave ima pomembno vlogo. Odvisno je tudi od geografska lega. Menijo, da mora biti kot naklona zemljepisne širine, v kateri je nameščena baterija. Pri postavitvi v območje ekvatorja boste morali prilagoditi kot naklona glede na letni čas. Korekcija bo znašala 12 stopinj, pri čemer bo upoštevan dvig in padec poleti oziroma pozimi.
4. Priporočljivo je, da solarni panel namestite na dostopno mesto. Med uporabo naprave se na sprednji strani nabira umazanija in zimski čas postane prekrita s snegom, posledično pa se zmanjša proizvodnja energije. Zato je treba občasno očistiti baterijo in odstraniti obloge s sprednje plošče.

Izdelava naprave iz improviziranih materialov

Do danes so obrtniki razvili načine za ustvarjanje sončnih kolektorjev iz odpadnih materialov, a ali so takšni prihranki upravičeni?

Uporaba starih tranzistorjev

Za izdelavo sončne baterije lahko uporabite stare tranzistorje. Če želite to narediti, jim odrežite pokrove in pritrdite naprave v primež ob robu. Napetost se nato meri pod vplivom svetlobe. Določiti ga je treba na vseh sponkah naprave, da se zaznajo največje vrednosti. Napetost je odvisna od moči tranzistorja, pa tudi od dimenzij kristala.

Previdno morate odrezati pokrov tranzistorja, sicer se lahko poškoduje. tanke žice, ki so povezani s polprevodniškim kristalom

Po tem lahko začnete izdelovati sončno baterijo. Če uporabite pet tranzistorjev in jih zaporedno povežete, lahko dobite napravo z dovolj moči za napajanje kalkulatorja. Okvir je sestavljen iz plastične pločevine. Za izhod tranzistorja je potrebno izvrtati luknje. Kalkulator, ki temelji na takšni sončni bateriji, deluje stabilno, vendar ne sme biti oddaljen več kot 30 cm od vira svetlobe. Za najboljše rezultate Priporočljivo je uporabiti drugo verigo tranzistorjev.

Uporaba diod

Za sestavljanje sončne celice boste potrebovali veliko diod. Poleg tega se uporablja substratna plošča. Med proizvodnim procesom se uporablja spajkalnik.

Najprej morate odpreti notranji kristal, tako da nanj padejo sončni žarki. Da bi to naredili, je zgornji del diode odrezan in odstranjen. Spodnji del, kjer se nahaja kristal, je treba segreti plinski štedilnik približno 20 sekund. Ko se kristalni spajk stopi, ga je mogoče enostavno odstraniti s pinceto. Podobna manipulacija se izvede z vsako diodo. Kristale nato prispajkamo na ploščo.

Elementi sončne baterije iz diod so med seboj povezani s pomočjo tankih bakrene žice

Za pridobitev 2–4 V zadostuje 5 blokov, sestavljenih iz petih zaporedno spajkanih kristalov. Bloki so nameščeni vzporedno drug z drugim.

Naprava iz bakrene pločevine

Za izdelavo sončne baterije iz bakrenih plošč boste potrebovali:

• same bakrene pločevine;
• dve aligatorski sponki;
• mikroampermeter z visoko občutljivostjo;
• električni štedilnik (najmanj 1000 W);
• plastična steklenica z odrezanim vrhom;
• dve žlici kuhinjske soli;
• voda;
• brusni papir;
• Škarje za pločevino.

Postopek:

1. Najprej odrežite kos bakra, ki je enake velikosti kot grelno telo na štedilniku. Površino pločevine očistite iz maščobe in jo obrusite z brusnim papirjem, nato pa jo postavite na peč in segrejte na najvišji temperaturi.
2. Ko nastane oksid, lahko opazimo večbarvne vzorce. Počakati morate, da postane črna, nato pa bakreno pločevino pustiti segrevati še približno pol ure. Po tem času se peč izklopi. List ostane na njem za počasno ohlajanje.
3. Ko črni oksid izgine, je treba baker sprati pod tekoča voda.
4. Nato iz celega lista izrežite kos podobne velikosti. Oba dela postavite v plastično steklenico. Pomembno je, da se med seboj ne dotikajo.
5. S sponkami pritrdite bakrene plošče na stene steklenice. Žica iz čisti skrilavec priključite na pozitivni terminal merilni instrument, in od bakra z oksidom - do negativnega.
6. Sol raztopite v majhni količini vode. Slana voda previdno nalijte v plastenko in pazite, da ne zmočite kontaktov. Raztopine mora biti toliko, da ne prekrije popolnoma plošč. Sončna baterija je pripravljena, lahko izvajate poskuse.

Ko postavite bakrene plošče v posodo, jih morate previdno upogniti, da se prilegajo, ne da bi se zlomile.

Ali obstaja korist?

Učinkovitost naprave iz tranzistorjev je zelo nizka. Razlog za to je velika površina same naprave in majhna velikost sončna celica (polprevodnik). Tako sončna baterija na osnovi tranzistorjev ni postala razširjena, podobne naprave Primerno samo za zabavo.

Diode ponavadi porabljajo tok in spontano svetijo. Zato bodo nekatere diode pri izdelavi sončne baterije proizvajale električno energijo, preostale naprave pa jo bodo, nasprotno, porabile. Iz tega lahko sklepamo, da je učinkovitost takšne naprave nizka.

Za osvetlitev žarnice iz sončne plošče, ki temelji na bakrenih ploščah, boste morali uporabiti veliko število material. Na primer, za delovanje 1000 W peči je potrebnih 1.600.000 m² bakra. Za namestitev takšne naprave na streho hiše bo njena površina 282 m². In vsi napori bi šli v to, da bi zagotovili delovanje ene peči. V praksi uporaba takšne sončne baterije nima smisla.

Kljub relativno visokim stroškom se solarni paneli dokaj hitro povrnejo. Preizkusite ta okolju prijazen način pridobivanja energije z izdelavo lastne sončne celice.

Ljudje že dolgo razmišljajo, kako bi dobili električno energijo iz sonca. Potem se pojavi vprašanje: "Kako narediti sončni kolektor?. Konec koncev, če je vaša hiša polna električne naprave, je zelo ekonomično. Še posebej poleti, ko je sonce ves dan. Lahko naredite svojo sončno ploščo in to vas ne bo stalo veliko denarja - stalo bo od 300 do 400 dolarjev. V zameno boste prejeli stalni vir električna energija. Ne bo vam več treba skrbeti, da bo izklopljen in ne boste mogli uporabljati električnih naprav. Če želite torej ugotoviti, kako narediti sončno baterijo, morate razumeti načelo njenega delovanja. Še več, če morate doma namestiti sončno baterijo.

V bistvu sončna baterija pretvarja energijo, prejeto od sonca, v električno energijo, zahvaljujoč posebnim fotovoltaičnim pretvornikom.

Celotno bistvo dela temelji na fotoelektričnem učinku. Sončna svetloba zadene sončne celice in s tem izloči nezasedene elektrone iz zadnjih orbit vsakega od atomov, ki so na silicijevi rezini. Ta svetloba nato postane izmenični tok, ki se lahko uporablja za elektrifikacijo doma.

Načelo samostojne izdelave sončne baterije

Torej, kako narediti svojo lastno sončno ploščo? Za izdelavo solarnega sistema z lastnimi rokami potrebujete:

• Aluminijast ali lesen okvir
• Podlaga iz vlaknene plošče
• Navadno steklo ali pleksi steklo
• Diode in vodniki
• Fotocelice

Samo ena doma izdelana sončna baterija bo imela približno 36 celic in vsaka bo potrebovala napetost 0,5 volta. To pomeni 18 voltov na sončno ploščo.

Mimogrede, zaradi krhkosti plošč je treba z njimi ravnati čim bolj previdno in iz istega razloga je priporočljivo kupiti nekaj več kosov, da jih imate doma rezervne, če se kaj zgodi.

Prednost samosestavljanje Prednost sončne baterije je v tem, da lahko naredite osnovo, nato pa ji dodate moč z nakupom dodatnih elementov.

Ni potrebe po velikih baterijah, saj bodo težave pri njihovi namestitvi in ​​izbiri kota naklona. Poleg tega bodo najverjetneje ujeli veter, kar je zelo nevarno.

In, mimogrede, ne pozabite, da nikakor ne morete zagotoviti 220 voltov od sonca, ker bo to zahtevalo ogromno baterijo. Ena plošča lahko proizvede tok, katerega napetost bo 0,5 V. Idealna možnost je, če ima sončni kolektor napetost 18 voltov, vendar bo to zahtevalo izračun števila fotocelic. Izdelava sončnih kolektorjev ni lahko, a tudi težko. IN v tem primeru Zanima nas ploščati sončni kolektor.

Sestavljanje okvirja

Zdaj pa začnimo reševati vprašanje: "Kako sestaviti sončno baterijo lastne proizvodnje?"

Prva stvar, ki jo naredijo pri izdelavi domačih sončnih kolektorjev, je ustvariti nekakšno zaščitno lupino - ohišje. Lahko se izdela z aluminijastimi vogali ali lesenimi bloki. Če se uporablja kovinska podlaga, bo treba eno od polic posneti pod kotom 45 stopinj z uporabo datoteke, medtem ko bo druga polica odsevana pod enakim kotom. Izrezane dele okvirja bo treba zasukati s kvadrati, ki so izdelani iz istega materiala. Ko je okvir pripravljen, morate nanj s silikonom prilepiti posebno zaščitno steklo.

Spajkanje plošč

Prva stvar, ki jo morate vedeti, je, da se napetost poveča, ko serijsko povezavo in tok vzporedno.

Silicijeve rezine je treba položiti na steklo tako, da je med njimi majhna razdalja - približno 5 mm na vsaki strani. To je potrebno za preprečitev širjenja komponent med temperaturnim segrevanjem, saj ni radiatorja. Pretvorniki imajo dve progi - to sta plus in minus. Deli bodo morali biti zaporedno povezani v eno vezje. Prevodnike iz najnovejših radijskih komponent bo treba priključiti na skupno vodilo.

Da preprečite, da bi se baterija ponoči sama izpraznila, je priporočljivo namestiti Schottky diodo 31DQ0 na srednji kontakt.

Ko so vsi elementi spajkani, preverite odčitek napetosti na izhodu z multimetrom. Biti mora vsaj 18–19 voltov.

Diodna sončna celica

Izdelava sončnih kolektorjev doma ni omejena le na eno metodo. Energijo sonca lahko prejemate z diodami D223B. Dobri so zaradi visoke napetosti in steklenega ohišja.

Kako narediti:

1. Vse radijske komponente je treba postaviti v posebno posodo in napolniti z acetonom za približno nekaj ur.
2. Nato poiščite nekovinsko ploščo in jo označite za prihodnje komponente, ki bodo sestavljale napajalnik.
3. Z multimetrom poiščite plus na vsaki diodi in jo rahlo upognite. Pomembno je, da so diode spajkane navpični položaj, bo na ta način mogoče pridobiti bistveno višjo generacijsko napetost.

Tako lahko v treh korakih naredite sončni kolektor z lastnimi rokami.

Solarna baterija iz folije

Kako je sončna baterija izdelana iz diod, je zdaj jasno. več dober način: Baterijo lahko naredite iz folije. Toda njegova moč bo manjša kot pri prejšnjih metodah.

Navodila:

1. Potrebovali boste bakreno folijo s površino 45 kvadratnih metrov. glej. Treba ga je razmastiti.
2. Z brusnim papirjem odstranite oksidni film.
3. Zdaj morate postaviti folijo na gorilnik, katerega moč naj bo manjša od 1,1 kW. Potrebno je segrevati, dokler se ne začnejo pojavljati rdeče-oranžne lise.
4. Po tem je potrebno segrevati še pol ure, da nastane oksidni film zahtevane debeline.
5. Nato je treba cvrtje ustaviti in pustiti, da se list ohladi skupaj s štedilnikom.
6. Ostanke odstranite s tekočo vodo, vendar brez upogibanja pločevine.
7. Obrežite z plastična steklenica grlo 2-2,5 litra in vanj položite dva kosa folije. Ne bi smeli biti povezani. So fiksni posebno objemko Tip "krokodil".
8. Obdelanemu kosu bo šel minus, drugemu pa plus.
9. Zdaj morate tam vliti raztopino soli. Njegova raven mora biti nekoliko pod zgornjim robom elektrod - približno 2,5 cm. Pripravljena je iz 2-4 žlic soli.

Domače sončne celice so odlična rešitev. In kot vidite, obstaja veliko načinov za izdelavo: sončna baterija iz tranzistorjev, sončni kolektor iz aluminijastih pločevink, iz folije, iz diod. In to še ni vse. Sestavljanje sploh ni težko, če razumete načelo njegovega delovanja. Ona seveda ne bo mogla vprašati cela hiša ali dacha, ampak kot dodatna baterija za polnjenje telefona ali drugega majhna oprema bo v redu. Pri izdelavi sončne baterije doma bodite zelo previdni in dosledno upoštevajte vsa navodila.

Vsebina:

Varnost udobne razmere bivališče v moderna stanovanja zasebni domovi pa ne morejo brez električne energije, katere potrebe nenehno naraščajo. Vendar pa cene za ta nosilec energije rastejo dovolj redno. Skladno s tem se povečajo skupni stroški vzdrževanja stanovanj. Zato sončna baterija za zasebni dom, ki jo naredite sami, skupaj z drugimi postaja vse bolj pomembna alternativnih virov električna energija. Ta metoda omogoča energetsko neodvisnost objekta v pogojih nenehnega naraščanja cen in izpadov električne energije.

Učinkovitost sončnih kolektorjev

Težava avtonomno napajanje aparati in oprema v zasebnih domovih so že dolgo obravnavani. Ena izmed alternativnih možnosti napajanja je sončna energija, ki sodobne razmere našel široka uporaba v praksi. Edini dejavnik, ki povzroča dvome in polemike, je učinkovitost sončnih kolektorjev, ki ne izpolnjuje vedno pričakovanj.

Učinkovitost sončnih kolektorjev je neposredno odvisna od količine sončna energija. Tako bodo baterije najbolj učinkovite v regijah, kjer prevladujejo sončni dnevi. Tudi v idealno Učinkovitost baterije je le 40%, v realnih razmerah pa je ta številka precej nižja. Drugo stanje normalno delovanje leži v razpoložljivosti pomembnih območij za namestitev avtonomnega solarni sistemi. Če za podeželska hiša To sicer ni resen problem, vendar morajo etažni lastniki rešiti še marsikatero dodatno tehnično težavo.

Zasnova in princip delovanja

Delovanje sončnih kolektorjev temelji na sposobnosti fotocelic, da pretvarjajo sončno energijo v električno. Vsi skupaj so zbrani v obliki večceličnega polja, združenega v skupni sistem. Delovanje sončne energije spremeni vsako celico v vir električnega toka, ki se zbira in shranjuje v baterijah. Dimenzije celotne površine takšnega polja neposredno vplivajo na moč celotne naprave. Se pravi, da se s povečanjem števila fotocelic ustrezno poveča tudi količina proizvedene električne energije.

To sploh ne pomeni tega zahtevana količina elektriko lahko proizvede le zelo velike površine. Malih gospodinjskih aparatov, ki uporabljajo sončno energijo, je veliko – kalkulatorji, svetilke in druge naprave.

V sodobnem podeželske hiše Svetlobne naprave na sončno energijo postajajo vse bolj priljubljene. Te preproste in ekonomične naprave osvetljujejo vrtne poti, terase in druga potrebna mesta. IN temen čas dan, se porabi električna energija, ki se akumulira čez dan, ko sije sonce. Uporaba energetsko varčnih sijalk vam omogoča dolgotrajno porabo akumulirane električne energije. Rešitev glavnih problemov oskrbe z energijo poteka s pomočjo drugih, zmogljivejših sistemov, ki omogočajo proizvodnjo zadostne količine električne energije.

Glavne vrste sončnih kolektorjev

Preden začnete sami izdelovati sončne celice, je priporočljivo, da se seznanite z njihovimi glavnimi vrstami, da izberete najprimernejšo možnost zase.

Vsi pretvorniki sončne energije so glede na strukturo in strukturo razdeljeni na filmske in silicijeve oblikovne značilnosti. Prvo možnost predstavljajo tankoplastne baterije, kjer so pretvorniki izdelani v obliki filma, narejenega z posebna tehnologija. Te strukture so znane tudi kot polimerne strukture. Namestijo se lahko na poljubno razpoložljivo mesto, vendar zahtevajo veliko prostora in imajo nizek koeficient koristno dejanje. Tudi povprečna oblačnost lahko zmanjša učinkovitost filmskih naprav za 20 %.

Silicijeve baterije so na voljo v treh vrstah:

• . Zasnova je sestavljena iz številnih celic z vgrajenimi silicijevimi pretvorniki. Spojeni so skupaj in napolnjeni s silikonom. So enostavni za uporabo, lahki, prilagodljivi in ​​vodoodporni. Toda za zagotovitev učinkovitega delovanja takih baterij je potrebno neposredno ukrepanje sončni žarki. Kljub relativno visoka učinkovitost- do 22 %, ko se pojavi oblačnost, se lahko proizvodnja električne energije bistveno zmanjša ali popolnoma ustavi.
• . V primerjavi z monokristalnimi imajo v celicah nameščenih več pretvornikov. Njihova namestitev je bila izvedena v različne smeri, kar bistveno poveča učinkovitost delovanja tudi pri šibki svetlobi. Te baterije so najbolj razširjene predvsem v urbanih okoljih.
• Amorfna. Imajo nizko učinkovitost - le 6%. Vendar pa veljajo za zelo obetavne zaradi svoje sposobnosti absorpcije svetlobni tok mnogokrat več kot prvi dve vrsti.

Vse obravnavane vrste solarnih panelov so izdelane v tovarnah, zato njihova cena ostaja zelo visoka. V zvezi s tem lahko poskusite sami izdelati sončno baterijo z uporabo poceni materialov.

Izbira materialov in delov za izdelavo sončne baterije

Zaradi visokih stroškov avtonomni viri Ker zaradi sončne energije niso na voljo za široko uporabo, lahko domači mojstri poskusijo organizirati izdelavo sončnih kolektorjev z lastnimi rokami iz odpadnih materialov. Ne smemo pozabiti, da pri izdelavi baterije ni mogoče zadovoljiti samo z razpoložljivimi materiali. Zagotovo boste morali kupiti tovarniške dele, tudi če niso novi.

Pretvornik sončne energije je sestavljen iz več osnovnih elementov. Prvič, to je sama baterija določene vrste, o kateri smo že govorili zgoraj. Sledi krmilnik baterije, ki nadzoruje stopnjo napolnjenosti baterij s prejetim električni udar. Naslednji element so baterije, ki hranijo elektriko. IN obvezno bodo potrebovali transformacijo D.C. v spremenljivko. Vsi so torej domači gospodinjski aparati, zasnovan za 220 voltov, bo lahko normalno deloval.

Vsak od teh elementov je mogoče prosto kupiti na trgu elektronike. Če obstajajo določeni teoretično znanje in praktične spretnosti, večino jih je mogoče zbrati samostojno z uporabo standardne sheme, vključno s krmilnikom sončne baterije. Za izračun moči pretvornika morate vedeti, za kakšen namen se bo uporabljal. To je lahko le razsvetljava ali ogrevanje, pa tudi popolno zadovoljevanje potreb objekta. V zvezi s tem bodo izbrani materiali in komponente.

Ko izdelujete sončno baterijo z lastnimi rokami, morate določiti ne le moč, temveč tudi delovno napetost omrežja. Dejstvo je, da lahko sončna energetska omrežja delujejo na konstanten oz izmenični tok. Slednja možnost velja za bolj zaželeno, saj omogoča distribucijo električne energije potrošnikom na razdalji več kot 15 metrov. Pri uporabi polikristalnih baterij od enega kvadratni meter v povprečju lahko dobite približno 120 vatov v eni uri. To pomeni, da bodo za pridobitev 300 kW na mesec potrebni sončni kolektorji s skupno površino 20 m2. Točno toliko porabi običajna družina 3-4 ljudi.

V zasebnih domovih in vikendah se uporabljajo sončne celice, od katerih vsaka vključuje 36 elementov. Moč ene plošče je približno 65 W. V majhni zasebni hiši ali podeželski hiši je 15 plošč, ki lahko proizvajajo električna energija do 5 kW na uro. Po izvedbi predhodnih izračunov lahko kupite pretvorbene plošče. Sprejemljivo je kupiti poškodovane predmete z manjšimi napakami, ki le vplivajo videz baterije. V delovnem stanju je vsak element sposoben oddajati približno 19 V.

Proizvodnja solarnih panelov

Ko so vsi materiali in deli pripravljeni, lahko začnete sestavljati pretvornike. Pri spajkanju elementov je treba med njimi zagotoviti razmik za razširitev znotraj 5 mm. Spajkanje je treba opraviti zelo previdno in previdno. Na primer, če plošče nimajo ožičenja, jih bo treba spajkati ročno. Za delo boste potrebovali 60-vatni spajkalnik, na katerega je zaporedno priključena navadna 100-vatna žarnica.

Vse plošče so zaporedno spajkane druga na drugo. Za plošče je značilna povečana krhkost, zato jih je priporočljivo spajkati z okvirjem. Pri odspajkanju se v vezje skupaj s fotografskimi ploščami vstavijo diode, ki ščitijo fotocelice pred razelektritvijo, ko se svetloba zmanjša ali nastopi popolna tema. V ta namen so polovice plošče združene v skupno vodilo, ki se nato odda na priključni blok, zaradi česar se ustvari srednja točka. Iste diode ščitijo baterije pred izpraznitvijo ponoči.

Eden glavnih pogojev za učinkovito delovanje baterije je visokokakovostno spajkanje vse točke in vozlišča. Pred namestitvijo podlage je treba ta mesta preizkusiti. Za izhodni tok je priporočljivo uporabiti vodnike z majhnim prečnim prerezom, na primer zvočniški kabel v silikonski izolaciji. Vse žice so pritrjene s tesnilom. Po tem se izbere material za površino, na katero bodo pritrjene plošče. večina primerne lastnosti ima steklo, ki veliko bolje prepušča svetlobo kot karbonatno ali pleksi steklo.

Pri izdelavi sončne baterije iz improviziranih materialov morate poskrbeti za škatlo. Običajno je škatla izdelana iz lesen tram ali aluminijasti kotiček, po katerem je steklo nameščeno vanj na tesnilo. Tesnilna masa mora zapolniti vse nepravilnosti in se nato popolnoma posušiti. Zaradi tega prah ne bo prišel v notranjost, fotografske plošče pa se med delovanjem ne bodo umazale.

Nato je na steklo nameščena plošča s spajkanimi fotocelicami. Lahko se popravi na različne načine, pa najbolj optimalne možnosti veljajo za prozorno epoksi smolo ali tesnilno maso. Epoksi smola Celotno površino stekla enakomerno prekrijemo, nato pa nanj namestimo pretvornike. Pri uporabi tesnilne mase se pritrditev izvaja na točkah v središču vsakega elementa. Na koncu montaže bi morali dobiti zaprto ohišje, znotraj katerega je nameščena sončna baterija. Končana naprava proizvede približno 18-19 voltov, kar je povsem dovolj za polnjenje baterijo pri 12 voltih.

Možnost ogrevanja doma

Ko bo domača sončna baterija sestavljena, jo bo verjetno vsak lastnik želel preizkusiti v akciji. večina pomembno vprašanje upošteva se ogrevanje hiše, zato se najprej preverijo možnosti ogrevanja na sončno energijo.

Za ogrevanje se uporabljajo sončni kolektorji. Uporaba vakuumskega zbiralnika sončna svetloba spremeni v toploto. Tanke steklene cevke so napolnjene s tekočino, ki jo sonce segreva in oddaja toploto vodi v zalogovniku. V našem primeru ta metoda ni primerna, ker govorimo o izključno o pretvarjanju sončne energije v električno.

Vse je odvisno od moči uporabljene naprave. Vsekakor bo segrevanje vode v kotlu porabilo večino prejete energije. Če se 100 litrov vode segreje na 70-80 stopinj, bo trajalo približno 4 ure. Poraba električne energije vodnega kotla z grelnimi elementi 2 kW bo 8 kW. Pri proizvodnji električne energije 5 kW na uro ne bo težav. Ko pa je površina baterije manjša od 10 m2, ogrevanje zasebne hiše z njihovo pomočjo postane nemogoče.