Kako sami napraviti solarnu bateriju: upute korak po korak

DIY solarna baterija od improviziranih sredstava i materijala kod kuće

Unatoč činjenici da živimo u modernom svijetu koji se brzo razvija, kupnja i ugradnja solarnih panela ostaje dio bogatih ljudi. Trošak jedne ploče, koja će proizvoditi samo 100 vata, varira od 6 do 8 tisuća rubalja.To ne računajući činjenicu da će biti potrebno zasebno kupiti kondenzatore, baterije, regulator punjenja, mrežni inverter, pretvarač i druge stvari. Ali ako nemate puno sredstava, ali želite prijeći na ekološki prihvatljiv izvor energije, onda imamo nešto za vas. dobre vijesti - solarni panel može se prikupiti kod kuće. A ako slijedite sve preporuke, njegova učinkovitost neće biti ništa lošija od one komercijalno sastavljene verzije. U ovom dijelu ćemo pogledati montažu korak po korak

Također ćemo obratiti pažnju na materijale od kojih se mogu sastaviti solarni paneli.

Od dioda

Ovo je jedan od najproračunskijih materijala. Ako ćete napraviti solarnu bateriju za svoj dom od dioda, zapamtite da se uz pomoć ovih komponenti sastavljaju samo mali solarni paneli koji mogu napajati sve manje gadgete. Najprikladnije su diode D223B. To su diode sovjetskog tipa, koje su dobre jer imaju staklenu kutiju, zbog svoje veličine imaju veliku gustoću montaže i povoljnu cijenu.

Zatim pripremamo površinu za buduće postavljanje dioda. To može biti drvena daska ili bilo koja druga površina. U njemu je potrebno napraviti rupe na cijelom području, a između rupa je potrebno promatrati razmak od 2 do 4 mm.

Nakon što uzmemo naše diode i umetnemo ih s aluminijskim repovima u ove rupe. Nakon toga, repove je potrebno saviti jedan u odnosu na drugi i zalemiti tako da kada primaju sunčevu energiju, distribuiraju električnu energiju u jedan "sustav".

Naša primitivna staklena diodna solarna ćelija je spremna.Na izlazu može dati energiju od nekoliko volti, što je dobar pokazatelj za sklop rukotvorina.

Od tranzistora

Ova opcija će već biti ozbiljnija od diodne, ali je još uvijek primjer oštre ručne montaže.

Da biste napravili solarnu bateriju od tranzistora, prvo će vam trebati sami tranzistori. Na sreću, mogu se kupiti na gotovo svakom tržištu ili u trgovinama elektronikom.

Nakon kupnje, morat ćete odrezati poklopac tranzistora. Ispod poklopca se krije najvažniji i za nas najvažniji element - poluvodički kristal.

Zatim pripremamo okvir naše solarne baterije. Možete koristiti i drvo i plastiku. Plastika bi svakako bila bolja. U njemu bušimo rupe za izlaze tranzistora.

Zatim ih umetnemo u okvir i lemimo jedni s drugima, poštujući norme "ulaz-izlaz".

Na izlazu, takva baterija može pružiti dovoljno snage za obavljanje poslova, na primjer, kalkulator ili mala diodna žarulja. Opet, takav solarni panel sastavljen je samo iz zabave i ne predstavlja ozbiljan element "napajanja".

Od aluminijskih limenki

Ova opcija je već ozbiljnija od prve dvije. Ovo je također nevjerojatno jeftin i učinkovit način dobivanja energije. Jedina stvar je da će na izlazu biti mnogo više nego u varijantama dioda i tranzistora, i neće biti električni, već toplinski. Sve što vam treba je veliki broj aluminijskih limenki i kutija. Drveno tijelo radi dobro. U slučaju, prednji dio mora biti prekriven pleksiglasom. Bez toga baterija neće raditi učinkovito.

Zatim se pomoću alata probuše tri rupe na dnu svake staklenke.Na vrhu se pak izrađuje rez u obliku zvijezde. Slobodni krajevi su savijeni prema van, što je neophodno kako bi se došlo do poboljšane turbulencije zagrijanog zraka.

Nakon ovih manipulacija, banke se presavijaju u uzdužne linije (cijevi) u tijelo naše baterije.

Zatim se između cijevi i zidova/stražnjeg zida postavlja sloj izolacije (mineralna vuna). Zatim se kolektor zatvara prozirnim staničnim polikarbonatom.

Koje fotonaponske ćelije su najprikladnije za solarnu ploču i gdje ih mogu pronaći

Domaće solarne ploče uvijek će biti korak iza svojih tvorničkih kolega, i to iz nekoliko razloga. Prvo, poznati proizvođači pažljivo odabiru fotoćelije, uklanjajući stanice s nestabilnim ili smanjenim parametrima. Drugo, u proizvodnji solarnih baterija koristi se posebno staklo s povećanim prijenosom svjetlosti i smanjenom reflektivnošću - to je gotovo nemoguće naći u prodaji. I treće, prije prelaska na serijsku proizvodnju, svi parametri industrijskog dizajna testiraju se pomoću matematičkih modela. Kao rezultat, učinak zagrijavanja ćelije na učinkovitost baterije je minimiziran, poboljšan je sustav odvođenja topline, pronađen je optimalni presjek spojnih sabirnica, proučavani su načini smanjenja brzine degradacije fotoćelija itd. nemoguće riješiti takve probleme bez opremljenog laboratorija i odgovarajuće kvalifikacije.

Domaća izrada niske cijene solarni paneli omogućuju izgradnju instalacije, što vam omogućuje da potpuno napustite usluge energetskih tvrtki

Unatoč tome, solarni paneli koji se rade sami pokazuju dobre rezultate i ne zaostaju toliko za industrijskim kolegama. Što se tiče cijene, ovdje imamo dobitak veći od dva puta, odnosno uz istu cijenu domaći proizvodi će dati dvostruko više struje.

Uzimajući u obzir sve navedeno, proizlazi slika koje su solarne ćelije prikladne za naše uvjete. Filmske nestaju zbog neprodaje, a amorfne zbog kratkog vijeka trajanja i niske učinkovitosti. Ostaju stanice kristalnog silicija. Moram reći da je u prvom domaćem uređaju bolje koristiti jeftinije "polikristale". I tek nakon što pokrenete tehnologiju i "napunite ruku", trebali biste prijeći na monokristalne ćelije.

Jeftine nestandardne fotonaponske ćelije prikladne su za uvođenje tehnologije - kao i visokokvalitetni uređaji, mogu se kupiti na stranim trgovačkim podovima

Što se tiče pitanja gdje nabaviti jeftine solarne ćelije, one se mogu pronaći na stranim trgovačkim platformama kao što su Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon itd. Tamo se prodaju kako u obliku pojedinačnih fotoćelija različitih veličina i performansi, tako i gotovi setovi za montažu solarnih panela bilo koje snage.

Je li moguće zamijeniti fotonaponske ploče nečim drugim

Rijetko je da domaći majstor nema dragocjenu kutiju sa starim radio komponentama. Ali diode i tranzistori iz starih prijemnika i televizora i dalje su isti poluvodiči s p-n spojevima, koji, osvijetljeni sunčevom svjetlošću, stvaraju struju. Koristeći ova svojstva i spajajući nekoliko poluvodičkih uređaja, možete napraviti pravu solarnu bateriju.

Za proizvodnju solarne baterije male snage možete koristiti staru bazu elemenata poluvodičkih uređaja

Pažljivi čitatelj odmah će pitati u čemu je kvaka. Zašto plaćati tvornički izrađene mono- ili polikristalne ćelije, ako možete koristiti ono što vam leži doslovno pod nogama. Kao i uvijek, vrag je u detaljima. Činjenica je da najsnažniji germanijski tranzistori omogućuju dobivanje napona od najviše 0,2 V na jakom suncu pri jakosti struje mjerene u mikroamperima. Da biste postigli parametre koje proizvodi ravna silikonska fotoćelija, trebat će vam nekoliko desetaka ili čak stotina poluvodiča. Baterija izrađena od starih radio komponenti dobra je samo za punjenje LED lampiona za kampiranje ili male baterije mobilnog telefona. Za realizaciju većih projekata neizostavne su kupljene solarne ćelije.

Samostalan rad

kako napraviti solarnu bateriju

Odmah želim reći - nemojte se baš nadati da možete sami napraviti uređaj koji će u potpunosti pokriti sve troškove kuće i osigurati zgradu strujom od 220 volti. Dimenzije takve instalacije bile bi ogromne, jer jedna ploča stvara električnu struju napona od samo 0,5 V. Optimalni za domaće proizvode je nazivni napon od 18 volti. Usredotočit ćemo se na ovaj pokazatelj pri izračunu potrebnog broja fotoćelija za bateriju.

Za bolje pričvršćivanje, stavljamo strane na ljepilo i uvijamo ih samoreznim vijcima. Kako bismo olakšali lemljenje blokova, kutiju dijelimo na dva dijela pomoću šipke pričvršćene u sredini kutije.

Što treba uzeti u obzir pri odabiru fotoćelija?

Za izradu takvih solarnih ćelija postoje dvije vrste solarnih ćelija - od polikristalnog silicija i monokristalnih. Međutim, kada ih sastavljate kod kuće vlastitim rukama, morate znati da je učinkovitost prvog dizajna veća od drugog - 17,5% u odnosu na 15%.

To će vam omogućiti da shvatite koliko trebate kupiti solarne ćelije i koliko prostora trebate za ugradnju baterija. Važan je i kut nagiba panela koji bi trebao biti smješten na najsunčanijoj strani doma.

Važno je da se kut nagiba može mijenjati kako bi se improvizirane ploče učinkovitije koristile.

Fotoćelije su spojene pomoću vodiča koji su na njih zalemljeni i serijski i paralelno, što povećava snagu napona i struje, a također vam omogućuje dobivanje energije čak i ako je jedan od njihovih elemenata oštećen.

U solarnim panelima, osim vodiča, postoje i poluvodiči koji ih štite od pregrijavanja – diode. Doista, u mraku, dizajn aktivno apsorbira energiju akumuliranu zbog baterije, koja je konvencionalna olovna baterija.

Sunčeva energija za dobrobit ljudi

Nosači energije ugljikovodika usuđuju se ponestati, a njihova upotreba se ne događa uvijek u čistim tehnološkim procesima. Stoga opažamo stalno onečišćenje okoliša u kojem ljudi žive.

Korištenje alternativnih izvora električne energije spasit će okoliš za buduće generacije. Korištenje solarne energije ima niz prednosti:

• neiscrpni potencijal. Svjetlo je u stanju zadovoljiti potrebe osobe u bilo kojoj količini čiste energije koja mu je potrebna;
• energija tišine.Pretvorba sunčeve svjetlosti u električnu energiju odvija se u potpunoj tišini. To je važan čimbenik koji ovaj proces razlikuje od ostalih metoda dobivanja električne energije;
• slobodno svjetlo. Sunčeve zrake prodiru posvuda i besplatno griju svakog stanovnika. Nakon što je jednom uložio u kupnju solarnih panela, vlasnik može imati jamstvo da će raditi s modulom dvadeset godina.

Zašto ljudi počinju razmišljati o alternativnoj energiji?

Jer žele imati rezervni izvor napajanja.

Prije nego što počnete graditi solarnu bateriju vlastitim rukama kod kuće, morate jasno definirati za što se radi. Ako je to učinjeno kako biste uštedjeli novac, onda morate razumjeti da isplativost izrade "uradi sam" iz improviziranih sredstava ovisi o cijeni upotrijebljenih materijala. S druge strane, ušteda na potrošnom materijalu dovodi do smanjenja vijeka trajanja. Dakle, morate tražiti "zlatnu sredinu".

U najproračunskijoj opciji trebat će vam:

• aluminijski kutak;
• staklo;
• fotoćelije i vodiči;
• diode i materijal okvira;
• brtvilo;
• multimetar;
• lemilica;
• kositar;
• fluks;
• gume za lemljenje;
• brtvilo
• vijci;
• boja i pletenica za izolaciju kabela.

Uređaj

U srži uređaji sa solarnim baterijama leži fenomen fotoelektričnog efekta, koji je u dvadesetom stoljeću otkrio A. Einstein. Pokazalo se da se u nekim tvarima pod djelovanjem sunčeve svjetlosti ili drugih tvari odvajaju nabijene čestice. Ovo otkriće dovelo je 1953. do stvaranja prvog solarnog modula.

Materijal za izradu elemenata su poluvodiči - kombinirane ploče od dva materijala različite vodljivosti.Za njihovu proizvodnju najčešće se koristi polikristalni ili monokristalni silicij s raznim dodacima.

Pod utjecajem sunčeve svjetlosti u jednom sloju se pojavljuje višak elektrona, a u drugom njihov nedostatak. "Dodatni" elektroni ulaze u područje sa svojim nedostatkom, ovaj proces se naziva p-n prijelaz.

Solarna ćelija se sastoji od dva poluvodička sloja različite vodljivosti

Između materijala koji stvaraju višak i manjak elektrona postavlja se sloj barijere koji sprječava prijelaz. To je potrebno kako bi se struja pojavila samo kada postoji izvor potrošnje energije.

Fotoni svjetlosti koji udaraju o površinu izbijaju elektrone i opskrbljuju ih potrebnom energijom za prevladavanje sloja barijere. Negativni elektroni prelaze iz p-vodiča u n-vodič, a pozitivni elektroni kreću suprotnim putem.

Zbog različite vodljivosti poluvodičkih materijala moguće je stvoriti usmjereno kretanje elektrona. Tako se stvara električna struja.

Elementi se međusobno spajaju u seriju, tvoreći ploču veće ili manje površine, koja se naziva baterija. Takve se baterije mogu izravno spojiti na izvor potrošnje. No budući da se sunčeva aktivnost mijenja tijekom dana, a noću potpuno prestaje, koriste se baterije koje akumuliraju energiju tijekom odsutnosti sunčeve svjetlosti.

Neophodna komponenta u ovom slučaju je regulator. Služi za kontrolu punjenja baterije i isključuje bateriju kada je potpuno napunjena.

Struja koju generira solarna ploča je konstantna, da bi se koristila mora se pretvoriti u izmjeničnu struju. Tome služi inverter.

Budući da su svi električni uređaji koji troše energiju dizajnirani za određeni napon, u sustavu je potreban stabilizator za postizanje željenih vrijednosti.

Između solarnog modula i potrošača ugrađuju se dodatni uređaji

Samo ako su sve te komponente prisutne, moguće je dobiti funkcionalan sustav koji potrošače opskrbljuje energijom i ne prijeti da ih onesposobi.

Dizajn sustava i odabir mjesta

Projektiranje solarnog sustava uključuje izračune potrebne veličine solarne ploče. Kao što je gore spomenuto, veličina baterije obično je ograničena skupim fotonaponskim ćelijama.

Solarna ćelija mora biti postavljena pod određenim kutom, što bi osiguralo maksimalnu izloženost silikonskih pločica sunčevoj svjetlosti. Najbolja opcija su baterije koje mogu promijeniti kut nagiba.

Mjesto ugradnje solarnih ploča može biti najrazličitije: na tlu, na kosi ili ravni krov kuće, na krovovima pomoćnih prostorija.

Jedini uvjet je da baterija mora biti postavljena na sunčanoj strani mjesta ili kuće, a ne zasjenjena visokom krošnjom drveća. U tom slučaju, optimalni kut nagiba mora se izračunati po formuli ili pomoću specijaliziranog kalkulatora.

Kut nagiba ovisit će o lokaciji kuće, godišnjem dobu i klimi. Poželjno je da baterija ima mogućnost promjene kuta nagiba prateći sezonske promjene visine sunca, jer. najučinkovitije djeluju kada sunčeve zrake padaju strogo okomito na površinu.

Za europski dio zemalja ZND-a, preporučeni kut stacionarnog nagiba je 50 - 60 º.Ako dizajn predviđa uređaj za promjenu kuta nagiba, tada je zimi bolje postaviti baterije pod 70 º prema horizontu, ljeti pod kutom od 30 º

Proračuni pokazuju da 1 četvorni metar solarnog sustava omogućuje dobivanje 120 vata. Stoga se izračunima može utvrditi da je za opskrbu prosječne obitelji električnom energijom u količini od 300 kW mjesečno potreban solarni sustav od najmanje 20 četvornih metara.

Bit će problematično odmah instalirati takav solarni sustav. Ali čak i instalacija baterije od 5 metara pomoći će uštedjeti energiju i dati skroman doprinos ekologiji našeg planeta. Također preporučujemo da se upoznate s principom izračuna potrebnog broja solarnih panela.

Solarna baterija se može koristiti kao rezervni izvor energije u slučaju čestog gašenja centraliziranog napajanja. Za automatsko prebacivanje potrebno je osigurati sustav neprekinutog napajanja.

Takav je sustav prikladan jer se pri korištenju tradicionalnog izvora električne energije istovremeno puni akumulator solarnog sustava. Oprema koja opslužuje solarnu bateriju nalazi se unutar kuće, pa je za nju potrebno osigurati posebnu prostoriju.

Prilikom postavljanja baterija na kosi krov kuće, ne zaboravite na kut ploče, idealno kada baterija ima uređaj za sezonsku promjenu kuta nagiba

Ugradnja i spajanje solarne baterije na potrošače

Iz niza razloga domaći solarni panel je prilično krhak uređaj, stoga zahtijeva uređenje pouzdanog potpornog okvira.Idealna opcija bi bio dizajn koji vam omogućuje orijentaciju izvora slobodne električne energije u obje ravnine, ali složenost takvog sustava najčešće je jak argument u korist jednostavnog nagnutog sustava. To je pomični okvir koji se može postaviti pod bilo kojim kutom u odnosu na svjetiljku. Jedna od opcija za okvir srušen s drvene grede prikazana je u nastavku. Za njegovu izradu možete koristiti metalne kutove, cijevi, gume itd. - sve što vam je pri ruci.

Crtež okvira solarne ploče

Za spajanje solarne ploče na baterije potreban vam je regulator punjenja. Ovaj uređaj će pratiti stupanj napunjenosti i pražnjenja baterija, kontrolirati izlaznu struju i prebaciti se na mrežno napajanje u slučaju značajnog pada napona. Uređaj potrebne snage i potrebne funkcionalnosti može se kupiti na istim prodajnim mjestima gdje se prodaju fotoćelije. Što se tiče napajanja kućanskih potrošača, to će zahtijevati transformaciju niskonaponskog napona u 220 V. Drugi uređaj, pretvarač, uspješno se nosi s tim. Moram reći da domaća industrija proizvodi pouzdane uređaje s dobrim karakteristikama performansi, tako da se pretvarač može kupiti na licu mjesta - u ovom slučaju "pravo" jamstvo će biti bonus.

Jedna solarna baterija neće biti dovoljna za potpuno napajanje kod kuće - trebat će vam i baterije, regulator punjenja i inverter

Sve o montaži solarnih ćelija

Kada završite s okvirom, počnite sastavljati fotoćelije.Za početnike je preporučljivo započeti stvaranjem male baterije, ostavljajući neke ploče za zamjenu u slučaju oštećenja. tijekom lemljenja. Ovi dijelovi čine 4 reda (po 12 elemenata).

Maksimalna ukupna snaga trebala bi biti oko 85 vata:

• ako se za bateriju koristi mnogo ćelija, na samom početku ih je potrebno razvrstati prema broju proizvedenih volti. Inače će element s najmanje volti biti otpor;
• elementi se polažu na okvir s obrnutom stranom, t.j. niz prednju površinu. Zatim pripremite lemilo, fluks, alkohol, pamučne briseve;
• zatim prijeđite na lemljenje. Proces lemljenja se provodi pažljivo, jer se uz jaku silu elementi mogu oštetiti. spojni vodiči jednog elementa postavljeni su tako da prelaze mjesta lemljenja na poleđini drugog elementa;
• u sljedećoj fazi prelaze na lemljenje gume od dva milimetra na solarne ćelije - proces je jednostavan, ali prilično rutinski. Veličina gume određuje se na temelju širine dvaju elemenata i udaljenosti između njih (0,5-1 cm). Sve ostale gume mjere se prema duljini prve.
• Sada, navlažite pamučni štapić u alkoholu, odmastite mjesta na kojima će guma biti lemljena. Zatim se ta mjesta crtaju olovkom, što nije potrebno za gumu koja je već kalajisana. Zatim se guma pažljivo zalemi lemilom. Nema potrebe dodavati lem - na sabirnici ima dovoljno lema za kvalitetno lemljenje.
• Glavna stvar je da nema izbočina koje, kada se polože na staklo, mogu dovesti do oštećenja elemenata. Mjesta lemljenja ponovno se brišu pamučnim štapićem navlaženim alkoholom kako bi se uklonili ostaci lema. Dakle, svi elementi su zalemljeni;
• kada su sve gume zalemljene, lemimo stražnju stranu ploča: odmastimo mjesto budućeg lemljenja, nanesemo fluks, lemimo, uklonite ostatke lema. Da bi veza bila serijska, prva sabirnica (na prvom elementu prve trake) mora izaći ispod nje, na drugom - biti na vrhu, na trećem - ponovno izaći odozdo, itd .;
• kada su svi elementi zalemljeni (sastavljeni u trake), prelaze na odmašćivanje stakla, na koje se zatim polažu, ne zaboravljajući ostaviti razmak od 0,5 do 1 cm između redova;
• kada su sve fotoćelije zalemljene, na redu je njihovo lijepljenje na okvir, za što se na poleđinu svakog od elemenata nanosi kap silikonskog brtvila, što će osigurati pouzdano lijepljenje. Nakon pričvršćivanja elemenata na staklo, provjeravaju struju, kao i pregrijavanje ploča. Ako ih ima, bolje ih je zamijeniti;
• nakon završetka radova obavezno ih je omotati namotom za kabel od bakra koji će ih međusobno povezati. Možete ga zalijepiti istim brtvilom;
• ostaje malo prije kraja rada - zapečatiti elemente, za koje su prekriveni silikonom. Dovoljno dvije limenke od 300 mililitara. Poteškoće za mnoge nastaju zbog njegove ujednačene raspodjele, budući da je silikon prilično gust. Nakon nanošenja treba proći najmanje 8 sati;
• preporuča se testirati solarnu ploču prije brtvljenja kako bi se uvjerili da je lemljenje visoke kvalitete. Ako financijske mogućnosti dopuštaju, umjesto jeftinog brtvila mogu se koristiti smjese. Prvo, pričvršćivanje sustava duž rubova, a zatim u sredini. Ispunite prostor između "traka" fotoćelija. Dodavanjem akrilnog laka u brtvilo, pokrijte stražnju stranu smjesom.
• Prikladan je i film 751, namijenjen za lijepljenje aplikacija na reklamne strojeve). Potrebno je ravnomjerno položiti film, jer. ništa se kasnije ne može promijeniti. Ako ne leži ravno, film se ne smije otkinuti, jer. fotoćelije su pokvarene. Vrlo pažljivo, postupno uklanjajući sloj s filma, ispravlja se od sredine do rubova, lagano pritiskajući;
• ploče su pričvršćene na okvir vijcima koji se nalaze na tračnicama.

Takav dizajn na sunčanom vremenu moći će proizvesti 70-85 vata na sat.

Punjenje silikonom

Ovo se može smatrati završenim montaža kod kuće solarna baterija. Njegovim dolaskom u kuću dobivate ekološki prihvatljivu energiju, čime se smanjuje potrošnja energije iz tradicionalnih izvora koji negativno utječu na okoliš i štetni su po zdravlje.

Video: Kako napraviti solarnu ploču kod kuće

Kako koristiti foliju

Folija se također može koristiti za stvaranje izvora energije, međutim, dat će malo energije. Prikladna je obična folija veličine 45 cm2, koja se mora oprati u sapuničkoj vodi da bi se uklonila masnoća. Evo vodiča korak po korak:

1. Korištenjem kože uklanjamo sve vrste korozije.
2. List folije stavimo na električni štednjak snage 1,1 kW i zagrijavamo dok se na njemu ne pojave narančastocrvene mrlje. Ako se dalje zagrijavaju, mrlje će pocrniti, što će ukazivati ​​na stvaranje bakrenog oksida.
3. Nastavljamo zagrijavati još 30 minuta tako da oksidni film postane željene debljine. Ugasite plamenik i pustite da se lim ohladi. Polako se hladeći, oksid se počinje udaljavati. Pod tekućom vodom uklanjamo preostali oksid bez savijanja ili oštećenja lima i tankog sloja oksida.
4. Opet izrežite isti komad folije - veličine prve.
5. Uzimamo plastičnu bocu, odrežemo vrat i stavimo oba komada unutra, pričvršćujući ih stezaljkama. Moraju biti postavljeni tako da se ne spajaju. Na komad koji smo zagrijali nacrtamo negativni terminal, a na drugi - pozitivan.

Ulijte fiziološku otopinu u bocu tako da do ruba elektroda ostane otprilike 2,5 cm.

Dijagram solarne ploče od folije

Baterija za davanje je spremna.

Naravno, takav domaći uređaj nije dovoljan za osiguravanje doma, već se može koristiti za punjenje malih električnih uređaja ili kao radio napajanje.

Solarna baterija: kako radi

Nakon što je Einstein opisao fotoelektrični efekt, svijetu je otkrivena cijela jednostavnost tako naizgled složenog fizičkog fenomena. Temelji se na tvari čiji su pojedinačni atomi u nestabilnom stanju. Kada ih "bombardiraju" fotoni svjetlosti, elektroni bivaju izbačeni iz svojih orbita - to su izvori struje.

Gotovo pola stoljeća fotoelektrični efekt nije imao praktičnu primjenu iz jednog jednostavnog razloga – nije postojala tehnologija za dobivanje materijala s nestabilnom atomskom strukturom. Izgledi za daljnja istraživanja pojavili su se tek s otkrićem poluvodiča. Atomi ovih materijala ili imaju višak elektrona (n-vodljivost) ili imaju manjak u njima (p-vodljivost). Kada se koristi dvoslojna struktura sa slojem n-tipa (katoda) i slojem p-tipa (anoda), “bombardiranje” svjetlosnih fotona izbacuje elektrone iz atoma n-sloja. Napuštajući svoja mjesta, jure u slobodne orbite atoma p-sloja i zatim se vraćaju u svoje prvobitne položaje kroz povezano opterećenje.Vjerojatno svatko od vas zna da je kretanje elektrona u zatvorenom krugu električna struja. Ali moguće je natjerati elektrone da se kreću ne zbog magnetskog polja, kao u električnim generatorima, već zbog protoka čestica sunčevog zračenja.

Solarni panel radi zahvaljujući fotoelektričnom efektu koji je otkriven početkom 19. stoljeća.

Proizvodnja električne energije u poluvodičima izravno ovisi o količini sunčeve energije, pa se fotoćelije ne postavljaju samo na otvorenom, već i pokušavaju orijentirati svoju površinu okomito na upadne zrake. A kako bi se stanice zaštitile od mehaničkih oštećenja i atmosferskih utjecaja, postavljene su na krutu podlogu i zaštićene staklom odozgo.

Karakteristike fotoćelije

Princip rada generatora temelji se na svojstvima nekih materijala da pod utjecajem svjetlosti proizvode elektrone. Razvijeno je nekoliko vrsta ploča koje sadrže silicij:

Monokristalne su najkruće, teške, krhke. Uz visoku učinkovitost, najmanje 14%, moderni analozi su snažniji, povrat je do 35%.

Polikristal je jači od homogenog, lakši, jači. Što se tiče snage i svojstava, oni su inferiorni od monokristala: učinkovitost ploče nije veća od 9%, vijek trajanja je 20 godina.

S druge strane, različito orijentirani kristali proizvode elektrone pod raspršenim svjetlom:

• u uvjetima zasjenjenja;
• srednje oblačno;
• sumrak.

Amorfan - fleksibilan, tankoslojni, lagan. Učinkovitost do 100%, vijek trajanja od najmanje 15 godina.

Ovisno o stupnju osvjetljenja, red veličine skuplji od monokristalnog. Jednostavan za montažu, izdržljiv.Šive se na torbe, ruksake, prsluke, koriste se za punjenje naprava.

Za kućne solarne generatore koriste se prvi i drugi, treći će se predugo isplatiti. Bolje je sastaviti sondu od ploča tipa B - to su pretvarači s malim nedostacima: usitnjeni rubovi, ogrebotine.

Ne utječu na kvalitetu gotovog generatora. Ploče s oznakom "B" su 2-3 puta jeftinije od prvoklasnih kolega.

Prekidači

U krug solarne elektrane, kao i u krugu bilo kojeg drugog snažnog izvora električne energije, potrebno je ugraditi zaštitu od kratkih spojeva. Prije svega, automati ili osigurači moraju štititi strujne kabele koji dolaze baterije na inverter.

Lav2
Korisnik FORUMHOUSE

Ako nešto zatvori u pretvaraču, onda nije daleko od vatre. Jedan od zahtjeva za baterijske sustave je imati istosmjerni prekidač ili topljivu vezu na barem jednoj od žica i što bliže terminalima baterije.

Dodatno, zaštita je postavljena u krug akumulatora i regulatora. Ne treba zanemariti ni zaštitu pojedinih skupina potrošača (potrošači istosmjerne struje, kućanski aparati i sl.). Ali to je već pravilo za izgradnju bilo kojeg sustava napajanja.

Stroj instaliran između baterije i kontrolera mora imati veliku trenutna marža neuspjeh paljenja. Drugim riječima, zaštita ne bi trebala raditi slučajno (kada se opterećenje poveća). Razlog: ako se na ulaz regulatora (sa SB-a) dovede napon, tada se baterija u ovom trenutku ne može odvojiti od njega. To može dovesti do kvara uređaja.

Korak po korak proces izgradnje

Za izradu ploče trebat će vam:

• Aluminijski kutovi.
• Šperploča, ploča od vlakana ili iverica.
• Brtvilo.
• Prozirni zaštitni premaz (pleksiglas ili staklo s niskim sadržajem željeza, kaljeno).
• Solarni paneli.
• Sabirnica za lemljenje SE (idealno) ili pletenica od žice, žice.
• Kabel.
• Odvijač.
• Samorezni vijci, uglovi i drugi okovi.
• Pila za metal.

Montaža okvira

Kada odlučite koja bi veličina ploče trebala biti, izrežite predložak od kartona, na njega položite silikonske elemente, ostavljajući razmak između njih od 3-5 mm. Silicij je vrlo krhak materijal, ovaj razmak je potreban kako ploče ne bi pucale tijekom zagrijavanja i hlađenja. Zatim izrežite predložak na veličinu i nastavite sa sastavljanjem aluminijskog okvira. Dijelove možete preklapati ili spojiti, ali za potonje morate rezati materijal na 45 stupnjeva, za to je prikladno koristiti kutiju za nagib. Ne zaboravite zalijepiti zaštitno staklo prije postavljanja solarne ploče.

Lemljenje ploča

Na poleđini ploča nanosi se metalni sloj srebrne boje. Može se konzervirati kiselinom. Prethodno lim za žicu ili sabirnicu. Autobus je ravnog vodiča. Ako to nije dostupno, možete koristiti kabelsku pletenicu ili tanku žicu.

Zatim morate četkom nanijeti fluks na metalni sloj na siliciju, razmazati kapljicu lema brzim pokretima lemilice, kada površina postane ujednačenija i sjajnija - kontakt je kalajisan. Neki koriste flux olovku. Nisam probao, ali čini se da dobro funkcioniraju. Lem POS-61 - pogodan za lemljenje. Serijsko povezivanje ploča povećava izlazni napon, paralelno spajanje grupa povećava izlaznu struju.

Ovdje postoje dvije preporuke:

1. Nemojte se pregrijati! Kako ne biste oštetili ploču i kontakt, ne možete se dugo zadržavati s lemilom, za to vam je potrebno lemilo snage od 30 do 60 W, s toplinski intenzivnim vrhom (odnosno debljim ).
2. Nemojte se dijeliti! Ploče su vrlo tanke i krhke. Tijekom lemljenja ploče stavite na mekani debeli karton, pjenastu plastiku, penofol, krpu, na kraju. To će smanjiti vjerojatnost usitnjavanja prilikom pritiskanja lemilom ili preokretanja elemenata.

Dodatno, trebate instalirati Schottky diodu. Ako želite izbjeći obrnutu struju iz baterije noću, tada se između baterije i baterije može ugraditi dioda. Proizvođači uopće ne stavljaju diode.

Montaža panela

Stražnji poklopac može biti izrađen od plastike, šperploče i drugih limenih materijala. Na njegovom području izbušite rupe za cirkulaciju zraka, dok svi električni priključci moraju biti ispunjeni brtvilom kako bi se izbjegla korozija. Nakon montaže potrebno ga je ugraditi na noseću stacionarnu konstrukciju. Bolje je predvidjeti mogućnost podešavanja kuta nagiba - to će pomoći u postizanju optimalne snage u različitim godišnjim dobima, prilagođavajući položaj pod suncem.

Aluminijske limenke kao proizvođač toplinske energije

Ozbiljnija inačica baterije je sustav za pretvaranje sunčeve energije u toplinsku. Temelji se na aluminijskim limenkama od raznih pića. Za jednu instalaciju bit će potrebno otprilike 170-240 komada.

Redoslijed instalacije sastoji se od nekoliko faza:

• temeljito pranje staklenki;
• obrezivanje gornjeg i donjeg dijela;
• spojni moduli u obliku cijevi s ljepilom;
• bojanje staklenki crnom bojom za bolje privlačenje sunčeve energije;
• sastavljanje tijela ploče (drvo je idealno);
• polaganje folijskog materijala na podlogu okvira (bolje je koristiti s izolacijskim slojem, kao što je isolon);
• pričvršćivanje cijevi za limenke s paralelnim postavljanjem;
• polaganje pleksiglasa na module, brtvljenje spojeva.

U završnoj fazi spojen je ventilator zračnog tipa. Omogućuje kretanje rashladne tekućine u sustavu. Takav generator ne proizvodi električnu energiju, ali u toploj zimi značajno će smanjiti troškove grijanja prostorije.

Unatoč prisutnosti raznih suptilnosti u tehnološkom procesu, za montažu solarne DIY baterija iz improviziranih sredstava dostupna je svima koji su upoznati s osnovama fizike. Glavni pomoćnici u ovom pitanju su tehnička literatura i savjeti stručnjaka koji rado dijele vlastito iskustvo na forumima.

Izvedivost domaće solarne ploče

Razumijevanje ovih fizičkih svojstava silicija pomoći će vam da izgradite vlastiti solarni panel. Za početak, morate se pripremiti.

U svakom slučaju, rezervni izvor električne energije uvijek je tražen. Štoviše, trošak solarnog kilovata znatno je niži od tradicionalne električne energije. Naravno, mnogi ljudi žele kupiti i instalirati tvornički izrađene solarne panele. Cijena cijelog kompleta opreme za kućnu elektranu plaši. Stoga je pitanje vrlo relevantno - kako sami sastaviti solarnu ploču?

Kompetentniji pristup je izračunavanje količine energije koju proizvodi jedan modul:

W = k*Pw*E/1000

Gdje:

• E je količina sunčeve insolacije za poznato vremensko razdoblje;
• k - koeficijent formiranja ljeti - 0,5, zimi - 0,7;
• Pw je snaga jednog uređaja.

Na temelju planirane ukupne potrošnje električne energije i izračunatih podataka izračunava se ukupna potrošnja električne energije.

Sada, ako se rezultat podijeli s procijenjenom izvedbom jedne fotoćelije, u konačnici dobivamo potreban broj modula.

Zaključak

Domaći proizvodi, poput kućne solarne baterije, ozbiljan su zadatak koji će osim financijskih i vremenskih troškova zahtijevati i minimalno poznavanje osnova elektrotehnike. Ali ako postoji želja i ustrajnost, može se biti sasvim siguran u uspjeh postavljenog pitanja.

U svakom slučaju, korištenje sunčevog zračenja obećava velike izglede. Statistike nam govore da na 1 m2 zemljine površine dnevno padne 4,2 kWh sunčeve energije! A to je jednako uštedi gotovo jednog barela sirove nafte godišnje. Stoga možemo s povjerenjem reći da budućnost pripada alternativnoj energiji.