Jak lutować panele słoneczne. DIY bateria słoneczna do domu

Witajcie drodzy czytelnicy bloga! W XXI wieku nieustannie zachodzą zmiany. Są one szczególnie widoczne w aspekcie technologicznym. Wynajduje się tańsze źródła energii i wszędzie dystrybuuje się różne urządzenia ułatwiające ludziom życie. Dzisiaj porozmawiamy o czymś takim jak bateria słoneczna - urządzeniu, które nie jest przełomowe, ale jednak, które z roku na rok staje się coraz bardziej częścią życia ludzi. Porozmawiamy o tym, co to jest to urządzenie jakie ma zalety i wady. Zwrócimy również uwagę na to, jak złożyć baterię słoneczną własnymi rękami.

Podsumowanie tego artykułu:

Bateria słoneczna: co to jest i jak działa?

Bateria słoneczna to urządzenie składające się z pewnego zestawu ogniw słonecznych (fotokomórek), które przekształcają energię słoneczną w energię elektryczną. Większość paneli słonecznych jest wykonana z krzemu, ponieważ materiał ten ma dobrą skuteczność w „przetwarzaniu” wpadającego światła słonecznego.

Panele słoneczne działają w następujący sposób:

Fotowoltaiczne ogniwa krzemowe pakowane w ogólna rama(ramka) odbiera światło słoneczne. Nagrzewają się i częściowo pochłaniają przychodzącą energię. Energia ta natychmiast uwalnia elektrony wewnątrz krzemu, które wyspecjalizowanymi kanałami trafiają do specjalnego kondensatora, w którym gromadzona jest energia elektryczna, która przetwarzana ze stanu stałego na zmienny dostarczana jest do urządzeń w mieszkaniu/budynku mieszkalnym.

Zalety i wady tego rodzaju energii

Zalety obejmują:

• Nasze Słońce jest ekologiczne czyste źródło energię, która nie przyczynia się do zanieczyszczenia środowiska. Panele słoneczne nie są wrzucane środowisko różne odpady niebezpieczne.

• Energia słoneczna jest niewyczerpana (oczywiście, dopóki Słońce żyje, ale to wciąż miliardy lat w przyszłości). Z tego wynika, że energia słoneczna Z pewnością posłuży ci to przez całe życie.

• Po prawidłowym zainstalowaniu paneli słonecznych nie będzie potrzeby ich częstej konserwacji w przyszłości. Wystarczy raz lub dwa razy w roku przeprowadzić badanie profilaktyczne.

• Imponująca żywotność paneli słonecznych. Okres ten rozpoczyna się od 25 lat. Warto również zaznaczyć, że nawet po tym czasie nie stracą swoich właściwości użytkowych.

• Rząd może dotować instalację paneli fotowoltaicznych. Na przykład aktywnie dzieje się to w Australii, Francji i Izraelu. We Francji zwraca się 60% kosztów paneli słonecznych.

Wady obejmują:

• Jak na razie panele fotowoltaiczne nie są konkurencyjne, jeśli trzeba wygenerować duże ilości prądu. Jest to bardziej skuteczne w przemyśle naftowym i nuklearnym.

• Produkcja energii elektrycznej zależy bezpośrednio od warunki atmosferyczne. Naturalnie, gdy na zewnątrz jest słonecznie, panele słoneczne będą działać na 100% mocy. Kiedy jest pochmurny dzień, liczba ta znacznie spada.

• Aby wyprodukować dużą ilość energii, panele słoneczne wymagają dużej powierzchni.

Jak widać, to źródło energii nadal ma więcej zalet niż wad, a wady nie są tak straszne, jak mogłoby się wydawać.

Zrób to sam bateria słoneczna z improwizowanych środków i materiałów w domu

Pomimo tego, że żyjemy w nowoczesnym i szybko rozwijającym się świecie, zakup i montaż paneli fotowoltaicznych pozostaje domeną ludzi zamożnych. Koszt jednego panelu, który wyprodukuje tylko 100 watów, waha się od 6 do 8 tysięcy rubli. Nie liczy się to z tym, że będziesz musiał kupić kondensatory, akumulatory, kontroler ładowania, falownik sieciowy, konwerter i inne rzeczy osobno. Jeśli jednak nie masz dużo pieniędzy, a chcesz przejść na przyjazne dla środowiska źródło energii, to mamy dla Ciebie dobrą wiadomość - bateria słoneczna można złożyć w domu. A jeśli zastosujesz się do wszystkich zaleceń, jego skuteczność nie będzie gorsza niż zebrana skalę przemysłową opcja. W tej części przyjrzymy się montaż krok po kroku. Zwrócimy również uwagę na materiały, z których można złożyć panele słoneczne.

Z diod

To jest jeden z najbardziej materiały budżetowe. Jeśli planujesz zrobić baterię słoneczną do swojego domu z diod, to pamiętaj, że z tych elementów składa się jedynie małe panele słoneczne, które mogą zasilić kilka drobnych gadżetów. Najlepiej nadają się diody D223B. To diody w stylu sowieckim, które są dobre, bo mają szklaną obudowę i ze względu na swój rozmiar mają wysoka gęstość instalacji i mają rozsądną cenę.

Po zakupie diod należy je oczyścić z farby - w tym celu wystarczy umieścić je w acetonie na kilka godzin. Po tym czasie można go łatwo z nich usunąć.

Następnie przygotujemy powierzchnię pod przyszłe umiejscowienie diod. Może to być drewniana deska lub inna powierzchnia. Konieczne jest wykonanie w nim otworów na całej jego powierzchni. Pomiędzy otworami konieczne będzie zachowanie odległości od 2 do 4 mm.

Następnie bierzemy nasze diody i wkładamy je aluminiowymi ogonami do tych otworów. Następnie ogony należy zgiąć względem siebie i przylutować, aby po otrzymaniu energii słonecznej rozdzielały energię elektryczną w jeden „system”.

Nasza prymitywna bateria słoneczna z diod szklanych jest już gotowa. Na wyjściu może dostarczyć energię kilku woltów, co jest dobrym wskaźnikiem domowego montażu.

Z tranzystorów

Ta opcja będzie poważniejsza niż diodowa, ale nadal jest przykładem ostrego montażu ręcznego.

Aby wykonać baterię słoneczną z tranzystorów, najpierw potrzebne będą same tranzystory. Na szczęście można je kupić na niemal każdym targowisku lub w sklepach elektronicznych.

Po zakupie konieczne będzie odcięcie osłony tranzystora. Pod pokrywką ukryty jest najważniejszy i niezbędny element – ​​kryształ półprzewodnikowy.

Następnie wkładamy je do ramki i lutujemy razem, zachowując standardy „wejścia-wyjścia”.

Na wyjściu taka bateria może zapewnić wystarczającą moc do zasilania np. kalkulatora lub małej żarówki diodowej. Ponownie taka bateria słoneczna jest montowana wyłącznie dla zabawy i nie stanowi poważnego elementu „zasilania”.

Z puszek aluminiowych

Ta opcja jest już poważniejsza, w przeciwieństwie do dwóch pierwszych. Jest także niesamowicie tani i skuteczny sposób zdobyć energię. Tyle, że na wyjściu będzie go znacznie więcej niż w wersjach z diodami i tranzystorami i nie będzie to prąd elektryczny, a termiczny. Wystarczy duża ilość puszek aluminiowych i obudowa. Drewniany korpus sprawdza się dobrze. Przednia część obudowy musi być pokryta plexi. Bez tego akumulator nie będzie działał skutecznie.

Przed rozpoczęciem montażu należy pomalować puszki aluminiowe czarną farbą. Dzięki temu będą dobrze przyciągać światło słoneczne.

Następnie za pomocą narzędzi wycina się trzy otwory w dnie każdego słoika. U góry z kolei wykonano wycięcie w kształcie gwiazdy. Wolne końce są wygięte na zewnątrz, co jest niezbędne do uzyskania lepszej turbulencji ogrzanego powietrza.

Po tych manipulacjach puszki są składane w linie podłużne (rury) w korpusie naszej baterii.

Następnie pomiędzy rurami a ścianą/ścianą tylną układana jest warstwa izolacji (wełna mineralna). Kolektor pokryty jest następnie przezroczystym poliwęglanem komórkowym.

Na tym kończy się proces montażu. Ostatni krok jest zainstalowanie wentylatora jako silnika energetycznego. Choć taki akumulator nie wytwarza prądu, może skutecznie ogrzać przestrzeń mieszkalną. Oczywiście nie będzie to pełnoprawny grzejnik, ale rozgrzewający mały pokój Taka bateria da radę – jest to na przykład doskonała opcja do domku letniskowego. O pełnoprawnym grzejniki bimetaliczne ogrzewanie, o którym mówiliśmy w artykule - w którym szczegółowo zbadaliśmy budowę takich akumulatorów grzewczych, ich specyfikacje techniczne i porównani producenci. Radzę Ci to przeczytać.

Bateria słoneczna zrób to sam - jak wykonać, złożyć i wyprodukować?

Odchodząc od domowych opcji, zwrócimy uwagę na poważniejsze rzeczy. Teraz porozmawiamy o tym, jak prawidłowo złożyć i zrobić prawdziwą baterię słoneczną własnymi rękami. Tak – to również jest możliwe. I chcę Was zapewnić, że nie będzie gorszy od zakupionych analogów.

Na początek warto powiedzieć, że prawdopodobnie nie uda się znaleźć na otwartym rynku rzeczywistych paneli krzemowych stosowanych w pełnoprawnych ogniwach słonecznych. Tak i będą drogie. Naszą baterię słoneczną zmontujemy z paneli monokrystalicznych – tańsza opcja, ale wykazująca się doskonałymi parametrami w zakresie wytwarzania energii elektrycznej. Co więcej, panele monokrystaliczne są łatwe do znalezienia i dość niedrogie. Zdarzają się różne rozmiary. Najbardziej popularną i popularną opcją jest 3x6 cali, co daje odpowiednik 0,5 V. Będziemy mieć ich dość. W zależności od Twoich finansów możesz kupić ich co najmniej 100-200, ale dziś zestawimy opcję, która wystarczy do zasilania małych akumulatorów, żarówek i innych drobnych elementów elektronicznych.

Dobór fotokomórek

Jak powiedzieliśmy powyżej, wybraliśmy bazę monokrystaliczną. Można go znaleźć wszędzie. Najpopularniejszym miejscem, w którym jest sprzedawany w ogromnych ilościach, jest platformy handlowe Amazona czy Ebay'a.

Najważniejszą rzeczą do zapamiętania jest to, że bardzo łatwo natknąć się tam na pozbawionych skrupułów sprzedawców, więc kupuj tylko od tych osób, które mają dość wysoka ocena. Jeśli sprzedawca dobra ocena, będziesz mieć pewność, że Twoje panele dotrą do Ciebie dobrze zapakowane, nie połamane i w takiej ilości, jaką zamówiłeś.

Wybór miejsca (system postaw), projekt i materiały

Po otrzymaniu paczki z głównymi ogniwami słonecznymi musisz dokładnie wybrać miejsce instalacji panelu słonecznego. W końcu będziesz go potrzebować, aby działał na 100% mocy, prawda? Specjaliści w tej kwestii radzą zamontować go w miejscu, w którym bateria słoneczna będzie skierowana tuż pod zenitem nieba i zwrócona w stronę zachód-wschód. Dzięki temu będziesz mógł „złapać” światło słoneczne niemal przez cały dzień.

Wykonanie ramy baterii słonecznej

• Najpierw musisz zrobić podstawę panelu słonecznego. Może być drewniany, plastikowy lub aluminiowy. Najlepiej sprawdza się drewno i plastik. Powinien być wystarczająco duży, aby zmieścić wszystkie ogniwa słoneczne w rzędzie, ale nie muszą one wisieć wewnątrz całej konstrukcji.

• Po zmontowaniu podstawy baterii słonecznej konieczne będzie wywiercenie wielu otworów na jej powierzchni w celu przyszłego wyprowadzenia przewodów w jeden system.

• Przy okazji nie zapominaj, że cała podstawa musi być pokryta od góry plexi, aby zabezpieczyć elementy przed warunkami atmosferycznymi.

Lutowanie i łączenie elementów

Gdy baza będzie już gotowa, możesz umieścić na niej elementy. Fotokomórki układamy wzdłuż całej konstrukcji przewodami w dół (wsuwamy je w wywiercone przez nas otwory).

Następnie należy je ze sobą zlutować. W Internecie istnieje wiele schematów lutowania fotokomórek. Najważniejsze jest, aby połączyć je w swego rodzaju zunifikowany system, aby wszystkie mogły gromadzić otrzymaną energię i kierować ją do kondensatora.

Ostatnim krokiem będzie lutowanie przewodu „wyjściowego”, który zostanie podłączony do kondensatora i wyprowadza do niego otrzymaną energię.

Instalacja

To jest ostatni krok. Gdy mamy już pewność, że wszystkie elementy są prawidłowo zmontowane, dobrze dopasowane, nie chybotają się i są dobrze osłonięte plexi, można przystąpić do montażu. Jeśli chodzi o montaż, lepiej jest zamontować baterię słoneczną na solidnym podłożu. Idealna jest wzmocniona metalowa rama śruby konstrukcyjne. Panele fotowoltaiczne będą na nim stabilnie osadzone, nie będą się chybotać ani ulegać warunkom atmosferycznym.

To wszystko! Z czym skończymy? Jeśli wykonałeś baterię słoneczną składającą się z 30-50 fotokomórek, to wystarczy, aby szybko naładować swój telefon komórkowy lub zapal małą, domową żarówkę, tj. Otrzymujesz kompletny, domowy produkt rumak do ładowania baterii telefonu, na zewnątrz lampa wiejska lub mały latarnia ogrodowa. Jeśli zrobiłeś panel słoneczny na przykład ze 100-200 fotokomórek, to możemy już mówić o „zasilaniu” niektórych sprzęt AGD na przykład kocioł do podgrzewania wody. W każdym razie taki panel będzie tańszy niż zakupione analogi i pozwoli zaoszczędzić pieniądze.

Wideo - jak zrobić baterię słoneczną własnymi rękami?

W tej sekcji prezentowane są zdjęcia kilku ciekawych, ale jednocześnie proste opcje domowe panele słoneczne, które można łatwo złożyć własnymi rękami.

Co jest lepsze - kupić czy zrobić baterię słoneczną?

Podsumujmy w tej części wszystko, czego dowiedzieliśmy się w tym artykule. Najpierw wymyśliliśmy, jak złożyć baterię słoneczną w domu. Jak widać, baterię słoneczną typu „zrób to sam” można zmontować bardzo szybko, jeśli postępujesz zgodnie z instrukcją. Jeśli będziesz postępował krok po kroku według różnych instrukcji, będziesz w stanie zmontować świetne opcje aby zapewnić Ci energię elektryczną przyjazną dla środowiska (lub opcje przeznaczone do zasilania małych elementów).

Ale co jest lepsze - kupić czy zrobić baterię słoneczną? Oczywiście lepiej go kupić. Faktem jest, że te opcje, które są produkowane na skalę przemysłową, są zaprojektowane tak, aby działały tak, jak powinny. Często można na to pozwolić podczas ręcznego montażu paneli słonecznych różne błędy, co spowoduje, że po prostu nie będą działać prawidłowo. Oczywiście opcje przemysłowe kosztują dużo pieniędzy, ale otrzymujesz jakość i trwałość.

Ale jeśli jesteś pewien swoich umiejętności, to przy właściwym podejściu zmontujesz panel słoneczny, który nie będzie gorszy od jego przemysłowych odpowiedników. W każdym razie przyszłość już nadeszła i wkrótce panele fotowoltaiczne będą mogły sobie pozwolić na wszystkie warstwy. Być może tam nastąpi całkowite przejście na wykorzystanie energii słonecznej. Powodzenia!

Zapotrzebowanie na źródła alternatywne energia rośnie z każdym dniem. Rzemieślnicy aktywnie opanowują sposoby wytwarzania baterii słonecznej własnymi rękami.

Etap przygotowawczy: co musisz wiedzieć o panelach słonecznych

Aby samodzielnie wykonać baterię słoneczną, możesz użyć specjalnie zakupionych półfabrykatów lub maksymalnie wykorzystać materiał dostępny w domowym warsztacie - diody, tranzystory, folię.

W większości przypadków panele słoneczne nie mogą zastąpić pełnoprawnej elektrowni i zapewnić napięcie robocze 220 V do działania potężnych urządzeń elektrycznych. Ograniczenia wynikają z ich wysokich kosztów i duży obszar wolna przestrzeń do instalacji.

Często wykorzystywane są jako dodatkowe źródło energii w niezelektryfikowanych domkach letniskowych.

Sprawność paneli fotowoltaicznych uzależniona jest od warunków atmosferycznych, natężenia przepływu promienie słoneczne, kąt padania strumienia świetlnego.

Mała liczba pogodnych dni w danym regionie, silne zacienienie działka, może być przyczyną nieopłacalności ekonomicznej nowej instalacji: okres zwrotu będzie dłuższy niż okres użytkowania (do 30 lat).

Miejsce montażu baterii słonecznej w domu powinno być dobrze oświetlone, najlepiej zlokalizowane nad poziomem gruntu (na dachu), a sama konstrukcja powinna mieć możliwość korygowania swojego położenia w przestrzeni tak, aby promienie słoneczne padały prostopadle do powierzchni budynku. ogniwa słoneczne.

Jak zbudować własną baterię słoneczną

Do montażu baterii słonecznej potrzebujesz:

• Zrób ramę - ramę z narożników aluminiowych lub listwy drewniane. Można wybrać dowolny kształt obudowy i odpowiednio kształt baterii słonecznej. Konieczne jest przygotowanie podkładu z płyty pilśniowej i szkła ochronnego w rozmiarze.
• Lutowanie ogniw słonecznych. Najbardziej krytyczny etap: ostateczna wydajność akumulatora zależy od wysokiej jakości lutowania. 3. Umieść płytkę w ramce i uszczelnij ją - ostatni etap pracy.

Główną część baterii słonecznej stanowią fotokomórki, które zamieniają energię światła dziennego na energię elektryczną.

Przemysł produkuje 3 rodzaje płytek: monokrystaliczne, polikrystaliczne i cienkowarstwowe (amorficzne). Tylko pierwsze 2 są niedrogie i kupowane jako puste miejsca do przyszłych eksperymentów domowych.

Różnica między nimi to wydajność – odpowiednio do 14% i 9%, trwałość – 30 i 20 lat użytkowania oraz wrażliwość na natężenie światła słonecznego.

Tylko akumulatory z przewodnikami polikrystalicznymi nie zmniejszają produkcji prądu przy pochmurnej pogodzie.

Warto kupować fotokomórki drugiej klasy po przecenie – nie nadają się do celów przemysłowych, a istniejące wady nie wpływają negatywnie na jakość domowych wyrobów.

Zakupione fotokomórki należy ze sobą zlutować. Oddzielny element zapewnia napięcie 0,5 V; zwykle rzemieślnicy domowi opierają się na napięciu znamionowym gotowy produkt 18 V.

Prawidłowo łącząc obwód, łatwo jest osiągnąć pożądane właściwości konsumenckie: połączenie równoległe zwiększa prąd, połączenie szeregowe zwiększa napięcie.

Na stole warsztatowym powinna znajdować się lutownica, topnik i lut. Cyna druciana, topnik bezkwasowy, pozostawiający minimalną ilość tłustych pozostałości.

Płytki krzemowe umieszcza się na szkle ochronnym, pozostawiając odstęp 5 mm: po podgrzaniu fotokomórki rozszerzają się. Podczas lutowania należy zwrócić uwagę na polaryzację - ścieżki ze znakiem ujemnym i dodatnim nie są trudne do rozróżnienia.

Uważać na!

Lepiej kupić ogniwa słoneczne z płaskimi przewodnikami już przylutowanymi do ogniw słonecznych i po prostu samodzielnie połączyć je w obwód. Skrajne elementy obwodu wyprowadzone są na wspólną szynę.

Dodatkowo należy przylutować diodę Schottky'ego 31DQ03 lub podobną, aby zapobiec samorozładowaniu akumulatora w stanie nieaktywnym.

Rdzeń baterii słonecznej jest gotowy, pozostaje tylko umieścić go w przygotowanej obudowie. Następnie na środek każdej pojedynczej fotokomórki nanosi się jedną kroplę uszczelniacz żaroodporny(jeśli jest kilka kropli, wówczas płytka może pęknąć podczas rozszerzania się pod wpływem ogrzewania) i ostrożnie przykryj ją podłożem, a następnie pokrywką.

Połączenia należy uszczelnić silikonem i gotowy produkt, który może stanowić alternatywę dla fotokomórek przemysłowych

Zdjęcia paneli słonecznych wykonanych z improwizowanych elementów radiowych zaskakują oryginalnością, choć parametry techniczne nie są zbyt imponujące.

Uważać na!

Dla produkcja domowa elektryczność, możesz użyć różnych materiałów:

• Tranzystory typu KT lub P, wewnątrz których znajduje się półprzewodnikowy element krzemowy. Odcięta jest od nich metalowa osłona, a otwarta płytka może pełnić funkcje fotokomórki, jej napięcie wynosi 0,35 V.
• Diody D223B. Ich przewagą nad innymi jest napięcie 0,35 V przy kompaktowych rozmiarach, wygodna obudowa i łatwe czyszczenie ze zbędnej farby za pomocą acetonu do późniejszych prac.
• Folia miedziana.

Aby nabrał właściwości przekształcania energii słonecznej w energię elektryczną, konieczne jest przeprowadzenie specjalnego przetwarzania:

• Odtłuścić.
• Proces papier ścierny w celu usunięcia ochronnego filmu tlenkowego i ewentualnej korozji. Zapalić dla palnik gazowy aż do powstania tlenku miedzi, płyta zmienia kolor na czarny, a następnie nagrzewa się przez pół godziny.
• Po powolnym schłodzeniu przedmiot obrabiany jest dokładnie myty bieżącą wodę do usuwania czarnego filmu.

Pożądanym półprzewodnikiem jest płytka z cienką warstwą tlenku miedzi. W przeciwieństwie do dwóch pierwszych opcji, np dalsza praca Prace lutownicze nie są tutaj potrzebne.

Musisz umieścić roztwór soli w 2 kawałkach folii tego samego rozmiaru, ale różniących się właściwościami - wersję przetworzoną i pierwotną.

Nie powinny się stykać, należy je zacisnąć „krokodylkami” z drutami. Biegun dodatni dotyczy czystej miedzi, biegun ujemny dotyczy tlenku. Roztwór soli w przezroczystym pojemniku nie sięga górnej krawędzi płytek o 2-3 cm.

Wystarczy mieć na uwadze zakup paneli fotowoltaicznych wysoka cena Nie każdy jest w stanie to zrobić bezboleśnie dla budżetu rodzinnego. Wykaż się kreatywnością techniczną, spraw radość swojemu domowi i zaskocz gości wynikami swojej pracy.

Uważać na!

Zdjęcie baterii słonecznej własnymi rękami

Własny zasilacz pomoże zarówno w przypadku braku scentralizowanej sieci (w odległych i trudno dostępnych regionach, na wsi, podczas wędrówki), jak i przy budowaniu bardziej przyjaznego dla środowiska podejścia do zużycia zasobów naturalnych.

Złożenie własnej stacji słonecznej nie jest trudne; zawiera tylko cztery elementy:

• panele słoneczne;
• ładowanie akumulatora;
• kontroler;
• falownik

Wszystkie z nich można łatwo znaleźć i zamówić w sklepach internetowych. Ale jak zrobić elektrownię słoneczną własnymi rękami, aby stworzyć w domu pełnoprawny autonomiczny system zasilania? Najpierw trzeba zebrać informacje o swoich potrzebach, możliwościach terenu, na którym będzie działać stacja fotowoltaiczna i wszystko wykonać niezbędne obliczenia do doboru elementów składowych.

Jak obliczyć liczbę paneli słonecznych

Wybór stacji fotowoltaicznej rozpoczynamy od wyszukania informacji o nasłonecznieniu w Twojej okolicy – ​​ilości energii słonecznej docierającej do powierzchni ziemi (mierzonej w watach na metr kwadratowy). Dane te można znaleźć w specjalnych podręcznikach pogodowych lub w Internecie. Zazwyczaj nasłonecznienie podaje się osobno dla każdego miesiąca, gdyż jego poziom jest w dużym stopniu zależny od pory roku. Jeśli planujesz skorzystać ze stacji solarnej przez cały rok, to musisz skupić się na miesiącach o najniższych wskaźnikach.

Następnie musisz obliczyć swoje miesięczne zapotrzebowanie na energię elektryczną. Pamiętaj o tym system autonomiczny Zasilanie ma wpływ nie tylko na efektywność magazynowania energii, ale także na jej ekonomiczne wykorzystanie. Mniejsze potrzeby pozwolą znacznie zaoszczędzić przy zakupie paneli słonecznych i stworzeniu budżetowej wersji elektrowni słonecznej własnymi rękami.

Porównaj swoje zapotrzebowanie na energię elektryczną z poziomem nasłonecznienia w Twojej okolicy, a dowiesz się, jaka powierzchnia paneli słonecznych jest potrzebna dla Twojej stacji fotowoltaicznej. Należy pamiętać, że wydajność paneli wynosi tylko 12-14%. Zawsze skupiaj się na najniższej liczbie.

Zatem jeśli poziom nasłonecznienia w najbardziej niekorzystnym miesiącu w Twojej okolicy wynosi 20 kWh/m², to przy wydajności 12% jeden panel o powierzchni 0,7 m² wyprodukuje 1,68 kWh. Twoje zapotrzebowanie na energię wynosi na przykład 80 kWh/miesiąc. Oznacza to, że w najmniej słonecznym miesiącu 48 paneli (80/1,68) będzie w stanie zaspokoić to zapotrzebowanie. Więcej o tym, jak wybrać panele fotowoltaiczne, przeczytasz w naszym poprzednim artykule.

Jak zainstalować panel słoneczny

Aby uzyskać najlepszą wydajność, panel fotowoltaiczny należy zamontować tak, aby promienie słoneczne padały na niego pod kątem 90 stopni. Ponieważ słońce stale porusza się po niebie, istnieją dwa rozwiązania:

• Instalacja dynamiczna. Użyj serwa, aby panel słoneczny obracał się, gdy słońce porusza się po niebie. Serwonapęd pozwoli Ci zebrać o 50% więcej energii niż instalacja statyczna.
• Instalacja stacjonarna. Aby wyodrębnić maksymalna korzyść ze stacjonarnej pozycji panelu fotowoltaicznego należy znaleźć kąt montażu, pod którym panel zbierze maksymalną możliwą ilość promieni słonecznych. W przypadku pracy całorocznej kąt ten oblicza się ze wzoru +15 stopni do szerokości geograficznej obszaru. Dla miesiące letnie oznacza to -15 stopni w stosunku do szerokości geograficznej obszaru.

Jak wybrać kontroler ładowania

Innym sposobem na samodzielne złożenie elektrowni słonecznej, aby działała wydajnie, jest jej wykorzystanie, co pozwala na śledzenie punktów maksymalna moc(angielski MPPT). Taki sterownik może magazynować energię nawet w warunkach słabego oświetlenia i nadal w optymalny sposób dostarczać ją do akumulatora.

Zatem energia z paneli słonecznych trafia do akumulatora. Pozwala to na magazynowanie energii, dzięki czemu można ją wykorzystać nawet przy braku światła słonecznego. Dodatkowo akumulatory wyrównują nierównomierny dopływ energii np. podczas silnego wiatru czy zachmurzenia.

Aby prawidłowo wybrać i zainstalować baterię do domowej elektrowni słonecznej własnymi rękami, należy wziąć pod uwagę dwa parametry:

• Bardzo ważne jest, aby prąd ładowania (z paneli) nie przekraczał 10% poziomu pojemności znamionowej dla akumulatorów kwasowych i 30% dla urządzeń alkalicznych.
• Konstrukcja falownika niskiego napięcia.

Weź pod uwagę współczynnik samorozładowania akumulatora (nie zawsze wskazany przez producentów). Na przykład urządzenia kwasowe są ładowane co sześć miesięcy, aby uniknąć awarii.

Jak wybrać falownik

Opis parametrów i obowiązkowych funkcji idealnego falownika:

• sygnał sinusoidalny ze zniekształceniami nieprzekraczającymi trzech procent;
• po podłączeniu obciążenia amplituda napięcia zmienia się o nie więcej niż dziesięć procent;
• podwójna konwersja prądu - stała i zmienna;
• część konwersji analogowej AC z dobrym transformatorem;
• zabezpieczenie przed zwarciem;
• rezerwa przeciążeniowa.

Modelując instalację elektryczną domu, należy pogrupować obciążenia tak, aby różne typy odbiorników były zasilane przez różne falowniki.

Stacje solarne działają alternatywny sposób zaopatrzenie domu w energię. Jednak nie we wszystkich regionach nasłonecznienie jest wystarczające, aby opłacić sprzęt fotowoltaiczny i w pełni zapewnić energię elektryczną. Czasami warto zwrócić uwagę na hybrydowe elektrownie słoneczne, które można również zbudować własnymi rękami, ale gdzie oprócz paneli słonecznych mogą znaleźć się turbiny wiatrowe, a także generatory na olej napędowy lub nawet benzynę.

Jeśli chcesz po prostu spróbować „oswoić” energię słoneczną, ale nie jesteś gotowy, aby całkowicie zmienić zasilanie swojego domu, stwórz mini elektrownię słoneczną własnymi rękami. Będzie składać się z kilku paneli słonecznych, baterii i sterownika. To wszystko zmieści się w walizce, ale zapewni Ci energię podczas nagłej przerwy w dostawie prądu, wyjazdu na wieś lub na łono natury. Obliczenia i dobór komponentów przebiegają według tej samej zasady, co w przypadku pełnoprawnej stacji domowej.

Kontynuujemy nasz temat dotyczący budowy domowej elektrowni słonecznej. Z ogólnymi informacjami na temat zasad obliczania paneli słonecznych, a także autonomicznych systemów zasilania możesz zapoznać się, czytając nasze poprzednie artykuły. Dzisiaj porozmawiamy o cechach samodzielnie produkowanych paneli słonecznych, sekwencji połączeń konwertery elektryczne i około urządzenia ochronne, który powinien znaleźć się w zestawie z elektrownią słoneczną.

Produkcja modułów fotowoltaicznych

Standardowy moduł fotowoltaiczny (panel) składa się z trzech głównych elementów.

1. Korpus panelowy.
2. Rama.
3. Ogniwa fotowoltaiczne.

Najprostszym elementem konstrukcyjnym modułu fotowoltaicznego jest jego obudowa. Z reguły jego przednia strona to zwykła tafla szkła, której wymiary odpowiadają liczbie ogniw słonecznych.

Adoronkin Użytkownik FORUMHOUSE

Szkło, którego użyłam, to zwykłe szkło okienne – 3 mm (najtańsze). Przeprowadziłem test: szkło nieznacznie pogarsza wydajność modułu, więc nie widzę większego sensu stosowania szkła hartowanego lub powlekanego.

Do produkcji często wykorzystuje się szkło okienne obudowa ochronna do paneli słonecznych. Jeśli wątpisz w wytrzymałość tego materiału, możesz zastosować szkło hartowane lub zwykłe, ale grubsze (5...6 mm). W tym przypadku nie ma wątpliwości, że elementy fotowoltaiczne będą niezawodnie chronione przed niszczycielskimi klęskami żywiołowymi (na przykład przed gradem).

Tył obudowy może zostać wykonany z materiału odpornego na wilgoć, co zabezpieczy ją przed dostaniem się kurzu i wilgoci na ogniwa słoneczne. Może to być blacha, hermetycznie przymocowana do ramy za pomocą nitów i silikonu, lub znowu zwykłe szkło.

Jednocześnie obecność tylna ściana na korpusie domowego panelu słonecznego niektórzy rzemieślnicy w ogóle go nie witają.

Adoronkin

Tył baterii jest otwarty (np lepsze chłodzenie), ale pokryty lakierem akrylowym zmieszanym z przezroczystym uszczelniaczem.

Biorąc pod uwagę, że w miarę nagrzewania się paneli ich moc znacząco spada, takie rozwiązanie wydaje się uzasadnione. Przecież zapewnia efektywne chłodzenie elementów półprzewodnikowych i jednocześnie wysokiej jakości uszczelnienie ogniw słonecznych. Wszystko razem gwarantuje przedłużenie żywotności paneli słonecznych.

Rama

Ramy do domowych paneli fotowoltaicznych najczęściej wykonywane są ze standardowych kątowników aluminiowych. Lepiej jest zastosować aluminium powlekane - anodowane lub malowane. Jeśli kusi Cię wykonanie ramki z drewna lub plastiku, przygotuj się na to, że po kilku latach produkt może wyschnąć, a nawet rozpaść się pod wpływem czynniki klimatyczne(wyjątkiem jest plastik okienny).

BOB691774 Użytkownik FORUMHOUSE

Kupuję tam, gdzie są produkowane okna. Cena – 80 rubli. na metr Profil jest całkowicie gotowy do pracy, wystarczy go dociąć pod kątem 45° i pod wpływem ciepła, skleić narożniki.

Rozważmy najprostszą opcję panelu: panel z aluminiową ramą.

Aluminiowe części ramy można łatwo połączyć ze sobą za pomocą śrub lub wkrętów samogwintujących.

Następnie narożnik aluminiowy może być szczególny wysiłek przyklej szklany korpus. Wszystko, czego potrzebujesz do tego, to zwykłe uszczelniacz silikonowy.

Adoronkin

Wziąłem uszczelniacz silikonowy - uniwersalny. 1 tubka wystarczy. Lepiej jest wziąć przezroczysty uszczelniacz. Bezpieczeństwo chemiczne uszczelniacza w stosunku do ogniw fotowoltaicznych zostało potwierdzone roczną eksploatacją akumulatora.

W rezultacie powstanie płytkie pudełko ze szklanym dnem, do którego następnie zostaną przyklejone ogniwa fotowoltaiczne.

Przy ustalaniu wymiarów obudowy i ramy należy uwzględnić konieczność zachowania odstępu pomiędzy sąsiednimi ogniwami fotowoltaicznymi, który wynosi 2...5 mm.

Lutowanie ogniw słonecznych

Najbardziej krytycznym etapem montażu modułów fotowoltaicznych jest lutowanie ogniw fotowoltaicznych. Ogniwa słoneczne wykonane są z bardzo delikatnego materiału, dlatego wymagają odpowiedniego obchodzenia się z nimi. Osoby, które miały już z nimi do czynienia, będą odtąd przy zakupie ogniw fotowoltaicznych zamawiać ogniwa z pewną rezerwą ilościową (10 - 15%). Na przykład, aby wykonać panel przeznaczony na 36 elementów, kupują 39–42 ogniw.

Cienkie szyny zbiorcze do lutowania ogniw słonecznych, grubsze szyny zbiorcze (za pomocą których łączone są ze sobą sąsiednie rzędy paneli) i ogniwa słoneczne najlepiej kupować u tego samego sprzedawcy. Oszczędza to czas poszukiwania odpowiednich elementów i daje pewność ich kompatybilności.

Lutowanie elementów w przypadku ich połączenia szeregowego odbywa się według poniższego schematu.

Ujemny (przedni) styk ogniwa słonecznego jest przylutowany do dodatniego (tylnego) styku następnego ogniwa i tak dalej.

Tak wygląda gotowy panel.

Do pracy potrzebne będą następujące narzędzia i materiały:

• Mocna lutownica o mocy co najmniej 40-60 W.
• Topnik (znacznik topnika) musi być neutralny (w przeciwnym razie lutowane styki szybko się utlenią).
• Opony o różnej szerokości.
• Rękawiczki gumowe - aby uniknąć zabrudzeń ogniw słonecznych (zwłaszcza ich przedniej części).

Potrzebujemy także cyny. Dzieje się tak w przypadku, gdy szyna zbiorcza jest słabo przylutowana do styków. Komórki, z którymi pracuje się, znajdują się na solidnych i płaska powierzchnia. Może to być deska lub szkło. Aby zapobiec przesuwaniu się komórek powierzchnia robocza stole, można je zamocować za pomocą kawałków taśmy izolacyjnej przyklejonej na obwodzie elementu. Nie należy przyklejać taśmy elektrycznej na samo ogniwo (zwłaszcza na jego przednią część). Wolny koniec trzonu należy przymocować do stołu za pomocą taśmy dwustronnej.

Lutowanie elementów i montaż paneli odbywa się w następującej kolejności: w pierwszej kolejności rowek stykowy płytki na całej jej długości pokrywany jest topnikiem. Następnie w rowek wkłada się płaską szynę zbiorczą i przylutowuje ją do styku płytki na całej jej szerokości (na biegunie ujemnym elementu).

Lub w trzech punktach (zwykle na biegunie dodatnim elementu).

Liczba punktów lutowniczych zależy od konstrukcji elementu.

Styki są przylutowane do wszystkich ogniw słonecznych jeden po drugim. Dodatkowy lut stosuje się tylko w przypadkach, gdy nie można solidnie przylutować pręta do płytki za pierwszym razem.

Przede wszystkim styki są przylutowane do przedniej (ujemnej) strony każdego ogniwa, która będzie spoczywać na szklanym korpusie panelu.

Opona o wymaganym rozmiarze jest przygotowywana wcześniej. Jego długość powinna odpowiadać szerokości 2 sąsiednich płyt.

Płytki z lutowanymi stykami układane są stroną do dołu na szklanym korpusie panelu. Następnie można je zlutować ze sobą zgodnie z polaryzacją („–” każdego ogniwa jest przylutowane do „+” sąsiedniego ogniwa i tak dalej).

Aby wygodniej było umieszczać elementy na szklanym korpusie panelu, jego powierzchnię można wstępnie zaznaczyć.

Suwakrr Użytkownik FORUMHOUSE

Czarnym flamastrem zaznaczyłem położenie ogniw na szkle. Umieściłem ogniwa i zabezpieczyłem je głowicami, nakrętkami i śrubami.

W tym przypadku jako ładunek wykorzystano orzechy, klucze i inne metalowe przedmioty. Ogniwa można także przymocować za pomocą przezroczystego silikonu, który nakłada się na szybę w rogach każdego elementu.

Łącząc sąsiednie rzędy ogniw fotowoltaicznych należy zastosować dodatkowy lut. Zwiększy to niezawodność lutowania na złączach przewodów o różnych szerokościach.

Kiedy wszystkie ogniwa zostaną zlutowane i przewody zostaną wyprowadzone przez aluminiową ramę panelu, można przystąpić do napełniania ogniw słonecznych.

Aby to zrobić, szwy między sąsiednimi elementami są wypełniane szczeliwem silikonowym.

Suwakrr

Szczeliny pomiędzy panelami wypełniłem silikonem (trochę go spłaszczyłem i odciąłem końcówkę strzykawki, aby zapewnić estetykę szwu i dobry kontakt silikonu ze szkłem). Po wyschnięciu ponownie pokryłem obwód każdego panelu. Po wyschnięciu szczeliwa dwukrotnie pokryłem ogniwa lakierem jachtowym. W przyszłości spróbuję lakieru izolacyjnego.

Użytkownik Mirosz Zamiast lakieru do wypełnienia komórek używa białego silikonu, który nakłada na powierzchnię cienką warstwą za pomocą szpatułki. Wynik jest całkiem zadowalający.

Zanim montaż końcowy Wskazane jest przetestowanie każdego elementu pod kątem generowanej przez niego mocy. Można to zrobić za pomocą multimetru. Jeżeli nie ma znaczących różnic pomiędzy prądem i napięciem jakie generuje każde ogniwo z osobna to śmiało można je zaliczyć do modułu fotowoltaicznego.

Instalacja diod Schottky'ego

W konstrukcji paneli fotowoltaicznych często wykorzystuje się elementy, o których wcześniej nie wspominaliśmy. Są to diody Schottky’ego.

Są instalowane z dwóch powodów.

Po pierwsze, diody bocznikowe instaluje się tak, aby w ciemności lub przy pochmurnej pogodzie panele fotowoltaiczne nie rozładowywały akumulatora znajdującego się w elektrowni słonecznej.

MAPA Aleksa Użytkownik FORUMHOUSE

W przypadku bezpośredniego podłączenia paneli fotowoltaicznych do akumulatora w nocy następuje spadek napięcia na panelach i nagrzewanie się. Dlatego do obwodu prymitywnego sterownika słonecznego, opracowanego 10 lat temu, wprowadzono diodę Schottky'ego (zabezpieczenie przed nocnym rozładowaniem akumulatora).

Jeśli do paneli fotowoltaicznych podłączony jest nowoczesny sterownik, nie ma potrzeby stosowania specjalnego zabezpieczenia przed wyładowaniami nocnymi. Sprawny sterownik, bez pomocy dodatkowych urządzeń, w porę odłączy zasilanie od akumulatora.

Po drugie, jeśli moduł fotowoltaiczny zostanie zasłonięty przez cień pobliskiego budynku (lub innego masywnego obiektu), wówczas moc tego elementu ulega zmniejszeniu. Konsekwencje redukcji mocy są następujące: w stosunku do pozostałych paneli połączonych szeregowo z zacienionym elementem, zacieniony element zamienia się ze źródła prądu w obciążenie rezystancyjne. Opór zacienionego modułu znacznie wzrasta, a jego temperatura znacznie wzrasta.

Znaczący spadek mocy jest najbardziej nieszkodliwą rzeczą, jaka może wyniknąć z częściowego zacienienia szeregowo połączonej baterii słonecznej. W końcu zacieniony moduł przegrzeje się i ulegnie awarii. Zjawisko to nazywane jest „efektem gorącego punktu”.

Aby uniknąć tego efektu, dioda Schottky'ego jest instalowana równolegle z każdym modułem połączonym szeregowo (lub szeregowym rzędem ogniw słonecznych). Dioda umożliwia ominięcie zacienionego panelu przez prąd. W takim przypadku generowane napięcie zmniejszy się, ale uniknie się dużego spadku prądu.

MAPA Aleksa

Duży prąd z pozostałych podświetlonych paneli obwodu nie zostanie przerwany, ale ominie zacienione części paneli poprzez diody. Napięcie końcowe będzie nieco niższe, ale dla sterownika nie jest to istotne. Gdyby panele nie miały wbudowanych diod, to przy najmniejszym zacienieniu nawet kawałka 1 panelu cały łańcuch całkowicie przestałby wytwarzać prąd.

Innymi słowy, straty mocy będą proporcjonalne do obszaru zacienienia.

Diody można instalować równolegle do całego modułu lub równolegle do jego poszczególnych rzędów.

Oto schemat, na którym każdy rząd ogniw zainstalowanych w jednym module ma swoją diodę. W praktyce moduł najczęściej dzieli się na 2 równe części.

DomR Użytkownik FORUMHOUSE

Zazwyczaj w przypadku panelu czterorzędowego wyświetlany jest punkt środkowy, co oznacza, że ​​komórki są zmostkowane na pół. Diody umieszczone są w skrzynce zaciskowej.

W każdym przypadku wszystkie moduły paneli fotowoltaicznych należy ustawić tak, aby światło padało na nie równomiernie. Wtedy nie będziesz musiał rozwiązywać problemu manewrowania pojedynczymi modułami, a nawet ogniwami.

Dla wygody skrzynki zaciskowe znajdują się z tyłu paneli słonecznych.

Jeżeli do sterownika podłączonych jest równolegle kilka połączonych szeregowo grup paneli, to w tym przypadku każdy łańcuch szeregowy jest podłączony do obwodu wspólnego poprzez diodę izolującą. Pozwala to uniknąć strat wynikających z niedopasowania poszczególnych torów szeregowych i dodatkowo zabezpiecza akumulator przed rozładowaniem w nocy (w przypadku nagłej awarii sterownika).

Diody dobiera się według dwóch głównych parametrów: maksymalnego prądu, który będzie płynął w kierunku do przodu (prąd przewodzenia) i napięcia wstecznego. Maksymalne napięcie prądu wstecznego (Urev.max.) nie powinno prowadzić do przebicia diody. W takim przypadku charakterystyka wydajności diody powinna nieznacznie przekraczać wartość znamionową panelu (około 1,3 - 1,5 razy).

Ale jest tu jeden trik.

Maks.94 Użytkownik FORUMHOUSE

Nie ma normalnych Schottky'ego dla wysokich napięć. To po prostu słupy ze spadkiem prądu stałego. Lepiej więc brać zwykłe od Urev. Maks. ≈ 30...100V.

Montaż paneli

Jak prawidłowo zamontować panele i gdzie je zamontować? Odpowiedzi na te pytania zależą od konstrukcji systemów bezpieczeństwa i możliwości ich właściciela. Jedyne o co każdy bez wyjątku powinien zadbać to utrzymanie kąta nachylenia. Dla każdego regionu kąt ten będzie inny i zależy bezpośrednio od szerokości geograficznej obszaru.

Zimą kąt nachylenia powinien być średnio o 10°...15° większy optymalna wartość, latem – o tę samą kwotę – niższą. można obejrzeć w dziale FORUMHOUSE.

Przekrój przewodu

Zgodnie z postulatami elektrotechniki zbyt mały przekrój przewodu może doprowadzić do przegrzania, a nawet pożaru. Zbyt duży nie jest zły, ale doprowadzi do nieuzasadnionego zawyżonego wzrostu kosztów systemu autonomicznego. Dlatego zadaniem jego twórcy jest znalezienie „złotego środka”.

Zacznijmy od tego, że w obwodzie łączącym akumulator z falownikiem należy ułożyć jak najgrubsze przewody (swoją drogą, im krótszy ten odcinek, tym lepiej). To tutaj płyną duże prądy.

Przewody łączące panele z falownikiem, a także łączące panele ze sobą, można dobrać o małym przekroju. W tych sekcjach obwodu może występować stosunkowo wysokie napięcie, ale prąd zawsze będzie niski.

Dom Heliosa Użytkownik FORUMHOUSE

16 mm² nie jest potrzebne i 10 mm² nie jest potrzebne. 4 to więcej niż wystarczająco. „Gruby” drut będzie potrzebny tylko w obwodzie falownika, przekrój należy dobrać zgodnie z aktualną mocą.

„Gruby” i „cienki” to pojęcia elastyczne, dlatego nie odbiegajmy od standardów.

Biorąc pod uwagę, że obecnie w domowych instalacjach zasilających nie można stosować przewodów aluminiowych, dane tabelaryczne dotyczą przewodów miedzianych w izolacji z polichlorku winylu lub gumy.

Również przy wyborze przewodów należy zwrócić uwagę na zalecenia producentów falowników, sterowników i innych urządzeń wchodzących w skład systemu.

Automatyczne wyłączniki automatyczne

W obwodzie elektrowni słonecznej, jak w obwodzie każdego innego potężnego źródła energii elektrycznej, konieczne jest zainstalowanie zabezpieczeń przed zwarciami. Przede wszystkim wyłączniki automatyczne lub wkładki bezpiecznikowe muszą chronić kable zasilające, pochodzące baterie do falownika.

Leo2 Użytkownik FORUMHOUSE

Jeśli w falowniku nastąpi zwarcie, oznacza to, że niedaleko jest pożar. Jednym z wymagań stawianych systemom akumulatorowym jest obecność wyłącznika prądu stałego lub wkładki bezpiecznikowej na co najmniej jednym z przewodów i możliwie najbliżej zacisków akumulatora.

Dodatkowo zabezpieczenie umieszczono w obwodzie akumulatora i sterownika. Nie należy również zaniedbywać ochrony niektórych grup konsumentów (konsumentów prądu stałego, sprzętu AGD itp.). Ale to już zasada budowy każdego systemu zasilania.

Maszyna zainstalowana pomiędzy akumulatorem a sterownikiem musi mieć duży zapas przez prąd wypadania zapłonu. Innymi słowy, zabezpieczenie nie powinno zadziałać przypadkowo (przy wzroście obciążenia). Powód: jeżeli na wejście sterownika (z zasilacza) podawane jest napięcie, to w tym momencie nie można od niego odłączyć akumulatora. Może to spowodować nieprawidłowe działanie urządzenia.

Procedura podłączenia

Obwód elektryczny jest montowany w następującej kolejności:

1. Podłączenie sterownika do akumulatora.
2. Podłączenie do sterownika panelu słonecznego.
3. Podłączenie do sterownika grupy odbiorców prądu stałego.
4. Podłączenie falownika do akumulatorów.
5. Podłączenie obciążenia do wyjścia falownika.

Ta kolejność połączeń pomoże chronić sterownik i falownik przed uszkodzeniem.

Możesz uczyć się od uczestników naszego portalu, odwiedzając odpowiedni temat. Osobom poważnie zainteresowanym polecamy odwiedzenie kolejnej przydatnej sekcji poświęconej wymianie doświadczeń w tym obszarze. Podsumowując, przedstawiamy Państwu film, który pokaże, jak prawidłowo zainstalować i podłączyć panele słoneczne.