DIY solpaneler. Hur man gör solpaneler med egna händer

På senare tid har det funnits en trend mot en aktiv utveckling av att skaffa el med alternativa metoder. Och detta trots det faktum att ett sådant tillvägagångssätt fortfarande är mycket dyrt om du planerar att köpa färdig utrustning. Du behöver inte förvänta dig en snabb avkastning på dina investeringar.

Men många kloka ägare av hus och till och med lägenheter överväger i allt högre grad sådana möjligheter. Och några av dem följer vägen för att självständigt skapa den nödvändiga utrustningen, åtminstone som ett startexperiment. Till exempel kan ett solbatteri enkelt skapas hemma, eftersom du idag kan köpa allt du behöver för att montera det. Dessutom finns det flera sätt att montera solpaneler från olika komponenter.

För den som vill försöka montera en sådan elkälla på egen hand har denna publikation omplacerats.

Allmänna begrepp om principen att generera el från solenergi

Människor som bestämmer sig för att montera ett solbatteri har många frågor, och för många verkar denna uppgift helt omöjlig på grund av den uppenbara komplexiteten i dess design. Men i verkligheten finns det inga speciella svårigheter att montera den. Och du kan bli övertygad om detta genom att studera diagrammet och undersöka hur en mästare som har gjort mer än en liknande enhet utför arbetet.

Ett solbatteri är en uppsättning fotovoltaiska omvandlare av solenergi till elektrisk energi.

Individuella fotoceller är anslutna till en enda panel och skyddas på båda sidor av material som är resistenta mot ultraviolett strålning, fukt och andra. atmosfäriska fenomen. Detta är viktigt, eftersom batterier oftast används i ett öppet, oskyddat utrymme - det kan vara taket på en byggnad, ett balkongräcke eller en glänta nära ett hus.

Den allmänna utformningen av systemet för att erhålla elektrisk energi från solsystemet består av ett antal instrument och enheter anslutna till en enda krets:

• Omvandlarplattor är halvledarfotoceller som har förmågan att generera likström när de utsätts för ljus. Plattorna är anslutna till varandra enligt ett visst mönster med hjälp av speciella samlingsskenor (platta ledare), och är sammansatta till ett batteri i ett gemensamt hus.
• Batteripaneler sammansatta av fotoceller är anslutna till en styrenhet med valda ström- och spänningsparametrar som är nödvändiga för att ladda batteriet.
• Ett batteri eller ett helt batteri av sådana batterier ackumulerar laddning.
• En speciell växelriktare omvandlar likström till växelström med en spänning på 220 V (vid behov).

En sådan serie enheter används i systemet när det är planerat att driva enskilda permanenta förbrukningspunkter eller till och med helt driva hela huset från solenergi. Energin som samlas i batteriet under dagen kan användas på molniga dagar eller på natten. Fler används enkla kretsar, när solpaneler endast fungerar som en extra kraftkälla och energilagring inte krävs. I detta fall kan panelen anslutas direkt till konsumentenheten. Detta alternativ är dock mindre tillförlitligt, eftersom strömförsörjningens stabilitet helt kommer att bero på solens tillgänglighet för tillfället.

Användningen av solpaneler för att fullt ut förse ett hem med energi är relevant i regioner där antalet soliga dagar under året råder. De södra delarna av landet är vanligtvis kända för detta. Under andra förhållanden används de oftast som ytterligare strömförsörjningskällor.

Solcellsmodulerna från vilka panelen är sammansatt är indelade i tre typer:

— monokristallin;

- polykristallin;

- amorf (tunn film).

Konstruktionens effektivitet, såväl som dess totala kostnad, beror direkt på plattornas strukturella egenskaper.

Monokristallina och polykristallina solbatterier

Monokristallin Skivorna är gjorda av kiselenkristaller odlade enligt Czochralski-metoden. De är av hög kvalitet och har en bra (enligt fotocellers standard) verkningsgrad på cirka 20–22 %. På grund av detta är deras kostnad ganska hög.

Solens strålar, som faller på en monokristallin yta, bidrar till förekomsten av riktad rörelse av fria elektroner. Plattorna på båda sidor är anslutna till samlingsskenor, som sedan kopplas till systemets allmänna elektriska krets.

Den höga effektiviteten hos denna typ av plattor förklaras av det faktum att solens strålar är jämnt spridda över kristallens yta.

Polykristallin fotoceller är gjorda av halvledare med en polykristallin struktur. Denna typ av batteri anses vara optimal för att skapa ett solenergiomvandlingssystem. Kostnaden för elementen, och som ett resultat för hela batterier, är lägre jämfört med monokristallina enheter. Detta beror på särdragen i produktionen av solceller, eftersom deras produktion använder fragment överblivna från enkristaller.

Om vi ​​jämför dessa två typer av produkter kan vi lyfta fram följande skillnader, identifierade genom testning av oberoende företag:

• Polykristallina plattor skiljer sig i utseende från enkristaller, eftersom de har en ojämn ytfärg, med alternerande mörka och ljusa områden.

• Under drift upplever alla fotoceller en gradvis minskning av effekten. Så efter ett års drift minskar det med 3% för enkristaller och med 2% för polykristallina element.
• Den totala mängden elektricitet som genereras av en monokristallin modul är ungefär 30 % högre än för polykristallina element, givet samma yta.
• Kostnaden för polykristallina batterier är 10–15 % lägre än monokristallina batterier.

Amorfa solcellsmoduler

Denna typ av element är en tät flexibel film som avsevärt förenklar batteriinstallationsprocessen.

Det finns tre generationer av liknande fotoceller på den moderna marknaden:

• Den första generationens element är enkelkorsning. De har låg verkningsgrad - endast 5% och en relativt kort livslängd - inte mer än 10 år.
• Den andra generationens film är också av enkelövergångstyp, men dess verkningsgrad har höjts till 8 % och dess livslängd har också ökat.
• Tredje generationens tunnfilmsbatterier har en effektivitet på upp till 12 % och har en lång livslängd, som konkurrerar med kristallina alternativ.

Trots deras inte enastående egenskaper är andra generationens tunnfilmsmoduler med en korsning fortfarande de mest populära. De är prisvärda och har anständig kraft som lätt kan konkurrera med kristallina batterialternativ.

Jämförelse av solceller

Om vi ​​jämför kristallina batterier och filmbatterier har de senare ett antal betydande fördelar, på grund av vilka de ofta föredras:

• Amorfa filmelement svarar bättre på temperaturförändringar, särskilt på dess ökning. Under årets soliga månader kan den här typen av batteri producera mer energi jämfört med sina kristallina motsvarigheter - när de värms upp kan de förlora upp till 20 % av sin kraft.
• Filmbatterier fortsätter att generera energi även i diffust solljus, till skillnad från kristallbatterier, som inte genererar energi i molnigt väder. I svagt eller diffust ljus kan en amorf film generera upp till 20 % av sin nominella energi. Inte för mycket, men bättre än ingenting.
• Kostnaden för kristallina paneler är mycket högre än filmpaneler. Dessutom fortsätter priset på de senare att sjunka på grund av den aktiva ökningen av deras produktionsvolymer.
• Filmsolceller har färre defekter och sårbarheter. Faktum är att de styva plattorna löds samman när panelen bildas, och filmen är installerad i strukturens kropp som helhet.

Om vi ​​sammanfattar resultaten och visar dem i en tabell, kommer de jämförande egenskaperna hos amorf film och hårda kristallina solceller att se ut så här:

Det är nödvändigt att klargöra vad som produceras och kombinerade alternativ solceller, det vill säga bestående av kristallina och amorfa element. Det vill säga att alla fördelar med båda typerna utnyttjas maximalt. Kostnaden för sådana produkter är dock mycket hög, så de är inte lika populära som batterierna som nämns ovan.

Vad påverkar effektiviteten hos solpaneler?

För att inte bli förvånad över att solpaneler fungerar med olika effektivitet under olika perioder är det nödvändigt att lyfta fram de faktorer som påverkar systemets effektivitet. Dessutom påverkar de ögonblick som nämns nedan solbatterier av alla typer, men med olika intensitet.

• När temperaturen stiger minskar prestandan för alla panelfotoceller.
• Vid partiell nedbländning, till exempel, om solen bara träffar en del av panelen och ett visst antal element förblir släckta, sjunker utspänningen på grund av förlusterna av de släckta plattorna.
• Paneler utrustade med linser för att koncentrera strålning blir helt ineffektiva i molnigt väder, eftersom effekten av att fokusera ljusflödet försvinner.
• För att uppnå hög verkningsgrad för ett solbatteri är det korrekta valet av belastningsmotstånd nödvändigt. Därför är panelerna inte kopplade direkt till enheterna eller batteriet, utan genom en styrenhet som styr systemet, vilket kommer att säkerställa optimal batteridrift.

Nackdelar med solpaneler

Solpaneler har ett antal nackdelar, när många husägare omedelbart överger tanken på att köpa och installera dem när de lär sig dem.

• För att få en tillräcklig mängd energi är det nödvändigt att installera mycket Ett stort antal tillräckligt med batterier stora storlekar. Det är klart att det kommer att krävas stora ytor för att få plats med dem. Många ägare av privata hus använder den soliga sidan av taket för sin installation.

• Vi får inte glömma att batteriet bara fungerar effektivt om dess framsida regelbundet rengörs från ansamlat damm, smuts och torkade regnvattenfläckar. Detta innebär att ytan måste förses med bekväm och enkel åtkomst.
• Solpaneler fungerar inte tillräckligt effektivt i skymningen och fungerar inte alls på natten. För att använda energi från dem när som helst på dygnet måste du ansluta till flera batterier, som ackumulerar energi under den soliga perioden.
• För ett stort antal batterier, om systemet är planerat som huvudenergikälla, kan ett separat rum krävas.

• Solenergi anses vara miljövänligt, men själva solcellsplattorna innehåller giftiga ämnen som kadmium, bly, arsenik, gallium m.m. När en struktur värms upp kan dessa ämnen frigöras inte bara i miljö, men tränger också in i husets lokaler om batterierna är installerade på husets tak eller balkong. Det bästa alternativet kommer att installera systemet på avstånd från bostadshus.

• När du installerar batterier i ett öppet område, för högre effektivitet, är systemet ofta utrustat med en speciell fotocell som reagerar på solens position och en roterande mekanism som kommer att rotera dem efter armaturens rörelse. Effektiviteten ökar, men komplexiteten i systemet och kostnaden för projektgenomförande ökar.
• Än så länge finns det inget behov av att prata om den höga effektiviteten hos sådana system. Deras effektivitet är i bästa fall 20 % de återstående 80 % av solenergin som tas emot av ytan går till att värma själva batteriet, vars medeltemperatur kan nå 55–60 grader. Som nämnts ovan, när fotoceller värms upp, minskar deras driftseffektivitet.
• För att förhindra att batterierna överhettas används vissa forcerade kylsystem. Till exempel är fläktar eller pumpar installerade för att pumpa köldmedium. Det är tydligt att sådana enheter också kräver elektricitet, såväl som periodiskt underhåll. Dessutom kan de avsevärt minska tillförlitligheten av hela strukturen. Tja, problemet med effektiv passiv kylning av batterier har ännu inte lösts.

Hur monterar man ett solcellsbatteri hemma?

Om önskan att börja tillverka ett solbatteri inte har försvunnit efter att ha studerat informationen ovan, kan du experimentera genom att skapa och testa din egen skapelse. Därefter kommer monteringen av en panel från monokristallina wafers att diskuteras i detalj.

I det visade exemplet monterar en hemhantverkare en panel med måtten 750x960 mm, bestående av 36 styva monokristallina plattor som mäter mm. Plattorna monteras i fyra rader, med 9 fotoceller i varje. Ett mellanrum på cirka 10÷12 millimeter upprätthålls mellan fotocellerna.

Illustration	Kort beskrivning av utförda operationer
	För att fungera behöver du först och främst själva plattorna. Guiden rekommenderar att du köper dem med en reserv, eftersom de kan ha olika utspänningsparametrar, och från dem måste du välja 36 stycken som har de värden som ligger närmast varandra. Samlingsskenan är en förtennad kopparremsa, det vill säga redan belagd med tenn, vilket förenklar dess lödning. Du behöver cirka 10 meter av ett smalt däck med en bredd på 1,6 mm och 2 meter av ett brett med en bredd på 5 mm. För elarbete måste du förbereda en vanlig 40 W lödkolv. lödflussmedel är kolofonium löst i alkohol, alkohol för avfettning av ytor för lödning och deras efterföljande rengöring från flussrester, bomullsrondeller och svabbar. I detta fall används akrylglas 5 mm tjockt som grund för montering av hela modulen. För efterföljande försegling av fotocellerna bestämde sig befälhavaren för att använda hållbar färglös transparent polyvinylkloridfilm ORACAL®751, som ofta används för att fästa reklam på fordon.
	Några ord om varför däckbredden på 1,6 mm valdes. Metall tenderar att expandera när den värms upp, och när den kyls, dras den därför ihop. På ett solbatteri kommer denna process att ske konstant, det vill säga under dagen kommer de lödda samlingsskenorna att öka i storlek och på natten - tvärtom, vilket inte är särskilt användbart för designen. Mästaren testade en tejp med en bredd på 2 mm, och valde ändå en bredd på 1,6 mm. När det gäller ledande egenskaper skiljer sig dessa bussar inte mycket från varandra, och den smalare är fortfarande mindre mottaglig för linjär deformation.
	Efter att ha förberett allt du behöver är det vettigt att först sortera tallrikarna. Som nämnts ovan, trots att detta är samma modell, kan de ofta ha olika indikatorer i praktiskt arbete. Och för att batteriet ska fungera harmoniskt måste de genererade spänningsvärdena vara så nära varandra som möjligt. Till exempel, i det här fallet, under testet upptäcktes det att fotoceller under lika förhållanden (under artificiell belysning) kan producera från 0,19 till 0,35 volt. Det är bättre om element som har närmast möjliga värden, säg från 0,30 till 0,33 volt, samlas i en panel. Om ett eller två element är installerade i komplexet, avsevärt olika i utspänning, kommer de att skapa onödigt motstånd och börjar överhettas. Således kasseras tallrikar som klart faller ur den totala massan.
	Vid montering av plattorna lämnas ett mellanrum på 10÷12 mm mellan dem. Det behövs så att filmen som fixerar elementen på akrylglaset håller dem på alla sidor.
	Därefter måste du placera två plattor på bordet på ett avstånd av 10 mm och använda dem för att mäta hur länge de smala däcken behöver skäras. Som kan ses på utanför Plåtarna är försedda med två strömupptagande lister av metall för infästning och på plåtens baksida är fästpunkterna angivna punkt för punkt med fönster.
	På framsidan av plattan är det nödvändigt att dra sig tillbaka cirka 3 mm från dess övre kant.
	På baksidan på den andra panelen ska bussen inte heller nå nederkanten med samma 2÷3 mm.
	Efter att ha bestämt längden på en anslutningsbuss, mäts de återstående anslutningselementen längs den. För varje två plåtar kommer du att behöva två stycken däck, det vill säga totalt 72 stycken behövs. När de skärs ser däcken ut som på bilden. Det är inte alls nödvändigt att förbereda alla segment på en gång - de kan skäras allt eftersom. Men om de är förberedda på en gång, rekommenderas det att samla dem och fästa dem med ett elastiskt band. På så sätt kommer de inte att gå vilse och inte komma i vägen på bordet.
	Först löds samlingsskenorna fast på framsidan av alla plattor. Men före lödning måste metallströmsamlande remsorna på plattorna förberedas genom avfettning med alkohol. För detta arbete är det bekvämt att använda bomullspinne - de doppas i alkohol och passerar över remsan. Denna process är nödvändig för att förbättra kvaliteten på lödningen.
	Nästa förberedande steg är att applicera kolofoniumflux på remsor som rengjorts med alkohol. Det är bättre om det hälls i en elastisk behållare i form av en markör (limstift) med en mjuk spets. Detta kommer att göra det lättare att vid behov arbeta med att pressa ut och fördela den nödvändiga mängden komposition.
	Nästa steg är att löda samlingsskenorna på utsidan av plattorna. Bussen placeras på en kontaktlist i metall och nivelleras. Håll sedan det mesta av samlingsskenan, tryck försiktigt mot remsan, dess ovansida fixeras med en lödkolv på 20–30 mm längd. Ytterligare lod används inte - ett lager av förtenning på själva bussen är tillräckligt. Nu är den fixerad och kommer inte att kunna röra sig, så det blir ganska lätt att säkra sin kvarvarande långsida mot ytan.
	För att göra detta måste plåten vändas mot dig med motsatt sida, så att den långa delen av däcket är till hands. Håll i bussen och dra lätt i den, kör försiktigt lödkolven över den, se till att den inte glider åt sidan. Förtent tejp löds lätt på en ordentligt förberedd yta - det räcker att köra en väluppvärmd lödkolv över den en gång utan brådska. Om grader kvarstår på tejpen måste de jämnas ut omedelbart, eftersom denna sida av plattorna måste pressas mot akrylglaset.
	Efter att ha löddat båda tejpen på plattan måste de torkas av med alkohol med en bomullstuss eller disk. Allt återstående flussmedel måste avlägsnas från ytan.
	På samma sätt är alla 36 wafers, eller endast 9 solceller, sekventiellt förberedda för att montera en av de fyra remsorna i solpanelen. Här gör varje mästare det som är mest bekvämt för honom.
	Därefter kommer vi att överväga monteringen av förberedda fotoceller i en remsa. De återstående tre remsorna på solpanelen ansluts på samma sätt.
	Först tas en platta som blir den första i remsan. Den placeras med framsidan nedåt på bordet, tillsammans med däcken fastlödda på den. Sedan behandlas lödremsorna, markerade på baksidan av plattan med kontaktfönster, med alkohol och sedan med flussmedel. Därefter, med ett steg tillbaka från kanten med cirka 3 mm längs en linje som går genom fönstren, läggs en del av bussen och löds fast på ytan med samma metod som på utsidan. De fria ändarna av bussarna ska vara placerade i motsatt riktning i förhållande till de som är lödda på frontytan - de kommer att behövas när du byter hela serien av element till ett gemensamt batteri med breda bussar.
	Nu måste du ansluta de första och andra plattorna i raden tillsammans. För att göra detta måste ändarna av samlingsskenorna lödda på framsidan av den första plattan föras ut till baksidan av den andra plattan. Plattorna placeras parallellt med varandra på ett inställt avstånd (10 mm). För enkelhetens skull kan du göra markeringar på skrivbordet i förväg, det vill säga göra en slags mall för plattornas relativa position.
	Kontaktlödpunkterna behandlas med alkohol och sedan appliceras flussmedel på dem.
	Nu kan du löda samlingsskenorna. För att göra detta, även försiktigt, långsamt, kör en uppvärmd lödkolv över dem. Efter avslutad lödning av båda samlingsskenorna måste de också torkas av med alkohol för att avlägsna resterande flussmedel.
	Därefter växlas den tredje och alla efterföljande plattor i raden på samma sätt. Resultatet ska bli fyra remsor med 9 fotoceller, anslutna som visas i illustrationerna.
	Färdiga, lödda rader av fotoceller placeras en efter en på förberedda akrylglas av önskad storlek. Ett avstånd på 50÷60 mm måste hållas från elementens kanter till glaskanten. Raderna är tillfälligt fixerade på glaset med korta remsor av genomskinlig tejp.
	Den "gyllene regeln" för sekventiell omkoppling av DC-strömförsörjning: pluset för det föregående elementet är anslutet till minuset för nästa - och så vidare. Denna regel observeras i leden. Nu är det väldigt viktigt att inte störa det när man lägger rader i batteriet. Således måste sektionerna av första och tredje radens däck som sticker ut från vänster lödas på utsidan av panelen, som i detta fall är vänd mot akrylytan. I den andra och fjärde raden ska ändarna av däcken sticka ut, fixerade på den bakre ljussidan av plattorna. Om du gör ett misstag kommer den seriella anslutningen att brytas och batteriet fungerar inte.
	Som ett resultat bör designen av den lagda panelen se ut så här. När alla rader är fästa på glaset med tejp måste de kombineras till ett system.
	Den elektriska anslutningen görs enligt det presenterade diagrammet. Som ett resultat kommer det att finnas ett "plus" på toppen och ett "minus" på botten.
	Breda samlingsskenor används som anslutningselement - detta visas tydligt i diagrammet ovan. De utskjutande ändarna av tunna däck är fastlödda på dem. Efter lödning ska överskottet skäras av med en tång.
	Detta foto visar tydligt den extrema punkten för busspendling. Efter att ha slutfört arbetet måste panelen kontrolleras för funktionalitet med hjälp av en testare, växla den till en voltmeter och ställa in sonderna till plus och minus.
	Panelen kan kontrolleras först på skrivbordet - det kommer inte att finnas stora indikatorer, men den sammansatta panelen kommer att visa att den är "live". Och sedan kan du kontrollera det genom att ta batteriet ut i solen.
	Multitestersonderna är fästa på de yttre positiva och negativa däcken.
	Även i molnigt väder på tomgång producerar batteriet 19,4 volt - detta indikerar att panelerna är korrekt anslutna.
	Det var ingen sol vid testtillfället och strömmen var liten, bara cirka 0,5 ampere. Men även i molnigt väder producerar batteriet cirka 10 watt energi.
	Samtidigt rekommenderas det att kontrollera plattorna för överhettning - det är lätt att känna det med baksidan av handen. Om enskilda plattor mot den allmänna bakgrunden tydligt överhettas, är det lämpligt att byta ut dem omedelbart - det här är inte svårt att göra för tillfället.
	Om batteriet fungerar normalt kan du äntligen försegla det - rulla det i film. Livslängden för denna film är sju år, men som praktiken visar fungerar den bra ännu längre. Filmen har ett limskikt täckt med en skyddande baksida, som tas bort när beläggningen limmas på fotoceller och akrylglas.
	Det första du ska göra är att lägga filmen ovanpå strukturen och rikta in kanten från vilken den kommer att börja limmas. Kvaliteten på limningen av hela duken beror på hur inriktad kanten är. Fullständig tätning måste uppnås, utan veck eller tomrum, eftersom filmen är utformad för att tillförlitligt skydda fotoceller från yttre påverkan.
	Därefter måste du försiktigt separera skyddsskiktet från filmen längs hela kanten, med cirka 40 mm, och omedelbart fästa det på glaset.
	Denna operation utförs mycket noggrant vid limning, jämnas och jämnas filmen. Här måste du komma ihåg att det inte längre fungerar att skala av och jämna ut en viss del av filmen, så du måste göra jobbet effektivt direkt. Filmen ska inte sträckas, men samtidigt ska den inte hopa sig.
	Skyddsunderlaget viks ner och tas bort gradvis allteftersom det limmas. Efter att ha släppt 20÷30 mm av filmen, jämnas den ut på fotocellerna och mellanrummen mellan dem, det vill säga på akrylglaset.
	Processen att rulla batteriet i film är lång och mödosam, så du måste ha tålamod och göra det långsamt. Om filmen ändå blir skrynklig eller går åt sidan går den inte att skalas av, eftersom fotocellerna skadas. I det här fallet är det nödvändigt att klippa ut och klistra in ytterligare ett fragment ovanpå den redan fästa filmen. Det viktigaste är att täcka hela batteriets yta. Den här illustrationen visar kanten på panelen upprullad i film. Det är tydligt att perfekt jämnhet inte krävs, det viktigaste är en tät passform av filmen över hela området.
	När filmen är inklistrad kan du testa den färdiga panelen. För att göra detta måste du ta ut batteriet i solen och ansluta testaren till den igen.
	Som du kan se producerar batteriet en utspänning på nästan 20 volt. Sedan kontrolleras kortslutningsströmmen - den var 3,94 ampere. Och detta är varken mer eller mindre – nästan 80 watt.
	För att testa under belastning kopplades en 24 V glödlampa till batteriet genom en amperemeter. Resultatet på bilden är att det brinner, dock inte med full intensitet, men ganska starkt.

Många hantverkare, förutom glas och film, använder också batteriinramning och placerar den i en styv ram. Detta ger strukturen den nödvändiga styrkan och ökar dess tillförlitlighet.

Om du planerar att montera och använda flera solpaneler, är de anslutna antingen i serie - för att öka utspänningen, eller parallellt - på så sätt kan du uppnå högre ström och total effekt

Panelkomplexet är anslutet via en styrenhet till ett energiackumulatorbatteri, och därifrån sker distribution till förbrukningspunkter, direkt eller via en växelriktare.

* * * * * * *

Så, som du kan se från den presenterade informationen, kan batteriet monteras med dina egna händer. Du behöver viss kunskap om elteknik och installation, uthållighet och uppmärksamhet.

En annan sak är att du först mycket noggrant bör väga den förväntade effekten av batteriet och kostnaden för komponenter och all utrustning som behövs för systemet. Hur lönsamt blir systemet, speciellt med hänsyn till lokalt klimatförhållanden? Kommer dess skapelse helt enkelt att bli en "leksak" för en aktiv medelålders man?

Kanske kommer videon nedan att svara på några frågor om detta:

Video: De största misstagen nybörjare gör när de planerar att skapa solkraftverk i hemmet

Konsumtionens ekologi. Vetenskap och teknik: Alla vet att en solcell omvandlar solens energi till elektrisk energi. Och det finns en hel industri för produktion av sådana element i enorma fabriker. Jag föreslår att du gör ditt eget solbatteri av lättillgängliga material.

Alla vet att ett solbatteri omvandlar solens energi till elektrisk energi. Och det finns en hel industri för tillverkning av sådana element i enorma fabriker. Jag föreslår att du gör ditt eget solbatteri från lättillgängliga material.

Komponenter i ett solbatteri

Huvudelementet i vårt solbatteri kommer att vara två kopparplattor. När allt kommer omkring, som ni vet, var kopparoxid det första elementet där forskare upptäckte den fotoelektriska effekten.

Så för ett framgångsrikt genomförande av vårt blygsamma projekt behöver du:

1. Kopparplåt. Faktum är att vi inte behöver ett helt ark, men små kvadratiska (eller rektangulära) bitar på 5 cm vardera räcker.

2. Ett par alligatorklämmor.

3. Mikroamperemeter (för att förstå mängden ström som genereras).

4. Elspis. Det är nödvändigt att oxidera en av våra tallrikar.

5. Transparent behållare. En vanlig mineralvattenflaska i plast kommer att fungera bra.

6. Bordssalt.

7. Vanligt varmvatten.

8. En liten bit sandpapper för att ta bort eventuell oxidfilm från våra kopparplattor.

När allt du behöver är förberett kan du gå vidare till det viktigaste steget.

Förbereda tallrikarna

Så, först och främst, ta en tallrik och tvätta den för att ta bort allt fett från dess yta. Efter detta, använd sandpapper för att rensa bort oxidfilmen och placera den redan rengjorda stången på den påslagna elektriska brännaren.

Efter det sätter vi på den och ser hur den värms upp och byter tallrik.

När kopparplattan har blivit helt svart, håll den på den heta spisen i minst fyrtio minuter till. Efter detta, stäng av spisen och vänta tills din "stekta" koppar har svalnat helt.

På grund av det faktum att kylningshastigheten för kopparplattan och oxidfilmen kommer att vara annorlunda, kommer det mesta av den svarta avlagringen att lossna av sig själv.

Efter att plattan har svalnat, ta den och skölj försiktigt bort den svarta filmen under vatten.

Viktig. Du bör dock inte riva av de återstående svarta områdena eller böja dem på något sätt. Detta är nödvändigt så att kopparskiktet förblir intakt.

Efter detta tar vi våra tallrikar och placerar dem försiktigt i den förberedda behållaren och fäster våra alligatorklämmor med lödda ledningar till kanterna. Dessutom kopplar vi den orörda biten av koppar till minus och den bearbetade biten till plus.

Sedan förbereder vi en saltlösning, nämligen löser vi upp några matskedar salt i vatten och häller denna vätska i en behållare.

Nu kontrollerar vi prestandan för vår design genom att ansluta den till en mikroamperemeter.

Som du kan se fungerar installationen ganska bra. I skuggan visade mikroamperemetern ungefär 20 µA. Men i solen gick enheten ur skala. Därför kan jag bara säga att i solen producerar en sådan installation tydligt mer än 100 μA.

Naturligtvis kommer du inte ens att kunna tända en glödlampa med en sådan installation, men genom att göra en sådan installation med ditt barn kan du väcka hans intresse för att studera till exempel fysik. publiceras

Om du har några frågor om detta ämne, ställ dem till experterna och läsarna av vårt projekt.

Det finns nog ingen person som inte skulle vilja bli mer självständig. Förmågan att helt och hållet styra din egen tid, resa utan att känna till gränser och avstånd, och inte tänka på boende och ekonomiska problem - det är det som ger dig en känsla av verklig frihet. Idag kommer vi att prata om hur du med hjälp av solstrålning kan befria dig från bördan av energiberoende. Som du gissat kommer vi att prata om solpaneler. Och för att vara mer exakt, om det är möjligt att bygga ett riktigt solkraftverk med egna händer.

Skapandes historia och framtidsutsikter för användning

Mänskligheten har fostrat idén om att omvandla solenergi till elektricitet under lång tid. Solvärmeinstallationer var de första som dök upp, där ånga överhettad av koncentrerade solstrålar roterade generatorturbiner. Direkt konvertering blev möjlig först i mitten av 1800-talet, efter att fransmannen Alexandre Edmond Baccarelle upptäckt den fotoelektriska effekten. Försök att skapa en fungerande solcell baserad på detta fenomen kröntes med framgång bara ett halvt sekel senare, i laboratoriet för den enastående ryske forskaren Alexander Stoletov. Det var möjligt att fullständigt beskriva mekanismen för den fotoelektriska effekten även senare - mänskligheten är skyldig Albert Einstein detta. Det var förresten för detta arbete som han fick Nobelpriset.

Baccarelle, Stoletov och Einstein är forskarna som lade grunden till modern solenergi

Skapandet av den första solcellsfotocellen baserad på kristallint kisel tillkännagavs för världen av anställda vid Bell Laboratories redan i april 1954. Detta datum är faktiskt utgångspunkten för tekniken, som snart kommer att kunna bli en fullvärdig ersättare för kolvätebränsle.

Eftersom strömmen för en solcellscell är milliampere, måste de anslutas i modulära strukturer för att generera elektricitet med tillräcklig effekt. Matriser av solcellsfotoceller skyddade från yttre påverkan är ett solbatteri (på grund av sin platta form kallas enheten ofta för en solpanel).

Att omvandla solstrålning till elektricitet har enorma utsikter, eftersom för varje kvadratmeter Jordytan kräver i genomsnitt 4,2 kW/timme energi per dag, vilket sparar nästan ett fat olja per år. Till en början användes endast för rymdindustrin, tekniken blev så vanlig redan på 80-talet av förra seklet att fotoceller började användas för hushållsändamål - som strömkälla för miniräknare, kameror, lampor, etc. Samtidigt, " seriösa” solel-elektriska installationer skapades. Fästa på hustaken gjorde de det möjligt att helt överge trådbunden el. Idag kan vi observera födelsen av kraftverk, som är flera kilometer långa fält av kiselpaneler. Den kraft de genererar kan driva hela städer, så vi kan med tillförsikt säga att framtiden ligger med solenergi.

Moderna solkraftverk är flera kilometer långa fält av fotoceller som kan leverera el till tiotusentals hem.

Solbatteri: hur det fungerar

Efter att Einstein beskrev den fotoelektriska effekten avslöjades hela enkelheten i ett sådant till synes komplext fysiskt fenomen för världen. Den är baserad på ett ämne vars individuella atomer är i ett instabilt tillstånd. När de "bombarderas" av ljusfotoner slås elektroner ut ur sina banor - dessa är strömkällorna.

I nästan ett halvt sekel hade den fotoelektriska effekten inte praktisk applikation av en enkel anledning - det fanns ingen teknik för att producera material med en instabil atomstruktur. Utsikter för ytterligare forskning dök upp först med upptäckten av halvledare. Atomerna i dessa material har antingen ett överskott av elektroner (n-konduktivitet) eller saknar dem (p-konduktivitet). När man använder en tvåskiktsstruktur med ett n-typ (katod) och ett p-typ (anod) skikt, slår bombarderingen av ljusfotoner ut elektroner ur n-skiktsatomerna. När de lämnar sina platser, rusar de in i de fria banorna för atomerna i p-skiktet och återgår sedan genom den anslutna lasten till sina ursprungliga positioner. Förmodligen vet var och en av er att elektronernas rörelse i en sluten slinga representerar en elektrisk ström. Men det är inte möjligt att tvinga elektroner att röra sig tack vare magnetiskt fält, som i elektriska generatorer, men på grund av flödet av solstrålningspartiklar.

Solpanelen fungerar tack vare solcellseffekten, som upptäcktes tillbaka in tidiga XIXårhundrade

Eftersom kraften hos en enskild solcellsmodul inte är tillräcklig för att driva elektroniska enheter, används en seriekoppling av många celler för att erhålla den erforderliga spänningen. När det gäller strömstyrkan ökas den genom parallellkoppling av ett visst antal sådana enheter.

Genereringen av elektricitet i halvledare beror direkt på mängden solenergi, så fotoceller installeras inte bara utomhus, utan de försöker också orientera sin yta vinkelrätt mot de infallande strålarna. Och för att skydda cellerna från mekanisk skada och atmosfärisk påverkan, är de monterade på en styv bas och skyddas med glas ovanpå.

Klassificering och funktioner hos moderna fotoceller

Den första solcellen gjordes baserad på selen (Se), men den låga verkningsgraden (mindre än 1%), snabba åldrande och höga kemiska aktivitet hos selensolceller tvingade fram sökandet efter andra, billigare och effektivare material. Och de hittades i form av kristallint kisel (Si). Eftersom detta element i det periodiska systemet är ett dielektrikum, säkerställdes dess ledningsförmåga genom inneslutningar av olika sällsynta jordartsmetaller. Beroende på tillverkningstekniken finns det flera typer av kiselfotoceller:

• monokristallin;
• polykristallin;
• från amorft Si.

De första görs genom att skära bort de tunnaste lagren från kiselgöt av högsta renhet. Externt ser monokristallina fotoceller ut som enfärgade mörkblå glasplattor med ett uttalat elektrodnät. Deras effektivitet når 19% och deras livslängd är upp till 50 år. Och även om prestandan hos paneler tillverkade på basis av monokristaller gradvis sjunker, finns det bevis på att batterier som tillverkats för mer än 40 år sedan förblir i drift idag och levererar upp till 80 % av sin ursprungliga effekt.

Monokristallina solceller har en enhetlig mörk färg och skära hörn - dessa tecken tillåter inte att de förväxlas med andra fotoceller

Vid tillverkning av polykristallina solceller används mindre rent, men billigare kisel. Förenkling av teknik påverkar utseende plattor - de har inte en enhetlig nyans, men ett ljusare mönster som bildar gränserna för många kristaller. Effektiviteten hos sådana solceller är något lägre än för monokristallina - inte mer än 15%, och livslängden är upp till 25 år. Det måste sägas att minskningen av grundläggande prestandaindikatorer inte alls påverkade populariteten för polykristallina solceller. De drar nytta av ett lägre pris och mindre beroende av yttre föroreningar, låga molnighet och orientering mot solen.

Polykristallina solceller har en ljusare blå nyans och ett olikformigt mönster - en konsekvens av att deras struktur består av många kristaller

För solceller gjorda av amorft Si är det inte en kristallin struktur som används, utan ett mycket tunt lager av kisel, som sprutas på glas eller polymer. Även om denna produktionsmetod är den billigaste, har sådana paneler den kortaste livslängden, vilket orsakas av blekning och nedbrytning av det amorfa lagret i solen. Denna typ av fotoceller är inte heller nöjd med dess prestanda - deras effektivitet är inte mer än 9% och under drift minskar den avsevärt. Användningen av solpaneler gjorda av amorft kisel är motiverat i öknar - hög solaktivitet kompenserar för nedgången i produktivitet, och de oändliga öppna ytorna gör det möjligt att placera solkraftverk av alla storlekar.

Möjligheten att sputtera en silikonstruktur på vilken yta som helst gör det möjligt att skapa flexibla solpaneler

Ytterligare utveckling av teknik för solcellsproduktion drivs av behovet av att sänka priserna och förbättra prestandaegenskaperna. Filmfotoceller har idag högsta prestanda och hållbarhet:

• baserad på kadmiumtellurid;
• från tunna polymerer;
• med indium- och kopparselenid.

Det är för tidigt att tala om möjligheten att använda tunnfilmsfotoceller i hemgjorda enheter. Idag är det bara ett fåtal av de mest tekniskt "avancerade" företagen som är engagerade i sin produktion, så oftast kan flexibla solceller ses som en del av färdiga solpaneler.

Vilka är de bästa solcellerna för en solcell och var kan man hitta dem?

Hemmagjorda solpaneler kommer alltid att ligga ett steg efter sina fabrikstillverkade motsvarigheter, och det finns flera anledningar till detta. För det första väljer välkända tillverkare fotoceller noggrant, vilket eliminerar celler med instabila eller reducerade parametrar. För det andra, vid tillverkning av solcellsbatterier, används specialglas med ökad ljustransmission och minskad reflektivitet - det är nästan omöjligt att hitta detta på rea. Och för det tredje, innan serieproduktion påbörjas, testas alla parametrar för industriell design med matematiska modeller. Som ett resultat minimeras effekten av celluppvärmning på batterieffektiviteten, värmeavlägsningssystemet förbättras, det optimala tvärsnittet av anslutande samlingsskenor hittas, sätt att minska nedbrytningshastigheten för fotoceller utforskas, etc. Det är omöjligt att lösa sådana problem utan ett utrustat laboratorium och lämpliga kvalifikationer.

Den låga kostnaden för hemmagjorda solpaneler gör det möjligt att bygga en installation som låter dig helt överge energiföretagens tjänster

Ändå visar egentillverkade solpaneler goda prestandaresultat och ligger inte så långt efter sina industriella motsvarigheter. När det gäller priset har vi här en vinst på mer än dubbelt, det vill säga till samma kostnad kommer hemgjorda produkter att ge dubbelt så mycket el.

Med hänsyn till allt ovanstående framträder en bild av vilka solceller som är lämpliga för våra förhållanden. Filmer är inte längre tillgängliga på grund av deras bristande tillgänglighet på rea, och amorfa på grund av deras korta livslängd och låga effektivitet. Kvar är celler gjorda av kristallint kisel. Det måste sägas att i den första hemgjorda enheten är det bättre att använda billigare "polykristaller". Och först efter att ha testat tekniken och fått kläm på den bör du byta till monokristallina celler.

Billiga, undermåliga fotoceller är lämpliga för att testa teknologier - precis som högkvalitativa enheter kan de köpas på utländska handelsplattformar

Vad gäller frågan om var man kan få tag i billiga solceller så finns de på utländska handelsplattformar som Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon etc. Där säljs de både i form av enskilda solceller av olika storlekar och prestanda, och i färdiga kit för montering av solpaneler valfri kraft.

Säljare erbjuder ofta så kallade klass "B" solceller, som är skadade mono- eller polykristallina solceller. Små nagg, sprickor eller saknade hörn har praktiskt taget ingen effekt på cellernas prestanda, men låter dig köpa dem till en mycket lägre kostnad. Det är av denna anledning som de är mest lönsamma att använda i hemmagjorda solenergiapparater.

Går det att byta ut solcellsplattor mot något annat?

Det är sällsynt att en hemhantverkare inte har en värdefull låda med gamla radiokomponenter. Men dioder och transistorer från gamla mottagare och tv-apparater är fortfarande samma halvledare med p-n-övergångar som producerar ström när de belyses av solljus. Genom att dra nytta av dessa egenskaper och koppla ihop flera halvledarenheter kan du göra ett riktigt solbatteri.

För att tillverka ett lågeffekts solbatteri kan du använda den gamla elementbasen av halvledarenheter

En uppmärksam läsare kommer genast att fråga vad haken är. Varför betala för fabrikstillverkade mono- eller polykristallina celler när du kan använda det som bokstavligen finns under dina fötter. Som alltid finns djävulen i detaljerna. Faktum är att de mest kraftfulla germaniumtransistorerna låter dig få en spänning på högst 0,2 V i starkt solljus vid en ström mätt i mikroampere. För att uppnå de parametrar som en platt kiselsolcell tillhandahåller behöver du flera tiotals eller till och med hundratals halvledare. Ett batteri tillverkat av gamla radiokomponenter är endast lämpligt för att ladda en camping LED ficklampa eller ett litet mobiltelefonbatteri. För att genomföra större projekt klarar man sig inte utan köpta solceller.

Hur mycket ström kan du förvänta dig av solpaneler?

När man funderar på att bygga sitt eget solkraftverk drömmer alla om att helt överge trådbunden el. För att analysera verkligheten av denna idé kommer vi att göra några små beräkningar.

Det är enkelt att ta reda på din dagliga elförbrukning. För att göra detta, titta bara på fakturan som skickas av energiförsörjningsorganisationen och dividera antalet kilowatt som anges där med antalet dagar i månaden. Om du till exempel erbjuds att betala för 330 kWh innebär det att dagsförbrukningen är 330/30 = 11 kWh.

Graf över solbatteriets effekt beroende på belysning

I dina beräkningar bör du definitivt ta hänsyn till det faktum att solpanelen kommer att generera elektricitet endast under dagsljus, med upp till 70 % av produktionen mellan 09:00 och 16:00. Dessutom beror enhetens effektivitet direkt på infallsvinkeln för solljus och atmosfärens tillstånd.

Lätt molnighet eller dis kommer att minska effektiviteten hos solcellsanläggningens strömuttag med 2–3 gånger, medan en himmel som är mulen av kontinuerliga moln kommer att orsaka en minskning av prestanda med 15–20 gånger. Under idealiska förhållanden skulle ett solbatteri med en kapacitet på 11/7 = 1,6 kW räcka för att generera 11 kWh energi. Med hänsyn till inverkan av naturliga faktorer bör denna parameter ökas med cirka 40–50 %.

Dessutom finns det en annan faktor som tvingar oss att öka arean av fotocellerna som används. För det första bör vi inte glömma att batteriet inte fungerar på natten, vilket innebär att kraftfulla batterier kommer att behövas. För det andra, för näring hushållsprodukter du behöver en strömspänning på 220 V, så du behöver kraftfull omvandlare spänning (växelriktare). Experter säger att förluster på ackumulering och omvandling av el tar upp till 20–30 % av dess totala mängd. Därför bör den faktiska effekten av solbatteriet ökas med 60–80 % av det beräknade värdet. Om vi ​​tar ett ineffektivitetsvärde på 70 %, får vi den märkeffekt på vår solpanel som är lika med 1,6 + (1,6×0,7) = 2,7 kW.

Att använda högströms litiumbatterier är ett av de mest eleganta, men inte alls det billigaste sätten att lagra solenergi

För att lagra el behöver du lågspänningsbatterier konstruerade för spänningar på 12, 24 eller 48 V. Deras kapacitet måste utformas för daglig energiförbrukning plus transformations- och omvandlingsförluster. I vårt fall kommer vi att behöva en uppsättning batterier utformade för att lagra 11 + (11×0,3) = 14,3 kW×timme energi. Om du använder vanliga 12-volts bilbatterier behöver du en 14300 Wh / 12 V = 1200 Ah-enhet, det vill säga sex batterier med 200 amp-timmar vardera.

Som du kan se, även för att tillhandahålla elektricitet för en genomsnittlig familjs hushållsbehov, behöver du en seriös solcellsinstallation. När det gäller användningen av hemmagjorda solpaneler för uppvärmning, i detta skede kommer en sådan idé inte ens att nå gränserna för självförsörjning, för att inte tala om det faktum att något kan sparas.

Beräkning av batteristorlek

Storleken på batteriet beror på den erforderliga effekten och dimensionerna på strömkällorna. När du väljer det senare kommer du definitivt att vara uppmärksam på mängden fotoceller som erbjuds. För användning i hemgjorda enheter är det mest bekvämt att välja mellanstora solceller. Till exempel är polykristallina paneler som mäter 3x6 tum designade för en utspänning på 0,5 V och en ström på upp till 3 A.

Vid tillverkning av ett solbatteri kommer de att seriekopplas till block om 30 stycken, vilket gör det möjligt att få den spänning som krävs för att ladda ett bilbatteri på 13–14 V (med hänsyn till förluster). Den maximala effekten för en sådan enhet är 15 V × 3 A = 45 W. Baserat på detta värde kommer det inte att vara svårt att beräkna hur många element som kommer att behövas för att bygga en solpanel med en given kraft och bestämma dess dimensioner. Till exempel, för att bygga en 180-watts solfångare, behöver du 120 fotoceller med en total yta på 2160 kvadratmeter. tum (1,4 kvm).

Bygga en hemmagjord solpanel

Innan du börjar tillverka en solpanel bör du lösa problemen med dess placering, beräkna måtten och förbereda nödvändiga material och verktyg.

Att välja rätt installationsplats är viktigt

Eftersom solpanelen kommer att tillverkas för hand kan dess bildförhållande vara vilket som helst. Detta är mycket bekvämt eftersom hemgjord enhet kan integreras mer framgångsrikt i takets utsida eller utformningen av ett förortsområde. Av samma anledning bör du välja en plats att installera batteriet innan du börjar designaktiviteter, kom ihåg att ta hänsyn till flera faktorer:

• platsens öppenhet för solljus under dagsljus;
• frånvaro av skuggande byggnader och höga träd;
• minsta avstånd till rummet där lagringskraft och omvandlare är installerade.

Naturligtvis ser ett takmonterat batteri mer organiskt ut, men att placera enheten på marken har fler fördelar. I det här fallet elimineras möjligheten för skador på takmaterial när du installerar stödramen, komplexiteten för att installera enheten minskar och det blir möjligt att i tid ändra "solstrålarnas attackvinkel." Och viktigast av allt, med en lägre placering blir det mycket lättare att hålla ytan på solpanelen ren. Och detta är en garanti för att installationen kommer att fungera med full kapacitet.

Att montera en solpanel på ett tak drivs mer av utrymmesbegränsningar än av nödvändighet eller användarvänlighet.

Vad du behöver under arbetsprocessen

När du börjar göra en hemmagjord solpanel bör du fylla på med:

• fotoceller;
• tvinnad koppartråd eller speciella samlingsskenor för anslutning av solceller;
• löda;
• Schottky-dioder, designade för strömutgången från en fotocell;
• högkvalitativt anti-reflekterande glas eller plexiglas;
• lameller och plywood för att göra en ram;
• silikon tätningsmedel;
• hårdvara;
• färg och skyddskomposition för behandling av träytor.

I arbetet behöver du det enklaste verktyget som en hemtrevlig ägare alltid har till hands - en lödkolv, glasskärare, såg, skruvmejsel, pensel, etc.

Tillverkningsinstruktioner

För att göra det första solbatteriet är det bäst att använda fotoceller med redan lödda ledningar - i detta fall minskar risken för skador på cellerna vid montering. Men om du är skicklig på en lödkolv kan du spara lite pengar genom att köpa solceller med olödda kontakter. För att bygga panelen vi tittade på i exemplen ovan behöver du 120 plattor. Om du använder ett bildförhållande på cirka 1:1 kommer 15 rader fotoceller med 8 vardera att krävas. I det här fallet kommer vi att kunna ansluta varannan "kolumn" i serie och ansluta fyra sådana block parallellt. På så sätt kan du undvika trassliga ledningar och få en smidig, vacker installation.

Elektriskt kopplingsschema för ett solkraftverk i hemmet

Ram

Att montera en solpanel bör alltid börja med att göra huset. För att göra detta behöver vi aluminiumhörn eller träribbor med en höjd på högst 25 mm - i det här fallet kommer de inte att kasta en skugga på de yttre raderna av fotoceller. Baserat på måtten på våra 3 x 6 tum (7,62 x 15,24 cm) kiselceller, bör ramstorleken vara minst 125 x 125 cm. Om du väljer att använda ett annat bildförhållande (till exempel 1:2). ram kan förstärkas ytterligare med en tvärbalk gjord av ribba samma sektion.

Baksidan av höljet ska täckas med en plywood- eller OSB-panel, och ventilationshål ska borras i den nedre änden av ramen. Förbindelsen mellan panelens inre hålighet och atmosfären kommer att behövas för att utjämna luftfuktigheten - annars kan imma av glaset inte undvikas.

För tillverkning av ett solpanelhus, det mest lämpliga enkla material- träribbor och plywood

En panel av plexiglas eller högkvalitativt glas med hög grad av genomskinlighet skärs efter ramens yttre storlek. I extrema fall kan fönsterglas upp till 4 mm tjockt användas. För dess infästning förbereds hörnfästen, i vilka borrningar görs för fastsättning på ramen. När du använder plexiglas kan du göra hål direkt i den genomskinliga panelen - detta kommer att förenkla monteringen.

För att skydda solbatteriets träkropp från fukt och svamp är den impregnerad med en antibakteriell förening och målad med oljefärg.

För att underlätta monteringen av den elektriska delen skärs ett substrat ut av fiberskiva eller annat dielektriskt material i enlighet med ramens inre storlek. I framtiden kommer fotoceller att installeras på den.

Lödplattor

Innan du börjar löda bör du "lista ut" placeringen av fotoceller. I vårt fall kommer vi att behöva 4 cellmatriser med 30 plattor vardera, och de kommer att vara placerade i femton rader i fodralet. En så lång kedja kommer att vara obekväm att arbeta med, och risken för skador på ömtåliga glasskivor ökar. Det skulle vara rationellt att ansluta 5 delar var och slutföra den slutliga monteringen efter att fotocellerna har monterats på substratet.

För enkelhetens skull kan fotoceller monteras på ett icke-ledande substrat av textolit, plexiglas eller fiberboard

Efter att ha anslutit varje kedja bör du kontrollera dess funktionalitet. För att göra detta placeras varje montering under en bordslampa. Genom att registrera ström- och spänningsvärden kan du inte bara övervaka modulernas prestanda, utan också jämföra deras parametrar.

För lödning använder vi en lågeffektslödkolv (max 40 W) och bra, lågsmältande lod. Vi applicerar det i små mängder på plattornas blydelar, varefter vi, med observation av anslutningens polaritet, ansluter delarna till varandra.

Vid lödning av fotoceller bör extrem försiktighet iakttas, eftersom dessa delar är mycket ömtåliga.

Efter att ha samlat de individuella kedjorna vänder vi dem med ryggen mot underlaget och limmar dem på ytan med silikontätningsmedel. Varje 15-volts fotocellsenhet är utrustad med en Schottky-diod. Denna enhet tillåter ström att flyta endast i en riktning, så den tillåter inte batterierna att laddas ur när solpanelens spänning är låg.

Den slutliga anslutningen av enskilda strängar av fotoceller utförs enligt ovan elschema. För dessa ändamål kan du använda en speciell buss eller strandad koppartråd.

Solbatteriets hängande delar ska fästas med smältlim eller självgängande skruvar.

Panelmontering

Substraten med fotoceller placerade på dem placeras i höljet och säkras med självgängande skruvar. Om ramen var förstärkt med en tvärbalk, görs flera borrningar i den för montering av trådar. Kabeln som tas ut är säkert fastsatt på ramen och lödd till anordningens terminaler. För att undvika förvirring med polaritet är det bäst att använda tvåfärgade ledningar, koppla den röda terminalen till batteriets "plus" och den blå till dess "minus". Ett kontinuerligt lager av silikontätningsmedel appliceras längs ramens övre kontur, ovanpå vilken glaset läggs. Efter slutlig fixering anses monteringen av solbatteriet vara färdig.

Efter att skyddsglaset har installerats på tätningsmedlet kan panelen transporteras till installationsplatsen

Installation och anslutning av solbatteri till konsumenter

Av flera skäl är en hemmagjord solpanel en ganska ömtålig enhet och kräver därför en pålitlig stödram. Det idealiska alternativet skulle vara en design som skulle göra det möjligt för källan till gratis el att orienteras i båda planen, men komplexiteten i ett sådant system är oftast ett starkt argument för ett enkelt lutande system. Det är en rörlig ram som kan ställas in i valfri vinkel mot ljuset. Ett av alternativen för en ram gjord av träbjälkar presenteras nedan. Du kan använda metallhörn, rör, däck etc. för att göra det - vad du än har till hands.

Solar batteri ram ritning

För att ansluta solpanelen till batterierna behöver du en laddningsregulator. Den här enheten kommer att övervaka laddnings- och urladdningstillståndet för batterier, övervaka strömutgången och växla till nätström i händelse av ett betydande spänningsfall. En enhet med erforderlig effekt och erforderlig funktionalitet kan köpas i samma butiker där fotoceller säljs. När det gäller att driva hushållskonsumenter kommer detta att kräva omvandling av lågspänningsspänningen till 220 V. En annan enhet - en växelriktare - kan framgångsrikt klara av detta. Det måste sägas att den inhemska industrin producerar pålitliga enheter med goda prestandaegenskaper, så omvandlaren kan köpas lokalt - i det här fallet kommer en "riktig" garanti att vara en bonus.

Ett solbatteri räcker inte för att driva ditt hem fullt ut - du behöver också batterier, en laddningskontroll och en växelriktare

På rea kan du hitta växelriktare med samma effekt, som skiljer sig i pris flera gånger. Denna spridning förklaras av utgångsspänningens "renhet", dvs ett nödvändigt villkor strömförsörjning av enskilda elektriska apparater. Omvandlare med den så kallade rena sinusvågen har en mer komplicerad design och som ett resultat en högre kostnad.

Video: att göra en solpanel med dina egna händer

Att bygga ett solkraftverk för hemmabruk är en icke-trivial uppgift och kräver både ekonomiska och tidskostnader, samt minimal kunskap om grundläggande elteknik. När du börjar montera en solpanel bör du observera maximal uppmärksamhet och noggrannhet - endast i det här fallet kan du räkna med bra beslut fråga. Slutligen vill jag påminna er om att glasföroreningar är en av de faktorer som påverkar produktiviteten. Kom ihåg att rengöra ytan på solpanelen i tid, annars kommer den inte att kunna arbeta med full kapacitet.

Bekvämt boende i hus och lägenheter modern man Med åren kräver det mer och mer el. Men i moderna förhållanden ökar kostnaden för varje enhet el stadigt, vilket följaktligen påverkar kostnaderna. Därför är frågan om att byta till alternativa elkällor den mest akuta. Ett sätt att säkerställa oberoende när det gäller att få el är möjligheten att använda solpaneler för detta ändamål hemma.

Ett effektivt alternativ eller en allmän missuppfattning?

Diskussioner om autonom strömförsörjning av hushållsapparater och belysning i hem som använder solenergi har pågått sedan mitten av förra seklet. Teknikens utveckling och allmänna framsteg har gjort det möjligt att föra denna teknik närmare den vanliga konsumenten. Påståendet att användning av solpaneler för ditt hem kommer att vara ett ganska effektivt sätt att ersätta traditionella elnät kan anses obestridligt om inte för ett par betydande "men".

Huvudkravet för effektiviteten av att använda gelbatterier är mängden solenergi. Utformningen av ett solbatteri gör att du effektivt kan använda energin från vår armatur endast i regioner där det är soligt större delen av året. Det är också nödvändigt att ta hänsyn till den latitud där solpaneler är monterade - ju högre latitud, desto mindre kraft har solstrålen. Helst kan en verkningsgrad på cirka 40 % uppnås. Men detta är idealiskt, men i praktiken är allt något annorlunda.

Nästa punkt som är värd att uppmärksamma är behovet av att använda tillräckligt stora ytor för att tillåta installation av autonoma solpaneler. Om batterierna är planerade att sättas på sommarstuga, hus på landet, stuga, då blir det inga problem här, men för de som bor i lägenhetsbyggnader du måste tänka på detta seriöst.

Solbatteri - vad är det?

Solbatteriet bygger på fotocellernas förmåga att omvandla solenergi till elektricitet. Förenade till ett gemensamt system skapar dessa omvandlare ett flercellsfält, vars varje cell, under påverkan av solenergi, blir en källa för elektrisk ström, som sedan ackumuleras i speciella enheter - batterier. Naturligtvis, ju större det givna fältet är, desto högre kraft har en sådan enhet. Det vill säga att ju fler fotoceller den innehåller, desto mer elektricitet kan den producera.

Men det betyder inte att bara stora ytor där det är möjligt att installera solpaneler kan ge den nödvändiga elektriciteten. Det finns många prylar som kan fungera inte bara från de vanliga autonoma kraftkällorna - batterier, uppladdningsbara batterier - utan också använda solenergi. Bärbara solpaneler är inbyggda i designen av sådana enheter, vilket gör det möjligt att både ladda enheten och arbeta självständigt. Till exempel, en vanlig fickkalkylator: i soligt väder kan du ladda batteriet om du placerar den på bordet, vilket förlänger dess livslängd i många år. Det finns en hel del olika enheter, där sådana batterier används: dessa är pennficklampor, ficklampor-nyckelringar, etc.

I sommarstugor och förortsområden har det nyligen blivit på modet att använda solcellsdrivna lyktor för belysning. En ekonomisk och okomplicerad enhet ger belysning tillsammans trädgårdsstigar, på terrasser och på alla nödvändiga platser, med el som samlats under dagsljus när solen skiner. Ekonomiska belysningslampor kan konsumera denna energi under ganska lång tid, vilket säkerställer stort intresse för sådana enheter. Solcellsdriven belysning används också i hus, stugor och grovkök.

Typer av off-grid solpaneler

Det finns två typer av solenergiomvandlare, beroende på utformningen av själva batteriet - film och kisel. Den första typen inkluderar tunnfilmsbatterier, där omvandlarna är en film gjord med en speciell teknik. De kallas också polymer. Sådana batterier installeras på vilken tillgänglig plats som helst, men har flera nackdelar: de kräver mycket utrymme, låg koefficient användbar åtgärd och även med genomsnittlig molnighet sjunker deras energieffektivitet med 20 procent.

Solceller av kiseltyp representeras av monokristallina och polykristallina enheter, såväl som amorfa kiselpaneler. Monokristallina batterier består av många celler som innehåller kiselomvandlare kopplade till allmän ordning och fylld med silikon. Lätt att använda, med hög (upp till 22%) effektivitet, vattentät, lätt och flexibel, men kräver direkt solflöde för att fungera effektivt. Molnigt väder kan orsaka en fullständig förlust av elproduktion.

Polykristallina batterier skiljer sig från monokristallina batterier i antalet omvandlare placerade i varje cell och installerade i olika riktningar, vilket säkerställer deras effektiva drift även i diffust ljus. Detta är den vanligaste typen av batteri, som även används i stadsmiljöer, även om dess effektivitet är något lägre än för monokristallina batterier.

Strömförsörjning av amorft kisel, trots sin låga energieffektivitet - cirka 6%, anses ändå vara mer lovande. De absorberar solflödet tjugo gånger mer än kisel och är mycket effektivare på molniga dagar.

Alla dessa är industriella enheter som har sitt eget - och för närvarande inte särskilt överkomliga - pris. Är det möjligt att montera solpaneler med egna händer?

Allmän princip för val och arrangemang av delar för solpaneler

I samband med de senaste kraven för produktion av elektrisk energi, som syftar till att övergå från de traditionella råvarorna som används i dess produktion, blir ämnet solenergikällor allt mer praktiskt. Massproduktion av element för att skapa ditt eget elektriska nätverk erbjuder redan konsumenter olika alternativ tillhandahållande av autonom el. Men kostnaden för en autonom solenergikälla är fortfarande ganska hög och otillgänglig för masskonsumenten.

Men detta betyder inte att du inte kan göra solpaneler med dina egna händer. I det här fallet behöver du bara bestämma dig för metoden för att montera en sådan enhet. Eller, köp individuella element, montera dem själv eller tillverka alla komponenter själv.

Vad består egentligen ett kraftsystem baserat på att omvandla solenergi till elektrisk ström av? Det viktigaste, men inte det sista, av dess element är solbatteriet, vars design diskuterades ovan. Det andra elementet i kretsen är solbatteriets styrenhet, vars uppgift är att styra laddningen batterier elchock, som erhålls i solceller. Nästa del av ett solkraftverk i hemmet är ett batteri av elektriska batterier, i vilka elektricitet lagras. Och det sista elementet i den "solar" elektriska kretsen kommer att vara en växelriktare, som gör att den resulterande lågspänningselektriciteten kan användas för hushållsapparater designade för 220 V.

Med tanke på varje del av ett solkraftverk i hemmet separat, kan du se att varje element kan köpas i ett detaljhandelsnätverk, på elektroniska auktioner, etc., eller monteras med dina egna händer. Och du kan till och med göra en solbatterikontroll med dina egna händer - om du har vissa färdigheter och teoretiska kunskaper.

Nu angående de uppgifter som ställs för vårt eget kraftverk. De är enkla och komplexa på samma gång. Deras enkelhet ligger i det faktum att solenergi används för specifika ändamål: belysning, uppvärmning eller fullt ut tillgodose hemmets behov. Svårigheten ligger i korrekt beräkning av den erforderliga effekten och lämpligt urval av komponenter.

Låt oss börja montera solpanelen

Nu kan du hitta en hel del förslag på hur och från vad du kan montera solpaneler. Det finns många sätt, och du kan välja efter dina önskemål. Detta material diskuterar de grundläggande principerna som måste användas när man gör solpaneler med egna händer.

Först och främst måste du bestämma vilken effekt som behöver erhållas och bestämma vid vilken spänning nätverket ska fungera. Det finns två alternativ för solenerginätverk - med likström och växelström. Växelström är mer att föredra på grund av möjligheten att distribuera elkonsumenter över ett betydande avstånd - mer än 15 meter. Detta är precis rätt för ett litet hus. Utan att gå djupt in på beräkningar och utgå från erfarenheterna från de som redan använder solenergi på sina dachas, kan vi med tillförsikt säga att på Moskvas breddgrader - och gå längre söderut, kommer dessa siffror naturligtvis att vara högre - en kvadratmeter solpaneler kan producera upp till 120 watt per timme. Detta är om du använder polykristallina element vid montering. De är mer attraktiva priser. Och det är fullt möjligt att bestämma den totala effekten genom att lägga ihop hela strömförbrukningen för varje enskild elektrisk apparat. Mycket grovt kan vi säga att för en familj på 3-4 personer krävs cirka 300 kilowatt per månad, vilket kan fås från solpaneler på 20 kvadratmeter. meter.

Du kan också hitta beskrivningar av solcellsdrivna nätverk med paneler med 36 element. Varje panel har en effekt på cirka 65 watt. Ett solbatteri för ett hus på landet eller ett litet privat hus kan bestå av 15 sådana paneler, som kan generera upp till 5 kW per timme totalt elektrisk kraft, med sin egen effekt på 1 kW.

DIY solpaneler

Och nu om hur man gör ett solbatteri. Det första du måste köpa kommer att vara en uppsättning omvandlingsplattor, vars antal beror på kraften hos det hemmagjorda solkraftverket. För ett batteri behöver du 36 stycken. Du kan använda solcellssatsen eller köpa skadade eller defekta celler - detta påverkar bara batteriets utseende. Om de fungerar blir uteffekten nästan 19 volt. De måste lödas med hänsyn till expansion - lämnar ett gap på upp till fem millimeter mellan dem. Att bygga ett solbatteri med dina egna händer kräver extrem försiktighet när du löder fotografiska plattor. Om plattorna köptes utan ledare, måste de lödas manuellt. Processen är komplex och ansvarsfull. Om arbetet utförs med en 60 W lödkolv är det bäst att ansluta en enkel 100-watts glödlampa i serie med den.

Solbatterikretsen är mycket enkel - varje platta är lödd till de andra i serie. Det är värt att notera att plattorna är mycket ömtåliga, och det är lämpligt att löda dem med någon form av ram. Vid avlödning av fotografiska plattor är det också nödvändigt att komma ihåg att säkerhetsdioder måste sättas in i kretsen för att förhindra urladdning av fotoceller vid mörkare eller minskande belysning. För att göra detta förs panelhalvornas bussar ut till kopplingsplinten, vilket skapar en mittpunkt. Dessa dioder förhindrar också att batterier laddas ur på natten.

Lödkvalitet är huvudkravet för felfri drift av solpaneler. Innan underlaget monteras måste alla lödfogar testas. Det rekommenderas att mata ut ström med ledningar med små tvärsnitt. Till exempel en akustisk kabel med silikonisolering. Alla ledare ska säkras med tätningsmedel.

Sedan måste du bestämma ytan på vilken dessa plattor ska fästas. Eller snarare, med materialet för dess tillverkning. Det mest lämpliga vad gäller egenskaper och lättillgängligt är glas, som har den maximala ljusgenomsläppligheten jämfört med plexiglas eller karbonat.

Nästa steg blir att göra lådan. För detta ändamål, använd ett aluminiumhörn eller träbalk. Glas placeras i ramen med tätningsmedel - det är lämpligt att noggrant fylla alla oegentligheter. Det bör noteras att tätningsmedlet måste torka helt för att undvika kontaminering av de fotografiska plattorna. Sedan fästs ett färdigt ark av lödda fotoceller på glaset. Fästmetoden kan variera, men solpaneler för hemmet, vars recensioner är vanliga, fixades huvudsakligen med transparent epoxiharts eller tätningsmedel. Om epoxi appliceras jämnt över hela glasets yta, varefter givare placeras på det, fästs tätningsmedlet huvudsakligen på en droppe i mitten av varje element.

Används för substrat olika material, som också är fäst på tätningsmedlet. Dessa kan vara tunna spånskivor eller fiberskivor. Även om du kan fylla den med epoxiharts igen. Batterilådan måste vara förseglad. Ett gör-det-själv-solbatteri tillverkat på detta sätt, vars monteringsdiagram diskuterades ovan, kommer att ge 18-19 volt, vilket säkerställer laddningen av ett 12-volts batteri.

Är det möjligt att göra en solenergiomvandlare med dina egna händer?

Hantverkare med stor kunskap om elektronik kan på egen hand tillverka solcellsceller för att omvandla solenergi till el. För detta ändamål används kiseldioder, eller snarare deras kristaller, befriade från sina höljen. Denna process är arbetskrävande och var och en bestämmer själv om den ska påbörjas eller inte. Du kan ta dioder som används i bryggkretsar av spänningslikriktare och stabilisatorer - D226, KD202, D7, etc. Halvledarkristallen som finns i dessa dioder, när den utsätts för solljus, blir exakt densamma som en fotografisk platta. Men att få till det utan att skada det är en ganska komplex och mödosam process.

Alla som bestämmer sig för att börja skapa element för omvandlaren på egen hand bör komma ihåg följande - om du lyckades noggrant demontera och löda ett batteri bestående av endast tjugo dioder av märket KD202 enligt en krets med 5 grupper kopplade parallellt, då kan få en spänning på ca 2 V med en ström på upp till 0,8 Amp. Denna effekt räcker bara för att driva en liten radiomottagare, som bara har en eller två transistorer i sin krets. Men för att förvandla dem till ett fullfjädrat solbatteri för ett sommarhus måste du försöka hårt. Enormt arbete, stora ytor och krånglig design gör denna aktivitet meningslös. Men för små enheter och prylar är detta en helt passande design som kan göras av alla som gillar att syssla med elektroteknik.

Kan lysdioder användas för solpaneler?

LED-solcellen är ren fiktion. Det är nästan omöjligt att montera ens en liten solcellsmikropanel från lysdioder. Eller snarare, det går att skapa det, men är det värt det? Med hjälp av solljus är det fullt möjligt att få cirka 1,5 volt spänning över lysdioden, men strömmen som genereras är mycket liten, och endast mycket stark sol krävs för att generera den. Och en sak till - när spänning appliceras på den avger själva lysdioden strålningsenergi, det vill säga den lyser. Det betyder att de av hans bröder som han föll på solljus större effekt, kommer att generera elektricitet, som denna LED själv kommer att förbruka. Allt är korrekt och enkelt. Och det är helt enkelt omöjligt att lista ut vilka lysdioder som producerar och vilka som förbrukar energi. Även om du använder tiotusentals lysdioder – och detta är opraktiskt och oekonomiskt – kommer det inte att vara någon fördel.

Vi värmer huset med solenergi

Om den verkliga möjligheten att förse hushållsapparater med "solenergi" redan har nämnts ovan, finns det två alternativ för att värma ett hem med solenergi. Och för att kunna använda solpaneler för att värma upp ditt hem måste du känna till några av de krav som är obligatoriska för att utföra denna uppgift.

I det första alternativet sker användningen av solenergi för uppvärmning med ett annat system än det vanliga. elektriska nätverk. En hemvärmeenhet som använder solenergi kallas ett solsystem och består av flera enheter. Den huvudsakliga arbetsanordningen är en vakuumsamlare, som omvandlar solljus till värme. Den består av många glasrör med liten diameter i vilka en vätska med mycket låg värmetröskel placeras. Vid uppvärmning överför denna vätska sedan sin värme till vatten i en lagringstank med en volym på minst 300 liter vatten. Detta uppvärmda vatten tillförs sedan värmepaneler gjorda av tunna kopparrör, som i sin tur släpper ut den resulterande värmen och värmer upp luften i rummet. Istället för paneler kan du naturligtvis använda traditionella radiatorer, men deras effektivitet är mycket lägre.

Naturligtvis kan solpaneler också användas för uppvärmning, men i det här fallet måste du komma överens om att uppvärmning av vattnet i pannan med hjälp av värmeelement kommer att kräva lejonparten av energin som genereras av batterierna. Enkla beräkningar visar att det tar cirka 4 timmar att värma 100 liter vatten till 70-80 ⁰C med en panna. Under denna tid kommer en vattenpanna med 2 kW värmare att förbruka cirka 8 kW. Om solpaneler kan generera upp till 5 kW per timme i total effekt, så blir det inga problem med energiförsörjningen i huset. Men om solpanelerna har en yta på mindre än 10 kvadratmeter. mätare, då är sådana kapaciteter inte lämpliga för full tillförsel av elektrisk energi.

Användande vakuum grenrör för uppvärmning av ett hus är motiverat i fallet när det är ett fullfjädrat bostadshus. Driftschemat för ett sådant solsystem ger värme till hela hemmet under hela året.

Och ändå fungerar det!

I slutändan är solpaneler, monterade av entusiaster med sina egna händer, väldigt verkliga kraftkällor. Och om du använder 12-voltsbatterier i kretsen med en ström på minst 800 A/h, utrustning för omvandling av spänning från låg till hög - växelriktare, samt 24 V spänningsregulatorer med en driftström på upp till 50 Ampere och en enkel "avbrottsfri strömförsörjning" med en ström på upp till 150 Ampere, då får du ett mycket anständigt solkraftverk, som är kapabelt att tillgodose elbehoven hos invånare i ett privat hus. Naturligtvis under vissa väderförhållanden.

Hej kära bloggläsare! I vårt 2000-tal sker ständigt förändringar. De är särskilt märkbara i den tekniska aspekten. Billigare energikällor uppfinns och olika enheter distribueras överallt för att göra människors liv enklare. Idag kommer vi att prata om något sådant som ett solbatteri - en enhet som inte är genombrott, men som ändå blir en mer och mer del av människors liv varje år. Vi kommer att prata om vad den här enheten är, vilka fördelar och nackdelar den har. Vi kommer också att uppmärksamma hur man monterar ett solbatteri med egna händer.

Sammanfattning av denna artikel:

Solbatteri: vad är det och hur fungerar det?

Ett solbatteri är en enhet som består av en viss uppsättning solceller (fotoceller) som omvandlar solenergi till elektricitet. De flesta solpaneler är gjorda av kisel eftersom detta material har god effektivitet vid "bearbetning" av inkommande solljus.

Solpaneler fungerar enligt följande:

Fotovoltaiska kiselceller, som är förpackade i en gemensam ram (ram), får solljus. De värms upp och absorberar delvis den inkommande energin. Denna energi frigör omedelbart elektroner inuti kislet, som genom specialiserade kanaler kommer in i en speciell kondensator, i vilken elektricitet ackumuleras och, som bearbetas från konstant till variabel, tillförs enheter i lägenheten/bostadshuset.

Fördelar och nackdelar med denna typ av energi

Fördelarna inkluderar följande:

• Vår sol är en miljövänlig energikälla som inte bidrar till miljöföroreningar. Solfångare släpper inte ut diverse skadligt avfall i miljön.

• Solenergi är outtömlig (naturligtvis medan solen lever, men detta ligger fortfarande miljarder år i framtiden). Av detta följer att solenergi definitivt skulle räcka för hela ditt liv.

• När du väl har installerat solpaneler korrekt behöver du inte underhålla dem ofta i framtiden. Allt du behöver är att göra en förebyggande undersökning en eller två gånger om året.

• Imponerande livslängd för solpaneler. Denna period börjar från 25 år. Det är också värt att notera att även efter denna tid kommer de inte att förlora sina prestandaegenskaper.

• Installation av solpaneler kan subventioneras av staten. Till exempel sker detta aktivt i Australien, Frankrike och Israel. I Frankrike återbetalas 60 % av kostnaden för solpaneler.

Nackdelarna inkluderar följande:

• Än så länge är solpaneler inte konkurrenskraftiga, till exempel om du behöver generera stora mängder el. Detta är mer framgångsrikt inom olje- och kärnkraftsindustrin.

• Elproduktionen beror direkt på väderförhållandena. Naturligtvis, när det är soligt ute, kommer dina solpaneler att fungera med 100 % effekt. När det är en molnig dag kommer denna siffra att sjunka avsevärt.

• För att producera en stor mängd energi kräver solpaneler en stor yta.

Som du kan se har denna energikälla fortfarande fler fördelar än nackdelar, och nackdelarna är inte så hemska som det verkar.

Gör-det-själv solbatteri från improviserade medel och material hemma

Trots att vi lever i en modern och snabbt utvecklande värld är köp och installation av solpaneler fortfarande rika människors lott. Kostnaden för en panel som bara kommer att producera 100 watt varierar från 6 till 8 tusen rubel. Detta räknar inte det faktum att du måste köpa kondensatorer, batterier, en laddningsregulator, en nätverksomvandlare, en omvandlare och annat separat. Men om du inte har mycket pengar, men vill byta till en miljövänlig energikälla, så har vi goda nyheter för dig - du kan montera ett solcellsbatteri hemma. Och om du följer alla rekommendationer kommer dess effektivitet inte att vara sämre än den för versionen monterad i industriell skala. I denna del ska vi titta på steg för steg montering. Vi kommer också att uppmärksamma de material från vilka solpaneler kan monteras.

Från dioder

Detta är ett av de mest budgetmaterial. Om du planerar att göra ett solcellsbatteri för ditt hem av dioder, kom ihåg att dessa komponenter används för att montera endast små solpaneler som kan driva några mindre prylar. D223B-dioder är bäst lämpade. Dessa är dioder i sovjetisk stil, som är bra eftersom de har en glaslåda, på grund av sin storlek har de en hög installationstäthet och har ett rimligt pris.

Efter att ha köpt dioderna, rengör dem från färg - för att göra detta, placera dem bara i aceton i ett par timmar. Efter denna tid kan det enkelt tas bort från dem.

Sedan kommer vi att förbereda ytan för framtida placering av dioder. Detta kan vara en träplanka eller någon annan yta. Det är nödvändigt att göra hål i hela dess område. Mellan hålen kommer det att vara nödvändigt att hålla ett avstånd på 2 till 4 mm.

Sedan tar vi våra dioder och sätter in dem med aluminiumsvansar i dessa hål. Efter detta måste svansarna böjas i förhållande till varandra och lödas så att de vid mottagning av solenergi distribuerar elektricitet till ett "system".

Vårt primitiva solbatteri av glasdioder är klart. Vid utgången kan den ge energi på ett par volt, vilket är en bra indikator för en hemmagjord montering.

Från transistorer

Det här alternativet kommer att vara mer allvarligt än dioden, men det är fortfarande ett exempel på hård manuell montering.

För att göra ett solcellsbatteri av transistorer behöver du först själva transistorerna. Lyckligtvis kan de köpas på nästan alla marknader eller elektroniska butiker.

Efter köpet måste du skära av locket på transistorn. Gömt under locket är det viktigaste och nödvändigaste elementet - en halvledarkristall.

Sedan sätter vi in ​​dem i ramen och löder ihop dem, iaktta "input-output"-standarderna.

Vid utgången kan ett sådant batteri ge tillräckligt med ström för att driva till exempel en miniräknare eller en liten diodglödlampa. Återigen, ett sådant solbatteri monteras enbart för skojs skull och representerar inte ett seriöst "strömförsörjningselement".

Från aluminiumburkar

Detta alternativ är redan mer seriöst, till skillnad från de två första. Det är också otroligt billigt och effektiv metod få energi. Det enda är att vid utgången kommer det att finnas mycket mer av det än i versionerna av dioder och transistorer, och det kommer inte att vara elektriskt, utan termiskt. Allt du behöver är ett stort antal aluminiumburkar och ett hus. En träkropp fungerar bra. Den främre delen av huset måste täckas med plexiglas. Utan det kommer batteriet inte att fungera effektivt.

Innan du börjar montera måste du måla aluminiumburkarna med svart färg. Detta kommer att tillåta dem att locka solljus väl.

Sedan, med hjälp av verktyg, stansas tre hål i botten av varje burk. Överst görs i sin tur en stjärnformad utskärning. De fria ändarna är böjda utåt, vilket är nödvändigt för att förbättrad turbulens i den uppvärmda luften ska uppstå.

Efter dessa manipulationer viks burkarna till längsgående linjer (rör) in i kroppen på vårt batteri.

Ett lager isolering (mineralull) läggs sedan mellan rören och väggarna/bakväggen. Uppsamlaren täcks sedan med transparent cellulärt polykarbonat.

Detta avslutar monteringsprocessen. Det sista steget är att installera luftfläkten som en motor för energibäraren. Även om ett sådant batteri inte genererar elektricitet kan det effektivt värma upp ett bostadsutrymme. Naturligtvis kommer detta inte att vara en fullfjädrad radiator, men ett sådant batteri kan värma upp ett litet rum - till exempel ett utmärkt alternativ för ett sommarhus. Vi pratade om fullfjädrade bimetalliska värmeradiatorer i artikeln - där vi i detalj undersökte strukturen hos sådana värmebatterier, deras specifikationer och jämfört tillverkare. Jag råder dig att läsa den.

Gör-det-själv solcellsbatteri - hur gör man, monterar och tillverkar?

Flytta ifrån hemgjorda alternativ Vi kommer att uppmärksamma mer allvarliga saker. Nu ska vi prata om hur man korrekt monterar och gör ett riktigt solbatteri med egna händer. Ja – detta är också möjligt. Och jag vill försäkra dig om att det inte kommer att vara värre än köpta analoger.

Till att börja med är det värt att säga att du förmodligen inte kommer att kunna hitta på den öppna marknaden själva kiselpanelerna som används i fullvärdiga solceller. Ja, och de blir dyra. Vi kommer att montera vårt solbatteri från monokristallina paneler - ett billigare alternativ, men som visar utmärkta prestanda när det gäller att generera elektrisk energi. Dessutom är monokristallina paneler lätta att hitta och är ganska billiga. De finns i olika storlekar. Det mest populära och populära alternativet är 3x6 tum, vilket ger 0,5V motsvarande. Vi kommer att få nog av dessa. Beroende på din ekonomi kan du köpa minst 100-200 av dem, men idag sätter vi ihop ett alternativ som räcker för att driva små batterier, glödlampor och andra små elektroniska element.

Val av fotoceller

Som vi nämnde ovan valde vi en monokristallin bas. Du kan hitta den var som helst. Mest populär plats där det säljs i enorma mängder är Amazons eller Ebays handelsplattformar.

Det viktigaste att komma ihåg är att det är väldigt lätt att stöta på skrupelfria säljare där, så köp bara från de personer som har ett ganska högt betyg. Om säljaren bra betyg, då är du säker på att dina paneler når dig väl packade, inte trasiga och i den mängd du beställt.

Platsval (attitydsystem), design och material

Efter att du har fått ditt paket med huvudsolcellerna måste du noggrant välja plats för installation av din solpanel. När allt kommer omkring kommer du att behöva den för att fungera med 100 % effekt, eller hur? Proffs i denna fråga rekommenderar att du installerar det på en plats där solbatteriet kommer att riktas precis under den himmelska zenit och titta mot väst-öst. Detta gör att du kan "fånga" solljus nästan hela dagen.

Att göra en ram för solcellsbatteri

• Först måste du göra en solpanelsbas. Det kan vara trä, plast eller aluminium. Trä och plast presterar bäst. Den ska vara tillräckligt stor för att passa alla dina solceller i rad, men de behöver inte hänga runt i hela strukturen.

• Efter att du har monterat basen på solbatteriet måste du borra många hål på dess yta för framtida utgång av ledare in i enhetligt system.

• Förresten, glöm inte att hela basen måste täckas med plexiglas ovanpå för att skydda dina element från väderförhållanden.

Lödelement och anslutning

När din bas är klar kan du placera dina element på dess yta. Placera fotocellerna längs hela strukturen med ledarna nedåt (du trycker in dem i våra borrade hål).

Sedan måste de lödas ihop. Det finns många system på Internet för lödning av fotoceller. Huvudsaken är att ansluta dem till ett slags enhetligt system så att de alla kan samla den mottagna energin och rikta den till kondensatorn.

Det sista steget kommer att vara att löda "utgången" -tråden, som kommer att anslutas till kondensatorn och mata ut den mottagna energin i den.

Installation

Detta är det sista steget. När du är säker på att alla element är korrekt monterade, sitter tätt och inte vippar och är väl täckta med plexiglas, kan du börja installationen. Installationsmässigt är det bättre att montera solbatteriet på en stadig bas. En metallram förstärkt med konstruktionsskruvar är idealisk. Solpanelerna kommer att sitta stadigt på den, inte vingla eller ge efter för några väderförhållanden.

Det är allt! Vad slutar vi med? Om du har gjort ett solbatteri som består av 30-50 fotoceller, så kommer detta att räcka för att snabbt ladda din mobiltelefon eller tänd en liten hushållsglödlampa, d.v.s. Det du slutar med är en fullfjädrad hemmagjord laddare för att ladda ett telefonbatteri, en utomhuslampa eller en liten trädgårdslykta. Om du har gjort en solpanel, till exempel med 100-200 fotoceller, kan vi redan prata om att "driva" vissa hushållsapparater, till exempel en panna för uppvärmning av vatten. I vilket fall som helst kommer en sådan panel att vara billigare än köpta analoger och kommer att spara pengar.

Video - hur man gör ett solbatteri med egna händer?

Detta avsnitt presenterar fotografier av några intressanta, men samtidigt enkla alternativ hemgjorda solpaneler som du enkelt kan montera med dina egna händer.

Vad är bättre - att köpa eller göra ett solbatteri?

Låt oss i den här delen sammanfatta allt vi lärde oss i den här artikeln. Först kom vi på hur man monterar ett solcellsbatteri hemma. Som du kan se kan ett DIY-solbatteri monteras väldigt snabbt om du följer instruktionerna. Om du följer de olika manualerna steg för steg kommer du att kunna samla utmärkta alternativ för att förse dig med miljövänlig el (eller alternativ som är utformade för att driva små element).

Men ändå, vad är bättre - att köpa eller göra ett solbatteri? Naturligtvis är det bättre att köpa det. Faktum är att de tillval som tillverkas i industriell skala är designade för att fungera som de ska fungera. På manuell montering Solpaneler kan ofta göra olika misstag som leder till att de helt enkelt inte fungerar som de ska. Naturligtvis kostar industriella alternativ stora pengar, men du får kvalitet och hållbarhet.

Men om du är säker på dina förmågor, kommer du med rätt tillvägagångssätt att montera en solpanel som inte kommer att vara sämre än dess industriella motsvarigheter. Framtiden är i alla fall här och snart kommer solpaneler att ha råd med alla lager. Och där blir det kanske en fullständig övergång till användningen av solenergi. Lycka till!