Φωτοβολταϊκά στοιχεία για ηλιακούς συλλέκτες. Photomanual: βήμα-βήμα ηλιακή μπαταρία. Τι να αγοράσω

Η αποτελεσματική μετατροπή των ελεύθερων ακτίνων του ήλιου σε ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος σε σπίτια και άλλες εγκαταστάσεις είναι το αγαπημένο όνειρο πολλών απολογητών πράσινης ενέργειας.

Αλλά η αρχή της λειτουργίας της ηλιακής μπαταρίας και η απόδοσή της είναι τέτοια που δεν χρειάζεται να μιλήσουμε για την υψηλή απόδοση τέτοιων συστημάτων ακόμη. Θα ήταν ωραίο να αποκτήσετε τη δική σας πρόσθετη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας. Δεν είναι? Επιπλέον, ακόμη και σήμερα στη Ρωσία, με τη βοήθεια των ηλιακών συλλεκτών, παρέχεται με επιτυχία «άφθονη» ηλεκτρική ενέργεια σε σημαντικό αριθμό ιδιωτικών νοικοκυριών. Ακόμα δεν είστε σίγουροι από πού να ξεκινήσετε;

Παρακάτω θα σας πούμε για το σχεδιασμό και τις αρχές του ηλιακού συλλέκτη, θα μάθετε τι καθορίζει την αποτελεσματικότητα του ηλιακού συστήματος. Και τα βίντεο που δημοσιεύονται στο άρθρο θα σας βοηθήσουν να συναρμολογήσετε ένα ηλιακό πλαίσιο από φωτοκύτταρα με τα χέρια σας.

Υπάρχουν πολλές αποχρώσεις και σύγχυση στο θέμα της «ηλιακής ενέργειας». Είναι συχνά δύσκολο για τους αρχάριους να κατανοήσουν όλους τους άγνωστους όρους στην αρχή. Αλλά χωρίς αυτό, είναι παράλογο να ασχοληθούμε με την ηλιακή ενέργεια, αποκτώντας εξοπλισμό για την παραγωγή "ηλιακού" ρεύματος.

Χωρίς να το γνωρίζετε, μπορείτε όχι μόνο να επιλέξετε το λάθος πάνελ, αλλά απλά να το κάψετε όταν είναι συνδεδεμένο ή να εξαγάγετε πολύ λίγη ενέργεια από αυτό.

Συλλογή εικόνων

Η μέγιστη απόδοση από ένα ηλιακό πάνελ μπορεί να επιτευχθεί μόνο γνωρίζοντας πώς λειτουργεί, ποια εξαρτήματα και συγκροτήματα αποτελείται και πώς όλα συνδέονται σωστά

Η δεύτερη απόχρωση είναι η έννοια του ίδιου του «ηλιακού συσσωρευτή». Συνήθως, η λέξη "μπαταρία" αναφέρεται σε κάποιο είδος συσκευής αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας. Ή έρχεται στο μυαλό ένα καλοριφέρ θέρμανσης. Ωστόσο, στην περίπτωση των ηλιακών κυττάρων, η κατάσταση είναι ριζικά διαφορετική. Δεν συσσωρεύουν τίποτα στον εαυτό τους.

Με τις συνεχώς αυξανόμενες τιμές ηλεκτρικής ενέργειας, αναπόφευκτα θα αρχίσετε να σκέφτεστε να χρησιμοποιήσετε φυσικές πηγές για την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος. Μία από αυτές τις δυνατότητες είναι τα ηλιακά πάνελ για εξοχικές κατοικίες ή καλοκαιρινές κατοικίες. Εάν είναι επιθυμητό, ​​μπορούν να καλύψουν πλήρως όλες τις ανάγκες ακόμη και ενός μεγάλου σπιτιού.

Σχεδιασμός συστήματος ηλιακής ενέργειας

Μετατροπή της ενέργειας του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια - αυτή η ιδέα δεν άφησε τους επιστήμονες να κοιμούνται για μεγάλο χρονικό διάστημα. Με την ανακάλυψη των ιδιοτήτων των ημιαγωγών, αυτό κατέστη δυνατό. Τα ηλιακά κύτταρα χρησιμοποιούν κρυστάλλους πυριτίου. Όταν τους χτυπά το ηλιακό φως, σχηματίζεται μια κατευθυνόμενη κίνηση ηλεκτρονίων, που ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα. Όταν συνδέεται επαρκής αριθμός τέτοιων κρυστάλλων, λαμβάνουμε αρκετά αξιοπρεπή ρεύματα σε μέγεθος: ένας πίνακας με επιφάνεια ελαφρώς μεγαλύτερη από ένα μέτρο (1,3-1,4 m2 με επαρκές επίπεδο φωτισμού μπορεί να παράγει έως και 270 W (τάση 24 V).

Δεδομένου ότι ο φωτισμός αλλάζει ανάλογα με τον καιρό, την ώρα της ημέρας, είναι αδύνατο να συνδέσετε απευθείας τις συσκευές με ηλιακούς συλλέκτες. Χρειάζεστε ένα ολόκληρο σύστημα. Εκτός από τα ηλιακά πάνελ, χρειάζεστε:

• Μπαταρία. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός, τα ηλιακά πάνελ παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα για το σπίτι, το εξοχικό. Δεν χρησιμοποιείται πάντα πλήρως, το πλεόνασμά του συσσωρεύεται στην μπαταρία. Η αποθηκευμένη ενέργεια σπαταλάται σε κακές καιρικές συνθήκες.
• Ελεγκτής. Όχι υποχρεωτικό μέρος, αλλά επιθυμητό (με επαρκή κεφάλαια). Παρακολουθεί το επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας για να αποτρέψει την υπερφόρτιση ή την υπερφόρτιση. Και οι δύο αυτές συνθήκες είναι επιζήμιες για την μπαταρία, επομένως η παρουσία ενός ελεγκτή παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Επίσης, ο ελεγκτής εξασφαλίζει τη βέλτιστη λειτουργία των ηλιακών συλλεκτών.
• Μετατροπέας DC-to-AC (μετατροπέας). Δεν βαθμολογούνται όλες οι συσκευές για συνεχές ρεύμα. Πολλοί λειτουργούν σε εναλλασσόμενη τάση 220 βολτ. Ο μετατροπέας καθιστά δυνατή την απόκτηση τάσης 220-230 V.

Ηλιακοί συλλέκτες για το σπίτι - μόνο μέρος του συστήματος

Εγκαθιστώντας ηλιακούς συλλέκτες για το σπίτι ή το εξοχικό σας, μπορείτε να γίνετε εντελώς ανεξάρτητοι από τον επίσημο προμηθευτή. Αλλά για αυτό πρέπει να έχετε μεγάλο αριθμό μπαταριών, έναν ορισμένο αριθμό συσσωρευτών. Ένα κιτ που παράγει 1,5 kW ανά ημέρα κοστίζει περίπου 1000 $. Αυτό αρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του εξοχικού σπιτιού ή μέρους του ηλεκτρικού εξοπλισμού του σπιτιού. Ένα σετ ηλιακών συλλεκτών για την παραγωγή 4 kW ανά ημέρα κοστίζει περίπου 2200 $, για 9 kW ανά ημέρα - 6200 $. Δεδομένου ότι τα ηλιακά πάνελ για ένα σπίτι είναι ένα αρθρωτό σύστημα, μπορείτε να αγοράσετε μια εγκατάσταση που θα καλύπτει μέρος των αναγκών, αυξάνοντας σταδιακά την απόδοσή της.

Τύποι ηλιακών συλλεκτών

Με την αύξηση των τιμών της ενέργειας, η ιδέα της χρήσης ηλιακής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται όλο και πιο δημοφιλής. Επιπλέον, με την ανάπτυξη τεχνολογιών, οι ηλιακοί μετατροπείς γίνονται πιο αποδοτικοί και, ταυτόχρονα, φθηνότεροι. Αν θέλετε, μπορείτε να καλύψετε τις ανάγκες σας εγκαθιστώντας ηλιακούς συλλέκτες. Αλλά είναι διαφορετικών τύπων. Ας το καταλάβουμε.

Η ίδια η ηλιακή μπαταρία είναι ένας αριθμός φωτοκυττάρων, τα οποία βρίσκονται σε ένα κοινό περίβλημα, προστατευμένα από ένα διαφανές μπροστινό πλαίσιο. Για οικιακή χρήση, τα ηλιακά κύτταρα παράγονται με βάση το πυρίτιο, καθώς είναι σχετικά φθηνό και τα κύτταρα που βασίζονται σε αυτό έχουν καλή απόδοση (περίπου 20-24%). Τα μονοκρυσταλλικά, πολυκρυσταλλικά και λεπτά φιλμ (εύκαμπτα) φωτοκύτταρα κατασκευάζονται βάσει κρυστάλλων πυριτίου. Ορισμένα από αυτά τα φωτοκύτταρα συνδέονται ηλεκτρικά μεταξύ τους (σε σειρά ή / και παράλληλα) και φέρονται σε τερματικά που βρίσκονται στο σώμα.

Τα φωτοκύτταρα εγκαθίστανται σε κλειστό περίβλημα. Το ηλιακό σώμα είναι κατασκευασμένο από ανοδιωμένο αλουμίνιο. Είναι ελαφρύ και δεν διαβρώνει. Το μπροστινό πλαίσιο είναι κατασκευασμένο από ανθεκτικό γυαλί, το οποίο πρέπει να αντέχει σε χιόνια και ανέμους. Επιπλέον, πρέπει να έχει ορισμένες οπτικές ιδιότητες - να έχει μέγιστη διαφάνεια για να μεταδίδει όσο το δυνατόν περισσότερες ακτίνες. Σε γενικές γραμμές, λόγω αντανάκλασης, μια σημαντική ποσότητα ενέργειας χάνεται, οπότε οι απαιτήσεις για την ποιότητα του γυαλιού είναι υψηλές και επικαλύπτεται επίσης με αντι-ανακλαστική ένωση.

Τύποι ηλιακών κυττάρων

Οι ηλιακοί συλλέκτες για το σπίτι κατασκευάζονται με βάση τρεις τύπους κυψελών πυριτίου.

Εάν έχετε μια στέγη με κλίση και η πρόσοψη στρέφεται προς τα νότια ή ανατολικά, δεν έχει νόημα να σκεφτείτε πάρα πολύ για την κατεχόμενη περιοχή. Οι πολυκρυσταλλικές μονάδες μπορούν να ταιριάζουν. Με την ίδια ποσότητα ενέργειας που παράγεται, κοστίζουν λίγο λιγότερο.

Πώς να επιλέξετε το σωστό ηλιακό σύστημα για το σπίτι σας

Υπάρχουν κοινές παρανοήσεις που σας οδηγούν να ξοδέψετε επιπλέον χρήματα σε υπερτιμημένο εξοπλισμό. Ακολουθούν συστάσεις για το πώς να κατασκευάσετε σωστά ένα σύστημα ηλιακής ενέργειας και να μην ξοδέψετε επιπλέον χρήματα.

Τι να αγοράσω

Δεν είναι απαραίτητα όλα τα εξαρτήματα ενός ηλιακού σταθμού για λειτουργία. Μερικά μέρη είναι αρκετά πιθανά να γίνουν χωρίς. Χρησιμεύουν στη βελτίωση της αξιοπιστίας, αλλά χωρίς αυτά το σύστημα είναι λειτουργικό. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι να αγοράσετε ηλιακούς συλλέκτες στα τέλη του χειμώνα, στις αρχές της άνοιξης. Πρώτον, ο καιρός αυτή τη στιγμή είναι εξαιρετικός, υπάρχουν πολλές ηλιόλουστες μέρες, το χιόνι αντανακλά τον ήλιο, αυξάνοντας τον συνολικό φωτισμό. Δεύτερον, οι εκπτώσεις ανακοινώνονται παραδοσιακά αυτή τη στιγμή. Περαιτέρω συμβουλές είναι οι εξής:

Εάν χρησιμοποιείτε μόνο αυτές τις συμβουλές και συνδέσετε μόνο συσκευές που λειτουργούν σε σταθερή τάση, ένα σύστημα ηλιακού πλαισίου για ένα σπίτι θα κοστίσει πολύ πιο μέτριο ποσό από το φθηνότερο κιτ. Αλλά δεν είναι μόνο αυτό. Μπορείτε επίσης να αφήσετε μέρος του εξοπλισμού "για αργότερα" ή να το κάνετε χωρίς αυτό εντελώς.

Τι μπορείτε να κάνετε χωρίς

Το κόστος ενός σετ ηλιακών συλλεκτών για 1 kW ανά ημέρα είναι πάνω από χίλια δολάρια. Σημαντική επένδυση. Αναπόφευκτα, θα αναρωτηθείτε αν αξίζει τον κόπο και ποια θα είναι η περίοδος αποπληρωμής. Με τα τρέχοντα τιμολόγια, θα χρειαστούν περισσότερο από ένα έτος για να περιμένετε μέχρι να εξοφληθούν τα χρήματά σας. Αλλά το κόστος μπορεί να μειωθεί. Όχι σε βάρος της ποιότητας, αλλά εις βάρος μιας ελαφράς μείωσης στην άνεση της χρήσης του συστήματος και λόγω μιας λογικής προσέγγισης για την επιλογή των εξαρτημάτων του.

Έτσι, εάν ο προϋπολογισμός είναι περιορισμένος, μπορείτε να φτάσετε με μερικά ηλιακά πάνελ και μπαταρίες, η χωρητικότητα των οποίων είναι 20-25% υψηλότερη από τη μέγιστη φόρτιση των ηλιακών συλλεκτών. Για παρακολούθηση της υγείας, αγοράστε ένα ρολόι αυτοκινήτου που μετρά ακόμα την τάση. Αυτό σας εξοικονομεί την ανάγκη μέτρησης της φόρτισης της μπαταρίας αρκετές φορές την ημέρα. Αντ 'αυτού, θα πρέπει να κοιτάτε το ρολόι κατά καιρούς. Αυτό είναι όλο για την αρχή. Στο μέλλον, μπορείτε να αγοράσετε ηλιακούς συλλέκτες για το σπίτι σας, να αυξήσετε τον αριθμό των μπαταριών. Εάν θέλετε, μπορείτε να αγοράσετε έναν μετατροπέα.

Προσδιορίστε το μέγεθος και τον αριθμό των φωτοκυττάρων

Μια καλή ηλιακή κυψέλη 12 βολτ θα πρέπει να έχει 36 κελιά και μια μπαταρία 24 βολτ πρέπει να έχει 72 φωτοκύτταρα. Αυτό το ποσό είναι το βέλτιστο. Με λιγότερα φωτοκύτταρα, δεν θα λάβετε ποτέ το δηλωμένο ρεύμα. Και αυτή είναι η καλύτερη επιλογή.

Μην αγοράζετε διπλούς ηλιακούς συλλέκτες - 72 και 144 κυψέλες, αντίστοιχα. Πρώτον, είναι πολύ μεγάλα, κάτι που είναι άβολο για τη μεταφορά. Δεύτερον, σε ασυνήθιστα χαμηλές θερμοκρασίες, τις οποίες έχουμε περιοδικά, είναι οι πρώτοι που αποτυγχάνουν. Το γεγονός είναι ότι η μεμβράνη ελασματοποίησης μειώνεται σημαντικά κατά τη διάρκεια του παγετού. Σε μεγάλα πάνελ, λόγω της υψηλής τάσης, ξεφλουδίζει ή ακόμη και σπάει. Η διαφάνεια χάνεται, η απόδοση μειώνεται καταστροφικά. Το πλαίσιο επισκευάζεται.

Δεύτερος παράγοντας. Τα μεγάλα πάνελ πρέπει να έχουν περισσότερο πάχος της θήκης και του γυαλιού. Σε τελική ανάλυση, τα φορτία ανέμου και χιονιού αυξάνονται. Αυτό όμως δεν γίνεται πάντα, καθώς η τιμή αυξάνεται σημαντικά. Εάν δείτε ένα διπλό πλαίσιο και η τιμή για αυτό είναι χαμηλότερη από τα δύο "κανονικά", καλύτερα να ψάξετε κάτι άλλο.

Για άλλη μια φορά: η καλύτερη επιλογή είναι ένα ηλιακό πάνελ 12 volt για το σπίτι σας, το οποίο αποτελείται από 36 ηλιακά στοιχεία. Αυτή είναι η καλύτερη επιλογή, που αποδεικνύεται από την πρακτική.

Προδιαγραφές: τι να ψάξετε

Τα πιστοποιημένα ηλιακά πάνελ δείχνουν πάντα το ρεύμα λειτουργίας και την τάση, καθώς και την τάση ανοιχτού κυκλώματος και το ρεύμα βραχυκυκλώματος Πρέπει να έχουμε κατά νου ότι όλες οι παράμετροι υποδεικνύονται συνήθως για θερμοκρασία + 25 ° C. Σε μια ηλιόλουστη ημέρα στην οροφή, η μπαταρία θερμαίνεται σε θερμοκρασίες πολύ πάνω από αυτήν την τιμή. Αυτό εξηγεί την υψηλότερη τάση λειτουργίας.

Προσέξτε επίσης την τάση ανοιχτού κυκλώματος. Στις κανονικές μπαταρίες, είναι περίπου 22 V. Και όλα θα ήταν καλά, αλλά εάν εκτελέσετε εργασίες στον εξοπλισμό χωρίς να αποσυνδέσετε τα ηλιακά πάνελ, η τάση ανοιχτού κυκλώματος θα προκαλέσει ζημιά στον αντιστροφέα ή σε άλλο συνδεδεμένο εξοπλισμό που δεν έχει σχεδιαστεί για τέτοιο Τάση. Επομένως, για οποιαδήποτε εργασία - εναλλαγή καλωδίων, σύνδεση / αποσύνδεση μπαταριών κ.λπ. και ούτω καθεξής - το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να απενεργοποιήσετε τα ηλιακά πάνελ (αφαιρέστε τους ακροδέκτες). Αφού περάσετε από το κύκλωμα, συνδέστε τα τελευταία. Αυτή η διαδικασία θα σας εξοικονομήσει πολλά νεύρα (και χρήματα).

Σώμα και γυαλί

Οι ηλιακοί συλλέκτες για το σπίτι διαθέτουν περίβλημα αλουμινίου. Αυτό το μέταλλο δεν διαβρώνει, με επαρκή αντοχή έχει μικρή μάζα. Ένα κανονικό σώμα πρέπει να συναρμολογηθεί από ένα προφίλ στο οποίο υπάρχουν τουλάχιστον δύο ενισχυτές. Επιπλέον, το γυαλί πρέπει να εισαχθεί σε μια ειδική αυλάκωση και να μην στερεωθεί από πάνω. Αυτά είναι όλα σημάδια φυσιολογικής ποιότητας.

Ακόμα και όταν επιλέγετε ένα ηλιακό πάνελ, προσέξτε το γυαλί. Στις κανονικές μπαταρίες, έχει υφή και όχι ομαλή. Στην αφή - τραχύ, εάν κρατάτε τα νύχια σας, μπορείτε να ακούσετε ένα θόρυβο. Επιπλέον, πρέπει να έχει επίστρωση υψηλής ποιότητας που ελαχιστοποιεί το έντονο φως. Αυτό σημαίνει ότι τίποτα δεν πρέπει να αντανακλάται σε αυτό. Εάν μπορείτε να δείτε τις αντανακλάσεις των γύρω αντικειμένων τουλάχιστον από οποιαδήποτε γωνία, είναι καλύτερα να βρείτε ένα άλλο πλαίσιο.

Επιλογή διατομής καλωδίου και λεπτές αποχρώσεις ηλεκτρικής σύνδεσης

Είναι απαραίτητο να συνδέσετε ηλιακούς συλλέκτες για το σπίτι με ένα καλώδιο χαλκού ενός πυρήνα. Η διατομή του πυρήνα του καλωδίου εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ της μονάδας και της μπαταρίας:

• απόσταση μικρότερη από 10 μέτρα:
  • 1,5 mm2 ανά 100 W ηλιακό πάνελ.
  • για δύο μπαταρίες - 2,5 mm².
  • τρεις μπαταρίες - 4,0 mm²
• απόσταση μεγαλύτερη από 10 μέτρα:
  • για να συνδέσουμε ένα πάνελ, παίρνουμε 2,5 mm2.
  • δύο - 4,0 mm²;
  • τρία - 6,0 mm².

Μπορείτε να πάρετε ένα μεγαλύτερο τμήμα, αλλά όχι λιγότερο (θα υπάρξουν μεγάλες απώλειες, αλλά δεν το χρειαζόμαστε). Κατά την αγορά καλωδίων, προσέξτε την πραγματική διατομή, καθώς σήμερα οι δηλωμένες διαστάσεις πολύ συχνά δεν αντιστοιχούν στις πραγματικές διαστάσεις. Για να ελέγξετε, θα πρέπει να μετρήσετε τη διάμετρο και να διαβάσετε την ενότητα (μπορείτε να διαβάσετε πώς να το κάνετε αυτό).

Κατά τη συναρμολόγηση του συστήματος, μπορείτε να πραγματοποιήσετε τα πλεονεκτήματα των ηλιακών συλλεκτών χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο πολλαπλών πυρήνων κατάλληλης διατομής και να χρησιμοποιήσετε ένα παχύ καλώδιο για το μείον. Πριν από τη σύνδεση με τις μπαταρίες, περνάμε όλα τα "συν" μέσω διόδων ή συγκροτημάτων διόδων με μια κοινή κάθοδο. Αυτό αποτρέπει το βραχυκύκλωμα της μπαταρίας (θα μπορούσε να προκαλέσει πυρκαγιά) εάν τα καλώδια μεταξύ των μπαταριών και της μπαταρίας βραχυκυκλωθούν ή σπάσουν.

Οι δίοδοι χρησιμοποιούν τύπους SBL2040CT, PBYR040CT. Εάν δεν βρεθούν, μπορούν να αφαιρεθούν από τα παλιά τροφοδοτικά των προσωπικών υπολογιστών. Υπάρχουν συνήθως SBL3040 ή παρόμοια. Είναι επιθυμητό να περάσετε μέσω διόδων. Μην ξεχνάτε ότι ζεσταίνονται πολύ, οπότε πρέπει να τα τοποθετήσετε σε καλοριφέρ (μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα μόνο).

Το σύστημα χρειάζεται επίσης ένα κιβώτιο ασφαλειών. Ένα για κάθε καταναλωτή. Συνδέουμε ολόκληρο το φορτίο μέσω αυτού του μπλοκ. Πρώτον, το σύστημα είναι ασφαλέστερο με αυτόν τον τρόπο. Δεύτερον, εάν προκύψουν προβλήματα, είναι ευκολότερο να προσδιοριστεί η πηγή του (από μια φυσητή ασφάλεια).

Η συνεχής αύξηση των τιμών της ενέργειας, καθώς και η ανεπτυγμένη υποδομή ορισμένων περιοχών, αναγκάζουν πολλούς καταναλωτές να καταφύγουν στην εισαγωγή εναλλακτικών πηγών πόρων, μεταξύ των οποίων είναι οι ανεμογεννήτριες, οι αντλίες θερμότητας, οι συλλέκτες ζεστού νερού.

Εάν λάβουμε υπόψη ότι το μερίδιο του λέοντος από την ενέργεια που καταναλώνεται πέφτει στην ηλεκτρική ενέργεια, γίνεται σαφές γιατί πρόσφατα πολλοί οικιακοί τεχνίτες ενδιαφέρονται για το ερώτημα αν είναι δυνατόν να φτιάξουν ηλιακούς συλλέκτες για το σπίτι με τα χέρια τους, ας ασχοληθούμε με αυτό το ζήτημα με περισσότερες λεπτομέρειες.

Τι είναι η ηλιακή μπαταρία

Στην καρδιά οποιασδήποτε ηλιακής μπαταρίας βρίσκονται φωτοβολταϊκά κύτταρα που μπορούν να μετατρέψουν τη φυσική ηλιακή ακτινοβολία σε ηλεκτρική ενέργεια. Υπό το πρίσμα αυτό, στις περισσότερες περιπτώσεις, ο σχεδιασμός ενός τυπικού ηλιακού συστήματος μειώνεται στη θέση μεμονωμένων γεννητριών ηλεκτρικής ενέργειας (φωτοκύτταρα) σε ένα μόνο περίβλημα, το οποίο είναι σε θέση να προστατεύει τα στοιχεία από δυσμενείς εξωτερικούς παράγοντες και μηχανικές επιδράσεις.

Και παρόλο που τα χαρακτηριστικά ισχύος των ηλιακών κυττάρων δεν είναι ακόμη ιδανικά, όλο και περισσότεροι άνθρωποι καταφεύγουν στη χρήση αυτών των πηγών ως πρόσθετων γεννητριών για την επίλυση βασικών εργασιών (για παράδειγμα, για επαναφόρτιση μπαταριών, ηλεκτρονικών λειτουργιών κ.λπ.). Επομένως, ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στην τεχνολογία κατασκευής μιας τέτοιας ηλιακής μπαταρίας, ικανή να παράγει τάση έως 18 V με ρεύμα φορτίου έως 8 A, δηλαδή, να παράγει ισχύ περίπου 130 W / h.

Η επιλογή εξαρτημάτων για την κατασκευή ηλιακών συλλεκτών

Πριν από την αγορά εξαρτημάτων, πρέπει να έχουμε κατά νου ότι τα ηλιακά κύτταρα σήμερα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως οι κύριες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας από πολυκρυσταλλικό και μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, που έχουν κάπως εξαιρετικές ιδιότητες. Και παρόλο που το πρώτο από αυτά χαρακτηρίζεται από σχετικά χαμηλή παραγωγικότητα (απόδοση έως 10%), η αποτελεσματική λειτουργία τους ουσιαστικά δεν αλλάζει με το βαθμό φωτισμού, ενώ η δεύτερη επιλογή απαιτεί σταθερό ηλιακό φως, γεγονός που το καθιστά λιγότερο δημοφιλές για τον ανεξάρτητο κατασκευή ηλιακών συλλεκτών.

Όσον αφορά την αγορά ηλιακών κυψελών, τότε μια πιο δικαιολογημένη επιλογή είναι να στραφείτε σε πόρους Διαδικτύου, λόγω των οποίων μπορείτε να αγοράσετε τα απαιτούμενα εξαρτήματα με ελάχιστο κόστος. Επιπλέον, πολλά εξειδικευμένα έργα (π.χ. ebay) είναι σε θέση να προσφέρουν στον χρήστη έτοιμα ηλιακά φωτοβολταϊκά κιτ, εξοπλισμένα με όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα για συναρμολόγηση.

Δηλαδή, στο στάδιο της προμήθειας, θα πρέπει να φροντίσετε την αγορά φωτοβολταϊκών πάνελ και για να εξαλείψετε τα σφάλματα στη διαδικασία προμήθειας αυτών των στοιχείων, συνιστάται να ακολουθείτε τις ακόλουθες συστάσεις:

• Για να μπορέσετε να κατασκευάσετε μια ηλιακή μπαταρία ικανή να φορτίσει μια μπαταρία 12 volt, θα πρέπει να αποθηκεύσετε τουλάχιστον 36 φωτοκύτταρα (το καθένα εκπέμπει 0,5 V), ωστόσο, δεδομένης της πολυπλοκότητας του συγκροτήματος, οι ειδικοί προτείνουν την αγορά 3-4 κυψελών αποθεματικός.
• Κατά την επιλογή ηλιακών φωτοβολταϊκών κυττάρων, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη το επίπεδο της κατανάλωσης ενέργειας και να χρησιμοποιούνται φωτοκύτταρα με ίδιες τιμές τάσης και ρεύματος για την κατασκευή μιας μονάδας. Επιπλέον, δεν συνιστάται η χρήση συστημάτων από διαφορετικούς κατασκευαστές σε μία ενότητα.
• Προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί η διάσπαση των φωτοκυττάρων κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης, πολλοί ειδικοί προτείνουν να προτιμήσουν προϊόντα με ήδη κολλημένους αγωγούς.

Επιπλέον, στο στάδιο της προμήθειας, εκτός από τα ενεργά στοιχεία, θα πρέπει να φροντίσετε να αγοράσετε εξαρτήματα για την κατασκευή του σκελετού, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ξύλινα μπλοκ ή γωνίες αλουμινίου, υλικά φύλλων (ινοσανίδες, μοριοσανίδες, textolite), καθώς και πολυκαρβονικό αντι-συμπυκνωτικό.

Τεχνολογία κατασκευής ηλιακής μπαταρίας DIY (SB)

Συνέλευση της υπόθεσης για το SB

Αφού παραγγείλετε τα φωτοκύτταρα και προσδιορίσετε τις συνολικές τους διαστάσεις, μπορείτε να ξεκινήσετε να κατασκευάζετε ένα περίβλημα για μια ηλιακή μπαταρία, για το οποίο το πρώτο βήμα είναι να φτιάξετε ένα σκίτσο του μελλοντικού μοντέλου. Επιπλέον, κατά την εκτέλεση αυτής της διαδικασίας, θα πρέπει να τηρείτε τις ακόλουθες συστάσεις:

• Περίπτωση - η θέση των φωτοκυττάρων (ένα είδος κουτιού) πρέπει να έχει καλή μηχανική αντοχή και να προστατεύει τις γεννήτριες από κάθε είδους επιρροές.
• Οι συνολικές διαστάσεις της θήκης πρέπει να επιτρέπουν στα φωτοκύτταρα να τοποθετούνται ελεύθερα σε αυτό (με ελάχιστο διάκενο 5 mm μεταξύ τους) και σχετικά στοιχεία (αγωγοί, ζυγοί).
• Ο σχεδιασμός της θήκης πρέπει να αποκλείει την είσοδο υγρασίας στην μπαταρία.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, διάφορα υλικά (ξύλο, αλουμίνιο, πλαστικό) μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υλικά για την κατασκευή ενός πλαισίου για μια ηλιακή μπαταρία, αλλά θα πρέπει να προτιμώνται εξαρτήματα ανθεκτικά στην υγρασία.

Εάν εξετάσουμε τη διαδικασία για την κατασκευή του πλαισίου βήμα προς βήμα, τότε μπορεί να σημειωθεί ότι τα μέτρα εφαρμόζονται με την ακόλουθη σειρά:

1. Σύμφωνα με τις διαθέσιμες διαστάσεις, ένα κενό κόβεται από ένα πυκνό φύλλο κόντρα πλακέ ή μοριοσανίδες, το οποίο θα λειτουργεί ως το κάτω μέρος της ηλιακής μπαταρίας.
2. Οι ράβδοι είναι κατασκευασμένοι από ξύλινα δοκάρια ή γωνίες αλουμινίου, οι οποίες στερεώνονται με βίδες στην προετοιμασμένη βάση σε ολόκληρη την περίμετρο. Επιπλέον, για την ενίσχυση του σκελετού, ορισμένοι εμπειρογνώμονες προτείνουν να εκτελέσετε μια πρόσθετη διαίρεση του σκελετού σε δύο ή τρία μέρη, τοποθετώντας επιπλέον άλτες.
3. Στις προκύπτουσες πλευρές (στο κάτω μέρος της μπαταρίας), δημιουργούνται οπές διαμέτρου (διαμέτρου 5-6 mm με βήμα 100-150 mm), οι οποίες επιτρέπουν στον αέρα να κυκλοφορεί μέσα στην μπαταρία και να αποκλείει την πιθανότητα σχηματισμού υγρασίας ;
4. Ένα υπόστρωμα αποτελείται από ένα μαλακότερο φύλλο υλικού (για παράδειγμα, ινοσανίδες), στο οποίο στη συνέχεια θα τοποθετηθούν τα φωτοκύτταρα.

Στο τέλος της εργασίας, όλα τα δομικά στοιχεία του πλαισίου SB πρέπει να ανοίγουν με διάφορα στρώματα βαφής για να προστατεύεται ολόκληρη η μελλοντική μονάδα από παραμόρφωση και καταστροφή. Προετοιμάστε επίσης (κομμένα ανάλογα με το μέγεθος του πλαισίου) προστασία (πλεξιγκλάς), λόγω της οποίας τα φωτοκύτταρα θα είναι ασφαλή.

Σύνδεση με φωτοκύτταρο

Προκειμένου η ηλιακή μπαταρία να συμμορφωθεί πλήρως με τα τεχνικά χαρακτηριστικά με τα χέρια της, είναι πολύ σημαντικό να ενσωματωθούν σωστά όλα τα φωτοκύτταρα στο πλαίσιο. Επομένως, το πρώτο βήμα είναι να εφαρμόσετε σημάδια στο επιδιωκόμενο υπόστρωμα, κατά μήκος του οποίου θα εγκατασταθούν οι ηλιακές μονάδες, για τις οποίες συνιστάται να τοποθετήσετε όλα τα φωτοκύτταρα σε επίπεδο, παρέχοντας το απαιτούμενο κενό μεταξύ τους (μπορείτε να χρησιμοποιήσετε απομακρυσμένους σταυρούς για πλακάκια) και, στη συνέχεια, κάντε την ηλεκτρική τους σύνδεση. Επιπλέον, κατά την εκτέλεση αυτής της λειτουργίας, θα πρέπει να είναι πολύ σχολαστικός, επειδή η μηχανική αντοχή των φωτοκυττάρων είναι πολύ περιορισμένη και ακόμη και μια μικρή πίεση μπορεί να παραμορφώσει την εύθραυστη βάση των εξαρτημάτων.

Η ηλεκτρική σύνδεση των ηλιακών κυψελών πρέπει να γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε κάθε επόμενη πλάκα να συνδέεται με την προηγούμενη σε σειρά. Εάν λάβουμε υπόψη ότι στις περισσότερες περιπτώσεις το θετικό δυναμικό είναι από το μπροστινό μέρος του φωτοκυττάρου και το αρνητικό δυναμικό είναι από το πίσω μέρος, τότε η σύνδεση δύο γειτονικών πηγών μοιάζει με τοποθέτηση αγωγών από τον μπροστινό ακροδέκτη μιας πλάκας στο αντίστοιχο πίσω τερματικό του επόμενου στοιχείου. Και τα συμπεράσματα από κάθε σειρά συνδέονται με τις επόμενες σειρές χρησιμοποιώντας μεγάλα καλώδια.

Η ίδια διαδικασία για τη σύνδεση των πάνελ σε μία μόνο ηλεκτρική μπαταρία πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας συγκολλητικό σίδερο χαμηλής ισχύος (25 W), κονσερβοποιώντας και στη συνέχεια συγκόλληση των αγωγών στα καθορισμένα σημεία.

Το αποτέλεσμα μιας τέτοιας εργασίας θα πρέπει να είναι δύο συμπεράσματα, μέσω των οποίων η τάση που προκύπτει θα σπεύσει στον καταναλωτή. Ωστόσο, για να αποφευχθεί η αυτοεκφόρτιση της μπαταρίας που είναι συνδεδεμένη με την μπαταρία (για παράδειγμα, τη νύχτα), συνιστάται η εγκατάσταση διόδων Schottke shunt στο κοινό θετικό καλώδιο.

Μηχανική εγκατάσταση πάνελ

Μετά την ηλεκτρική σύνδεση των φωτοκυττάρων, πρέπει να στερεωθούν μηχανικά σε ένα προηγουμένως προετοιμασμένο υπόστρωμα. Και παρόλο που μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορες τεχνικές για αυτούς τους σκοπούς, η βέλτιστη είναι η επιλογή στερέωσης των πάνελ στη βάση χρησιμοποιώντας ένα στεγανωτικό με βάση σιλικόνη. Το μόνο πράγμα που πρέπει να δοθεί προσοχή κατά την εκτέλεση αυτής της λειτουργίας είναι ότι πρέπει να υπάρχει ένα σημείο σύνδεσης για κάθε στοιχείο (συνήθως στο κέντρο), έτσι ώστε κατά τη λειτουργία ολόκληρης της συσκευής να αποκλείεται μηχανική βλάβη σε εύθραυστα στοιχεία λόγω της θερμική διαστολή. Δηλαδή, καθένα από τα 36 φύλλα στερεώνεται στη βάση του υποστρώματος μέσω σιλικόνης σε μια καλά καθορισμένη θέση, δημιουργώντας έτσι μια κοινή πηγή ενέργειας.

Τελική συναρμολόγηση του ηλιακού συλλέκτη

Η τελευταία πινελιά όταν συλλέγετε ηλιακά πάνελ για το σπίτι με τα χέρια σας θα τοποθετήσετε το προκύπτον σύστημα μέσα στο έτοιμο πλαίσιο και θα το στερεώσετε με τυπικές βίδες (το υπόστρωμα απλώς βιδώνεται στο κάτω μέρος του πλαισίου). Μετά από αυτό, οι εξερχόμενοι αγωγοί είναι ηλεκτρικά συνδεδεμένοι και ολόκληρη η δομή καλύπτεται με διαφανές πλεξιγκλάς, το οποίο στερεώνεται στις πλευρές της ηλιακής μπαταρίας χρησιμοποιώντας βίδες αυτόματης τοποθέτησης.

Εγκατάσταση ηλιακού συλλέκτη

Το SB που κατασκευάζεται με τον παραπάνω τρόπο θα είναι σε θέση να παράγει αρκετή ενέργεια για να φορτίσει μια μπαταρία 12 volt και έτσι να παρέχει στους μικρούς καταναλωτές έναν πολυαναμενόμενο πόρο. Ωστόσο, δεδομένης της 100% εξάρτησης της ηλιακής μπαταρίας από την υπεριώδη ακτινοβολία, θα πρέπει να δοθεί μεγάλη προσοχή στη σωστή εγκατάσταση της προκύπτουσας ηλεκτρικής συσκευής.

Δηλαδή, η ηλιακή μπαταρία πρέπει να τοποθετηθεί στη θέση της μέγιστης ηλιακής δραστηριότητας, τοποθετώντας το μπροστινό μέρος υπό γωνία προς τον ορίζοντα 40-60 μοιρών προς την κατεύθυνση του νότου ή του νοτιοδυτικού. Ταυτόχρονα, είναι πολύ σημαντικό να αποκλείσετε τη σκίαση της μπαταρίας ή την υπερβολική μόλυνση από φυλλώματα, γι 'αυτό δεν συνιστάται η τοποθέτηση αυτής της πηγής κάτω από το στέμμα των δέντρων και η κλίση της οροφής θεωρείται η καλύτερη επιλογή.

Ωστόσο, κατά την αυτόματη εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών, θα πρέπει να είστε ιδιαίτερα προσεκτικοί και να ακολουθείτε ορισμένες απαιτήσεις. Έτσι, πρώτον, η δομή στήριξης της οροφής κάτω από την μπαταρία πρέπει να έχει επαρκή ακαμψία για να αντέχει επιπλέον φορτία. Δεύτερον, η τοποθεσία εγκατάστασης πρέπει να είναι εύκολα προσβάσιμη (για συντήρηση). Τρίτον, τα καλωδιακά προϊόντα που είναι ανθεκτικά στην έντονη υπεριώδη ακτινοβολία πρέπει να χρησιμοποιούνται ως αγωγοί.

Συστάσεις για την κατασκευή ηλιακού συλλέκτη με τα χέρια σας

Με βάση τα παραπάνω, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι οι ηλιακοί συλλέκτες για ένα σπίτι με τα χέρια σας είναι αρκετά ρεαλιστικοί, το κύριο πράγμα είναι να μην φοβάστε και να τηρήσετε ορισμένες πολύ σημαντικές προτάσεις στη διαδικασία εργασίας:

• Να χρησιμοποιείται για την κατασκευή πάνελ μόνο υψηλής ποιότητας υλικών που μπορούν να προστατεύσουν τη δομή από φυσικές κατακρημνίσεις και έντονη ακτινοβολία.
• Κατά το σχεδιασμό, τη συναρμολόγηση και την εγκατάσταση μπαταριών, ξεκινήστε από την αρχή της αρθρωτότητας, επειδή στη συνέχεια η ισχύς και η τάση του SB μπορούν να αυξηθούν σημαντικά με την εγκατάσταση πρόσθετων φωτοκυττάρων
• Όταν χρησιμοποιείτε στεγανωτικό, πρέπει να είστε προσεκτικοί και να προχωράτε σε επόμενες διαδικασίες μόνο αφού στεγνώσει εντελώς (διαφορετικά μπορεί να σχηματιστεί συμπύκνωση στο εσωτερικό τοίχωμα του πλεξιγκλάς).
• Κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης, το επίπεδο της παραγόμενης τάσης πρέπει να ελέγχεται συνεχώς χρησιμοποιώντας μια συσκευή (πολύμετρο) (από ένα φωτοκύτταρο, από έναν αριθμό φωτοκυττάρων, από ολόκληρη τη μονάδα).

Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι, εάν είναι απαραίτητο, μια τέτοια ηλιακή μπαταρία μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνθήκες πεδίου, οι οποίες μπορεί να απαιτούν ορισμένες δομικές τροποποιήσεις. Τι συμφωνία!

DIY ηλιακά πάνελ για το σπίτι

Τα ηλιακά πάνελ είναι καινοτόμες συσκευές που μπορούν να εξυπηρετήσουν το όφελος των ανθρώπων παρέχοντάς τους ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Πώς να φτιάξετε φωτοβολταϊκά κύτταρα για ηλιακούς συλλέκτες

Μερικές φορές είναι απαραίτητο να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας. Θα σας πούμε πώς, από τι και για ποιους σκοπούς μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα σπιτικό SB.

Άτομα που θα ήθελαν να ζήσουν κάνωσε ένα οικολογικά καθαρό μέρος, μακριά από τον θόρυβο του πολιτισμού, γίνεται όλο και περισσότερο. Η ανεπτυγμένη βιομηχανία μολύνει τον αέρα και το περιβάλλον και προκαλεί την εξάπλωση πολλών ασθενειών, εξασθενίζοντας το ανοσοποιητικό σύστημα. Αλλά η απομάκρυνση από την πόλη έχει κάποιες δυσκολίες, κυρίως λόγω της έλλειψης τροφοδοσίας σε ορισμένες περιοχές. Είναι σχεδόν αδύνατο να ζήσουμε στην εποχή μας χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα. Στη Δύση, αυτό το πρόβλημα επιλύεται με την εγκατάσταση μιας ανεμογεννήτριας, αλλά αυτή η μέθοδος έχει τις δικές της δυσκολίες. Πρώτα απ 'όλα, το θέμα είναι το υψηλό κόστος του εξοπλισμού. Επιπλέον, για να παρέχετε ένα ολόκληρο σπίτι, δεν θα χρειαστείτε ένα, αλλά τουλάχιστον αρκετές γεννήτριες. Οι ηλιακοί συλλέκτες θεωρούνται ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους παροχής ηλεκτρικού ρεύματος στο σπίτι. Μπορείτε να δημιουργήσετε ένα μικρό ηλιακό πλαίσιο με τα χέρια σας, επειδή οι εργοστασιακές επιλογές δεν είναι φθηνές.

Θα μάθουμε πώς να φτιάχνουμε ένα ηλιακό πάνελ

Βασικά στοιχεία: πού να το πάρετε

Στην πραγματικότητα, μια ηλιακή μπαταρία είναι ένα δοχείο στο οποίο τοποθετούνται μια σειρά στοιχείων που μετατρέπουν την ενέργεια του Ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια. Δεν χρησιμοποιήσαμε τη λέξη "array" για τίποτα. Το γεγονός είναι ότι για να παρέχεται ακόμη και στο μικρότερο σπίτι με ενέργεια, πρέπει να υπάρχουν πολλά στοιχεία.

Και επειδή αυτά τα στοιχεία έχουν πολύ εύθραυστη δομή, το δοχείο πρέπει να παρέχει τη μηχανική προστασία τους. Επιπλέον, στο δοχείο, όλα τα στοιχεία συνδυάζονται σε ένα. Η αρχή της μπαταρίας δεν είναι περίπλοκη. Επομένως, μπορείτε να το κάνετε μόνοι σας.

Για να το κάνετε αυτό, πρέπει ακόμα να μελετήσετε το θεωρητικό μέρος, καθώς λίγοι άνθρωποι φτιάχνουν ηλιακούς συλλέκτες από μόνοι τους. Ως εκ τούτου, παρεμπιπτόντως, η άποψη ότι είναι δύσκολο να γίνει. Αλλά στην πραγματικότητα δεν είναι. Τα κύρια συμπεράσματα που προέκυψαν μετά τη μελέτη του υλικού για τη δημιουργία αυτής της πηγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι τα εξής:

1. Το πιο σημαντικό είναι να αγοράζετε ηλιακά κύτταρα και κατά προτίμηση σε προσιτή τιμή.
2. Τα χρησιμοποιημένα ανταλλακτικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν λόγω του υψηλού κόστους των νέων.
3. Μπορείτε να αγοράσετε πινακίδες που έχουν ελαφρώς καταστραφεί σε δημοπρασίες ή μέσω διαφημίσεων.

Έτσι, είναι πολύ πιθανό να εξοικονομήσετε ηλιακά κύτταρα. Και η κατασκευή ενός δοχείου με τα χέρια σας δεν θα είναι δύσκολη.

Αρχή λειτουργίας

Εάν δεν έχετε εξετάσει ιδιαίτερα το ζήτημα του πώς να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία στο παρελθόν, τότε πρώτα απ 'όλα θα πρέπει να κατανοήσετε την αρχή της λειτουργίας της. Εάν καταλαβαίνετε την αρχή του τρόπου λειτουργίας της, τότε το ερώτημα για το πώς να το κάνετε μόνοι σας δεν θα σας μπερδέψει. Στην πραγματικότητα, ο σχεδιασμός του είναι αρκετά απλός.

Όπως γράψαμε παραπάνω, μια ηλιακή μπαταρία (SB) είναι ένας αριθμός μετατροπέων φωτοβολταϊκής ενέργειας από πυρίτιο για παραγωγή συνεχούς ρεύματος. Όλα τα στοιχεία συνδέονται και εγκαθίστανται σε ένα δοχείο.

Υπάρχουν τρεις τύποι μετατροπέων:

• μονοκρυσταλλικό;
• πολυκρυσταλλικό;
• άμορφη ή λεπτή μεμβράνη.

Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο είναι το ακόλουθο: φως από τον Ήλιο πέφτει στα φωτοκύτταρα, μετά το οποίο αφαιρεί ελεύθερα ηλεκτρόνια από τις τελευταίες τροχιές κάθε ατόμου της γκοφρέτας πυριτίου. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια αρχίζουν να κινούνται μεταξύ των ηλεκτροδίων, δημιουργώντας έτσι συνεχές ρεύμα. Το συνεχές ρεύμα, με τη σειρά του, μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για τον εξοπλισμό του κτηρίου.

κύκλωμα μετατροπής ηλιακής ενέργειας σε κύτταρα

Πώς να επιλέξετε το σωστό φωτοκύτταρο

Δεδομένου ότι τα ηλιακά κύτταρα είναι άμορφα, πολυκρυσταλλικά και μονοκρυσταλλικά, μπορείτε να επιλέξετε μία από αυτές τις τρεις επιλογές. Συνιστάται να το κάνετε αυτό πριν ξεκινήσετε τη μελέτη. Ας εξετάσουμε τα κύρια χαρακτηριστικά κάθε τύπου.

1. Το μονοκρυσταλλικό έχει απόδοση 12-14%, αλλά είναι τα πιο ευαίσθητα στις ακτίνες φωτός. Εάν δεν υπάρχουν πολλές ηλιόλουστες μέρες στην περιοχή σας, είναι καλύτερα να μην εξετάσετε αυτήν την επιλογή. Τα ελαφριά σύννεφα μπορούν να μειώσουν σημαντικά την απόδοση. Η διάρκεια ζωής είναι 30 χρόνια.
2. Οι άμορφοι έχουν εύκαμπτο νάρθηκα στη σύνθεσή τους. Η αποδοτικότητά τους είναι περίπου 10%. Η ηλεκτρική τους απόδοση δεν υποβαθμίζεται ακόμη και σε κακές καιρικές συνθήκες. Ωστόσο, είναι πολύ ακριβά και είναι δύσκολο να ληφθούν.
3. Τα πολυκρυσταλλικά έχουν απόδοση έως 9%. Είναι αρκετά προσιτές, η απόδοσή τους δεν εξαρτάται από το cloud cover, αλλά η διάρκεια ζωής είναι μικρότερη από το ένα τρίτο - έως και 20 χρόνια.

Μπορείτε να βρείτε οποιαδήποτε από αυτές τις επιλογές σε εξειδικευμένα καταστήματα. Εάν θέλετε να εξοικονομήσετε χρήματα, επιλέξτε τη δεύτερη τάξη. Αυτά τα στοιχεία θα έχουν μικρά ελαττώματα, αλλά αυτό δεν θα επηρεάσει τη λειτουργία της συσκευής. Μερικές φορές η τιμή για β. στο. εξαρτήματα κάτω από 2-3 φορές, κάτι που σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε σωστά κάνοντας τη δουλειά μόνοι σας.

Πώς να τοποθετήσετε για να βελτιώσετε την απόδοση

Δεδομένου ότι η απόδοση εξαρτάται κυρίως από το φως, όταν επιλέγετε ένα μέρος για τη συσκευή σας, πρέπει να χρησιμοποιήσετε την ακόλουθη αρχή: η εγκατάσταση πρέπει να πραγματοποιείται όσο το δυνατόν υψηλότερα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι συσκευές βρίσκονται πιο συχνά στην οροφή του κτηρίου. Ωστόσο, μερικές φορές συμβαίνει ότι το σπίτι κατά τη διάρκεια της κατασκευής δεν έχει σχεδιαστεί για περισσότερο βάρος και αυτή η μέθοδος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας απαιτεί ισχυρότερα δάπεδα. Τότε πρέπει να επιλέξετε ένα μέρος στη γη που φωτίζεται συνεχώς κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Πώς να τοποθετήσετε το ηλιακό πάνελ

Όσον αφορά τη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων, είναι καλύτερο να ρυθμίσετε την εγκατάσταση έτσι ώστε να πέφτουν κάθετα. Στις σύγχρονες εργοστασιακές ρυθμίσεις, ο ιδιοκτήτης μπορεί να προσαρμόσει τη γωνία κλίσης της πλατφόρμας. Δεν είναι εύκολο να το κάνετε αυτό σε αυτοδημιούργιες εκδόσεις.

Η γωνία κλίσης καθορίζεται τόσο από τη γεωγραφική θέση του τόπου όσο και από το επίπεδο ηλιοστασίου στην περιοχή.

Ανεξάρτητη εργασία

πώς να φτιάξετε ένα ηλιακό πάνελ

Θέλω να πω αμέσως - μην ελπίζετε πραγματικά ότι μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας μια συσκευή που θα καλύψει πλήρως όλα τα έξοδα του σπιτιού και θα παρέχει στο κτίριο 220 βολτ ηλεκτρικής ενέργειας. Οι διαστάσεις μιας τέτοιας εγκατάστασης θα ήταν τεράστιες, επειδή μια πλάκα παράγει ηλεκτρικό ρεύμα με τάση μόλις 0,5 V. Βέλτιστη για σπιτικά προϊόντα είναι η ονομαστική τάση των 18 βολτ. Θα καθοδηγηθούμε από αυτήν την ένδειξη, υπολογίζοντας τον απαιτούμενο αριθμό φωτοκυττάρων για την μπαταρία.

Σημαντικό: Το σώμα της συσκευής είναι ένα απλό ρηχό κουτί. Είναι καλύτερο να κάνετε τις πλευρές όσο το δυνατόν μικρότερες, ώστε να μην δημιουργούν σκιά. Το υλικό για αυτό μπορεί να είναι κόντρα πλακέ και πλάκες.

Για καλύτερη στερέωση, βάζουμε τις πλευρές σε κόλλα και τις βιδώνουμε με βίδες με αυτοκόλλητο. Για να διευκολύνεται η συγκόλληση των μπλοκ, διαιρούμε το κουτί σε δύο μέρη χρησιμοποιώντας μια ταινία στερεωμένη στο κέντρο του κουτιού.

Συναρμολόγηση του πλαισίου για τα φωτοκύτταρα

πλαίσιο για φωτοκύτταρα ηλιακών κυττάρων από προφίλ

Το προστατευτικό πλαίσιο ή το πλαίσιο είναι το πιο σημαντικό μέρος της συσκευής. Για να το δημιουργήσετε στο σπίτι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε γωνίες αλουμινίου 30x30 mm ή ξύλινα μπλοκ.

Εάν αποφασίσετε να χρησιμοποιήσετε ένα μεταλλικό προφίλ, η λοξοτομή αφαιρείται με ένα αρχείο υπό γωνία 45 μοιρών. Μετά την κοπή όλων των τμημάτων του σκελετού, συνδέονται χρησιμοποιώντας γωνίες. Το προστατευτικό γυαλί κολλάει στο τελικό πλαίσιο χρησιμοποιώντας σιλικόνη.

Σημαντικό: Η λειτουργία των υποστρωμάτων μπορεί να εκτελεστεί από δύο κομμάτια από ινοσανίδες. Τα ηλιακά κύτταρα θα προσκολληθούν σε αυτά. Αντί για ινοσανίδες, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε λεπτό υλικό που είναι άκαμπτο και δεν έχει ηλεκτρικό ρεύμα.

Πώς να ενώσετε πιάτα

Για να συνδέσετε σωστά τις πλάκες, πρέπει να γνωρίζετε ορισμένες αρχές:

1. Για να αυξήσετε την τάση στο σπίτι, κατά τη συγκόλληση των πλακών, πρέπει να γνωρίζετε ότι για να αυξήσετε την τάση, πρέπει να συνδέονται σε σειρά και να αυξάνουν παράλληλα το ρεύμα.
2. Το κενό μεταξύ των πλακιδίων πυριτίου πρέπει να είναι 5mm σε κάθε πλευρά. Αυτό είναι απαραίτητο επειδή οι πλάκες μπορούν να διογκωθούν όταν θερμανθούν.
3. Κάθε μορφοτροπέας έχει δύο κομμάτια: από τη μία πλευρά θα έχει ένα "συν", από την άλλη - ένα "μείον". Συνδέοντας όλα τα εξαρτήματα σε σειρά σε μία μόνο αλυσίδα.
4. Οι αγωγοί από τα τελευταία εξαρτήματα του κυκλώματος πρέπει να μεταφερθούν σε κοινό λεωφορείο.

Σημαντικό: για να αποφύγετε την αυτοεκφόρτιση της συσκευής τη νύχτα ή τον καιρό, μπορείτε να τοποθετήσετε μια δίοδο Schottky 31DQ03 ή άλλο ανάλογο στην επαφή από το σημείο "midpoint".

Όταν ολοκληρωθεί όλη η συγκόλληση, μπορείτε να ελέγξετε την τάση εξόδου με ένα πολύμετρο. Θα πρέπει να είναι 18-19V για να παρέχει σε ένα μικρό σπίτι ηλεκτρικό ρεύμα.

Πώς να συναρμολογήσετε τον πίνακα

Ηλιακή κυψέλη

Έχουμε λοιπόν την υπόθεση έτοιμη και ήρθε η ώρα να κατεβούμε στο πάνελ. Οι συγκολλημένοι μετατροπείς πρέπει να τοποθετηθούν στο κουτί που ελήφθη. Εφαρμόζουμε σιλικόνη στο κέντρο κάθε φωτοκυττάρου και το κλείνουμε στην κορυφή με ένα υπόστρωμα από ινοσανίδες για να τα διορθώσουμε. Κλείνουμε τη δομή με καπάκι, και για αξιοπιστία, σφραγίζουμε όλους τους αρμούς με σιλικόνη ή στεγανωτικό. Το προκύπτον πλαίσιο τοποθετείται σε ειδική βάση ή πλαίσιο.

Σημαντικό: Για την προστασία της μπαταρίας από τις επιθετικές επιπτώσεις του περιβάλλοντος και του κλίματος, το πλεξιγκλάς χρησιμοποιείται για την κάλυψη της μπροστινής πλευράς. Εάν η μπαταρία είναι μεγάλη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε δύο τεμάχια, αλλά αν το επιτρέπει το μέγεθός της, τότε μπορείτε να κόψετε ένα, τότε η σύνδεση θα είναι χωρίς σύνδεσμο.

Είναι καλύτερα να μην παίρνετε συνηθισμένο γυαλί - είναι πολύ εύθραυστο και μπορεί να σπάσει κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.

Με τα χέρια σας από αυτό που είναι

Εάν η τιμή των ηλιακών συλλεκτών δεν σας ταιριάζει, μπορείτε να δημιουργήσετε τη δική σας εγκατάσταση από πρακτικά διαθέσιμα υλικά. Παρακάτω θα δούμε πώς να φτιάξετε ένα ηλιακό πάνελ με τα χέρια σας από διάφορα υλικά - για παράδειγμα, από τρανζίστορ, διόδους και αλουμινόχαρτα.

κάντε ηλιακή μπαταρία από αυτοσχέδια μέσα

Τα τρανζίστορ ως βάση των φωτεινών στοιχείων

Τα τρανζίστορ ταιριάζουν στο σκοπό μας, καθώς διαθέτουν ένα αρκετά μεγάλο στοιχείο ημιαγωγού πυριτίου στο εσωτερικό, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Είναι καλύτερο να επιλέξετε τρανζίστορ όπως KT ή P.

Σημαντικό: Κατά τη συναρμολόγηση μιας πηγής ισχύος, μια καλή επιλογή θα ήταν να αναπτύξετε μια πλακέτα κυκλώματος κατασκευασμένη από φύλλο υαλοβάμβακα. Το χαρτόνι, μετά το κολλητήρι, πρέπει να τοποθετηθεί σε θήκη κατάλληλων διαστάσεων και να καλυφθεί με πλάκα πλεξιγκλάς στην κορυφή. Ως αποτέλεσμα, μπορούμε να πάρουμε μια πηγή ρεύματος από αρκετές δεκάδες τρανζίστορ, η οποία παράγει μια τάση πολλών βολτ σε ένα ρεύμα εξόδου αρκετών χιλιοστών.

Ξεκινώντας. Πρώτα απ 'όλα, κόψαμε το μεταλλικό κάλυμμα από τον απαιτούμενο αριθμό εξαρτημάτων ραδιοφώνου. Είναι πιο εύκολο να το κάνετε αυτό εάν κρατάτε το τρανζίστορ σε μέγγενη και το κόβετε προσεκτικά με μεταλλικό πριόνι. Μέσα θα δείτε μια πλάκα. Αυτό είναι το κύριο μέρος της μελλοντικής μας συσκευής. Θα χρησιμεύσει ως φωτοκύτταρο για εμάς.

Το τμήμα θα έχει τρεις επαφές: βάση, πομπό και συλλέκτη. Κατά τη συναρμολόγηση, επιλέξτε τη διασταύρωση πολλαπλής λόγω της μεγαλύτερης διαφοράς δυναμικού.

Είναι καλύτερα να κάνετε τη συναρμολόγηση με τα χέρια σας σε επίπεδη επιφάνεια από οποιοδήποτε διηλεκτρικό υλικό.

Σημαντικό: Κολλάμε όλα τα τρανζίστορ σε ξεχωριστές σειριακές αλυσίδες, οι οποίες, με τη σειρά τους, πρέπει να συνδέονται παράλληλα. Υπολογίζουμε την τρέχουσα πηγή με βάση τα χαρακτηριστικά των ραδιοεξαρτημάτων. Κατά μέσο όρο, ένα τρανζίστορ εξάγει τάση 0,35 V σε ρεύμα βραχυκυκλώματος 0,25 μA.

Αυτά τα τρανζίστορ που πρόκειται να χρησιμοποιήσετε κατά τη δημιουργία ηλιακών συλλεκτών θα πρέπει να ελέγχονται πριν από τη δουλειά. Για αυτούς τους σκοπούς, παίρνουμε ένα απλό πολύμετρο. Είναι απαραίτητο να αλλάξετε τη συσκευή στην τρέχουσα λειτουργία μέτρησης, να την ενεργοποιήσετε μεταξύ της βάσης και του συλλέκτη ή του πομπού του τρανζίστορ. Αφαιρούμε την ένδειξη - συνήθως η συσκευή εμφανίζει ένα μικρό ρεύμα - ένα κλάσμα ενός χιλιοστομέτρου, λιγότερο συχνά λίγο περισσότερο από 1 mA. Στη συνέχεια, αλλάζουμε τη συσκευή στη λειτουργία μέτρησης τάσης (όριο 1-3 V) και παίρνουμε την τιμή της τάσης εξόδου (θα είναι της τάξης των δέκατων των βολτ). Είναι επιθυμητή η ομαδοποίηση τρανζίστορ με στενές τιμές τάσης εξόδου.

Χρησιμοποιούμε διόδους

Το δεύτερο δημοφιλές υλικό για μια σπιτική πηγή ενέργειας είναι μια δίοδος. Οι δίοδοι D223B μπορούν να γίνουν μια πραγματικά εναλλακτική πηγή ηλεκτρικού ρεύματος. Έχουν την υψηλότερη τάση και περικλείονται σε γυάλινη θήκη. Μια δίοδος μπορεί να παράγει 350 mV στον ήλιο, με βάση αυτό, μπορείτε να προσδιορίσετε την τάση στην έξοδο του τελικού προϊόντος.

Έχοντας κάνει τους υπολογισμούς, επιλέγουμε τον απαιτούμενο αριθμό διόδων. Πρέπει να διπλωθούν σε ένα δοχείο και να γεμίσουν με ακετόνη. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε διαφορετικό διαλύτη. Αυτό είναι απαραίτητο για την αφαίρεση χρώματος από το γυαλί.

Παίρνουμε μια πλάκα από ένα μη μεταλλικό υλικό και κάνουμε σημάδια πάνω της, όπου τα εξαρτήματα της πηγής ισχύος θα κολληθούν. Μετά από λίγες ώρες, το χρώμα θα γίνει μαλακό και μπορεί εύκολα να αφαιρεθεί ακριβώς όπως γίνονται τα σημάδια.

Ηλιακό πάνελ με διόδους

Στη συνέχεια, πρέπει να προσδιορίσετε τη θετική επαφή - για αυτό χρησιμοποιούμε ένα πολύμετρο. Προσδιορίζουμε την επαφή κάτω από μια λάμπα ή στον ήλιο. Συγκολλώνουμε τις διόδους παράλληλα, καθώς σε αυτήν την περίπτωση ο κρύσταλλος θα παράγει καλύτερα ενέργεια από τον ήλιο. Ως αποτέλεσμα, η έξοδος θα είναι η μέγιστη τάση.

Σημαντικό: για αυτοσυναρμολόγηση, μπορείτε να επιλέξετε διόδους D223B. Ταιριάζουν καλύτερα καθώς έχουν γυαλί και μικρό σώμα και μπορούν να εγκατασταθούν αρκετά άνετα. Επιπλέον, η τάση σε αυτά είναι μία από τις υψηλότερες (έως 350 mV κάτω από τον ήλιο).

Πώς να χρησιμοποιήσετε το φύλλο αλουμινίου

Το αλουμινόχαρτο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία πηγής ενέργειας, αλλά θα παρέχει λίγη ενέργεια. Το απλό φύλλο, 45 τετραγωνικών εκατοστών, είναι κατάλληλο και πρέπει να πλυθεί με σαπουνόνερο για να αφαιρεθεί το λίπος. Ακολουθεί ένας βήμα προς βήμα οδηγός:

1. Χρησιμοποιώντας γυαλόχαρτο, αφαιρούμε κάθε είδους διάβρωση.
2. Βάζουμε ένα φύλλο αλουμινόχαρτου σε μια ηλεκτρική κουζίνα με ισχύ 1,1 kW ή περισσότερο και θερμαίνουμε μέχρι να εμφανιστούν σε αυτό πορτοκαλί-κόκκινα σημεία. Εάν θερμανθεί περαιτέρω, οι κηλίδες θα γίνουν μαύρες, υποδηλώνοντας τον σχηματισμό οξειδίου του χαλκού.
3. Συνεχίζουμε να θερμαίνουμε για άλλα 30 λεπτά έτσι ώστε το φιλμ οξειδίου να γίνει το επιθυμητό πάχος. Απενεργοποιήστε τον καυστήρα και αφήστε το φύλλο να κρυώσει. Ψύχεται αργά, το οξείδιο αρχίζει να απομακρύνεται. Αφαιρούμε τα υπολείμματα οξειδίου κάτω από τρεχούμενο νερό χωρίς να κάμψουμε ή να καταστρέψουμε το φύλλο και ένα λεπτό στρώμα οξειδίου.
4. Κόψτε ξανά το ίδιο κομμάτι αλουμινόχαρτου - στο μέγεθος του πρώτου.
5. Παίρνουμε ένα πλαστικό μπουκάλι, κόβουμε το λαιμό και βάζουμε και τα δύο κομμάτια εκεί, στερεώνοντάς τα με σφιγκτήρες. Πρέπει να τοποθετηθούν έτσι ώστε να μην συνδέονται. Σχεδιάζουμε ένα αρνητικό τερματικό στο κομμάτι που θερμαίνεται, και ένα θετικό τερματικό στο δεύτερο.

Γεμίστε τη φιάλη με αλατόνερο έτσι ώστε περίπου 2,5 cm να παραμείνουν στην άκρη των ηλεκτροδίων.

Κύκλωμα ηλιακού πάνελ αλουμινίου

Η μπαταρία για το καλοκαιρινό εξοχικό σπίτι είναι έτοιμη.

Φυσικά, μια τέτοια οικιακή συσκευή δεν αρκεί για να παρέχει ένα σπίτι, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επαναφόρτιση μικρών ηλεκτρικών συσκευών ή ως τροφοδοτικό για έναν ραδιοφωνικό δέκτη.

Πώς να φτιάξετε φωτοβολταϊκά κύτταρα για ηλιακούς συλλέκτες

Πώς να φτιάξετε φωτοβολταϊκά στοιχεία για ηλιακούς συλλέκτες - Πώς να φτιάξετε ένα ηλιακό πάνελ με τα χέρια σας; Φωτογραφία, βίντεο, διαγράμματα

Η ηλιακή ενέργεια είναι απλώς μεγάλη, αλλά εδώ είναι το πρόβλημα: ακόμη και μια μπαταρία κοστίζει πολλά χρήματα και για ένα καλό αποτέλεσμα χρειάζεστε περισσότερα από ένα και όχι ακόμη και δύο. Γι 'αυτό έρχεται η ιδέα - να συλλέξετε τα πάντα μόνοι σας. Εάν έχετε λίγη ικανότητα συγκόλλησης, είναι εύκολο να το κάνετε. Ολόκληρο το συγκρότημα συνίσταται στη σύνδεση των στοιχείων σε σειρά σε κομμάτια και στη στερέωση των κομματιών στο σώμα. Ας μιλήσουμε αμέσως για την τιμή. Ένα σετ για ένα πάνελ (36 τεμάχια) κοστίζει περίπου 70-80 $. Και εντελώς με όλα τα υλικά, τα ηλιακά πάνελ με τα χέρια τους θα σας κοστίσουν περίπου 120-150 $. Πολύ λιγότερο από τα εργοστασιακά. Αλλά πρέπει να πω ότι θα έχουν επίσης λιγότερη ισχύ. Κατά μέσο όρο, κάθε φωτο μετατροπέας παράγει 0,5 V, αν συνδέσετε 36 κομμάτια σε σειρά, θα είναι περίπου 18 V.

Λίγη θεωρία: τύποι ηλιακών κυττάρων

Το μεγαλύτερο πρόβλημα είναι η αγορά φωτοβολταϊκών μετατροπέων. Αυτές είναι οι ίδιες γκοφρέτες πυριτίου που μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ηλεκτρισμό. Εδώ πρέπει να καταλάβετε λίγο για τους τύπους φωτοκυττάρων. Παράγονται σε δύο τύπους: πολυκρυσταλλικό και μονοκρυσταλλικό. Τα μονοκρυσταλλικά είναι πιο ακριβά, αλλά έχουν υψηλότερη απόδοση - 20-25%, πολυκρυσταλλικά - φθηνότερα, αλλά η απόδοσή τους είναι χαμηλότερη - 17-20%. Πώς να τα διακρίνετε εξωτερικά; Τα πολυκρυσταλλικά έχουν έντονο μπλε χρώμα. Το μονοκρυσταλλικό είναι ελαφρώς πιο σκούρο και δεν είναι τετράγωνο, αλλά πολύπλευρο - ένα τετράγωνο με κομμένες άκρες.

Με τη μορφή απελευθέρωσης. Υπάρχουν φωτοκύτταρα για ηλιακούς συλλέκτες με αγωγούς που έχουν ήδη κολληθεί, και υπάρχουν κιτ όπου οι αγωγοί είναι συνδεδεμένοι και όλα πρέπει να κολληθούν από τον εαυτό σας. Όλοι αποφασίζουν τι να αγοράσουν, αλλά πρέπει να ειπωθεί ότι χωρίς επιδεξιότητα θα καταστρέψετε τουλάχιστον ένα πιάτο, αλλά μάλλον όχι ένα. Και αν δεν είστε πολύ καλοί στη συγκόλληση ... τότε είναι καλύτερο να πληρώσετε λίγο περισσότερο, αλλά πάρτε τα ανταλλακτικά που είναι σχεδόν έτοιμα για χρήση.

Δεν είναι ρεαλιστικό να φτιάχνετε ηλιακά κύτταρα για ηλιακούς συλλέκτες με τα χέρια σας. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να είστε σε θέση να αναπτύξετε κρυστάλλους πυριτίου και στη συνέχεια να το επεξεργαστείτε. Επομένως, πρέπει να ξέρετε πού να αγοράσετε. Περισσότερα για αυτό αργότερα.

Πού και πώς να αγοράσετε φωτοκύτταρα

Τώρα για την ποιότητα. Σε όλους τους κινέζικους ιστότοπους όπως το Ebay ή το Alibaba, η απόρριψη πωλείται. Τα μέρη που δεν έχουν περάσει τις δοκιμές στο εργοστάσιο. Επομένως, δεν θα έχετε τέλεια μπαταρία. Αλλά η τιμή τους δεν είναι η υψηλότερη, οπότε μπορείτε να το ανεβάσετε. Σε κάθε περίπτωση, στην αρχή. Συλλέξτε μερικά δοκιμαστικά ηλιακά κύτταρα με τα χέρια σας, γεμίστε το χέρι σας και στη συνέχεια μπορείτε να το πάρετε από το εργοστάσιο.

Μερικοί άνθρωποι πωλούν φωτοκύτταρα σφραγισμένα σε κερί. Αυτό τους εμποδίζει να χαλάσουν κατά τη μεταφορά, αλλά είναι πολύ δύσκολο να απαλλαγείτε από το κερί και να μην καταστρέψετε τις πλάκες. Πρέπει να τα βυθίσετε όλα μαζί σε ζεστό, αλλά όχι βραστό νερό. Περιμένετε μέχρι να λιώσει το κερί και μετά διαχωρίστε προσεκτικά. Στη συνέχεια, ένα προς ένα, λούστε κάθε πιάτο σε ζεστό σαπουνόνερο και στη συνέχεια βυθίστε το σε καθαρό ζεστό νερό. Θα χρειαστείτε πολλές τέτοιες "πλύσεις", θα πρέπει να αλλάξετε το διάλυμα νερού και σαπουνιού και περισσότερες από μία φορές. Αφού αφαιρεθεί το κερί, απλώστε τις καθαρές πλάκες σε μια πετσέτα από terrycloth για να στεγνώσει. Αυτή είναι μια πολύ ενοχλητική επιχείρηση. Επομένως, είναι καλύτερο να αγοράζετε χωρίς κερί. Είναι πολύ πιο εύκολο με αυτόν τον τρόπο.

Τώρα για αγορές σε κινέζικους ιστότοπους. Συγκεκριμένα για το Ebay και το Alibaba. Είναι επαληθευμένοι, χιλιάδες άνθρωποι αγοράζουν κάτι εκεί καθημερινά. Το σύστημα δεν είναι διαφορετικό. Μετά την εγγραφή, ως συνήθως, στη γραμμή αναζήτησης, πληκτρολογήστε το όνομα του στοιχείου. Στη συνέχεια, επιλέξτε την προσφορά που σας αρέσει για κάποιο λόγο. Βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει από αυτές τις επιλογές όπου υπάρχει δωρεάν αποστολή (στα Αγγλικά δωρεάν αποστολή). Εάν δεν υπάρχει τέτοιο σήμα, τότε η παράδοση θα πρέπει να πληρώνεται ξεχωριστά. Και είναι συχνά περισσότερο από το κόστος των αγαθών και σίγουρα περισσότερο από τη διαφορά που παίρνετε στην τιμή.

Πρέπει να εστιάσετε όχι μόνο στην τιμή, αλλά και στην αξιολόγηση και τις κριτικές του πωλητή. Διαβάστε προσεκτικά τη σύνθεση του προϊόντος, τις παραμέτρους και τις κριτικές του. Μπορείτε να επικοινωνήσετε με τον πωλητή, μόνο τα μηνύματα πρέπει να γράφονται στα Αγγλικά.

Σχετικά με την πληρωμή. Μεταφέρεται στον πωλητή σε αυτούς τους ιστότοπους μόνο αφού καταργήσετε την εγγραφή σας για να λάβετε τα αγαθά. Εν τω μεταξύ, η παράδοση βρίσκεται σε εξέλιξη, τα χρήματά σας βρίσκονται στον λογαριασμό της πλατφόρμας συναλλαγών. Μπορείτε να πληρώσετε με μια κάρτα. Εάν φοβάστε να λάμψετε τα δεδομένα της κάρτας, χρησιμοποιήστε ενδιάμεσες υπηρεσίες. Είναι διαφορετικά, αλλά η ουσία είναι η ίδια - η κάρτα σας δεν θα ανάψει. Υπάρχει επίσης μια επιστροφή αγαθών σε αυτούς τους ιστότοπους, αλλά αυτό είναι ένα μεγάλο τραγούδι, οπότε είναι καλύτερα να το πάρετε από αξιόπιστους πωλητές (με καλή βαθμολογία και κριτικές).

Ναί. Το πακέτο εξαρτάται από την περιοχή. Και δεν είναι τόσο πολύ για πόσο καιρό θα φύγει από την Κίνα, αλλά πόσο σύντομα θα το παραδώσει το ταχυδρομείο. Στην καλύτερη περίπτωση - τρεις εβδομάδες, αλλά ίσως ενάμιση μήνα.

Τρόπος συναρμολόγησης

Το συγκρότημα ηλιακής μπαταρίας DIY αποτελείται από τρία στάδια:

1. Κατασκευή σκελετού.
2. Συγκόλληση ηλιακών κυττάρων.
3. Διαμόρφωση και σφράγιση.

Το σκελετό μπορεί να κατασκευαστεί από γωνίες αλουμινίου ή από ξύλινες ράγες. Αλλά το σχήμα του πλαισίου, τα υλικά, η ακολουθία κατασκευής εξαρτώνται από τη μέθοδο εγκατάστασης.

Μέθοδος 1: εγκατάσταση σε παράθυρο

Η μπαταρία κρέμεται στο παράθυρο, στο πλαίσιο από το εσωτερικό του δωματίου ή έξω, αλλά και στο παράθυρο. Στη συνέχεια, πρέπει να φτιάξετε ένα πλαίσιο από γωνία αλουμινίου και να κολλήσετε γυαλί ή πολυανθρακικό. Σε αυτήν την περίπτωση, τουλάχιστον μικρά κενά παραμένουν μεταξύ των φωτοκυττάρων, μέσω των οποίων εισέρχεται λίγο φως στο δωμάτιο. Το μέγεθος του πλαισίου βασίζεται στο μέγεθος των φωτοκυττάρων σας και στον τρόπο με τον οποίο θα τα τοποθετήσετε. Επίσης, το μέγεθος του παραθύρου μπορεί να παίξει ρόλο. Λάβετε υπόψη ότι το επίπεδο πρέπει να είναι επίπεδο - οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς είναι πολύ εύθραυστοι και θα σπάσουν στην παραμικρή ευθυγράμμιση.

Ξεδιπλώστε το τελικό πλαίσιο με κολλημένο γυαλί στραμμένο προς τα κάτω, απλώστε ένα στρώμα στεγανοποιητικού στην επιφάνεια του γυαλιού. Στο στεγανοποιητικό, πάλι προς τα κάτω, βάλτε τους χάρακες που συναρμολογούνται από τα φωτοκύτταρα.

Φτιάξτε ένα χαλί από παχύ ελαστικό αφρώδες ελαστικό (πάχος όχι μικρότερο από 4 cm) και ένα κομμάτι πλαστικής μεμβράνης (200 μικρά): καλύψτε το αφρώδες ελαστικό με ένα φιλμ και στερεώστε το καλά. Είναι καλύτερα να κολλήσετε το πολυαιθυλένιο, αλλά μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε κολλητική ταινία, μόνο όλες οι αρθρώσεις πρέπει να είναι στη μία πλευρά. Το δεύτερο πρέπει να είναι επίπεδο και λείο. Το μέγεθος του χαλιού πρέπει να ταιριάζει καλά στο πλαίσιο (χωρίς στροφές και προσπάθεια).

Το στρώμα τοποθετήθηκε στα φωτοκύτταρα που είναι ενσωματωμένα στο στεγανωτικό. Σε αυτήν είναι μια σανίδα, η οποία είναι ελαφρώς μικρότερη σε μέγεθος από το πλαίσιο, και ένα συμπαγές φορτίο στην σανίδα. Αυτή η απλή συσκευή θα βοηθήσει στην αποβολή φυσαλίδων αέρα που είναι παγιδευμένες κάτω από τα φωτοκύτταρα. Ο αέρας μειώνει την παραγωγικότητα και είναι πολύ ισχυρός. Επειδή όσο λιγότερες φυσαλίδες υπάρχουν, τόσο το καλύτερο. Αφήστε ολόκληρη τη δομή για 12 ώρες.

Τώρα είναι η ώρα να αφαιρέσετε το φορτίο και να ξεκολλήσετε το στρώμα. Κάντε το αργά και αργά. Είναι σημαντικό να μην καταστρέψετε τη συγκόλληση και τους αγωγούς. Επομένως, τραβήξτε ομαλά, χωρίς να τραυματίσετε. Αφού αφαιρεθεί το στρώμα, το πλαίσιο πρέπει να αφεθεί για λίγο - για να στεγνώσει. Όταν το σφραγιστικό σταματήσει να κολλάει, μπορείτε να κρεμάσετε το πλαίσιο και να το χρησιμοποιήσετε.

Αντί για μια μακρά διαδικασία με ένα σφραγιστικό, μπορείτε να πάρετε μια ειδική μεμβράνη στεγανοποίησης. Ονομάζεται EVA. Απλώς απλώστε το φιλμ πάνω από τη μπαταρία που έχει συναρμολογηθεί και τοποθετηθεί στο γυαλί και θερμάνετε τη με στεγνωτήρα μαλλιών μέχρι να σφραγιστεί πλήρως. Παίρνει αρκετές φορές λιγότερο χρόνο.

Μέθοδος δύο: εγκατάσταση σε τοίχο, στέγη κ.λπ.

Σε αυτήν την περίπτωση, όλα είναι διαφορετικά. Το πίσω τοίχωμα πρέπει να είναι συμπαγές και μη αγώγιμο. Ίσως - ξύλο, κόντρα πλακέ κ.λπ. Επομένως, έχει νόημα και το πλαίσιο είναι κατασκευασμένο από ξύλινες ράβδους. Μόνο το ύψος του σώματος πρέπει να είναι μικρό, ώστε να μην παρεμβαίνει η σκιά από τις πλευρές.

Στη φωτογραφία, η θήκη αποτελείται από δύο μισά, αλλά αυτό δεν είναι καθόλου απαραίτητο. Είναι απλώς ευκολότερο να συναρμολογηθούν και να τοποθετηθούν κοντοί χάρακες, αλλά θα υπάρξουν περισσότερες συνδέσεις σε αυτήν την περίπτωση. Ναί. Αρκετές αποχρώσεις: πρέπει να παρέχετε αρκετές οπές στη θήκη. Στο κάτω μέρος, χρειάζονται πολλά κομμάτια για την έξοδο συμπυκνωμάτων, καθώς και δύο οπές για την έξοδο των αγωγών από την μπαταρία.

Στη συνέχεια, βάψτε το περίβλημα της μπαταρίας με λευκό χρώμα - οι γκοφρέτες πυριτίου έχουν αρκετά μεγάλο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας, αλλά δεν είναι απεριόριστο: από -40 o C έως +50 o C. Και το καλοκαίρι σε κλειστό κουτί +50 o C τρέχει εύκολα . Επομένως, απαιτείται λευκό για να μην υπερθερμανθούν οι φωτο μετατροπείς. Η υπερθέρμανση, όπως η υποθερμία, μειώνει την αποτελεσματικότητα. Αυτό, παρεμπιπτόντως, μπορεί να είναι μια εξήγηση για ένα ακατανόητο φαινόμενο: το μεσημέρι, ο ήλιος είναι ζεστός και η μπαταρία άρχισε να δίνει λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια. Και μόλις υπερθέρμανση. Για τις νότιες περιοχές, πιθανότατα πρέπει να τοποθετήσετε το φύλλο. Θα είναι πιο αποτελεσματικό. Επιπλέον, η παραγωγικότητα είναι πιθανό να αυξηθεί: η ακτινοβολία που ανακλάται από το φύλλο θα συλληφθεί επίσης.

Αφού στεγνώσει το χρώμα, μπορείτε να βάλετε τις συλλεγόμενες διαδρομές. Αλλά αυτή τη φορά, ανοιχτή. Πώς να τα διορθώσετε; Μια σταγόνα ανθεκτικό στη θερμότητα σφραγιστικό στη μέση κάθε πλάκας. Γιατί να μην εφαρμόσετε σε ολόκληρη την επιφάνεια; Λόγω θερμικής διαστολής, η πλάκα θα αλλάξει μέγεθος. Εάν το κολλήσετε μόνο στη μέση, τίποτα δεν θα συμβεί σε αυτό. Εάν υπάρχουν τουλάχιστον δύο σημεία, θα εκραγεί αργά ή γρήγορα. Επομένως, απλώστε απαλά μια σταγόνα στη μέση, πιέστε απαλά την πλάκα. Μην πιέζετε - η σύνθλιψη είναι πολύ εύκολη.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι πλάκες προσαρτήθηκαν πρώτα στη βάση - ένα φύλλο από ινοσανίδα, βαμμένο στο ίδιο λευκό χρώμα. Και στη συνέχεια, στη βάση, στερεώθηκαν στο σώμα με βίδες.

Αφού τοποθετηθούν όλοι οι χάρακες, συνδέστε τους σε σειρά. Για να αποφευχθεί το κούμπωμα των αγωγών, μπορούν να στερεωθούν με μερικές σταγόνες σφραγιστικού. Μπορείτε να αφαιρέσετε τα καλώδια από τα στοιχεία στο κάτω μέρος ή στο πλάι - όποιο είναι πιο βολικό. Τραβήξτε τα μέσα από την οπή και, στη συνέχεια, γεμίστε την τρύπα με το ίδιο στεγανοποιητικό. Τώρα πρέπει να αφήσετε όλες τις συνδέσεις να στεγνώσουν. Εάν το καπάκι είναι καλυμμένο νωρίτερα, θα δημιουργηθούν εναποθέσεις στο γυαλί και τα φωτοκύτταρα, γεγονός που μειώνει σημαντικά την απόδοση της μπαταρίας. Ως εκ τούτου, περιμένουμε τουλάχιστον μια μέρα (ή όσο αναγράφεται στη στεγανοποιητική συσκευασία).

Τώρα είναι μόνο μια μικρή υπόθεση - καλύψτε τα πάντα με γυαλί ή διαφανές πλαστικό. Πώς να το διορθώσετε εξαρτάται από εσάς. Αλλά μην σφραγίζετε στην αρχή. Τουλάχιστον μέχρι τη δοκιμή. Ίσως υπάρχει πρόβλημα κάπου.

Και μια ακόμη απόχρωση. Εάν σκοπεύετε να συνδέσετε μπαταρίες στο σύστημα, θα χρειαστεί να εγκαταστήσετε μια δίοδο που θα αποτρέψει την αποφόρτιση της μπαταρίας μέσω της μπαταρίας τη νύχτα ή σε κακές καιρικές συνθήκες. Είναι καλύτερο να εγκαταστήσετε μια δίοδο Schottky. Το συνδέω στη μπαταρία σε σειρά. Είναι καλύτερα να το εγκαταστήσετε μέσα στη δομή - σε υψηλές θερμοκρασίες, η πτώση της τάσης του μειώνεται, δηλαδή σε κατάσταση λειτουργίας, θα "βυθίσει" τάση λιγότερο.

Πώς να κολλήσετε ηλιακά κύτταρα

Λίγο για το χειρισμό πλακιδίων πυριτίου. Είναι πολύ, πολύ εύθραυστα, εύκολο να σπάσουν και να σπάσουν. Επομένως, πρέπει να τα χειριστείτε με μεγάλη προσοχή, να τα αποθηκεύσετε σε ένα άκαμπτο δοχείο μακριά από παιδιά.

Πρέπει να εργαστείτε σε μια επίπεδη, συμπαγή επιφάνεια. Εάν το τραπέζι είναι καλυμμένο με ελαιόλαδο, τοποθετήστε ένα φύλλο από κάτι σκληρό. Η πλάκα δεν πρέπει να λυγίζει, αλλά με ολόκληρη την επιφάνειά της στηρίζεται σταθερά στη βάση. Επιπλέον, η βάση πρέπει να είναι λεία. Η εμπειρία έχει δείξει ότι η ιδανική επιλογή είναι ένα κομμάτι laminate. Είναι σκληρός, ομαλός, απαλός. Είναι συγκολλημένα στην πίσω πλευρά και όχι στην μπροστινή πλευρά.

Για συγκόλληση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ροή ή κολοφώνιο, οποιαδήποτε από τις ενώσεις του δείκτη συγκόλλησης. Εδώ ο καθένας έχει τις δικές του προτιμήσεις. Αλλά είναι επιθυμητό η σύνθεση να μην αφήνει ίχνη στη μήτρα.

Τοποθετήστε τη γκοφρέτα πυριτίου προς τα πάνω (πρόσωπο - μπλε πλευρά). Έχει δύο ή τρία κομμάτια. Επικαλύπτονται με ροή ή δείκτη, αλκοολικό (όχι νερό-αλκοολικό) διάλυμα κολοφωνίου. Οι φωτο μετατροπείς συνήθως παρέχονται με μια λεπτή ταινία επαφής. Μερικές φορές κόβεται σε κομμάτια, μερικές φορές πηγαίνει σε κύλινδρο. Εάν η ταινία τυλίγεται σε καρούλι, κόψτε ένα κομμάτι ίσο με το διπλάσιο του πλάτους της ηλιακής κυψέλης, συν 1 cm.

Συγκολλήστε το κομμένο κομμάτι στη λωρίδα με επεξεργασία ροής. Η ταινία αποδεικνύεται πολύ μεγαλύτερη από την πλάκα, ενώ το υπόλοιπο παραμένει στη μία πλευρά. Προσπαθήστε να διατηρήσετε το κολλητήρι στη θέση του. Οσο το δυνατόν. Για καλύτερη συγκόλληση, θα πρέπει να έχετε μια σταγόνα κόλλησης ή κασσίτερου στην άκρη του άκρου. Στη συνέχεια, η συγκόλληση θα είναι υψηλής ποιότητας. Δεν πρέπει να υπάρχουν μέρη που δεν έχουν κολλήσει, ζεστάνετε τα πάντα καλά. Αλλά μην πιέζετε! Ειδικά γύρω από τις άκρες. Αυτά είναι πολύ εύθραυστα αντικείμενα. Το Solder μαγεύει ένα προς ένα σε όλα τα κομμάτια. Οι φωτο μετατροπείς είναι "ουρά".

Τώρα, στην πραγματικότητα, για το πώς να συναρμολογήσετε ένα ηλιακό πάνελ με τα χέρια σας. Ας αρχίσουμε να συναρμολογούμε τον χάρακα. Υπάρχουν επίσης κομμάτια στο πίσω μέρος του δίσκου. Τώρα κολλάμε την "ουρά" από την άνω πλάκα στην κάτω. Η τεχνολογία είναι η ίδια: επικαλύπτουμε το κομμάτι με ροή και μετά το κολλάμε. Συνδέουμε λοιπόν τον απαιτούμενο αριθμό φωτοβολταϊκών μετατροπέων σε σειρά.

Σε ορισμένες εκδόσεις, στην πίσω πλευρά δεν υπάρχουν κομμάτια, αλλά πλατφόρμες. Τότε υπάρχει λιγότερη συγκόλληση, αλλά μπορεί να υπάρχουν περισσότεροι ισχυρισμοί ποιότητας. Σε αυτήν την περίπτωση, επικαλύπτουμε μόνο τους ιστότοπους με ροή. Και κολλάμε επίσης μόνο σε αυτά. Αυτό είναι όλο, στην πραγματικότητα. Τα κομμάτια που συλλέγονται μπορούν να μεταφερθούν σε βάση ή ντουλάπι. Αλλά υπάρχουν πολλά περισσότερα κόλπα.

Έτσι, για παράδειγμα, πρέπει να διατηρηθεί μια συγκεκριμένη απόσταση (4-5 mm) μεταξύ των φωτοκυττάρων, κάτι που δεν είναι τόσο εύκολο χωρίς σφιγκτήρες. Η παραμικρή ευθυγράμμιση και υπάρχει η πιθανότητα να σπάσει ο αγωγός ή να σπάσει η πλάκα. Επομένως, για να ορίσετε ένα συγκεκριμένο βήμα, οι σταυροί οικοδομής είναι κολλημένοι σε ένα κομμάτι laminate (χρησιμοποιείται κατά την τοποθέτηση πλακιδίων), ή γίνονται σημάνσεις.

Όλα τα προβλήματα που προκύπτουν κατά την κατασκευή ηλιακών συλλεκτών με τα χέρια σας σχετίζονται με τη συγκόλληση. Επομένως, πριν από τη σφράγιση και ακόμη καλύτερα πριν μεταφέρετε τον χάρακα στη θήκη, ελέγξτε τη διάταξη με ένα αμπερόμετρο. Εάν όλα είναι εντάξει, μπορείτε να συνεχίσετε να εργάζεστε.

Αποτελέσματα

Τώρα ξέρετε πώς να φτιάξετε ένα ηλιακό πάνελ στο σπίτι. Αυτό δεν είναι το πιο δύσκολο έργο, αλλά απαιτεί επίπονη εργασία.

Πιθανώς, δεν υπάρχει τέτοιο άτομο που δεν θα ήθελε να γίνει πιο ανεξάρτητο. Η ικανότητα να ελέγχετε πλήρως τον δικό σας χρόνο, να ταξιδεύετε χωρίς να γνωρίζετε τα σύνορα και τις αποστάσεις, να μην σκέφτεστε για στέγαση και οικονομικά προβλήματα - αυτό δίνει μια αίσθηση πραγματικής ελευθερίας Σήμερα θα μιλήσουμε για το πώς, χρησιμοποιώντας την ηλιακή ακτινοβολία, να αφαιρέσουμε το βάρος της ενεργειακής εξάρτησης. Όπως ίσως έχετε μαντέψει, μιλάμε για ηλιακούς συλλέκτες. Για να είμαστε πιο ακριβείς, σχετικά με το εάν είναι δυνατόν να κατασκευαστεί ένας πραγματικός σταθμός ηλιακής ενέργειας με τα χέρια σας.

Ιστορία δημιουργίας και προοπτικές χρήσης

Η ιδέα της μετατροπής της ενέργειας του Ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια εκκολάφθηκε από την ανθρωπότητα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Οι πρώτες που εμφανίστηκαν ήταν οι ηλιακές θερμικές εγκαταστάσεις, στις οποίες ο ατμός που υπερθερμάνθηκε από συμπυκνωμένες ηλιακές ακτίνες περιστρέφει τους στροβίλους μιας γεννήτριας. Η άμεση μετατροπή έγινε δυνατή μόνο στα μέσα του 19ου αιώνα, αφού ο Γάλλος Alexander Edmond Baccarel ανακάλυψε το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Οι προσπάθειες δημιουργίας ενός λειτουργικού ηλιακού κυττάρου βάσει αυτού του φαινομένου στέφθηκαν με επιτυχία μόλις μισό αιώνα αργότερα, στο εργαστήριο του εξαιρετικού Ρώσου επιστήμονα Αλεξάντερ Στολέτοφ. Ήταν δυνατό να περιγραφεί πλήρως ο μηχανισμός του φωτοηλεκτρικού φαινομένου ακόμη και αργότερα - η ανθρωπότητα οφείλει αυτό στον Άλμπερτ Αϊνστάιν. Παρεμπιπτόντως, για αυτό το έργο έλαβε το βραβείο Νόμπελ.

Ο Bakkarel, ο Stoletov και ο Einstein είναι οι επιστήμονες που έθεσαν τα θεμέλια για τη σύγχρονη ηλιακή ενέργεια

Η δημιουργία του πρώτου ηλιακού φωτοκυττάρου με βάση το κρυσταλλικό πυρίτιο ανακοινώθηκε στον κόσμο από τους υπαλλήλους της Bell Laboratories τον Απρίλιο του 1954. Αυτή η ημερομηνία, στην πραγματικότητα, είναι το σημείο εκκίνησης της τεχνολογίας, η οποία σύντομα θα είναι σε θέση να γίνει πλήρης αντικατάσταση καυσίμου υδρογονανθράκων.

Δεδομένου ότι το ρεύμα ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου είναι milliamperes, πρέπει να συνδεθούν σε αρθρωτές δομές για να παράγουν επαρκή ισχύ. Οι συστοιχίες ηλιακών φωτοβολταϊκών κυττάρων, προστατευμένες από εξωτερικές επιδράσεις, είναι μια ηλιακή μπαταρία (λόγω του επίπεδου σχήματος τους, η συσκευή συχνά ονομάζεται ηλιακός συλλέκτης).

Η μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική ενέργεια έχει μεγάλες προοπτικές, διότι κάθε τετραγωνικό μέτρο της επιφάνειας της γης αντιστοιχεί κατά μέσο όρο 4,2 kWh ενέργειας ανά ημέρα, και αυτό εξοικονομεί σχεδόν ένα βαρέλι πετρελαίου ετησίως. Αρχικά χρησιμοποιήθηκε μόνο για τη διαστημική βιομηχανία, η τεχνολογία που ήταν ήδη στη δεκαετία του '80 του περασμένου αιώνα έγινε τόσο συνηθισμένη που τα ηλιακά κύτταρα άρχισαν να χρησιμοποιούνται για οικιακούς σκοπούς - ως πηγή ισχύος για αριθμομηχανές, κάμερες, λαμπτήρες κ.λπ. Δημιουργήθηκαν "σοβαροί" ηλιακοί σταθμοί. Προσαρμοσμένες στις στέγες των σπιτιών, κατέστησαν δυνατή την πλήρη εγκατάλειψη της ενσύρματης ηλεκτρικής ενέργειας. Σήμερα μπορείτε να δείτε τη γέννηση των σταθμών παραγωγής ενέργειας, τα οποία είναι πολλά χιλιόμετρα πεδίων πυριτίου. Η δύναμη που παράγουν τους επιτρέπει να τροφοδοτούν ολόκληρες πόλεις, έτσι μπορούμε με βεβαιότητα να πούμε ότι το μέλλον ανήκει στην ηλιακή ενέργεια.

Οι σύγχρονοι ηλιακοί σταθμοί είναι πεδία φωτοβολταϊκών κυττάρων πολλών χιλιομέτρων ικανά να τροφοδοτούν δεκάδες χιλιάδες σπίτια με ηλεκτρικό ρεύμα.

Ηλιακό κύτταρο: πώς λειτουργεί

Αφού ο Αϊνστάιν περιέγραψε το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, αποκαλύφθηκε στον κόσμο ολόκληρη η απλότητα ενός τέτοιου φαινομενικά περίπλοκου φυσικού φαινομένου. Βασίζεται σε μια ουσία της οποίας τα μεμονωμένα άτομα βρίσκονται σε ασταθή κατάσταση. Όταν τα φωτόνια βομβαρδίζονται με φως, τα ηλεκτρόνια χτυπούνται από τις τροχιές τους - και έτσι είναι οι πηγές ρεύματος.

Για σχεδόν μισό αιώνα, το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο δεν είχε πρακτική εφαρμογή για έναν απλό λόγο - δεν υπήρχε τεχνολογία για την απόκτηση υλικών με ασταθή ατομική δομή. Οι προοπτικές για περαιτέρω έρευνα εμφανίστηκαν μόνο με την ανακάλυψη ημιαγωγών. Τα άτομα αυτών των υλικών είτε έχουν περίσσεια ηλεκτρονίων (η-αγωγιμότητα), είτε τα λείπουν (p-αγωγιμότητα). Όταν χρησιμοποιείτε μια δομή δύο στρωμάτων με ένα στρώμα τύπου n (κάθοδος) και έναν τύπο ρ (άνοδος), ο "βομβαρδισμός" φωτός φωτόνια εξαλείφει τα ηλεκτρόνια από τα άτομα του στρώματος n. Φεύγοντας από τις θέσεις τους, σπεύδουν στις ελεύθερες τροχιές των ατόμων του στρώματος p και στη συνέχεια, μέσω του συνδεδεμένου φορτίου, επιστρέψουν στις αρχικές τους θέσεις. Πιθανώς ο καθένας από εσάς γνωρίζει ότι η κίνηση ηλεκτρονίων σε κλειστό βρόχο είναι ηλεκτρικό ρεύμα. Ωστόσο, είναι δυνατόν τα ηλεκτρόνια να κινούνται όχι λόγω του μαγνητικού πεδίου, όπως στις ηλεκτρικές γεννήτριες, αλλά λόγω της ροής των σωματιδίων της ηλιακής ακτινοβολίας.

Το ηλιακό πάνελ λειτουργεί χάρη στο φωτοβολταϊκό αποτέλεσμα, το οποίο ανακαλύφθηκε στις αρχές του 19ου αιώνα.

Δεδομένου ότι η ισχύς μιας μεμονωμένης φωτοβολταϊκής μονάδας δεν επαρκεί για την τροφοδοσία ηλεκτρονικών συσκευών, πολλαπλά στοιχεία συνδέονται σε σειρά για να λάβουν την απαιτούμενη τάση. Όσον αφορά την τρέχουσα ισχύ, αυξάνεται με παράλληλη σύνδεση ορισμένου αριθμού τέτοιων συγκροτημάτων.

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε ημιαγωγούς εξαρτάται άμεσα από την ποσότητα της ηλιακής ενέργειας, επομένως, τα φωτοκύτταρα δεν είναι μόνο εγκατεστημένα στον ύπαιθρο, αλλά προσπαθούν επίσης να προσανατολίσουν την επιφάνειά τους κάθετα στις προσπίπτουσες ακτίνες. Και για την προστασία των κυττάρων από μηχανικές βλάβες και καιρικές συνθήκες, τοποθετούνται σε άκαμπτη βάση και προστατεύονται από πάνω με γυαλί.

Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά των σύγχρονων φωτοκυττάρων

Το πρώτο ηλιακό στοιχείο κατασκευάστηκε με βάση το σελήνιο (Se), ωστόσο, η χαμηλή απόδοση (λιγότερο από 1%), η ταχεία γήρανση και η υψηλή χημική δραστηριότητα των ηλιακών κυττάρων σεληνίου αναγκάστηκαν να αναζητήσουν άλλα, φθηνότερα και πιο αποδοτικά υλικά. Και βρέθηκαν στο πρόσωπο του κρυσταλλικού πυριτίου (Si). Δεδομένου ότι αυτό το στοιχείο του περιοδικού πίνακα είναι διηλεκτρικό, η αγωγιμότητά του διασφαλίστηκε με συμπερίληψη διαφόρων σπάνιων γαιών. Ανάλογα με την τεχνολογία κατασκευής, υπάρχουν διάφοροι τύποι ηλιακών κυψελών πυριτίου:

• μονοκρυσταλλικό;
• πολυκρυσταλλικό;
• από άμορφο Si.

Τα πρώτα κατασκευάζονται κόβοντας τα λεπτότερα στρώματα από πλινθώματα πυριτίου με την υψηλότερη καθαρότητα. Εξωτερικά, τα μονοκρυσταλλικά φωτοκύτταρα μοιάζουν με μονοχρωματικές σκούρες μπλε γυάλινες πλάκες με έντονο πλέγμα ηλεκτροδίων. Η αποδοτικότητά τους φτάνει το 19% και η διάρκεια ζωής τους είναι έως και 50 χρόνια. Και παρόλο που η απόδοση των πάνελ που κατασκευάζονται βάσει μονοκρυστάλλων μειώνεται σταδιακά, υπάρχουν ενδείξεις ότι οι μπαταρίες που κατασκευάστηκαν πριν από 40 χρόνια εξακολουθούν να λειτουργούν, δίνοντας έως και το 80% της αρχικής τους ισχύος.

Τα μονοκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα έχουν ομοιόμορφο σκούρο χρώμα και γωνίες κοπής - αυτά τα χαρακτηριστικά δεν τους επιτρέπουν να συγχέονται με άλλα ηλιακά κύτταρα

Στην παραγωγή πολυκρυσταλλικών ηλιακών κυττάρων, όχι τόσο καθαρό, αλλά φθηνότερο, χρησιμοποιείται πυρίτιο. Η απλοποίηση της τεχνολογίας επηρεάζει την εμφάνιση των πλακών - δεν έχουν ομοιόμορφη σκιά, αλλά ένα ελαφρύτερο σχέδιο που σχηματίζει τα όρια πολλών κρυστάλλων. Η απόδοση τέτοιων ηλιακών κυψελών είναι ελαφρώς χαμηλότερη από αυτήν των μονοκρυσταλλικών - όχι περισσότερο από 15% και η διάρκεια ζωής είναι έως και 25 χρόνια. Πρέπει να πούμε ότι η μείωση των κύριων δεικτών απόδοσης δεν έχει καμία απολύτως επίδραση στη δημοτικότητα των πολυκρυσταλλικών φωτοκυττάρων. Επωφελούνται από χαμηλότερη τιμή και λιγότερη εξάρτηση από εξωτερική ρύπανση, χαμηλή θολότητα και προσανατολισμό προς τον Ήλιο.

Τα πολυκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα έχουν μια ελαφρύτερη μπλε απόχρωση και ένα μη ομοιόμορφο σχέδιο - συνέπεια του γεγονότος ότι η δομή τους αποτελείται από πολλούς κρυστάλλους

Για ηλιακά κύτταρα κατασκευασμένα από άμορφο Si, δεν χρησιμοποιείται κρυσταλλική δομή, αλλά το λεπτότερο στρώμα πυριτίου, το οποίο ψεκάζεται σε γυαλί ή πολυμερές. Αν και αυτή η μέθοδος παραγωγής είναι η φθηνότερη, τέτοια πάνελ έχουν τη μικρότερη διάρκεια ζωής, ο λόγος για τον οποίο είναι η εξάντληση και η υποβάθμιση του άμορφου στρώματος στον ήλιο. Αυτός ο τύπος φωτοκυττάρων δεν είναι ικανοποιημένος με την απόδοσή του - η αποδοτικότητά τους δεν υπερβαίνει το 9% και κατά τη λειτουργία μειώνεται σημαντικά. Η χρήση ηλιακών κυψελών από άμορφο πυρίτιο δικαιολογείται σε ερήμους - τα υψηλά επίπεδα ηλιακής δραστηριότητας μειώνουν την παραγωγικότητα και οι ατελείωτες εκτάσεις επιτρέπουν την τοποθέτηση ηλιακών σταθμών οποιουδήποτε μεγέθους.

Η ικανότητα ψεκασμού πυριτίου σε οποιαδήποτε επιφάνεια επιτρέπει εύκαμπτα ηλιακά πάνελ

Η περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας φωτοβολταϊκών κυττάρων οφείλεται στην ανάγκη μείωσης του κόστους και βελτίωσης της απόδοσης. Τα φωτοκύτταρα φιλμ έχουν τη μέγιστη απόδοση και ανθεκτικότητα σήμερα:

• με βάση το τελλουριούχο κάδμιο ·
• από λεπτά πολυμερή.
• χρησιμοποιώντας σελήνιο ινδίου και χαλκού.

Είναι ακόμη πολύ νωρίς για να μιλήσουμε για τη δυνατότητα χρήσης φωτοκυττάρων λεπτής μεμβράνης σε σπιτικές συσκευές. Σήμερα, μόνο μερικές από τις πιο προηγμένες τεχνολογικά εταιρείες ασχολούνται με την παραγωγή τους, οπότε οι πιο εύκαμπτες φωτοβολταϊκές κυψέλες μπορούν να θεωρηθούν ως μέρος των τελικών ηλιακών συλλεκτών.

Ποια φωτοβολταϊκά κύτταρα είναι τα καλύτερα για ένα ηλιακό πάνελ και πού μπορείτε να τα βρείτε

Τα σπιτικά ηλιακά πάνελ θα είναι πάντα ένα βήμα πίσω από τους αντίστοιχους εργοστασιακούς τους, για διάφορους λόγους. Πρώτον, οι διάσημοι κατασκευαστές επιλέγουν προσεκτικά φωτοκύτταρα, ελέγχοντας τα κελιά με ασταθείς ή μειωμένες παραμέτρους. Δεύτερον, στην κατασκευή ηλιακών κυψελών, χρησιμοποιείται ειδικό γυαλί με αυξημένη μετάδοση φωτός και μειωμένη ανακλαστικότητα - είναι σχεδόν αδύνατο να βρεθεί αυτό στην πώληση. Και τρίτον, πριν από την έναρξη της σειριακής παραγωγής, όλες οι παράμετροι των βιομηχανικών σχεδίων δοκιμάζονται χρησιμοποιώντας μαθηματικά μοντέλα. Ως αποτέλεσμα, ελαχιστοποιείται η επίδραση της θέρμανσης των κυττάρων στην απόδοση της μπαταρίας, το σύστημα αφαίρεσης θερμότητας βελτιώνεται, η βέλτιστη διατομή των λεωφορείων σύνδεσης, διερευνώνται τρόποι μείωσης του ρυθμού αποικοδόμησης των φωτοκυττάρων, κ.λπ. Είναι αδύνατο να επιλυθούν τέτοια προβλήματα χωρίς εξοπλισμένο εργαστήριο και κατάλληλα προσόντα.

Το χαμηλό κόστος των αυτο-κατασκευασμένων ηλιακών συλλεκτών σας επιτρέπει να δημιουργήσετε μια εγκατάσταση που σας επιτρέπει να εγκαταλείψετε εντελώς τις υπηρεσίες ενεργειακών εταιρειών

Παρ 'όλα αυτά, τα αυτο-κατασκευασμένα ηλιακά πάνελ δείχνουν καλά αποτελέσματα απόδοσης και δεν βρίσκονται πολύ πίσω από τα αντίστοιχα βιομηχανικά. Όσον αφορά την τιμή, εδώ έχουμε κέρδος πάνω από δύο φορές, δηλαδή, με το ίδιο κόστος, τα σπιτικά προϊόντα θα παρέχουν διπλάσιο ηλεκτρικό ρεύμα.

Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, εμφανίζεται μια εικόνα των οποίων τα φωτοκύτταρα είναι κατάλληλα για τις συνθήκες μας. Οι ταινίες εξαφανίζονται λόγω έλλειψης πώλησης και άμορφων - λόγω της μικρής διάρκειας ζωής και της χαμηλής απόδοσης. Παραμένουν κρυσταλλικά κύτταρα πυριτίου. Πρέπει να πω ότι στην πρώτη οικιακή συσκευή είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε φθηνότερα "πολυκρυστάλλους". Και μόνο μετά την εκτέλεση της τεχνολογίας και "έχοντας πάρει το χέρι", θα πρέπει να στραφούν σε μονοκρυσταλλικά κύτταρα.

Τα φθηνά φωτοκύτταρα κατώτερης ποιότητας είναι κατάλληλα για δοκιμές τεχνολογιών - καθώς και συσκευές υψηλής ποιότητας, μπορούν να αγοραστούν σε αλλοδαπούς εμπορικούς ορόφους.

Όσον αφορά το ζήτημα από πού να πάρετε φθηνά ηλιακά κύτταρα, μπορούν να βρεθούν σε ξένες πλατφόρμες συναλλαγών όπως Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon κ.λπ. Εκεί πωλούνται τόσο ως μεμονωμένα φωτοκύτταρα διαφόρων μεγεθών και απόδοσης, όσο και έτοιμα κιτ για τη συναρμολόγηση ηλιακών συλλεκτών οποιασδήποτε ισχύος.

Οι πωλητές προσφέρουν συχνά τα λεγόμενα ηλιακά κύτταρα κατηγορίας «Β», τα οποία είναι κατεστραμμένα ηλιακά κύτταρα μονο- ή πολυκρυσταλλικού τύπου. Οι μικρές μάρκες, οι ρωγμές ή η απουσία γωνιών δεν έχουν πρακτικά καμία επίδραση στην απόδοση των κυψελών, αλλά τους επιτρέπει να αγοράζονται με πολύ χαμηλότερο κόστος. Αυτός είναι ο λόγος που είναι πιο επικερδείς για χρήση σε σπιτικές συσκευές ηλιακής ενέργειας.

Είναι δυνατόν να αντικαταστήσετε τις φωτοβολταϊκές πλάκες με κάτι άλλο

Σπάνια ένας οικιακός τεχνίτης δεν έχει ένα πολύτιμο κουτί με παλιά στοιχεία ραδιοφώνου. Αλλά οι δίοδοι και τα τρανζίστορ από παλιούς δέκτες και τηλεοράσεις είναι όλοι οι ίδιοι ημιαγωγοί με συνδέσεις p-n που παράγουν ρεύμα όταν φωτίζονται από το φως του ήλιου. Αξιοποιώντας αυτές τις ιδιότητες και συνδέοντας πολλές συσκευές ημιαγωγών, μπορείτε να δημιουργήσετε μια πραγματική μπαταρία ηλιακού.

Για την κατασκευή μιας ηλιακής μπαταρίας χαμηλής ισχύος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την παλιά βάση στοιχείων συσκευών ημιαγωγών

Ο προσεκτικός αναγνώστης θα ρωτήσει αμέσως τι είναι το αλίευμα. Γιατί πληρώνετε για εργοστασιακά μονο- ή πολυκρυσταλλικά κύτταρα όταν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτό που κυριολεκτικά βρίσκεται κάτω από τα πόδια σας. Όπως πάντα, ο διάβολος βρίσκεται στις λεπτομέρειες. Το γεγονός είναι ότι τα πιο ισχυρά τρανζίστορ γερμανίου επιτρέπουν τη λήψη τάσης όχι μεγαλύτερη από 0,2 V στον λαμπερό ήλιο με ισχύ ρεύματος που μετράται από μικροαμπέρ. Προκειμένου να επιτευχθούν οι παράμετροι που παράγει ένα επίπεδο φωτοκύτταρο πυριτίου, απαιτούνται αρκετές δεκάδες ή ακόμη και εκατοντάδες ημιαγωγοί. Μια μπαταρία κατασκευασμένη από παλιά ραδιοεξαρτήματα είναι χρήσιμη μόνο για τη φόρτιση ενός φακού LED κάμπινγκ ή μιας μικρής μπαταρίας κινητού τηλεφώνου. Για την υλοποίηση έργων μεγαλύτερης κλίμακας, τα αγορασμένα ηλιακά κύτταρα είναι απαραίτητα.

Ποια δύναμη των ηλιακών συλλεκτών μπορείτε να βασιστείτε;

Σκεφτόμαστε την κατασκευή του δικού σας ηλιακού σταθμού, όλοι ονειρεύονται να εγκαταλείψουν εντελώς την ενσύρματη ηλεκτρική ενέργεια. Για να αναλύσουμε την πραγματικότητα αυτού του εγχειρήματος, ας κάνουμε μερικούς μικρούς υπολογισμούς.

Δεν είναι δύσκολο να μάθετε την καθημερινή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Για να το κάνετε αυτό, απλώς κοιτάξτε το τιμολόγιο που στάλθηκε από την εταιρεία ενέργειας και διαιρέστε τον αριθμό των κιλοβάτ που υποδεικνύεται εκεί με τον αριθμό των ημερών σε ένα μήνα. Για παράδειγμα, εάν σας προσφερθεί να πληρώσετε 330 kWh, αυτό σημαίνει ότι η ημερήσια κατανάλωση είναι 330/30 = 11 kWh.

Το γράφημα της εξάρτησης της ισχύος της ηλιακής μπαταρίας ανάλογα με τον φωτισμό

Στους υπολογισμούς, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι το ηλιακό πάνελ θα παράγει ηλεκτρική ενέργεια μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας και έως και το 70% της παραγωγής πραγματοποιείται από 9 έως 16 ώρες. Επιπλέον, η απόδοση της συσκευής εξαρτάται άμεσα από τη γωνία εμφάνισης του ηλιακού φωτός και την κατάσταση της ατμόσφαιρας.

Μια ελαφρά συννεφιά ή ομίχλη θα μειώσει την απόδοση της τρέχουσας παραγωγής του ηλιακού σταθμού κατά 2-3 φορές, ενώ ένας ουρανός που καλύπτεται με συμπαγή σύννεφα θα προκαλέσει πτώση της απόδοσης κατά 15-20 φορές. Σε ιδανικές συνθήκες, μια ηλιακή μπαταρία χωρητικότητας 11/7 = 1,6 kW θα επαρκούσε για την παραγωγή 11 kWh ενέργειας. Λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση των φυσικών παραγόντων, αυτή η παράμετρος θα πρέπει να αυξηθεί κατά περίπου 40-50%.

Επιπλέον, υπάρχει ένας ακόμη παράγοντας που αναγκάζει να αυξήσει την περιοχή των χρησιμοποιημένων φωτοκυττάρων. Πρώτον, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η μπαταρία δεν θα λειτουργεί τη νύχτα, πράγμα που σημαίνει ότι θα χρειαστούν ισχυρές μπαταρίες. Δεύτερον, για να τροφοδοτήσετε οικιακές συσκευές, χρειάζεστε ρεύμα 220 V, οπότε χρειάζεστε έναν ισχυρό μετατροπέα τάσης (μετατροπέας). Οι ειδικοί λένε ότι οι απώλειες για τη συσσώρευση και τον μετασχηματισμό της ηλεκτρικής ενέργειας καταλαμβάνουν έως και 20-30% του συνολικού ποσού της. Επομένως, η πραγματική ισχύς της ηλιακής μπαταρίας θα πρέπει να αυξηθεί κατά 60-80% της υπολογιζόμενης τιμής. Υποθέτοντας μια αναποτελεσματικότητα 70%, έχουμε την ονομαστική ισχύ του ηλιακού μας πάνελ ίση με 1,6 + (1,6 × 0,7) = 2,7 kW.

Η χρήση συγκροτημάτων μπαταριών λιθίου υψηλής απόδοσης είναι ένας από τους πιο κομψούς, αλλά σε καμία περίπτωση ο φθηνότερος τρόπος αποθήκευσης ηλιακής ηλεκτρικής ενέργειας.

Για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας, θα χρειαστείτε μπαταρίες χαμηλής τάσης σχεδιασμένες για τάσεις 12, 24 ή 48 V. Η χωρητικότητά τους θα πρέπει να είναι σχεδιασμένη για καθημερινή κατανάλωση ενέργειας συν απώλειες μετατροπής και μετατροπής. Στην περίπτωσή μας, χρειαζόμαστε μια σειρά μπαταριών που έχουν σχεδιαστεί για αποθήκευση 11 + (11 × 0,3) = 14,3 kWh ενέργειας. Εάν χρησιμοποιείτε συνηθισμένες μπαταρίες 12 βολτ αυτοκινήτου, τότε χρειάζεστε ένα συγκρότημα για 14300 W × h / 12 V = 1200 A × h, δηλαδή έξι μπαταρίες με ονομαστική τιμή 200 Ah η κάθε μία.

Όπως μπορείτε να δείτε, ακόμη και για την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος για τις οικιακές ανάγκες μιας μέσης οικογένειας, απαιτείται μια σοβαρή μονάδα ηλιακής ενέργειας. Όσον αφορά τη χρήση οικιακών ηλιακών συλλεκτών για θέρμανση, σε αυτό το στάδιο μια τέτοια επιχείρηση δεν θα φτάσει καν στα όρια της αυτάρκειας, για να μην αναφέρουμε το γεγονός ότι κάτι θα μπορούσε να σωθεί.

Υπολογισμός μεγέθους μπαταρίας

Το μέγεθος της μπαταρίας εξαρτάται από την απαιτούμενη ισχύ και το μέγεθος των πηγών τροφοδοσίας. Όταν επιλέγετε το τελευταίο, σίγουρα θα δώσετε προσοχή στην προσφερόμενη ποικιλία φωτοκυττάρων. Για χρήση σε συσκευές DIY, είναι πιο βολικό να επιλέξετε μεσαίου μεγέθους ηλιακά κύτταρα. Για παράδειγμα, πολυκρυσταλλικά πάνελ μεγέθους 3 × 6 ίντσες σχεδιασμένα για τάση εξόδου 0,5 V και ισχύ ρεύματος έως 3 A.

Κατά την κατασκευή μιας ηλιακής μπαταρίας, θα συνδέονται σε σειρά σε τεμάχια 30 τεμαχίων, τα οποία θα επιτρέψουν τη λήψη της απαιτούμενης τάσης για τη φόρτιση μιας μπαταρίας αυτοκινήτου 13-14 V (λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες) Η μέγιστη ισχύς μιας τέτοιας μονάδας είναι 15 V × 3 A = 45 W. Με βάση αυτήν την τιμή, θα είναι εύκολο να υπολογιστεί πόσα στοιχεία απαιτούνται για την κατασκευή ενός ηλιακού πλαισίου μιας δεδομένης ισχύος και τον προσδιορισμό των διαστάσεων του. Για παράδειγμα, για την κατασκευή ηλιακού ηλεκτρικού συλλέκτη 180 watt, 120 φωτοβολταϊκά στοιχεία με συνολική έκταση 2.160 τετραγωνικά. ίντσες (1,4 τμ).

Κατασκευή σπιτικού ηλιακού συλλέκτη

Πριν προχωρήσετε στην κατασκευή ενός ηλιακού συλλέκτη, είναι απαραίτητο να επιλύσετε τα προβλήματα της τοποθέτησής του, να υπολογίσετε τις διαστάσεις και να προετοιμάσετε τα απαραίτητα υλικά και εργαλεία.

Η επιλογή της σωστής τοποθεσίας εγκατάστασης είναι σημαντική

Δεδομένου ότι το ηλιακό πλαίσιο θα κατασκευαστεί με το χέρι, η αναλογία διαστάσεων μπορεί να είναι οποιαδήποτε. Αυτό είναι πολύ βολικό, δεδομένου ότι μια οικιακή συσκευή μπορεί να χωρέσει καλύτερα στο εξωτερικό της οροφής ή στο σχεδιασμό ενός προαστιακού χώρου. Για τον ίδιο λόγο, θα πρέπει να επιλέξετε ένα μέρος για την τοποθέτηση της μπαταρίας ακόμη και πριν από την έναρξη των σχεδιαστικών δραστηριοτήτων, χωρίς να ξεχνάτε να λαμβάνετε υπόψη διάφορους παράγοντες:

• άνοιγμα του χώρου για το φως του ήλιου κατά τη διάρκεια της ημέρας?
• έλλειψη σκίασης κτιρίων και ψηλών δέντρων ·
• την ελάχιστη απόσταση από το δωμάτιο στον οποίο είναι εγκατεστημένοι οι αποθηκευτικοί χώροι και οι μετατροπείς.

Φυσικά, μια μπαταρία με οροφή φαίνεται πιο οργανική, αλλά η τοποθέτηση της μονάδας στο έδαφος έχει περισσότερα οφέλη. Σε αυτήν την περίπτωση, αποκλείεται η πιθανότητα ζημιάς στα υλικά στεγών κατά την εγκατάσταση του πλαισίου στήριξης, μειώνεται η επίπονη εγκατάσταση της συσκευής και καθίσταται δυνατή η έγκαιρη αλλαγή της "γωνίας προσβολής των ακτίνων του ήλιου". Το καλύτερο από όλα, η τοποθέτηση στο κάτω μέρος θα διευκολύνει πολύ τη διατήρηση της επιφάνειας του ηλιακού πλαισίου. Και αυτό αποτελεί εγγύηση ότι η εγκατάσταση θα λειτουργήσει σε πλήρη χωρητικότητα.

Η τοποθέτηση του ηλιακού πλαισίου στην οροφή προκαλείται περισσότερο από έλλειψη χώρου παρά από αναγκαιότητα ή ευκολία χρήσης

Τι χρειάζεται στη διαδικασία εργασίας

Όταν αρχίζετε να φτιάχνετε ένα σπιτικό ηλιακό πάνελ, θα πρέπει να αποθηκεύσετε:

• φωτοκύτταρα;
• συρματόσχοινα χαλκού ή ειδικές ράβδους για τη σύνδεση ηλιακών κυψελών.
• κόλλα μετάλλων;
• Δίοδοι Schottky, σχεδιασμένοι για την τρέχουσα έξοδο ενός φωτοκυττάρου.
• υψηλής ποιότητας αντιανακλαστικό γυαλί ή πλεξιγκλάς
• πλάκες και κόντρα πλακέ για την κατασκευή του σκελετού.
• στεγανωτικό σιλικόνης
• σκεύη, εξαρτήματα;
• βαφή και μια προστατευτική ένωση για την επεξεργασία ξύλινων επιφανειών.

Στη δουλειά, θα χρειαστείτε το απλούστερο εργαλείο που έχει πάντα ο οικιακός ιδιοκτήτης - ένα κολλητήρι, γυαλί, πριόνι, κατσαβίδι, πινέλο κ.λπ.

Οδηγίες κατασκευής

Για την κατασκευή της πρώτης ηλιακής μπαταρίας, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε φωτοκύτταρα με ήδη κολλημένα καλώδια - σε αυτήν την περίπτωση, μειώνεται ο κίνδυνος βλάβης των κυττάρων κατά τη συναρμολόγηση. Ωστόσο, εάν έχετε τις δεξιότητες να χειριστείτε ένα κολλητήρι, μπορείτε να εξοικονομήσετε χρήματα αγοράζοντας ηλιακά κύτταρα με μη κολλημένες επαφές. Για την κατασκευή του πίνακα που έχουμε δει στα παραπάνω παραδείγματα, απαιτούνται 120 πλάκες. Χρησιμοποιώντας αναλογία διαστάσεων περίπου 1: 1, θα πρέπει να στοιβάζετε 15 σειρές από 8 φωτοκύτταρα το καθένα. Σε αυτήν την περίπτωση, θα είμαστε σε θέση να συνδέουμε κάθε δύο "στήλες" σε σειρά, και να συνδέουμε τέσσερις τέτοιες μονάδες παράλληλα. Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να αποφευχθεί η σύγχυση καλωδίων και να επιτευχθεί μια ομαλή, όμορφη εγκατάσταση.

Ηλεκτρικό διάγραμμα καλωδίωσης ενός οικιακού ηλιακού σταθμού

Πλαίσιο

Η συναρμολόγηση ενός ηλιακού πάνελ πρέπει πάντα να ξεκινά με την κατασκευή της θήκης. Για να το κάνουμε αυτό, χρειαζόμαστε γωνίες αλουμινίου ή ξύλινες ράγες ύψους όχι μεγαλύτερο από 25 mm - σε αυτήν την περίπτωση, δεν θα ρίχνουν σκιά στις εξωτερικές σειρές φωτοκυττάρων. Με βάση τις διαστάσεις των κυψελών πυριτίου 3x6 "(7,62x15,24 cm), το μέγεθος του πλαισίου πρέπει να είναι τουλάχιστον 125x125 cm. Εάν αποφασίσετε να χρησιμοποιήσετε διαφορετική αναλογία διαστάσεων (για παράδειγμα, 1: 2), τότε το Το πλαίσιο μπορεί επιπρόσθετα να ενισχυθεί με ένα σχιστόλιθο μέλος στο ίδιο τμήμα.

Η πίσω πλευρά της θήκης πρέπει να είναι ραμμένη με κόντρα πλακέ ή πάνελ OSB και οι οπές εξαερισμού πρέπει να ανοίγονται στο κάτω άκρο του πλαισίου. Η σύνδεση της εσωτερικής κοιλότητας του πάνελ με την ατμόσφαιρα θα είναι απαραίτητη για την εξισορρόπηση της υγρασίας - διαφορετικά, δεν μπορεί να αποφευχθεί η ομίχλη των γυαλιών.

Για την κατασκευή της θήκης ηλιακού πάνελ, τα απλούστερα υλικά είναι κατάλληλα - ξύλινες πλάκες και κόντρα πλακέ

Ένα πάνελ από πλεξιγκλάς ή γυαλί υψηλής ποιότητας με υψηλό βαθμό διαφάνειας κόβεται στην εξωτερική διάσταση του πλαισίου. Ως έσχατη λύση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε γυαλί παραθύρου πάχους έως 4 mm. Για τη στερέωσή του, προετοιμάζονται γωνιακά στηρίγματα, στα οποία γίνονται τρυπάνια για προσάρτηση στο σκελετό. Όταν χρησιμοποιείτε πλεξιγκλάς, μπορείτε να κάνετε τρύπες απευθείας στο διαφανές πλαίσιο - αυτό θα απλοποιήσει τη συναρμολόγηση.

Για την προστασία της ξύλινης θήκης της ηλιακής μπαταρίας από υγρασία και μύκητα, εμποτίζεται με αντιβακτηριακή ένωση και χρωματίζεται με λαδομπογιά.

Για την ευκολία συναρμολόγησης του ηλεκτρικού εξαρτήματος, ένα υπόστρωμα κόβεται από ινοσανίδες ή άλλο διηλεκτρικό υλικό σύμφωνα με το εσωτερικό μέγεθος του πλαισίου. Στο μέλλον, η εγκατάσταση φωτοκυττάρων θα πραγματοποιηθεί σε αυτό.

Συγκολλητικές πλάκες

Πριν ξεκινήσετε τη συγκόλληση, θα πρέπει να "εκτιμήσετε" την εγκατάσταση των φωτοκυττάρων. Στην περίπτωσή μας, θα χρειαστείτε 4 συστοιχίες κελιών με 30 πλάκες σε καθεμία και θα βρίσκονται στη θήκη σε δεκαπέντε σειρές. Μια τέτοια μακρά αλυσίδα θα είναι άβολη για εργασία και, επιπλέον, αυξάνεται ο κίνδυνος ζημιάς σε εύθραυστα γυάλινα ελάσματα. Θα ήταν λογικό να συνδέσετε 5 μέρη το καθένα και να πραγματοποιήσετε την τελική συναρμολόγηση αφού τοποθετηθούν τα φωτοκύτταρα στο υπόστρωμα.

Για ευκολία, τα φωτοκύτταρα μπορούν να τοποθετηθούν σε ένα μη αγώγιμο υπόστρωμα κατασκευασμένο από textolite, plexiglass ή fiberboard

Αφού συνδέσετε κάθε αλυσίδα, θα πρέπει να ελέγξετε την απόδοσή της. Για να γίνει αυτό, κάθε συγκρότημα τοποθετείται κάτω από επιτραπέζια λάμπα. Καταγράφοντας τις τιμές του ρεύματος και της τάσης, μπορείτε όχι μόνο να παρακολουθείτε την απόδοση των ενοτήτων, αλλά και να συγκρίνετε τις παραμέτρους τους.

Για συγκόλληση, χρησιμοποιούμε συγκολλητικό σίδερο χαμηλής ισχύος (μέγιστο 40 W) και καλό συγκολλητικό χαμηλής τήξης. Το εφαρμόζουμε σε μικρή ποσότητα στα μέρη εξόδου των πλακών, μετά από αυτό, παρατηρώντας την πολικότητα της σύνδεσης, συνδέουμε τα μέρη μεταξύ τους.

Κατά τη συγκόλληση των φωτοκυττάρων, θα πρέπει να προσέχετε ιδιαίτερα, καθώς αυτά τα μέρη είναι πολύ εύθραυστα.

Έχοντας συναρμολογήσει τις μεμονωμένες αλυσίδες, τις ξεδιπλώνουμε με το πίσω μέρος του υποστρώματος και χρησιμοποιούμε στεγανωτικό σιλικόνης για να τα κολλήσουμε στην επιφάνεια. Κάθε μπλοκ φωτοκυττάρων 15 volt παρέχεται με δίοδο Schottky. Αυτή η συσκευή επιτρέπει τη ροή ρεύματος μόνο προς μία κατεύθυνση, επομένως δεν επιτρέπει την αποφόρτιση των μπαταριών όταν η τάση του ηλιακού πλαισίου είναι χαμηλή.

Η τελική σύνδεση των μεμονωμένων σειρών φωτοκυττάρων πραγματοποιείται σύμφωνα με το παραπάνω διάγραμμα καλωδίωσης. Για τους σκοπούς αυτούς, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα ειδικό καλώδιο ή συρματόσχοινα από χαλκό.

Τα προσαρτημένα ηλιακά στοιχεία θα πρέπει να στερεωθούν με κόλλα ζεστού τήγματος ή βίδες αυτόματης τοποθέτησης

Συγκρότημα πάνελ

Τα υποστρώματα με τα φωτοκύτταρα που βρίσκονται πάνω τους τοποθετούνται στο σώμα και στερεώνονται με βίδες αυτοεπιτροπής. Εάν το πλαίσιο ενισχύθηκε με εγκάρσιο στέλεχος, τότε γίνονται πολλές ασκήσεις για την τοποθέτηση καλωδίων. Το καλώδιο, το οποίο οδηγείται έξω, στερεώνεται με ασφάλεια στο πλαίσιο και συγκολλάται στους ακροδέκτες του συγκροτήματος. Για να αποφύγετε τη σύγχυση με την πολικότητα, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε καλώδια δύο χρωμάτων, συνδέοντας το κόκκινο καλώδιο στο θετικό της μπαταρίας και το μπλε στο αρνητικό της μπαταρίας. Ένα συνεχές στρώμα στεγανωτικού σιλικόνης εφαρμόζεται κατά μήκος του άνω περιγράμματος του πλαισίου, πάνω από το οποίο τοποθετείται το γυαλί. Μετά την τελική στερέωση, η συναρμολόγηση του ηλιακού στοιχείου θεωρείται πλήρης.

Μετά την τοποθέτηση του προστατευτικού γυαλιού στο στεγανοποιητικό, ο πίνακας μπορεί να μεταφερθεί στο σημείο εγκατάστασης

Εγκατάσταση και σύνδεση της ηλιακής μπαταρίας στους καταναλωτές

Για διάφορους λόγους, ένα σπιτικό ηλιακό πλαίσιο είναι μια μάλλον εύθραυστη συσκευή, επομένως, απαιτεί τη διάταξη ενός αξιόπιστου πλαισίου στήριξης. Η ιδανική επιλογή θα ήταν ένας σχεδιασμός που θα προσανατολίζει την πηγή της δωρεάν ηλεκτρικής ενέργειας και στα δύο επίπεδα, αλλά η πολυπλοκότητα ενός τέτοιου συστήματος είναι συνήθως ένα βαρύ επιχείρημα υπέρ ενός απλού κεκλιμένου συστήματος. Είναι ένα κινητό πλαίσιο που μπορεί να ρυθμιστεί σε οποιαδήποτε γωνία προς το φωτιστικό. Μια από τις επιλογές για το πλαίσιο, που χτυπήθηκε από μια ξύλινη ράβδο, παρουσιάζεται παρακάτω. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μεταλλικές γωνίες, σωλήνες, ελαστικά κ.λπ. για να το φτιάξετε - ό, τι είναι διαθέσιμο.

Σχέδιο πλαισίου ηλιακών κυττάρων

Για να συνδέσετε έναν ηλιακό πίνακα με μπαταρίες, χρειάζεστε έναν ελεγκτή φόρτισης. Αυτή η συσκευή θα παρακολουθεί την κατάσταση φόρτισης και εκφόρτισης των μπαταριών, θα παρακολουθεί την τρέχουσα ροή και θα μεταβεί στην παροχή ρεύματος σε περίπτωση σημαντικής πτώσης τάσης. Η συσκευή της απαιτούμενης ισχύος και η απαιτούμενη λειτουργικότητα μπορούν να αγοραστούν στα ίδια καταστήματα λιανικής πώλησης όπου πωλούνται τα φωτοκύτταρα. Όσον αφορά την τροφοδοσία των οικιακών καταναλωτών, αυτό απαιτεί τη μετατροπή της τάσης χαμηλής τάσης σε 220 V. Μια άλλη συσκευή, ένας μετατροπέας, αντιμετωπίζει με επιτυχία αυτό. Πρέπει να πω ότι η εγχώρια βιομηχανία παράγει αξιόπιστες συσκευές με καλά χαρακτηριστικά απόδοσης, έτσι ώστε ο μετατροπέας να μπορεί να αγοραστεί επί τόπου - σε αυτήν την περίπτωση, μια "πραγματική" εγγύηση θα είναι ένα μπόνους.

Μία ηλιακή μπαταρία δεν θα είναι αρκετή για πλήρη τροφοδοσία στο σπίτι - θα χρειαστείτε επίσης μπαταρίες, ελεγκτή φόρτισης και μετατροπέα

Στην πώληση μπορείτε να βρείτε μετατροπείς της ίδιας ισχύος, που διαφέρουν στην τιμή κατά καιρούς. Ένα τέτοιο εύρος εξηγείται από την «καθαρότητα» της τάσης εξόδου, η οποία αποτελεί προϋπόθεση για την τροφοδοσία μεμονωμένων ηλεκτρικών συσκευών. Οι μετατροπείς με το λεγόμενο καθαρό ημιτονοειδές κύμα έχουν πιο περίπλοκο σχεδιασμό και, ως εκ τούτου, υψηλότερο κόστος.

Βίντεο: Κατασκευή ηλιακών πάνελ DIY

Η κατασκευή ενός οικιακού σταθμού ηλιακής ενέργειας δεν είναι ασήμαντη εργασία και απαιτεί οικονομικό και χρονικό κόστος και ελάχιστη γνώση των βασικών στοιχείων της ηλεκτρολογικής μηχανικής. Όταν ξεκινάτε να συναρμολογείτε ένα ηλιακό πάνελ, θα πρέπει να προσέχετε τη μέγιστη προσοχή και ακρίβεια - μόνο σε αυτήν την περίπτωση μπορείτε να βασιστείτε σε μια επιτυχημένη λύση στο ζήτημα. Τέλος, θα ήθελα να σας υπενθυμίσω ότι η μόλυνση από γυαλί είναι ένας από τους παράγοντες της μείωσης της απόδοσης. Θυμηθείτε να καθαρίσετε την επιφάνεια του ηλιακού πλαισίου εγκαίρως, διαφορετικά δεν θα είναι σε θέση να λειτουργήσει με πλήρη ισχύ.