Jak lutować ogniwa słoneczne. Instrukcje: Zrób to sam bateria słoneczna w domu. Montaż obudowy baterii słonecznej

Promienie słońca jak alternatywne źródło energetyka stają się coraz bardziej popularne wśród społeczeństwa. Dotyczy to szczególnie mieszkańców sektora prywatnego, którzy stopniowo pozbywają się zależności energetycznej. Jednak takie systemy są nadal dość drogie i nie każdy może je kupić. W takich sytuacjach najlepszym rozwiązaniem jest bateria słoneczna wykonana własnoręcznie ze złomu.

Dobór fotokomórek

Każda domowa bateria słoneczna będzie w każdym razie kosztować znacznie mniej niż bateria wyprodukowana fabrycznie. Znani producenci dokonują starannej selekcji fotokomórek, podczas której eliminowane są elementy o obniżonej lub niestabilnej wydajności. Powierzchnia gotowe produkty pokryte specjalnym szkłem redukującym odbicia światła, które nie jest dostępne na rynku. W produkcji stosuje się wiele innych metod badania zapisów, które całkowicie nie nadają się do użytku domowego.

Jednak całkiem możliwe jest wykonanie baterii słonecznej własnymi rękami, a powstałe domowe produkty mają dobrą wydajność i nie różnią się tak zauważalnie od produktów wytwarzanych przemysłowo. Ale oszczędności pieniężne są prawie dwukrotnie większe, a w pewnych warunkach wykonywanie paneli jest nie tylko wskazane, ale także opłacalne.

Dlatego głównym celem na etapie przygotowawczym jest dokonanie właściwego wyboru najbardziej odpowiednie fotokomórki. Ze względów technicznych można od razu wykluczyć produkty foliowe lub amorficzne i skupić się na płytkach z kryształów krzemu. Już w pierwszych domowych eksperymentach zaleca się stosowanie tańszych elementów polikrystalicznych, a dopiero potem przejście do pracy z monokrystalicznymi materiałami krzemowymi.

Istnieje możliwość zakupu fotokomórek do baterii słonecznej na znanych zagranicznych platformach handlowych, takich jak Aliexpress, Amazon i inne. Są one tam dostępne do bezpłatnej sprzedaży w formie odrębnych płyt o różnym wykonaniu i wymiary całkowite, co pozwala na montaż panelu słonecznego o wymaganej mocy.

Poza tym zdarzają się produkty wadliwe należące do tzw. klasy B, które posiadają różne szkody w postaci drobnych odprysków i pęknięć. Nie ma to prawie żadnego wpływu na wydajność, ale ich koszt jest znacznie niższy, dlatego najczęściej stosuje się je w domowych układach fotowoltaicznych.

Obliczenia i projektowanie

Aby obliczyć baterię słoneczną zmontowaną w domu, na pewno będziesz potrzebować listy wszystkich urządzeń i sprzętu elektrycznego dostępnych w domu. Natychmiast musisz sprawdzić zużycie energii każdego z nich.

Dane dotyczące mocy podane są na etykiecie lub w karcie technicznej urządzenia. Ich wartości są dość przybliżone, więc dla panelu operacyjnego trzeba wprowadzić poprawkę, czyli średnie zużycie energii mnoży się przez współczynnik korygujący. Uzyskane w ten sposób całkowita moc dodatkowo pomnożona przez 1,2, biorąc pod uwagę straty podczas pracy falownika. Podczas uruchamiania wydajne urządzenia pobierają prąd kilkakrotnie większy niż prąd znamionowy. Z tego powodu falownik musi przez krótki czas wytrzymać podwójną lub potrójną moc.

Jeśli odbiorników o dużej mocy jest dość dużo, ale praktycznie nie włączają się one w tym samym czasie, wówczas falownik zastosowany w systemie o dużym prądzie wyjściowym będzie zbyt drogi. W przypadku braku znacznych obciążeń zaleca się stosowanie słabszych, niedrogich urządzeń.

Bateria słoneczna w domu jest obliczana na podstawie czasu pracy każdego urządzenia elektrycznego w ciągu dnia. Obliczona empirycznie wartość jest mnożona przez moc, a wynikiem jest dzienne zużycie energii mierzone w kilowatogodzinach.

Na pewno będziesz potrzebować informacji z lokalnej stacji pogodowej na temat ilości energia słoneczna, które faktycznie można uzyskać w tym obszarze. Wskaźnik ten obliczany jest na podstawie średniorocznej promieniowanie słoneczne i jego średnie miesięczne wartości przy najgorszej pogodzie. Ostatnia liczba pozwala określić minimalną ilość energii elektrycznej wystarczającą do rozwiązania bieżących problemów.

Po otrzymaniu wstępnych danych można przystąpić do określania mocy jednej fotokomórki. Najpierw wskaźnik promieniowania słonecznego należy podzielić przez 1000, w wyniku czego otrzymuje się tzw. pikogodziny. W tym czasie intensywność blasku słonecznego wynosi 1000 W/m2.

Wzór do obliczeń

Ilość energii W wytworzonej przez jeden moduł określa się ze wzoru: W = k*Pw*E/1000, w którym E to wielkość nasłonecznienia słonecznego w danym okresie czasu, k to współczynnik wynoszący 0,5 lato, 0 zimą, 7, Pw - moc jednego modułu. Współczynnik korygujący uwzględnia utratę mocy fotokomórek po nagrzaniu światłem słonecznym, a także zmiany nachylenia promieni względem powierzchni w ciągu dnia. Zimą elementy nagrzewają się mniej, więc wartość współczynnika będzie wyższa.

Biorąc pod uwagę całkowity pobór mocy oraz dane uzyskane ze wzoru, obliczana jest całkowita moc fotokomórek. Uzyskany wynik dzieli się przez moc 1 elementu i wynikiem będzie wymagana liczba modułów.

Tam są różne modele z zakresem mocy elementu - od 50 do 150 W i więcej. Wybierając komponenty o wymaganych charakterystykach, można złożyć panel fotowoltaiczny o zadanej mocy. Na przykład, jeśli zapotrzebowanie na moc wynosi 90 W, potrzebne są dwa moduły po 50 W każdy. Korzystając z tego schematu, możesz stworzyć dowolną kombinację istniejących fotokomórek. W każdym razie obliczenia należy wykonać z pewnym marginesem.

Liczba fotokomórek wpływa na wybór pojemności, ponieważ to one wytwarzają prąd ładowania. Jeżeli moc panelu wynosi 100 W, to minimalna pojemność akumulatora powinna wynosić 60 A*h. Wraz ze wzrostem mocy paneli wymagane będą mocniejsze akumulatory.

Wybór miejsca instalacji

Wydajność paneli słonecznych zależy w dużej mierze od miejsca ich zainstalowania. Dlatego zanim zrobisz baterię słoneczną własnymi rękami, musisz wcześniej zdecydować, gdzie będzie ona zlokalizowana.

Jednocześnie należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

• Stopień zacienienia. Jeśli wokół panelu znajdują się budynki, zarośla drzew i inne duże obiekty tworzące cienie, nie będzie on mógł normalnie funkcjonować i generować wystarczającej ilości prądu. Ponadto panel może bardzo szybko stać się bezużyteczny, co nie uzasadnia kosztów jego produkcji.
• Orientacja paneli względem słońca. Strumień świetlny wytwarzany przez promienie słoneczne powinien w jak największym stopniu uchwycić powierzchnię fotokomórek. Mieszkańcy półkula północna skieruj panel główną stroną na południe i do środka półkula południowa orientacja jest skierowana na północ.
• Kąt pochylenia. Wybierane również w zależności od położenia i współrzędnych lokalnych oraz ustawiane według szerokości geograficznej. Aby obliczyć kąt montażu panelu, w Internecie dostępne są kalkulatory online, które zapewniają najbardziej odpowiedni stopień.
• Dostępność bezpłatnego dostępu w celu czyszczenia, naprawy i konserwacji. Podczas pracy przednia powierzchnia panelu stopniowo pokrywa się kurzem, brudem, a zimą - śniegiem. W rezultacie jego skuteczność jest zauważalnie zmniejszona. W niektórych przypadkach wymagana jest całkowita wymiana paneli słonecznych. Ponieważ czyszczenie zostanie wykonane niezależnie, zaleca się zainstalowanie akumulatora w wygodnym i dostępnym miejscu.

Przygotowanie materiałów i narzędzi

Zanim zaczniesz robić panele słoneczne własnymi rękami, musisz przygotować wszystkie wymagane zasoby materialne i narzędzia:

• Płyty fotokomórek.
• Diody Schottky'ego do manewrowania ogniwami fotowoltaicznymi.
• Specjalne szyny zbiorcze lub linka drut miedziany do łączenia ze sobą modułów.
• Szkło antyrefleksyjne dobra jakość lub plexi. Wszelkie przeszkody na drodze światła słonecznego prowadzą do zwiększonych strat energii. Załamanie światła powinno być minimalne.
• Wszystkie materiały potrzebne do lutowania.
• Sklejka, listwy lub narożniki aluminiowe do montażu ramy.
• Uszczelniacz silikonowy.
• Sprzęt, mocowania.
• Środek ochronny lub farba do zabezpieczania powierzchni drewnianych.
• Typowymi narzędziami są śrubokręty, pędzle malarskie, nóż do szkła, lutownica, piły do ​​​​metalu do drewna i metalu oraz inne narzędzia do konkretnej sytuacji.

Pierwsza bateria słoneczna zmontowana własnymi rękami ze złomu powinna być wykonana z płyt, do których przewody są już przylutowane. Zmniejsza to ryzyko uszkodzenia podczas montażu. Jeśli to możliwe, taniej będzie kupić zwykłe fotokomórki i samodzielnie przylutować do nich przewody. Na podstawie wyników obliczeń wiadomo z góry, które płyty zostaną połączone szeregowo, a które równolegle. Najlepiej sporządzić wstępny schemat połączeń lub układ i zgodnie z nim wykonać instalację.

Wymiary ramy są określane zgodnie z wymiarami komórek. Pomiędzy każdym elementem pozostaje szczelina termiczna 3-5 mm, a sama rama nie powinna zachodzić na krawędzie elementów.

Jak złożyć baterię słoneczną własnymi rękami

Montaż obudowy baterii słonecznej

Montaż paneli fotowoltaicznych, czyli obudowy, można przeprowadzić w różne opcje. W pierwszym przypadku można go wykonać z arkuszy sklejki i listew drewnianych, więc taki montaż nie jest szczególnie trudny. Konstrukcje są docinane na wymiar, a następnie łączone ze sobą za pomocą wkrętów samogwintujących. Wszystkie połączenia i szwy są wstępnie pokryte uszczelniaczem. Wszystkie części drewniane są malowane farbą lub specjalną farbą związki ochronne. Dalsze prace są przeprowadzane dopiero po całkowitym wyschnięciu konstrukcji.

Nieco trudniej jest wykonać panel słoneczny z kątownika aluminiowego. W takim przypadku rama jest montowana w następującej kolejności:

• Montaż od narożnika ościeżnicy prostokątnej.
• W każdym narożniku konstrukcji wiercone są otwory do mocowania.
• Wnętrze profilu na całym obwodzie pokryte jest uszczelniaczem silikonowym.
• Tekstolit lub plexi, przycięty na wymiar, umieszcza się wewnątrz ramy na leczonych obszarach. Muszą być dociśnięte tak mocno, jak to możliwe, do rogów.
• Prześcieradło wewnątrz korpusu przezroczysty materiał mocowana za pomocą wsporników montażowych montowanych w narożnikach.
• Dalsze prace przeprowadza się po całkowitym wyschnięciu szczeliwa. Najpierw wszystkie powierzchnie wewnętrzne są wycierane z kurzu i brudu.

Lutowanie przewodów i podłączanie fotokomórek

Wszystkie elementy paneli słonecznych są bardzo delikatne i wymagają ostrożnego obchodzenia się. Przed rozpoczęciem lutowania należy je przetrzeć, aby powierzchnia była idealnie czysta. Należy jeszcze sprawdzić elementy z przylutowanymi żyłami i skorygować stwierdzone braki.

Każda płyta fotograficzna posiada styki o różnej polaryzacji. Najpierw lutuje się do nich przewodniki, a dopiero potem łączy ze sobą.

W przypadku stosowania szyn zbiorczych zamiast przewodów należy wziąć pod uwagę następujące cechy:

• Opony są znakowane i cięte na wymaganą liczbę pasków.
• Styki płytek przeciera się alkoholem, po czym cienka warstwa z jednej strony strumień.
• Szynę zbiorczą nakłada się na całej długości styku, po czym należy poprowadzić wzdłuż niej rozgrzaną lutownicę.
• Płytkę odwracamy i tę samą operację powtarzamy po drugiej stronie.

Podczas montażu nie należy zbyt mocno dociskać lutownicy do płytki, w przeciwnym razie może ona pęknąć. Po lutowaniu nie powinno pozostać żadnych nierówności na przedniej stronie. Jeśli pozostaną, musisz ponownie przejść przez szew lutownicą.

Aby nie pomylić się z ułożeniem płytek, przed ich montażem zaleca się naniesienie oznaczeń na powierzchnię arkusza, biorąc pod uwagę wszystkie rozmiary i szczeliny. Następnie fotokomórki umieszcza się na swoich miejscach. Następnie styki paneli łączy się ze sobą z obowiązkowym zachowaniem polaryzacji.

Nałożenie warstwy uszczelniającej

Przed samodzielnym uszczelnieniem konstrukcji należy przeprowadzić testy i sprawdzić działanie paneli słonecznych. Jest wynoszony na słońce, po czym mierzone jest napięcie na zaciskach magistrali. Jeśli mieści się w normalnych granicach, możesz rozpocząć nakładanie szczeliwa.

Jeden z najbardziej odpowiednie opcje obejmuje następujące działania:

• Szczeliwo silikonowe nakłada się na domowe panele słoneczne kropelkami wzdłuż krawędzi obudowy i między płytami. Następnie krawędzie fotokomórek należy ostrożnie docisnąć do przezroczystej podstawy i powinny jak najściślej do niej przylegać.
• Na każdą krawędź płyt umieszcza się niewielki ciężar, po czym szczeliwo całkowicie wysycha, a fotokomórki są bezpiecznie zamocowane.
• Na samym końcu dokładnie posmaruj krawędzie ramy i wszystkie połączenia między płytami. Na tym etapie wszystko oprócz samych płyt jest pokryte uszczelniaczem; nie powinien on dostać się na ich tylną stronę.

Końcowy montaż panelu słonecznego

Po wszystkich operacjach pozostaje tylko całkowity montaż baterii słonecznej w domu.

W takim przypadku procedura będzie następująca:

• Z boku obudowy zainstalowano złącze łączące, do którego podłączone są diody Schottky'ego.
• Od strony przedniej cały zespół płytek baterii słonecznej pokryty jest przezroczystą folią ekran ochronny i jest uszczelniony, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci do konstrukcji.
• Do obróbki przedniej strony zaleca się użycie specjalnego lakieru, na przykład PLASTIK-71.
• Po montażu przeprowadzana jest kontrola końcowa, po której można zamontować na swoim miejscu baterię słoneczną DIY.

W współczesny świat Trudno wyobrazić sobie życie bez energii elektrycznej. Oświetlenie, ogrzewanie, komunikacja i inne radości wygodne życie bezpośrednio od tego zależy. Zmusza to nas do poszukiwania alternatywnych i niezależnych źródeł, a jednym z nich jest słońce. Ten obszar energetyki nie jest jeszcze bardzo rozwinięty, a instalacje przemysłowe nie są tanie. Rozwiązaniem jest samodzielne wykonanie paneli słonecznych.

Co to jest bateria słoneczna

Bateria słoneczna to panel składający się z połączonych ze sobą fotokomórek. Bezpośrednio przekształca energię słoneczną w prąd elektryczny. W zależności od konstrukcji systemu energia elektryczna jest akumulowana lub bezpośrednio wykorzystywana do zasilania budynków, mechanizmów i urządzeń.

Bateria słoneczna składa się z połączonych ze sobą fotokomórek

Prawie wszyscy stosowali najprostsze fotokomórki. Są wbudowane w kalkulatory, latarki i baterie do ładowania gadżety elektroniczne, latarnie ogrodowe. Ale zastosowanie nie ogranicza się do tego. Istnieją samochody elektryczne ładowane ze słońca; w kosmosie jest to jedno z głównych źródeł energii.

W krajach z duża liczba słoneczne dni baterie instalowane są na dachach domów i służą do ogrzewania i podgrzewania wody. Ten typ nazywa się kolektorami; przekształcają energię słoneczną w ciepło.

Często całe miasta i miasteczka są zaopatrywane w energię elektryczną wyłącznie za pomocą tego rodzaju energii. Budowane są elektrownie zasilane promieniowaniem słonecznym. Są szczególnie rozpowszechnione w USA, Japonii i Niemczech.

Urządzenie

Bateria słoneczna opiera się na zjawisku efektu fotoelektrycznego, odkrytym w XX wieku przez A. Einsteina. Okazało się, że w niektórych substancjach pod wpływem światła słonecznego lub innych substancji następuje odłączenie naładowanych cząstek. Odkrycie to doprowadziło do powstania pierwszego modułu słonecznego w 1953 roku.

Materiały użyte do wykonania elementów to półprzewodniki – połączone płytki z dwóch materiałów o różnej przewodności.

Najczęściej do ich produkcji wykorzystuje się krzem polikrystaliczny lub monokrystaliczny z różnymi dodatkami. Pod wpływem światła słonecznego w jednej warstwie pojawia się nadmiar elektronów, a w drugiej niedobór. „Dodatkowe” elektrony przemieszczają się do obszaru z ich niedoborem, proces ten otrzymał imię р-n

przemiana.

Ogniwo słoneczne składa się z dwóch warstw półprzewodników o różnej przewodności

Pomiędzy materiałami tworzącymi nadmiar i niedobór elektronów umieszczona jest warstwa barierowa uniemożliwiająca przejście. Jest to konieczne, aby prąd występował tylko wtedy, gdy istnieje źródło zużycia energii.

Fotony światła padające na powierzchnię wybijają elektrony i dostarczają im energii niezbędnej do pokonania warstwy barierowej. Elektrony ujemne przemieszczają się z przewodnika p do przewodnika n, a elektrony dodatnie przemieszczają się w drugą stronę.

Ze względu na różną przewodność materiałów półprzewodnikowych możliwe jest wytworzenie ukierunkowanego ruchu elektronów. W ten sposób powstaje prąd elektryczny.

Elementy łączone są ze sobą szeregowo, tworząc panel o większej lub mniejszej powierzchni, który nazywany jest baterią. Baterie takie można podłączyć bezpośrednio do źródła zużycia. Ponieważ jednak aktywność słoneczna zmienia się w ciągu dnia i całkowicie zatrzymuje się w nocy, stosuje się baterie, które gromadzą energię w przypadku braku światła słonecznego.

Niezbędnym elementem w tym przypadku jest kontroler. Służy do monitorowania ładowania akumulatora i wyłącza akumulator po jego pełnym naładowaniu.

Prąd wytwarzany przez baterię słoneczną jest stały i aby mógł zostać wykorzystany, należy go przekonwertować na prąd przemienny. Służy do tego falownik. Ponieważ wszystko urządzenia elektryczne

Pomiędzy modułem fotowoltaicznym a odbiornikiem instalowane są dodatkowe urządzenia

Tylko wtedy, gdy wszystkie te elementy są obecne, możliwe jest uzyskanie funkcjonalnego systemu, który dostarcza energię do odbiorców i nie grozi ich uszkodzeniem.

Rodzaje elementów modułów

Istnieją trzy główne typy paneli słonecznych: polikrystaliczne, monokrystaliczne i cienkowarstwowe. Najczęściej wszystkie trzy typy są wykonane z krzemu z różnymi dodatkami. Tellurek kadmu i selenek miedzi i kadmu są również wykorzystywane, zwłaszcza do produkcji paneli foliowych. Dodatki te pomagają zwiększyć wydajność ogniwa o 5-10%.

Krystaliczny

Najpopularniejsze są monokrystaliczne. Zbudowane są z monokryształów i mają jednolitą strukturę. Takie płyty mają kształt wielokąta lub prostokąta ze ściętymi narożnikami.

Ogniwo monokrystaliczne ma kształt prostokąta ze ściętymi narożnikami

Bateria złożona z ogniw monokrystalicznych ma większą wydajność w porównaniu do innych typów, jej wydajność wynosi 13%.

Jest lekki i kompaktowy, nie boi się lekkiego zginania, można go zainstalować na nierównej powierzchni, a jego żywotność wynosi 30 lat.

Wady obejmują znaczną redukcję mocy w pochmurnych warunkach, aż do całkowitego zaprzestania produkcji energii. To samo dzieje się, gdy jest ciemno; bateria nie będzie działać w nocy.

Ogniwo polikrystaliczne ma kształt prostokątny, co pozwala na montaż panelu bez szczelin Polikrystaliczne są produkowane przez odlewanie, mają kształt prostokątny lub kwadratowy kształt

i niejednorodną strukturę. Ich wydajność jest niższa od monokrystalicznych, sprawność wynosi tylko 7-9%, ale spadek mocy w przypadku zachmurzenia, zapylenia czy zmierzchu jest nieznaczny. Dlatego są stosowane w urządzeniu oświetlenie uliczne

, częściej wykorzystywane są przez domowe produkty. Koszt takich płytek jest niższy niż monokryształów, żywotność wynosi 20 lat.

Film

Tocfilm, czyli elementy elastyczne, wykonane są z amorficznej formy krzemu. Elastyczność paneli sprawia, że ​​są mobilne; zwijając je, możesz zabrać je ze sobą w podróż i mieć niezależne źródło energii w dowolnym miejscu. Ta sama właściwość pozwala na montaż na zakrzywionych powierzchniach.

Bateria foliowa wykonana jest z amorficznego krzemu

Jednak gdy jest pochmurno lub ciemno, produkcja energii spada jedynie o 10-15%. Ich względną taniość można uznać za niewątpliwą zaletę.

Z czego można zrobić panel słoneczny w domu?

Pomimo wszystkich zalet akumulatorów przemysłowych, ich główną wadą jest wysoka cena. Tego problemu można uniknąć, wykonując prosty panel własnymi rękami ze złomu.

Z diod

Dioda to kryształ w plastikowej obudowie, który działa jak soczewka. Ona koncentruje się promienie słoneczne na przewodniku, w wyniku czego powstaje prąd elektryczny. Łącząc ze sobą dużą ilość diod otrzymujemy baterię słoneczną. Możesz użyć kartonu jako planszy.

Problem w tym, że moc odbieranej energii jest niewielka, aby wygenerować wystarczającą ilość, potrzebna będzie ogromna liczba diod. Pod względem kosztów finansowych i pracy taka bateria jest znacznie lepsza od fabrycznej, a pod względem mocy jest znacznie gorsza.

Ponadto produkcja gwałtownie spada, gdy zmniejsza się oświetlenie. A same diody zachowują się nieprawidłowo - często pojawia się samoistne świecenie. Oznacza to, że same diody zużywają wytworzoną energię. Wniosek nasuwa się sam: nieskuteczny.

Z tranzystorów

Podobnie jak w diodach główny element tranzystor - kryształ. Ale jest zamknięty w metalowej obudowie, która nie przepuszcza światła słonecznego. Aby wykonać akumulator, pokrywa obudowy jest odcinana piłą do metalu.

Z tranzystorów można złożyć małą baterię mocy

Następnie elementy mocuje się do płyty wykonanej z tekstolitu lub innego materiału odpowiedniego do roli deski i łączy ze sobą. Można w ten sposób złożyć akumulator, którego energia wystarczy do zasilania latarki czy radia, jednak nie należy oczekiwać od takiego urządzenia dużej mocy.

Ale jest całkiem odpowiedni jako źródło energii kempingowej o małej mocy. Zwłaszcza jeśli fascynuje Cię sam proces tworzenia i praktyczne korzyści z rezultatu nie są zbyt istotne.

Rzemieślnicy sugerują użycie płyt CD, a nawet płyt miedzianych jako fotokomórek. Z fotokomórek z latarni ogrodowych łatwo jest wykonać przenośną ładowarkę do telefonu.

Najlepszym rozwiązaniem będzie zakup gotowych talerzy. Niektóre strony internetowe sprzedają moduły z drobnymi wadami produkcyjnymi za rozsądną cenę;

Racjonalne rozmieszczenie baterii

Rozmieszczenie modułów w dużym stopniu decyduje o tym, ile energii wyprodukuje system. Im więcej promieni dociera do fotokomórek, tym więcej energii wytwarzają. Dla optymalnej lokalizacji muszą być spełnione następujące warunki:

Ważny! Prąd akumulatora zależy od wydajności najsłabszego elementu. Nawet niewielki cień na jednym module może zmniejszyć wydajność systemu o 10 do 50%.

Jak obliczyć wymaganą moc

Przed rozpoczęciem montażu akumulatora należy określić wymaganą moc. Od tego zależy liczba zakupionych ogniw i całkowita powierzchnia gotowych akumulatorów.

System może być autonomiczny (samodzielnie zasilający dom w energię elektryczną) lub kombinowany, łączący energię słońca i tradycyjnego źródła.

Obliczenia składają się z trzech kroków:

1. Sprawdź całkowite zużycie energii.
2. Określ wystarczającą pojemność akumulatora i moc falownika.
3. Obliczać wymagana ilość komórek na podstawie danych o nasłonecznieniu w Twoim regionie.

Zużycie energii

Dla system autonomiczny Można to określić na podstawie licznika energii elektrycznej. Podziel całkowitą ilość energii zużywanej miesięcznie przez liczbę dni i uzyskaj średnie dzienne zużycie.

Jeżeli tylko część urządzeń będzie zasilana z baterii, sprawdź ich moc na podstawie paszportu lub oznaczeń na urządzeniu. Otrzymane wartości pomnóż przez liczbę godzin pracy dziennie. Sumując uzyskane wartości dla wszystkich urządzeń, otrzymasz średnie dzienne zużycie.

Pojemność AB (akumulator) i moc falownika

Akumulatory do systemów fotowoltaicznych muszą wytrzymywać dużą liczbę cykli rozładowywania i rozładowywania, charakteryzować się niskim poziomem samorozładowania, wytrzymywać wysoki prąd ładowania, pracować przy wysokich i niskie temperatury, wymagając jednocześnie minimalnej konserwacji.

Parametry te są optymalne dla akumulatorów kwasowo-ołowiowych.

Kolejnym ważnym wskaźnikiem jest pojemność, czyli maksymalny ładunek, jaki akumulator może przyjąć i przechowywać. Niewystarczającą pojemność można zwiększyć łącząc akumulatory równolegle, szeregowo lub łącząc oba połączenia.

Obliczenia pomogą Ci znaleźć wymaganą liczbę baterii. Rozważmy to skupienie rezerwy energii na 1 dzień w akumulatorze o pojemności 200 Ah i napięciu 12 V.

Załóżmy, że dzienne zapotrzebowanie wynosi 4800 V.h, napięcie wyjściowe układu wynosi 24 V. Biorąc pod uwagę, że straty na falowniku wyniosą 20%, wprowadzimy współczynnik korygujący 1,2.

4800:24x1,2=240 Ah

Głębokość rozładowania akumulatora nie powinna przekraczać 30-40%, weźmy to pod uwagę.

Wynikowa wartość jest trzykrotnością pojemności akumulatorów, więc do przechowywania wymaganej ilości potrzebne będą 3 akumulatory połączone równolegle. Ale jednocześnie napięcie akumulatora wynosi 12 V, aby je podwoić, potrzebne będą 3 dodatkowe akumulatory połączone szeregowo.

Aby uzyskać napięcie 48 V, należy połączyć równolegle dwa równoległe łańcuchy po 4 AB każdy.

Falownik służy do zamiany prądu stałego na prąd przemienny. Wybierz go zgodnie ze szczytowym, maksymalnym obciążeniem. W niektórych urządzeniach prąd rozruchowy jest znacznie wyższy niż prąd znamionowy. To właśnie ten wskaźnik jest brany pod uwagę. W pozostałych przypadkach brane są pod uwagę wartości nominalne.

Kształt napięcia również ma znaczenie. Najlepszą opcją jest czysta fala sinusoidalna. W przypadku urządzeń, które nie są wrażliwe na zmiany napięcia, odpowiedni jest kwadratowy kształt. Warto także rozważyć możliwość przełączenia urządzenia z akumulatora bezpośrednio na panele fotowoltaiczne.

Wymagana liczba komórek

Wskaźniki nasłonecznienia różnią się znacznie w różnych obszarach. Dla prawidłowe obliczenia musisz znać te liczby dla swojego obszaru; dane można łatwo znaleźć w Internecie lub na stacji pogodowej.

Tabela nasłonecznienia według miesięcy dla różnych regionów

Nasłonecznienie zależy nie tylko od pory roku, ale także od kąta ustawienia akumulatora

Obliczając, skup się na najniższym poziomie nasłonecznienia w ciągu roku, w przeciwnym razie akumulator nie wygeneruje w tym okresie wystarczającej ilości energii.

Załóżmy, że minimalne wskaźniki wynoszą w styczniu 0,69, maksymalne w lipcu 5,09.

Współczynniki korygujące dla czasu zimowego wynoszą 0,7, dla czasu letniego - 0,5.

Wymagana ilość energii wynosi 4800 Wh.

Jeden panel ma moc 260 W i napięcie 24 V.

Straty na akumulatorze i falowniku wynoszą 20%.

Zużycie obliczamy biorąc pod uwagę straty: 4800×1,2=5760 Wh=5,76 kWh.

Określamy wydajność jednego panelu.

Lato: 0,5×260×5,09= 661,7 Wh.

Zimą: 0,7×260×0,69=125,5 Wh.

Wymaganą liczbę akumulatorów obliczamy dzieląc zużytą energię przez wydajność paneli.

Latem: 5760/661,7=8,7 szt.

Zimą: 5760/125,5=45,8 szt.

Okazuje się, że do pełnego zaopatrzenia zimą potrzeba będzie pięciokrotnie więcej modułów niż latem. Dlatego warto od razu zainstalować więcej baterii lub okres zimowy zapewnić hybrydowy system zasilania.

Jak złożyć baterię słoneczną własnymi rękami

Montaż składa się z kilku etapów: wykonania obudowy, lutowania elementów, złożenia układu i jego instalacji. Zanim zaczniesz pracę, zaopatrz się we wszystko, czego potrzebujesz.

Bateria składa się z kilku warstw

Materiały i narzędzia

• fotokomórki;
• przewody płaskie;
• strumień alkoholu i kalafonii;
• lutownica;
• profil aluminiowy;
• narożniki aluminiowe;
• sprzęt komputerowy;
• uszczelniacz silikonowy;
• piła do metalu;
• śrubokręt;
• szkło, pleksi lub pleksi;
• diody;
• przyrządy pomiarowe.

Lepiej zamówić fotokomórki w komplecie z przewodami, są one specjalnie do tego przeznaczone. Inne przewodniki są bardziej delikatne, co może stanowić problem podczas lutowania i montażu. Istnieją ogniwa z już przylutowanymi przewodnikami. Kosztują więcej, ale znacznie oszczędzają czas i koszty pracy.

Kup płytki z przewodnikami, skróci to czas pracy

Rama obudowy wykonywana jest najczęściej z kątownika aluminiowego, ale można zastosować listwy drewniane lub klocki kwadratowe 2x2. Ta opcja jest mniej korzystna, ponieważ nie zapewnia wystarczającej ochrony przed warunkami atmosferycznymi.

W przypadku panelu przezroczystego wybierz materiał o minimalnym współczynniku załamania światła. Każda przeszkoda na drodze promieni zwiększa utratę energii. Pożądane jest, aby materiał przepuszczał jak najmniej promieniowania podczerwonego.

Ważny! Im bardziej panel jest naładowany, tym mniej energii wytwarza.

Obliczenia ramy

Wymiary ramy są obliczane na podstawie rozmiaru komórek. Ważne jest zachowanie niewielkiej odległości 3-5 mm pomiędzy sąsiednimi elementami oraz uwzględnienie szerokości ramy tak, aby nie zachodziła ona na krawędzie elementów.

Ogniwa dostępne są w różnych rozmiarach; rozważ opcję 36 płytek o wymiarach 81x150 mm. Elementy układamy w 4 rzędach po 9 sztuk w jednym. Na podstawie tych danych wymiary ramy wynoszą 835 x 690 mm.

Robienie pudełka

Lutowanie elementów i montaż modułów

Jeśli elementy zostały zakupione bez styków, należy je najpierw przylutować do każdej płytki. Aby to zrobić, pokrój przewodnik na równe kawałki.

1. Wytnij prostokąt o wymaganym rozmiarze z tektury i owiń wokół niego przewodnik, a następnie przetnij po obu stronach.
2. Nałóż topnik na każdy przewodnik i przymocuj pasek do elementu.
3. Ostrożnie przylutuj przewodnik na całej długości ogniwa.

   Przylutuj przewody do każdej płytki

4. Ułóż ogniwa w rzędzie jedno za drugim w odstępie 3-5 mm i kolejno zlutuj je ze sobą.

   Podczas instalacji należy okresowo sprawdzać funkcjonalność modułów

5. Przenieś gotowe rzędy 9 komórek do korpusu i wyrównaj je względem siebie i konturu ramy.
6. Lutuj równolegle, stosując szersze pręty i przestrzegając biegunowości.

   Ułóż rzędy elementów na przezroczystym podłożu i zlutuj je ze sobą

7. Wyprowadź styki „+” i „-”.
8. Nałóż 4 krople uszczelniacza na każdy element i umieść na nim drugą szybę.
9. Pozwól klejowi wyschnąć.
10. Wypełnij obwód szczeliwem, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci do środka.
11. Przymocuj panel do obudowy za pomocą narożników, przykręcając je do boków profil aluminiowy.
12. Zamontuj diodę blokującą Schottkego za pomocą środka uszczelniającego, aby zapobiec rozładowaniu akumulatora przez moduł.
13. Zaopatrz przewód wyjściowy w dwupinowe złącze, a następnie podłącz do niego sterownik.
14. Przykręć narożniki do ramy, aby przymocować akumulator do wspornika.

Wideo: lutowanie i montaż modułu słonecznego

Bateria jest gotowa, pozostaje tylko ją zamontować. Aby uzyskać więcej wydajna praca możesz zrobić tracker.

Produkcja mechanizmu obrotowego

Najprostszy mechanizm obrotowy można łatwo wykonać samodzielnie. Zasada jego działania opiera się na systemie przeciwwag.

1. Z drewnianych klocków lub profilu aluminiowego zmontuj wspornik akumulatora w postaci drabiny.
2. Używając dwóch łożysk i metalowego pręta lub rurki, umieść akumulator na górze, tak aby był wyśrodkowany po większej stronie.
3. Ustaw konstrukcję ze wschodu na zachód i poczekaj, aż słońce znajdzie się w zenicie.
4. Obróć panel tak, aby promienie padały na niego pionowo.
5. Przymocuj pojemnik z wodą do jednego końca i zrównoważ go na drugim końcu obciążnikiem.
6. Zrób dziurę w pojemniku, aby woda stopniowo wypływała.

Gdy woda wypłynie, ciężar statku zmniejszy się, a krawędź panelu podniesie się, obracając akumulator za słońcem. Rozmiar otworu należy określić eksperymentalnie.

Najprostszy tracker słoneczny wykonany jest na zasadzie zegara wodnego

Wystarczy, że rano nalejesz wodę do pojemnika. Tego projektu nie można zainstalować na dachu, ale dla działka ogrodowa lub trawnik przed domem, jest całkiem odpowiedni. Istnieją inne, bardziej złożone konstrukcje trackerów, ale będą one droższe.

Wideo: jak zrobić własny elektroniczny tracker słońca

Instalacja baterii

Teraz możesz przeprowadzić test i cieszyć się darmowym prądem.

Konserwacja modułu

Specjalna usługa panele słoneczne nie wymagają, ponieważ nie mają ruchomych części. Do ich normalnego funkcjonowania wystarczy co jakiś czas oczyścić powierzchnię z brudu, kurzu i ptasich odchodów.

Umyj akumulatory wężem ogrodowym; jeśli ciśnienie wody jest dobre, nie musisz nawet wspinać się na dach, aby to zrobić. Upewnij się, że działa poprawnie dodatkowe wyposażenie.

Jak szybko koszty się zwrócą?

Nie należy oczekiwać natychmiastowych korzyści z systemu zasilania energią słoneczną. Jego średni zwrot z inwestycji w przypadku autonomicznego systemu w domu wynosi około 10 lat.

Im więcej energii zużyjesz, tym szybciej zwrócą się Twoje koszty. Przecież zarówno małe, jak i duże zużycie wymaga zakupu dodatkowego wyposażenia: akumulatora, falownika, sterownika i stanowią one niewielką część kosztów.

Weź także pod uwagę żywotność sprzętu i samych paneli, abyś nie musiał ich wymieniać, zanim się zwrócą.

Pomimo wszystkich kosztów i wad, energia słoneczna jest przyszłością. Słońce jest odnawialnym źródłem energii i posłuży jeszcze co najmniej 5 tysięcy lat. A nauka nie stoi w miejscu; pojawiają się nowe materiały na ogniwa słoneczne, o znacznie większej wydajności. Oznacza to, że wkrótce będą tańsze. Ale teraz możesz wykorzystać energię słońca.

Po co płacić mnóstwo pieniędzy (lub w ogóle jakiekolwiek pieniądze) za program pokazujący, jak zrobić panel słoneczny, skoro to samo można dostać za darmo?

Powiem ci, jak zrobić panel słoneczny, którego koszt będzie o połowę mniejszy niż zakupiony analog. Takie systemy są wykonane z materiałów sprzedawanych w lokalnych sklepach ze sprzętem i elektroniką. Materiały możesz także kupić online. Czas zebrać światło słoneczne i uwolnić prąd!

Krok 1: Od czego wszystko się zaczęło

Obserwuję, jak moje rachunki za energię rosną z roku na rok po prostu dlatego, że nowoczesne urządzenia są stale pozostawiane w trybie gotowości. I to nie tylko szkoda środowisko, ale także szkodzi mojemu kontu bankowemu, ponieważ tak naprawdę płacę za „nic”. Nie mogłem ciągle wyłączać urządzeń z sieci, gdyż utrudniało to korzystanie z nich i zabierało niepotrzebny czas na stałe ustawienia. Stopniowo zacząłem szukać odnawialnych źródeł energii, aby zrównoważyć niepotrzebne wydatki. nie wchodziło w grę, mieszkam w bardzo spokojnej okolicy, bez wiatrów. Energia wodna również nie jest odpowiednia, ponieważ mieszkam na równinie, na której praktycznie nie ma rzek. Dlatego energia słoneczna wydawała mi się najlepszym wyborem.

Koszt gotowych systemów fotowoltaicznych jest po prostu ogromny, taka instalacja nie zwróci się nawet za 20 lat ciągła praca. Próbowałem zdobyć jedną z dotacji rządowych na taki system, ale jest ich bardzo mało i swojej nie otrzymałem. Ale to nie sprawiło, że zrezygnowałem z celu, choć nie chciałem płacić aż tak dużej kwoty za system. Logicznym rozwiązaniem było zrobienie tego samemu. Tak, dobrze słyszałeś, chciałem stworzyć własny układ słoneczny. Teraz mogę z całą pewnością stwierdzić, że jest to całkiem możliwe, wszystkie materiały dostępne są w sklepach stacjonarnych lub online. Nie jestem geniuszem technicznym i nie mam dużego doświadczenia w pracy z elektrycznością, po prostu studiowałem konstrukcję paneli słonecznych, z czego są wykonane, jak można złożyć układ słoneczny własnymi rękami. Rezultatem jest ta klasa mistrzowska.

Krok 2: Pierwsze kroki

Na jeden panel będziesz potrzebować:

28 ogniw słonecznych o mocy szczytowej 3,1 W
- 2 tafle szkła
- Dioda blokująca 6A
- 24 m drutu taśmowego o szerokości 2 mm
- 2 m drutu taśmowego o szerokości 5 mm
- guma do żucia
- skrzynka rozdzielcza
- listwa zaciskowa
- lutować
- Rurka termokurczliwa o długości 1 m
- 100% uszczelniacz silikonowy
- krzyże do płytek
- 2 narożniki aluminiowe

Ponadto będziesz potrzebować materiały instalacyjne. Całkowity koszt jednego panelu wyniósł 211,36 euro. Podałem listę wymaganych materiałów na panel ondowy, a projekt przewiduje dwa, jeden falownik i urządzenie do pomiaru mocy. Łączny koszt materiałów wynosi 441,72 euro lub 20 778 rubli.

Wkrótce po zaplanowaniu potrzebnych materiałów znalazłem w Internecie panele słoneczne. Po zebraniu informacji z różnych źródeł zrobiłem schemat podłączenia i kupiłem zwykłe szkło w lokalnym sklepie. Narzędzia kupowano także lokalnie.

Nie zakupiłem materiałów montażowych typu przewody, puszka montażowa, wkręty, uchwyty montażowe, bo to wszystko już zbierało kurz w szopie.

Krok 3: Proces produkcyjny

lutowałem ogniwa słoneczne zgodnie ze schematem połączeń w grupach. To zsumowało napięcie wszystkich ogniw, aby osiągnąć pożądaną moc wyjściową (maksymalną możliwą). Zrobiłem panel z 28 komórek (4 rzędy po 7 elementów). W takim układzie i rozmiarze panel idealnie wpasował się w przestrzeń w moim ogrodzie. W rezultacie otrzymałem 28x0,5V=14V (w teorii). Nadal nie znałem aktualnej wytrzymałości, bo do tego eksperymentu kupiłem niedrogie elementy klasy B (właśnie zaoszczędziłem).

Kiedy skończyłem lutować ogniwa, wszystkie były odwrócone do góry nogami (ponieważ lutowałem od tyłu). Nasmarowałem silikonem każdy panel i przykleiłem go do 4-milimetrowej tafli szkła (ta blacha będzie tyłem panelu).

Zostawiłem wszystko do wyschnięcia, aby silikon wystarczająco odparował (jest to naprawdę ważne, aby usunąć nadmiar oparów, które reagują z lutem na bateriach).

Następnie odwróciłem taflę szkła i włożyłem pomiędzy sekcje małe krzyżyki z płytek (zwykle używane przy układaniu płytek na ścianach, aby zapewnić taką samą szczelinę ze wszystkich stron). Zrobiłem to tak, aby wraz z drugą taflą szkła cała konstrukcja była bardziej gęsta i trwała. Po ułożeniu krzyżyków na krawędziach nałożyłem warstwę silikonu tafla szkła w odległości około 3 cm od krawędzi (ta krawędź będzie nam potrzebna do uszczelnienia w kolejnych krokach).

Następnie umieściłem kolejną taflę szkła na ogniwach, tak że ogniwa słoneczne zostały teraz umieszczone pomiędzy dwoma taflami szkła o grubości 4 mm (można powiedzieć, że oszkliłem ogniwa, taki był mój prosty plan).

Krok 4: Parowanie

Całą konstrukcję pozostawiłem do wyschnięcia przynajmniej na jeden dzień. Im dłużej, tym lepiej. Pomiędzy dwoma taflami szkła na krawędziach znajdowała się pusta przestrzeń. Wypełniłem tę przestrzeń uszczelniaczem. Ogniwa uszczelniłem dwiema warstwami silikonu i jeśli w jednej nastąpi rozszczelnienie, druga niezawodnie zabezpieczy znajdujące się w środku akumulatory. Po nałożeniu drugiej warstwy pozostawiłem konstrukcję do wyschnięcia na kolejne 3 dni. Gdy silikon całkowicie wysechł, wykonałem ramę z wytłaczanego aluminium, aby chronić szklaną obudowę panelu.

Krok 5: Skrzynka montażowa

Z tyłu panelu zrobiłem puszkę montażową z listwą zaciskową. Z jednej strony bloku będzie +, a z drugiej strony będzie przewód do falownika. Również w skrzynka instalacyjna Pomiędzy + z panelu a + prowadzącym do falownika znajduje się dioda, która zapobiega przepływowi prądu do panelu, gdy panel nie wytwarza prądu (np. w nocy).

Krok 6: Falownik

Skontaktowałem się ze sprzedawcą paneli słonecznych, aby zamówić odpowiedni falownik. Potrzebuję małego falownika (mój system będzie wytwarzał niewielką ilość prądu). Wziąłem falownik OK-4, zaprojektowany na 24–50 V, maksymalnie 100 W. Był to najmniejszy falownik. Okazuje się, że jeden panel nie wystarczy, bo produkuje maksymalnie 14V. Potrzebowałem drugiego panelu, który dałby mi w sumie 28 V, co wystarczyłoby dla falownika. Biorąc pod uwagę, że nie jest to silny prąd, dwa panele mogą nie wystarczyć. I zrobiłem trzeci panel, który osiągnął niezmiennie wysoką wydajność.

Wiem, że ten falownik ma maksymalną moc 100 watów, a moje trzy panele wyprodukują więcej (135 watów), ale ta maksymalna moc z paneli zostanie pochłonięta przez falownik. Wszystko, co wykracza poza moc znamionową, zostanie uwolnione w postaci ciepła. Tak, wiem, co myślisz: marnuję prąd. To prawda, ale taka przesada będzie miała miejsce tylko w najjaśniejszych godzinach, zaledwie kilka godzin dziennie. Większość W ciągu dnia panele nie otrzymują wystarczającej ilości światła, aby wytworzyć więcej niż 100 watów. Ale dzięki tej konstrukcji stale wytwarzam prąd w wystarczających ilościach - od wschodu do zachodu słońca, po prostu dlatego, że falownik może pracować przy niskim napięciu. Zdecydowanie więcej prądu zyskuję zasilając panele przez cały dzień, niż tracę odcinając maksymalną moc w godzinach szczytu.

Krok 7: Liczby i fakty

Mój falownik OK-4 nie miał wbudowanego wyświetlacza pokazującego moc wyjściową, więc potrzebowałem osobnego miernika.

Cóż, znowu nie chciałem wydawać mnóstwa pieniędzy na to urządzenie. Kupiłem ten model w lokalnym sklepie - Kalkulator Mocy ELRO M12, który przeznaczony jest do obliczania zużycia energii elektrycznej przez urządzenia gospodarstwa domowego, ale dobrze sprawdza się również przy obliczaniu generacji energii słonecznej (kalkulator ten działa w obie strony, może zarówno pobierać, jak i wysyłać prąd do sieci).

Kalkulator ten można podłączyć bezpośrednio do gniazdka bez bardzo skomplikowanego okablowania (właśnie tego potrzebujesz).

Każde ogniwo słoneczne wytwarza 0,5 V x 6 A = 3 W, ale jest to moc maksymalna przy idealne warunki. Dla całego panelu ta maksymalna moc wynosi 28 ogniw x 3W = 84W.

Ale z doświadczenia wiem, że są to bardzo optymistyczne liczby, które w rzeczywistości są zwykle o 20% mniejsze. Więc w prawdziwe życie Spodziewam się wydajności około 67W.

Mój panel na pewno nie jest ustawiony idealnie w stronę słońca, ale to nie jest teraz aż tak istotne. Panele są umieszczone pod kątem 10 stopni (zamiast 35), a nie dokładnie na południe.

Ale to konfiguracja tymczasowa, chcę tylko zobaczyć, jak zachowują się w rzeczywistych warunkach niska temperatura powietrze, dużo deszczu i mgliste słońce.

W najbliższej przyszłości naprawię instalację.

Biorąc pod uwagę wszystkie czynniki, panele wytwarzają 15V x 3A = 45W każdy, pod warunkiem maksymalnego wykorzystania napięcia ogniwa.
Prąd można zwiększyć, zmieniając kąt paneli bardziej w kierunku słońca, ale obecnie nie jest to możliwe w miejscu, w którym je umieściłem.

Krok 8: Wskaźniki wydajności

Aby móc korzystać w domu ze sprzętu AGD wykorzystującego baterię słoneczną, takich modułów musi być całkiem sporo.

Energia wytworzona przez jeden moduł nie jest wystarczająca na pokrycie zapotrzebowania energetycznego. Przetworniki fotoelektryczne są połączone ze sobą jednym obwodem szeregowym.

1. Części składające się na baterię słoneczną: Moduły słoneczne
2. ,łączone w ramki Od jednostek do kilkudziesięciu elementów fotowoltaicznych łączonych w jedną ramę. Aby zapewnić prąd całemu domowi, będziesz potrzebować kilku paneli z elementami.
3. . Służy do akumulacji powstałej energii, którą można następnie wykorzystać w ciemności. Kontroler
4. . Monitoruje rozładowywanie i ładowanie akumulatora.

. Przekształca prąd stały otrzymany z modułów fotowoltaicznych na prąd przemienny. Moduł słoneczny (lub ogniwo fotowoltaiczne) na podstawie zasada p-n

przejście, a jego budowa jest bardzo podobna do tranzystora. Jeśli odetniesz nakładkę tranzystora i skierujesz promienie słoneczne na powierzchnię, wówczas za pomocą podłączonego do niego urządzenia można wyznaczyć niewielki prąd elektryczny. Moduł słoneczny działa na tej samej zasadzie, tyle że powierzchnia przejściowa ogniwa słonecznego jest znacznie większa.

Podobnie jak wiele rodzajów tranzystorów, ogniwa słoneczne są wykonane z krystalicznego krzemu.

1. Ze względu na technologię wykonania i materiały wyróżnia się trzy typy modułów: Monokrystaliczny
2. . Produkowany w formie cylindrycznych wlewków krzemowych. Zaletami elementów są wysoka wydajność, zwartość i najdłuższa żywotność. Cienka folia
3. . Warstwy przetwornika fotoelektrycznego napyla się na cienkie podłoże. Wydajność modułów cienkowarstwowych jest stosunkowo niska (7-13%). Polikrystaliczny

. Roztopiony krzem wlewa się do kwadratowej formy, następnie schłodzony materiał kroi się na kwadratowe wafle. Zewnętrznie różnią się od modułów monokrystalicznych tym, że krawędzie naroży płytek polikrystalicznych nie są obcięte. Bateria.

W panelach słonecznych najczęściej stosowane są akumulatory kwasowo-ołowiowe. Standardowy akumulator ma napięcie 12 woltów; w celu uzyskania wyższego napięcia montowane są zestawy akumulatorów. W ten sposób można zmontować jednostkę o napięciu 24 i 48 woltów. Kontroler ładowania działa na zasadzie regulatora napięcia w samochodzie. Zasadniczo napięcie 12 woltów wytwarza napięcie od 15 do 20 woltów, a bez sterownika mogą zostać uszkodzone w wyniku przeciążenia. Gdy akumulator będzie naładowany w 100%, sterownik wyłączy moduły i zabezpieczy akumulator przed zagotowaniem.

Falownik. Moduły słoneczne wytwarzają prąd stały i do użytku sprzęt AGD i sprzęt wymaga prądu przemiennego i napięcia 220 woltów. Falowniki służą do zamiany prądu stałego na prąd przemienny.

Dobór komponentów do produkcji

Aby obniżyć koszt stacji fotowoltaicznej, musisz spróbować samodzielnie ją zmontować. Aby to zrobić, musisz kupić niezbędne komponenty, niektóre elementy można wykonać samodzielnie.

Możesz go złożyć samodzielnie:

• ramki z przetwornikami fotoelektrycznymi;
• kontroler ładowania;
• falownik napięcia;

Największe koszty będą związane z zakupem samych ogniw fotowoltaicznych. Części można zamówić w Chinach lub na eBayu, ta opcja będzie tańsza.

Rozsądnie jest kupować funkcjonalne konwertery z uszkodzeniami i wadami - są one po prostu odrzucane przez producenta, ale są całkiem sprawne. Przedmiotów nie można kupić różne rozmiary i moc - maksymalny prąd baterii słonecznej będzie ograniczony prądem najmniejszego elementu.

Aby zrobić ramę z ogniwami słonecznymi, będziesz potrzebować:

• profil aluminiowy;
• ogniwa słoneczne (zwykle 36 sztuk na jedną ramę);
• lut i topnik;
• wiertarka;
• wykonane mocowania;
• uszczelniacz silikonowy;
• szyna miedziana;
• arkusz przezroczystego materiału (pleksi, poliwęglan, pleksi);
• arkusz sklejki lub tekstolitu (pleksi);
• diody Schottky'ego;

Samodzielny montaż falownika ma sens tylko wtedy, gdy pobór mocy jest niski. Prosty kontroler ładowania nie jest aż tak drogi, więc nie ma sensu tracić czasu na wykonanie urządzenia.

Technologia produkcji DIY

Do montażu paneli słonecznych potrzebne będą:

1. Zaprojektuj ramkę (etui).
2. Przylutuj wszystkie ogniwa słoneczne w obwodzie równoległym.
3. Przymocuj ogniwa słoneczne do ramy.
4. Wykonaj hermetyczną obudowę - niedopuszczalne jest bezpośrednie narażenie ogniw fotowoltaicznych na opady atmosferyczne.
5. Umieść baterię w miejscu o największym nasłonecznieniu.

Aby zaspokoić potrzeby energetyczne prywatnego domu, jeden panel fotowoltaiczny (rama) nie wystarczy. Oparte na praktyce, od jednego metr kwadratowy Panel słoneczny może wytworzyć moc 120 watów. Do normalnego zaopatrzenia w energię budynku mieszkalnego potrzeba około 20 metrów kwadratowych. m. powierzchnia ogniw słonecznych.

Najczęściej akumulatory umieszcza się na dachu domu po słonecznej stronie.

Montaż obudowy

Z korpusu można złożyć arkusz sklejki i listew lub z narożników i blach aluminiowych oraz plexi (tekstolit). Musisz zdecydować, ile elementów zostanie umieszczonych w ramce. Należy wziąć pod uwagę, że pomiędzy elementami wymagana jest szczelina 3-5 mm i wymiar ramy obliczany jest z uwzględnieniem tych odległości. Odległość jest konieczna, aby podczas rozszerzalności cieplnej płyty nie stykały się ze sobą.

Montaż konstrukcji z profilu aluminiowego i plexi:

• ościeżnica prostokątna wykonana z narożnika aluminiowego;
• W rogach aluminiowego korpusu wiercone są otwory do mocowania;
• NA część wewnętrzna Szczeliwo silikonowe nakłada się na cały obwód profilu obudowy;
• arkusz pleksi (tekstolit) jest zamontowany w ramie i mocno dociśnięty do ramy;
• Narożniki montażowe umieszcza się w rogach obudowy za pomocą śrub, które bezpiecznie mocują arkusz przezroczystego materiału w obudowie;
• pozostawiono szczeliwo do całkowitego wyschnięcia;

To wszystko, ciało jest gotowe. Przed umieszczeniem ogniw słonecznych w obudowie należy dokładnie wytrzeć powierzchnię z brudu i kurzu.

Podłączenie fotokomórek

Obchodząc się z elementami fotoelektronicznymi należy pamiętać, że są one bardzo delikatne i wymagają ostrożnego obchodzenia się.

Przed połączeniem płytek w łańcuszek szeregowy należy je najpierw dokładnie, ale delikatnie przetrzeć – płytki muszą być idealnie czyste.

Jeżeli fotokomórki zostały zakupione z lutowanymi przewodami, upraszcza to proces łączenia modułów. Ale w tym przypadku przed montażem należy sprawdzić jakość gotowego lutowania, a jeśli występują jakieś nieprawidłowości, wyeliminować je.

Płyty fotowoltaiczne posiadają styki po obu stronach - są to styki o różnej polaryzacji. Jeśli przewody (szyny) nie zostały jeszcze przylutowane, należy je najpierw przylutować do styków płytek, a następnie połączyć ze sobą elementy fotowoltaiczne.

1. Do lutowania szyn zbiorczych do modułów fotowoltaicznych potrzebne są:
2. Zmierz wymaganą długość opony i pokrój wymaganą liczbę pasków na kawałki.
3. Przetrzyj styki płytek alkoholem.
4. Nałóż cienką warstwę topnika na styk na całej długości styku z jednej strony.
5. Umieścić szynę zbiorczą dokładnie na długości styku i powoli przesuwać rozgrzaną lutownicę po całej powierzchni lutowniczej.

Nie dociskaj lutownicy zbyt mocno do płytki, gdyż element może pęknąć. Należy także sprawdzić jakość lutowania – nie powinno być żadnych nierówności na przedniej stronie fotokomórek. Jeśli nierówności i nierówności pozostaną, należy ponownie ostrożnie przejść przez szew kontaktowy lutownicą. Należy używać lutownicy o małej mocy.

Co należy zrobić, aby prawidłowo i dokładnie połączyć ogniwa fotowoltaiczne:

1. Jeśli nie masz doświadczenia w montażu elementów, zaleca się użycie powierzchni do znakowania, na której umieszczane są elementy (blacha ze sklejki).
2. Umieścić panele słoneczne ściśle według oznaczeń. Podczas znakowania nie zapomnij pozostawić odległości między elementami 5 mm.
3. Podczas lutowania styków płytek należy monitorować polaryzację. Fotokomórki muszą być prawidłowo zamontowane w szeregu, w przeciwnym razie akumulator nie będzie działał prawidłowo.

Montaż mechaniczny paneli:

1. Wykonaj oznaczenia płytek w korpusie.
2. Umieść ogniwa słoneczne w obudowie, umieszczając je na plexi. Przymocuj go w ramce klejem silikonowym w zaznaczonych miejscach. Nie nakładaj dużej ilości kleju, wystarczy niewielka kropla na środku płytki. Dociśnij ostrożnie, aby nie uszkodzić płytek. Lepiej jest wsunąć płytki razem do obudowy; będzie to niewygodne dla jednej osoby.
3. Podłącz wszystkie przewody wzdłuż krawędzi płytek do wspólnych szyn zbiorczych.

Przed uszczelnieniem panelu należy sprawdzić jakość lutowania. Konstrukcja jest ostrożnie przybliżana do światła słonecznego i mierzone jest napięcie na wspólnych szynach. Powinna mieścić się w oczekiwanych wartościach.

Alternatywnie uszczelnienie można wykonać w następujący sposób:

1. Zastosuj kropelki uszczelniacz silikonowy pomiędzy płytami i wzdłuż krawędzi korpusu ostrożnie dociśnij palcami krawędzie fotokomórek do pleksi. Konieczne jest, aby elementy jak najściślej przylegały do ​​​​przezroczystej podstawy.
2. Umieść niewielki ciężarek na wszystkich krawędziach elementów np. głowice z zestawu narzędzi samochodowych.
3. Pozostawić uszczelniacz do całkowitego wyschnięcia, w tym czasie płyty zostaną bezpiecznie zamocowane.
4. Następnie dokładnie posmaruj wszystkie połączenia między płytami i krawędziami ramy. Oznacza to, że musisz nasmarować wszystko w ciele z wyjątkiem samych płytek. Dopuszczalne jest przedostawanie się szczeliwa na krawędzie tylnej strony płyt.

Końcowy montaż baterii słonecznej

1. Zamontować złącze z boku obudowy, Podłącz złącze do Schottky'ego.
2. Przykryj zewnętrzną stronę płyty folią ochronną wykonany z przezroczystego materiału. W tym przypadku plexi. Konstrukcja musi być uszczelniona i zapobiegać przedostawaniu się wilgoci do niej.
3. Zaleca się obróbkę strony przedniej (pleksi) na przykład lakier (lakier PLASTIK-71).

Do czego służy dioda Schottky’ego? Jeżeli światło pada tylko na część baterii słonecznej, a druga część jest przyciemniona, ogniwa mogą ulec uszkodzeniu.

W takich przypadkach diody pomagają uniknąć uszkodzeń konstrukcyjnych. W tym przypadku utrata mocy wynosi 25%, ale nie można obejść się bez diod - bocznikują prąd, prąd omija fotokomórki. Aby utrzymać spadek napięcia na minimalnym poziomie, konieczne jest zastosowanie półprzewodników o niskiej rezystancji, takich jak diody Schottky'ego.

Zalety i wady baterii słonecznej

Panele słoneczne mają zarówno zalety, jak i wady. Gdyby ze stosowania przetworników fotoelektrycznych istniała tylko jedna zaleta, cały świat już dawno przestawiłby się na ten rodzaj wytwarzania energii elektrycznej.

Zalety:

1. Autonomia zasilania nie ma uzależnienia od przerw w napięciu w scentralizowanej sieci elektroenergetycznej.
2. Brak opłaty abonamentowej za korzystanie z energii elektrycznej.

Wady:

1. Wysoki koszt sprzęt i elementy.
2. Uzależnienie od światła słonecznego.
3. Możliwość uszkodzenia elementu baterii słonecznej na skutek niekorzystnych warunków atmosferycznych (grad, burza, huragan).

W jakich przypadkach wskazane jest zastosowanie instalacji ogniw fotowoltaicznych:

1. Jeśli obiekt (dom lub domek) znajduje się w dużej odległości od linii energetycznej. To mogłoby być wiejska chata na wiejskim odludziu.
2. Gdy nieruchomość położona jest w południowej, słonecznej okolicy.
3. Podczas łączenia różnych rodzajów energii. Na przykład ogrzewanie prywatnego domu za pomocą ogrzewanie pieca i energię słoneczną. Koszt elektrowni słonecznej małej mocy nie będzie tak wysoki i można go w tym przypadku uzasadnić ekonomicznie.

Instalacja

Akumulator należy zainstalować w miejscu o maksymalnym oświetleniu światło słoneczne. Panele można montować na dachu domu, na wsporniku sztywnym lub obrotowym.

Przód panelu słonecznego powinien być skierowany na południe lub południowy zachód pod kątem od 40 do 60 stopni. Podczas instalacji należy wziąć pod uwagę czynniki zewnętrzne. Panele nie powinny być blokowane przez drzewa lub inne obiekty, a brud nie powinien na nie dostawać się.

1. Lepiej kupić fotokomórki z drobnymi defektami. Są również funkcjonalne, ale nie tak piękne z wyglądu. Nowe elementy są bardzo drogie, montaż baterii słonecznej nie będzie ekonomicznie uzasadniony. Jeśli nie ma szczególnego pośpiechu, lepiej zamówić talerze w serwisie eBay, będzie to kosztować jeszcze mniej. Należy zachować ostrożność przy wysyłce z Chin - istnieje duże prawdopodobieństwo otrzymania wadliwych części.
2. Fotokomórki należy dokupić z niewielkim marginesem, istnieje duże prawdopodobieństwo ich złamania podczas montażu, zwłaszcza jeśli nie ma doświadczenia w montażu takich konstrukcji.
3. Jeśli elementy nie są jeszcze używane, należy je schować w bezpiecznym miejscu, aby uniknąć uszkodzenia delikatnych części. Nie układaj płytek w duże stosy – mogą pęknąć.
4. Podczas pierwszego montażu należy wykonać szablon, na którym przed montażem zaznaczone zostanie położenie płytek. Ułatwia to pomiar odległości pomiędzy elementami przed lutowaniem.
5. Lutowanie należy wykonać za pomocą lutownicy o małej mocy. i pod żadnym pozorem nie stosować siły podczas lutowania.
6. Do montażu obudowy wygodniej jest używać aluminiowych narożników, konstrukcja drewniana mniej niezawodne. Lepiej jest zastosować plexi lub inny podobny materiał jako arkusz na tylnej stronie elementów, jest on bardziej niezawodny niż malowana sklejka i wygląda estetycznie.
7. Panele fotowoltaiczne należy instalować w miejscach, gdzie oświetlenie słoneczne będzie maksymalne przez całe godziny dzienne.

Schemat zasilania domu

Sekwencyjny obwód zasilania prywatnego domu zasilanego energią słoneczną wygląda następująco:

1. Wielopanelowa bateria słoneczna, które znajdują się na zboczu dachu domu lub na wsporniku. W zależności od zużycia energii może być ich do 20 lub więcej. Akumulator wytwarza prąd stały o napięciu 12 woltów.
2. Kontroler ładowania. Urządzenie chroni akumulatory przed przedwczesnym rozładowaniem, a także ogranicza napięcie w obwodzie prądu stałego. W ten sposób sterownik chroni akumulatory przed przeciążeniem.
3. Falownik napięcia. Przekształca prąd stały w prąd przemienny, umożliwiając w ten sposób urządzeniom gospodarstwa domowego pobieranie energii elektrycznej.
4. Baterie. W domach prywatnych i domkach instalowanych jest kilka akumulatorów, łącząc je szeregowo. Służy do magazynowania energii. Energia baterii jest wykorzystywana w nocy, kiedy ogniwa baterii słonecznych nie wytwarzają prądu.
5. Licznik energii elektrycznej.

Dość często w domach prywatnych system zasilania jest uzupełniany generatorem zapasowym.

Ogólnie rzecz biorąc, montaż baterii słonecznej własnymi rękami nie jest taki trudny. Potrzebujesz tylko pewnych środków, cierpliwości i dokładności.