Какво можете да използвате, за да направите слънчева батерия у дома? Направи си сам слънчева батерия. Принципът на работа на слънчевите панели

Признаци на бременност след имплантиране на ембрион

Живот в "Органичен" стил, толкова популярна идея в последните години, предполага хармонична „връзка“ между човек и околната среда. Препъникамъкът пред всеки екологичен подход е използването на минерали за енергия.

Емисиите на токсични вещества и въглероден диоксид в атмосферата, отделени при изгарянето на изкопаеми горива, постепенно убиват планетата. Следователно концепцията за „зелена енергия“, която не уврежда околната среда, е основната основа на много нови енергийни технологии. Една от тези области за получаване на екологична енергия е технологията за преобразуване на слънчевата светлина в електрически ток. Да, точно така, ще говорим за слънчеви панели и възможността за инсталиране на автономни системи за захранване с енергия в селска къща.

В момента промишлените електроцентрали, базирани на слънчеви панели, използвани за пълно захранване с енергия и топлина на вила, струват най-малко 15-20 хиляди долара с гарантиран експлоатационен живот от около 25 години. Цената на всяка хелиева система при преизчисляване на съотношението на гарантирания експлоатационен живот към средните годишни разходи за комунална поддръжка селска къщадоста високо: първо, днес среден разход слънчева енергияе сравнимо със закупуването на енергийни ресурси от централните електропреносни мрежи, на второ място са необходими еднократни капиталови инвестиции за инсталиране на системата;

Обикновено е обичайно да се разделят слънчевите системи, предназначени за доставка на топлина и енергия. Първият използва слънчева колекторна технология, вторият използва фотоволтаичния ефект за генериране на електрически ток в слънчеви панели. Искаме да говорим за възможността да направите сами слънчеви панели.

Технологията за ръчно сглобяване на слънчева енергийна система е доста проста и достъпна. Почти всеки руснак може да сглоби индивидуални енергийни системи с висока ефективност при относително ниски разходи. Това е печелившо, достъпно и дори модерно.

Избор на соларни клетки за соларен панел

Когато започвате да произвеждате слънчева система, трябва да обърнете внимание, че при индивидуален монтаж няма нужда от еднократна инсталация на напълно функционална система, тя може да се разширява постепенно. Ако първият опит беше успешен, тогава има смисъл да се разшири функционалността на слънчевата система.

В основата си слънчевата батерия е генератор, който работи на базата на фотоволтаичния ефект и преобразува слънчевата енергия в електрическа. Квантите светлина, удрящи силиконова пластина, изхвърлят електрон от последната атомна орбита на силиций. Този ефект създава достатъчно количествосвободни електрони, образуващи поток от електрически ток.

Преди да сглобите батерията, трябва да вземете решение за вида на фотоелектрическия преобразувател, а именно: монокристален, поликристален и аморфен. За да сглобите сами слънчева батерия, изберете достъпни в търговската мрежа монокристални и поликристални слънчеви модули.


Горе: Монокристални модули без запоени контакти. Отдолу: Поликристални модули със запоени контакти

Панелите на базата на поликристален силиций имат доста ниска ефективност (7-9%), но този недостатък се компенсира от факта, че поликристалите практически не намаляват мощността при облачно и облачно време; гарантираната издръжливост на такива елементи е около 10 години. Панелите на базата на монокристален силиций имат ефективност от около 13% с експлоатационен живот от около 25 години, но тези елементи значително намаляват мощността при липса на пряка слънчева светлина. Индикаторите за ефективност на силициевите кристали от различни производители могат да варират значително. Въз основа на практиката на експлоатация на слънчеви електроцентрали в полеви условия можем да кажем, че срокът на експлоатация на монокристалните модули е повече от 30 години, а на поликристалните модули - повече от 20 години. Освен това, за целия период на експлоатация загубата на мощност за силициеви моно- и поликристални клетки е не повече от 10%, докато за тънкослойни аморфни батерии мощността намалява с 10-40% през първите две години.



Соларни клетки Evergreen с контакти в комплект от 300 бр.

На търга в eBay можете да закупите комплект слънчеви клетки за сглобяване на слънчева батерия от 36 и 72 слънчеви клетки. Такива комплекти се предлагат за продажба и в Русия. Като правило, за самостоятелно сглобяване на слънчеви панели се използват слънчеви модули тип B, т.е. модули, отхвърлени в промишленото производство. Тези модули не губят характеристиките си на работа и са много по-евтини. Някои доставчици предлагат соларни модули върху плоскост от фибростъкло, което предполага високо нивоплътност на елементите и, съответно, надеждност.

Име Характеристики Цена, $
Everbright Solar Cells (Ebay) без контакти поликристален, комплект - 36 бр., 81x150 mm, 1.75 W (0.5 V), 3A, КПД (%) - 13
в комплект с диоди и киселина за запояване в молив		 $46.00
$8,95 доставка
Слънчеви клетки (нови за САЩ) монокристален, 156x156 mm, 81x150 mm, 4W (0.5 V), 8A, ефективност (%) - 16.7-17.9 $7.50
монокристален, 153x138 mm, U студ. ход - 21.6V, I къс. зам - 94 mA, P - 1.53W, ефективност (%) - 13 $15.50
Слънчеви клетки върху плоскост от фибростъкло поликристален, 116x116 mm, U студ. ход - 7.2V, I къс. зам - 275 mA., P - 1.5W, ефективност (%) - 10 $14.50
$87.12
$9,25 доставка
Соларни клетки (Ebay) без контакти поликристални, к-т - 72 бр., 81x150 mm 1.8W $56.11
$9,25 доставка
Соларни клетки (Ebay) с контакти монокристални, комплект - 40 бр., 152х152 мм $87.25
$14,99 доставка

Разработване на проект за хелиева енергийна система

Дизайнът на бъдеща слънчева система до голяма степен зависи от начина на нейното инсталиране и монтаж. Слънчевите панели трябва да се монтират под ъгъл, за да се осигури пряка слънчева светлина под прав ъгъл. Работата на слънчевия панел до голяма степен зависи от интензитета на светлинната енергия, както и от ъгъла на падане на слънчевите лъчи. Разположението на слънчевата батерия спрямо слънцето и ъгълът на наклон зависи от географското местоположение на хелиевата система и времето на годината.


Отгоре надолу: Монокристалните слънчеви панели (80 вата всеки) в дачата са инсталирани почти вертикално (зимата). Монокристалните слънчеви панели в страната имат по-малък ъгъл (пружина) Механична система за управление на ъгъла на слънчевата батерия.

Индустриалните слънчеви системи често са оборудвани със сензори, които осигуряват въртеливото движение на слънчевия панел по посока на движението на слънчевите лъчи, както и огледала на слънчеви концентратори. IN отделни системиТакива елементи значително усложняват и оскъпяват системата и следователно не се използват. Може да се използва най-простият механична системаконтрол на ъгъла на наклона. IN зимно времеслънчевите панели трябва да се монтират почти вертикално; това също така предпазва панела от натрупване на сняг и заледяване на конструкцията.



Схема за изчисляване на ъгъла на наклон на слънчев панел в зависимост от времето на годината

Слънчевите панели са монтирани от слънчевата страна на сградата, за да осигурят максимално количество слънчева енергия, налична през светлата част на деня. В зависимост от вашето географско местоположение и нивото на слънцестоене се изчислява ъгълът на батерията, който е най-подходящ за вашето местоположение.

Ако конструкцията стане по-сложна, е възможно да се създаде система за управление на ъгъла на наклона на слънчевата батерия в зависимост от времето на годината и ъгъла на въртене на панела в зависимост от времето на деня. Енергийната ефективност на такава система ще бъде по-висока.

При проектирането на соларна система, която ще се монтира на покрива на къща, е необходимо да се установи дали може покривна конструкцияподдържа необходимото тегло. Независимото разработване на проекта включва изчисляване на натоварването на покрива, като се вземе предвид теглото на снежната покривка през зимата.



Избор на оптимален статичен ъгъл на наклон за монокристален тип покривна соларна система

За производството на слънчеви панели можете да изберете различни материали според специфично теглои други характеристики. При избора на строителни материали е необходимо да се вземе предвид максимумът допустима температуразагряване на соларната клетка, тъй като температурата на соларния модул, работещ на пълна мощност, не трябва да надвишава 250C. При превишаване на пиковата температура соларният модул рязко губи способността си да преобразува слънчева светлинав електрически ток. Готовите слънчеви системи за индивидуално ползване по правило не изискват охлаждане на слънчевите клетки. Производството „направи си сам“ може да включва охлаждане на слънчевата система или контролиране на ъгъла на соларния панел, за да се осигури функционалната температура на модула, както и избор на подходящ прозрачен материал, който абсорбира инфрачервеното лъчение.

Правилното проектиране на слънчевата система ви позволява да осигурите необходимата мощност на слънчевата батерия, която ще бъде близка до номиналната. При изчисляване на конструкцията трябва да се има предвид, че елементите от един и същи тип дават еднакво напрежение, независимо от размера на елементите. Освен това силата на тока на големите елементи ще бъде по-голяма, но батерията също ще бъде много по-тежка. За производството на слънчева система винаги се вземат соларни модули с еднакъв размер, тъй като максималният ток ще бъде ограничен от максималния ток на малкия елемент.

Изчисленията показват, че средно в ясен слънчев ден можете да получите не повече от 120 W мощност от 1 m слънчев панел. Такава мощност няма да захранва дори компютър. 10 m система осигурява повече от 1 kW енергия и може да захранва основно домакински уреди: осветителни тела, телевизор, компютър. За семейство от 3-4 души са необходими около 200-300 kW на месец, т.н слънчева система, инсталиран с южна страна, с големина 20 м може да задоволи напълно енергийните нужди на семейството.

Ако вземем предвид средните статистически данни за захранването на отделна жилищна сграда, тогава: дневната консумация на енергия е 3 kWh, слънчевата радиация от пролетта до есента е 4 kWh/m на ден, пиковата консумация на енергия е 3 kW (когато е включена ). пералня, хладилник, ютия и електрическа кана). За да се оптимизира потреблението на енергия за осветление вътре в къщата, е важно да се използват AC лампи с ниска консумация на енергия - LED и луминесцентни.

Изработка на рамка от слънчева батерия

Като рамка на слънчевата батерия се използва алуминиев ъгъл. На търга на eBay можете да закупите готови рамки за слънчеви панели. Прозрачното покритие се избира по желание, въз основа на характеристиките, които са необходими за даден дизайн.



Комплект рамка за соларен панел със стъкло, започваща от $33

При избор на прозрачен защитен материалМожете също така да се съсредоточите върху следните характеристики на материала:

Материал Индекс на пречупване Коефициент на пропускливост на светлина, % Специфично тегло g/cm3 Размер на листа, мм Дебелина, мм Цена, rub./m2
въздух 1,0002926 — — — — —
Стъкло 1,43-2,17 92-99 3,168 — — —
Плексиглас 1,51 92-93 1,19 3040x2040 3 960.00
Поликарбонат 1,59 до 92 0,198 3050 x 2050 2 600.00
Плексиглас 1,491 92 1,19 2050x1500 11 640.00
Минерално стъкло 1,52-1,9 98 1,40 — — —

Ако разглеждаме индекса на пречупване на светлината като критерий за избор на материал. Плексигласът има най-нисък индекс на пречупване; по-евтиният вариант за прозрачен материал е домашният плексиглас, а поликарбонатът е по-малко подходящ. В продажба има поликарбонат с антикондензно покритие, който осигурява и висока степен на термична защита. При избора на прозрачни материали въз основа на специфичното тегло и способността да абсорбират инфрачервения спектър, поликарбонатът ще бъде най-добрият. Най-добрите прозрачни материали за слънчеви панели включват тези с висока пропускливост на светлина.

При производството на слънчева батерия е важно да изберете прозрачни материали, които не пропускат инфрачервения спектър и по този начин намаляват нагряването на силициевите елементи, които губят мощността си при температури над 250C. В индустрията се използват специални стъкла с покритие от метален оксид. Идеалното стъкло за слънчеви панели се счита за материал, който пропуска целия спектър с изключение на инфрачервения диапазон.



Диаграма на поглъщане на UV и IR радиация от различни стъкла.
а) обикновено стъкло, б) стъкло с инфрачервено поглъщане, в) дуплекс с топлопоглъщащо и обикновено стъкло.

Максималното поглъщане на инфрачервения спектър ще бъде осигурено от защитно силикатно стъкло с железен оксид (Fe 2 O 3), но има зеленикав оттенък. IR спектърът се поглъща добре от всяко минерално стъкло с изключение на кварца, а плексигласът принадлежи към класа на органичните стъкла. Минералното стъкло е по-устойчиво на повреди на повърхността, но е много скъпо и недостъпно. За соларните панели се използва и специално антирефлексно, ултрапрозрачно стъкло, пропускащо до 98% от спектъра. Това стъкло също така предполага абсорбция на по-голямата част от инфрачервения спектър.

Оптималният избор на оптични и спектрални характеристики на стъклото значително повишава ефективността на фотопреобразуване на соларния панел.



Соларен панел в корпус от плексиглас

Много работилници за соларни панели препоръчват използването на плексиглас за предния и задния панел. Това позволява проверка на контакта. Структурата от плексиглас обаче трудно може да се нарече напълно запечатана, способна да осигури непрекъсната работа на панела за 20 години работа.

Монтаж на корпуса на соларната батерия

Майсторският клас показва как да направите слънчев панел от 36 поликристални слънчеви клетки с размери 81x150 mm. Въз основа на тези размери можете да изчислите размера на бъдещата слънчева батерия. При изчисляване на размерите е важно да се направи малко разстояние между елементите, което ще вземе предвид промяната в размера на основата под атмосферно влияние, тоест между елементите трябва да има 3-5 mm. Размерът на получения детайл трябва да бъде 835x690 mm с ширина на ъгъла 35 mm.

Домашна слънчева клетка, направена с помощта на алуминиев профил, прилича най-много на фабрично изработен слънчев панел. Това осигурява висока степен на плътност и здравина на конструкцията.
За производството се взема алуминиев ъгъл и се правят рамкови заготовки от 835x690 mm. За да се позволи закрепването на хардуера, трябва да се направят дупки в рамката.
включено вътрешна частсиликоновият уплътнител се нанася два пъти върху ъгъла.
Уверете се, че няма празни места. Стегнатостта и издръжливостта на батерията зависи от качеството на нанасяне на уплътнителя.
След това в рамката се поставя прозрачен лист от избрания материал: поликарбонат, плексиглас, плексиглас, антирефлексно стъкло. Важно е да оставите силикона да изсъхне на открито, в противен случай изпарението ще създаде филм върху елементите.
Стъклото трябва да бъде внимателно притиснато и фиксирано.
За надеждно закрепване на защитното стъкло ще ви е необходим хардуер. Трябва да закрепите 4-те ъгъла на рамката и да поставите два хардуера около периметъра на дългата страна на рамката и един хардуер на късата страна.
Хардуерът е фиксиран с винтове.
Винтовете се затягат плътно с помощта на отвертка.
Рамката на слънчевата батерия е готова. Преди да поставите соларни клетки, е необходимо да почистите стъклото от прах.

Избор и запояване на соларни клетки

В момента търгът на eBay предлага огромна гама от продукти за сами да направите слънчеви панели.



Комплектът слънчеви клетки включва набор от 36 поликристални силициеви клетки, проводници и шини на клетките, диоди на Шотке и писалка с киселина за запояване

Тъй като соларната батерия „направи си сам“ е почти 4 пъти по-евтина от готовата, правенето й сами е значително спестяване на разходи. Можете да закупите слънчеви клетки от eBay, които имат дефекти, но все пак остават функционални, така че цената на слънчев панел може да бъде намалена значително, ако можете да дарите допълнително външен видбатерии.



Повредените фотоклетки не губят своята функционалност

За първи опит е по-добре да закупите комплекти за изработване на слънчеви панели; в продажба има слънчеви клетки със запоени проводници. Запояването на контакти е доста сложен процес, чиято сложност се усложнява от крехкостта на слънчевите клетки.

Ако сте закупили силиконови елементи без проводници, първо трябва да запоявате контактите.

Ето как изглежда клетка от поликристален силиций без проводници.
Проводниците се изрязват с помощта на картонена заготовка.
Необходимо е внимателно да поставите проводника върху фотоклетката.
Нанесете спояваща киселина и припой върху зоната на запояване. За удобство проводникът е фиксиран от едната страна с тежък предмет.
В това положение е необходимо внимателно да запоите проводника към фотоклетката. Докато запоявате, не натискайте кристала, защото е много крехък.

Запояването на елементи е доста трудна работа. Ако не можете да получите нормална връзка, трябва да повторите работата. Според стандартите сребърното покритие върху проводник трябва да издържи 3 цикъла на запояване при приемливи термични условия, но на практика се сблъсквате с факта, че покритието е унищожено. Разрушаването на сребърното покритие възниква поради използването на поялници с нерегулирана мощност (65 W), това може да се избегне, ако намалите мощността, както следва - трябва да включите гнездо с крушка от 100 W последователно със запояване желязо. Номиналната мощност на нерегулиран поялник е твърде висока за запояване на силициеви контакти.

Дори ако продавачите на проводници твърдят, че има спойка върху конектора, по-добре е да го приложите допълнително. Когато запоявате, опитайте се да боравите внимателно с елементите, когато минимални усилияспукват се; Не подреждайте елементите в купчина; теглото може да доведе до напукване на долните елементи.

Сглобяване и запояване на соларна батерия

Когато сглобявате слънчева батерия сами за първи път, по-добре е да използвате субстрат за маркиране, който ще ви помогне да позиционирате елементите точно на определено разстояние един от друг (5 mm).



Маркиращ субстрат за слънчеви батерийни клетки

Основата е изработена от лист шперплат с ъглови маркировки. След запояване към всеки елемент от обратната страна се закрепва парче монтажна лента; просто натиснете задния панел към лентата и всички елементи се прехвърлят.



Монтажна лента, използвана за монтаж на гърба на соларната клетка

При този тип закрепване самите елементи не са допълнително уплътнени, те могат да се разширяват свободно под въздействието на температурата, това няма да повреди слънчевата батерия или да счупи контактите и елементите. Само свързващите части на конструкцията могат да бъдат запечатани. Този тип закрепване е по-подходящ за прототипи, но трудно може да гарантира дълготрайна работа в полеви условия.

Планът за последователно сглобяване на батерията изглежда така:

Подредете елементите върху стъклена повърхност. Между елементите трябва да има разстояние, което да позволява свободна промяна на размерите, без да се наранява конструкцията. Елементите трябва да бъдат притиснати с тежести.
Извършваме запояване съгласно електрическата схема по-долу. „Положителните“ токопроводящи пътища са разположени от предната страна на елементите, „отрицателните“ - от задната страна.
Преди запояване трябва да приложите флюс и спойка, след което внимателно да запоите сребърните контакти.
Всички слънчеви клетки са свързани по този принцип.
Контактите на външните елементи се извеждат към шината съответно на „плюс“ и „минус“. Шината използва по-широкия сребърен проводник, който се намира в комплекта соларни клетки.
Също така препоръчваме да премахнете „средната“ точка, с нейна помощ са инсталирани два допълнителни шунтиращи диода.
Терминалът също е монтиран от външната страна на рамката.
Ето как изглежда диаграмата на свързващите елементи без показана средна точка.
Ето как изглежда клемната лента с показана „средна“ точка. „Средната“ точка ви позволява да инсталирате шунт диод на всяка половина на батерията, което ще предотврати разреждането на батерията, когато осветлението намалее или едната половина е затъмнена.
Снимката показва байпасен диод на "положителния" изход, той издържа на разреждането на батериите през батерията през нощта и на разреждането на други батерии по време на частична тъмнина.
Най-често диодите на Шотке се използват като шунтови диоди. Те осигуряват по-малко загуби в общата мощност на електрическата верига.
Може да се използва като тоководещи проводници кабел за високоговорителв силиконова изолация. За изолация можете да използвате тръби от капковото.
Всички проводници трябва да бъдат здраво фиксирани със силикон.
Елементите могат да бъдат свързани последователно (вижте снимката), а не чрез обща шина, тогава 2-ри и 4-ти ред трябва да се завъртят на 1800 спрямо 1-ви ред.

Основните проблеми при сглобяването на соларен панел са свързани с качеството на запояване на контактите, така че експертите предлагат да го тествате преди запечатването на панела.



Тестване на панела преди пломбиране, мрежово напрежение 14 волта, пикова мощност 65 W

Тестването може да се извърши след запояване на всяка група елементи. Ако обърнете внимание на снимките в майсторския клас, тогава частта от масата под слънчевите елементи е изрязана. Това е направено умишлено, за да се определи функционалността на електрическата мрежа след запояване на контактите.

Запечатване на соларния панел

Уплътняване на слънчеви панели с самопроизводство- Това е най-спорният въпрос сред експертите. От една страна, уплътнителните панели са необходими за увеличаване на издръжливостта; те винаги се използват в промишленото производство. За запечатване чуждестранните експерти препоръчват използването на епоксидно съединение "Sylgard 184", което дава прозрачна полимеризирана високоеластична повърхност. Цената на "Sylgard 184" в eBay е около $40.



Уплътнител с висока степен на еластичност “Sylgard 184”

От друга страна, ако не искате да носите допълнителни разходи, е напълно възможно да използвате силиконов уплътнител. В този случай обаче не трябва да запълвате напълно елементите, за да избегнете евентуалната им повреда по време на работа. В този случай елементите могат да се закрепят към задния панел със силикон и да се уплътнят само ръбовете на конструкцията. Трудно е да се каже колко ефективно е такова уплътнение, но не препоръчваме използването на непрепоръчителни хидроизолационни мастики; вероятността от счупване на контакти и елементи е много висока.

Преди да започнете запечатването, е необходимо да подготвите сместа Sylgard 184.
Първо се запълват фугите на елементите. Сместа трябва да стегне, за да закрепи елементите към стъклото.
След закрепването на елементите се прави непрекъснат полимеризиращ слой еластичен уплътнител, който може да се разпредели с четка.
Ето как изглежда повърхността след нанасяне на уплътнителя. Уплътняващият слой трябва да изсъхне. След пълно изсъхване можете да покриете слънчевия панел със задния панел.
Ето как изглежда предната страна на домашен слънчев панел след запечатване.

Схема на домашно захранване

Домашните електрозахранващи системи, използващи слънчеви панели, обикновено се наричат ​​фотоволтаични системи, тоест системи, които генерират енергия, използвайки фотоелектрическия ефект. Разглеждат се три фотоволтаични системи за индивидуални жилищни сгради: автономна системазахранване с енергия, хибридна фотоволтаична система с батерии и мрежа, фотоволтаична система без батерии, свързана към централна системаенергоснабдяване.

Всяка от системите има своето предназначение и предимства, но най-често в жилищни сградиизползват се фотоволтаични системи с резервни батерии и връзка към централизирана електрическа мрежа. Електрическата мрежа се захранва от слънчеви панели, на тъмно от батерии, а когато са разредени - от централната електрическа мрежа. В труднодостъпни райони, където няма централна мрежа, напр резервен източникЗа захранване с енергия се използват генератори на течно гориво.

По-икономична алтернатива на хибридна система за захранване от батерии и мрежа би била слънчева система без батерии, свързана към централната мрежа. Електричеството се захранва от слънчеви панели, а през нощта мрежата се захранва от централната мрежа. Такава мрежа е по-приложима за институции, тъй като в жилищните сгради по-голямата част от енергията се консумира вечер.



Схеми на три вида фотоволтаични системи

Нека да разгледаме типична инсталация на фотоволтаична система с батерии. Слънчевите панели, които са свързани чрез съединителна кутия, действат като генератор на електричество. След това в мрежата е инсталиран слънчев контролер за зареждане, за да се избегнат къси съединения по време на пиково натоварване. Електричеството се акумулира в резервни батерии и също се доставя чрез инвертор на потребителите: осветление, домакински уреди, електрически печки и евентуално се използва за затопляне на вода. За инсталиране на отоплителна система е по-ефективно да се използват слънчеви колектори, които принадлежат към алтернативната слънчева технология.



Хибридна батерийно-мрежова фотоволтаична система с променлив ток

Има два вида електрически мрежи, използвани във фотоволтаичните системи: DC и AC. Използването на мрежа с променлив ток ви позволява да поставите електрически консуматори на разстояние над 10-15 m, както и да осигурите условно неограничено натоварване на мрежата.

За частна жилищна сграда обикновено се използват следните компоненти на фотоволтаична система:

  • общата мощност на слънчевите панели трябва да бъде 1000 W, те ще осигурят генериране на около 5 kWh;
  • батерии с общ капацитет 800 A/h при напрежение 12 V;
  • инверторът трябва да е с номинална мощност 3 kW с пиково натоварване до 6 kW, входно напрежение 24-48 V;
  • соларен контролер за разряд 40-50 A при напрежение 24 V;
  • непрекъсваемо захранване за осигуряване на краткотрайно зареждане с ток до 150 A.

По този начин за фотоволтаична система за захранване ще ви трябват 15 панела с 36 елемента, чийто пример за монтаж е даден в майсторския клас. Всеки панел осигурява обща мощност от 65 вата. Слънчевите батерии на базата на монокристали ще бъдат по-мощни. например, слънчев панелот 40 монокристала има пикова мощност от 160 W, но такива панели са чувствителни към облачно време и облачност. В този случай слънчевите панели, базирани на поликристални модули, са оптимални за използване в северната част на Русия.

Дълго време слънчевите панели бяха или обемисти панели за сателити и космически станции, или слънчеви клетки с ниска мощност за джобни калкулатори. Това се дължи на примитивността на първите монокристални силициеви слънчеви клетки: те не само имаха ниска ефективност (не повече от 25% на теория, на практика - около 7%), но също така значително загубиха ефективност, когато ъгълът на падане на светлината се отклони от 90˚. Като се има предвид, че в Европа при облачно време специфичната мощност на слънчевата радиация може да падне под 100 W/m 2, бяха необходими твърде големи площи от слънчеви панели, за да се получи значителна мощност. Следователно първите слънчеви електроцентрали са построени само в условия на максимална светлинна мощност и ясно време, тоест в пустини близо до екватора.

Значителен пробив в създаването на фотоклетки върна интереса към слънчевата енергия: например най-евтините и достъпни клетки от поликристален силиций, въпреки че имат по-ниска ефективност от монокристалните, също са по-малко чувствителни към условията на работа. Слънчев панел, базиран на поликристални пластини, ще произведе достатъчно стабилно напрежение при частично облачни условия. По-модерните слънчеви клетки, базирани на галиев арсенид, имат ефективност до 40%, но са твърде скъпи, за да направите сами слънчева клетка.

Видеото разказва за идеята за изграждане на слънчева батерия и нейната реализация

Струва ли си да се прави?

В много случаи слънчевият панел ще бъде много полезно: например собственикът на частна къща или вила, разположена далеч от електрическата мрежа, може дори да използва компактен панел, за да поддържа телефона си зареден и да свързва потребители с ниска мощност като хладилници за автомобили.

За тази цел се произвеждат и продават готови компактни панели, изработени под формата на бързо сгъваеми възли върху основа от синтетичен плат. В централна Русия такъв панел с размери около 30x40 cm може да осигури мощност в рамките на 5 W при напрежение 12 V.

По-голяма батерия ще може да осигури до 100 вата електрическа мощност. Изглежда, че това не е толкова много, но си струва да си припомним принципа на работа на малките: в тях целият товар се захранва чрез импулсен преобразувател от батерия от батерии, които се зареждат от вятърна мелница с ниска мощност. Това дава възможност за използване на по-мощни консуматори.

Използването на подобен принцип при изграждането на домашна слънчева електроцентрала я прави по-изгодна от вятърна турбина: през лятото слънцето грее през по-голямата част от деня, за разлика от непостоянния и често отсъстващ вятър. Поради тази причина батериите ще могат да се зареждат много по-бързо през деня, а самият соларен панел е много по-лесен за инсталиране от такъв, изискващ висока мачта.

Също така има смисъл да се използва слънчева батерия само като източник на аварийно захранване. Например, ако газов котел за отопление с циркулационни помпи, когато захранването е изключено, можете да използвате импулсен преобразувател (инвертор), за да ги захранвате от батерии, които се зареждат от соларен панел, поддържайки отоплителната система работеща.

Телевизионен сюжет по тази тема

За да се грижи за околната среда и да пести пари, човечеството започна да използва алтернативни източнициенергия, която по-специално включва слънчеви панели. Купуването на такова удоволствие ще бъде доста скъпо, но не е трудно да направите това устройство със собствените си ръце. Ето защо няма да ви навреди да научите как сами да направите слънчев панел. Това ще бъде обсъдено в нашата статия.

Слънчевите батерии са устройства, които генерират електричество с помощта на фотоклетки.

Преди да поговорим за това как да направите слънчева батерия със собствените си ръце, трябва да разберете структурата и принципите на нейната работа. Соларната батерия включва фотоклетки, свързани последователно и паралелно, батерия, която съхранява електричество, инвертор, който преобразува D.C.в променлива и контролер, който следи зареждането и разреждането на батерията.

Обикновено слънчевите клетки се правят от силиций, но почистването му е скъпо, така че напоследъкзапочва да използва елементи като индий, мед, селен.

Всяка фотоклетка е отделна клетка, която генерира електричество. Клетките са свързани помежду си и образуват едно поле, чиято площ определя мощността на батерията. Тоест, колкото повече фотоклетки, толкова повече електричество се генерира.

За да направите слънчев панел със собствените си ръце у дома, трябва да разберете същността на такова явление като фотоелектричния ефект. Фотоклетката е силиконова плоча, която, когато светлината я удари, изхвърля електрон от последното енергийно ниво на силициевите атоми. Движението на поток от такива електрони произвежда постоянен ток, който впоследствие се преобразува в променлив ток. Това е феноменът на фотоелектричния ефект.

Предимства

Слънчевите панели имат следните предимства:

  • екологично чисти;
  • издръжливост;
  • безшумна работа;
  • лекота на производство и монтаж;
  • независимост на електрозахранването от разпределителната мрежа;
  • неподвижност на частите на устройството;
  • малки финансови разходи;
  • леко тегло;
  • работят без механични преобразуватели.

Разновидности

Слънчевите батерии са разделени на следните типове.

Силиций

Силицият е най-популярният материал за батерии.

Силиконовите батерии също се разделят на:

  1. Монокристални: Тези батерии използват много чист силиций.
  2. Поликристален (по-евтин от монокристалния): поликристалите се получават чрез постепенно охлаждане на силиций.

филм

Такива батерии са разделени на следните видове:

  1. На базата на кадмиев телурид (10% ефективност): кадмият има висок коефициент на поглъщане на светлина, което позволява да се използва в производството на батерии.
  2. На базата на меден селенид - индий: ефективността е по-висока от предишните.
  3. Полимер.

Слънчеви батерии от полимери започнаха да се произвеждат сравнително наскоро, обикновено за това се използват полимерни филми, около 100 nm. Въпреки ефективността от 5%, полимерните батерии имат своите предимства: ниска цена на материала, екологичност, еластичност.

Аморфен

Ефективността на аморфните батерии е 5%. Такива панели са направени от силан (водороден силиций) на принципа на филмовите батерии, така че могат да бъдат класифицирани както като силиций, така и като филм. Аморфните батерии са еластични, генерират електричество дори при лошо време и абсорбират светлината по-добре от другите панели.

Материали

За да направите слънчева батерия, ще ви трябват следните материали:

  • фотоклетки;
  • алуминиеви ъгли;
  • диоди на Шотки;
  • силиконови уплътнители;
  • проводници;
  • монтажни винтове и хардуер;
  • поликарбонатен лист/плексиглас;
  • оборудване за запояване.

Тези материали са необходими, за да направите слънчева батерия със собствените си ръце.

Избор на фотоклетки

За да направите слънчева батерия за вашия дом със собствените си ръце, трябва да изберете правилните фотоклетки. Последните се делят на монокристални, поликристални и аморфни.

Ефективността на първите е 13%, но такива фотоклетки са неефективни при лошо време и изглеждат като ярки сини квадратчета. Поликристалните слънчеви клетки са способни да генерират електричество дори при лошо време, въпреки че ефективността им е само 9%, на външен вид са по-тъмни от монокристалните и са изрязани по краищата. Аморфните фотоклетки са изработени от гъвкав силиций, тяхната ефективност е 10%, тяхната производителност не зависи от климатичните условия, но производството на такива клетки е твърде скъпо, така че те се използват рядко.

Ако планирате да използвате електричество, генерирано от фотоволтаични клетки във вашата дача, съветваме ви да сглобите слънчева батерия със собствените си ръце от поликристални клетки, тъй като тяхната ефективност е достатъчна за вашите цели.

Трябва да купувате фотоклетки от една и съща марка, тъй като фотоклетките от няколко марки могат да бъдат много различни - това може да причини проблеми с монтажа на батерията и нейното функциониране. Трябва да се помни, че количеството енергия, произведено от клетка, е право пропорционално на нейния размер, тоест колкото по-голяма е фотоклетката, толкова повече електричество произвежда; Напрежението на клетка зависи от нейния тип, а не от нейния размер.

Количеството произведен ток се определя от размерите на най-малката фотоклетка, така че трябва да закупите фотоклетки със същия размер. Разбира се, не трябва да купувате евтини продукти, защото това означава, че те не са тествани. Освен това не трябва да купувате фотоклетки, покрити с восък (много производители покриват фотоклетките с восък, за да предпазят продуктите по време на транспортиране): отстраняването му може да повреди фотоклетката.

Изчисления и проект

Инсталирането на слънчев панел със собствените си ръце не е трудна задача, основното е да подходите към нея отговорно. За да направите слънчев панел със собствените си ръце, трябва да изчислите дневната консумация на електроенергия, след което да разберете средната дневна стойност слънчево времевъв вашия район и изчислете необходимата мощност. Така ще стане ясно колко клетки и какъв размер трябва да закупите. В крайна сметка, както бе споменато по-горе, токът, генериран от клетката, зависи от нейните размери.

Познавайки необходимия размер на клетките и техния брой, трябва да изчислите размерите и теглото на панела, след което трябва да разберете дали покривът или друго място, където планирате да инсталирате слънчевата батерия, ще поддържа планираната конструкция.

Когато инсталирате панела, трябва не само да изберете най-слънчевото място, но и да се опитате да го фиксирате под прав ъгъл спрямо слънчевите лъчи.

Етапи на работа

Рамка

Преди да започнете да правите слънчев панел със собствените си ръце, трябва да изградите рамка за него. Предпазва батерията от повреди, влага и прах.

Корпусът е сглобен от влагоустойчив материал: шперплат, покрит с влагоотблъскващ агент, или алуминиеви ъгли, към които е залепен плексиглас или поликарбонат със силиконов уплътнител.

В този случай е необходимо да се поддържат вдлъбнатини между елементите (3-4 mm), тъй като е необходимо да се вземе предвид разширяването на материала с повишаване на температурата.

Елементи за запояване

Фотоклетките са разположени отпред на прозрачната повърхност, така че разстоянието между тях от всички страни да е 5 mm: това отчита възможното разширяване на фотоклетките при повишаване на температурата.

Преобразувателите с два полюса са фиксирани: положителен и отрицателен. Ако искате да увеличите напрежението, свържете елементите последователно, ако токът - паралелно.

За да се избегне разреждането на батерията през нощта, диодът на Шотки е включен в една верига, състояща се от всички необходими части, свързвайки го с положителния проводник. След това всички елементи се запояват заедно.

Сглобяване

В готовата рамка се поставят запоени преобразуватели, фотоклетките се нанасят върху силикон - всичко това се покрива със слой от дървесни влакна, затваря се с капак, а ставите на частите се обработват с уплътнител.

Дори градски жител може да направи и постави слънчев панел на балкона със собствените си ръце. Желателно е балконът да бъде остъклен и изолиран.
Така че разбрахме как да направим слънчева батерия у дома, оказа се, че изобщо не е трудно.

Идеи от скрап материали

Можете да направите слънчева батерия със собствените си ръце от скрап материали. Нека да разгледаме най-популярните опции.

Мнозина ще бъдат изненадани да научат, че фолиото може да се използва, за да направите слънчева батерия със собствените си ръце. Всъщност това не е изненадващо, защото фолиото увеличава отразяващата способност на материалите. Например, за да се намали прегряването на панелите, те се поставят върху фолио.

Как да си направим слънчев панел от фолио?

Ще ни трябва:

  • 2 „крокодила“;
  • медно фолио;
  • мултиметър;
  • сол;
  • празна пластмасова бутилка без гърло;
  • електрическа фурна;
  • бормашина.

След като почистите медния лист и измиете ръцете си, отрежете парче фолио, поставете го върху горещ електрически котлон, загрейте го за половин час, като наблюдавате почерняването, след това махнете фолиото от печката, оставете го да изстине и вижте как парчетата отлепете от листа. След нагряване оксидният филм изчезва, така че черният оксид може да бъде внимателно отстранен с вода.

След това се изрязва второ парче фолио със същия размер като първото, двете части се прегъват и се спускат в бутилката, така че да няма шанс да се докоснат.

Фолиото може да се използва и за отопление. За да направите това, трябва да го издърпате върху рамка, към която след това трябва да свържете маркучи, свързани например към лейка с вода.

Така че научихме как да направите сами слънчев панел за вашия дом от фолио.

Много хора имат стари транзистори, които лежат у дома, но не всеки знае, че те са доста подходящи за правене на слънчева батерия за градината със собствените си ръце. Фотоклетката в този случай е полупроводникова пластина, разположена вътре в транзистора. Как да направите слънчева батерия от транзистори със собствените си ръце? Първо трябва да отворите транзистора, за което е достатъчно да отрежете капака, за да видим плочата: тя е малка по размер, което обяснява ниската ефективност на соларните клетки, направени от транзистори.

След това трябва да проверите транзистора. За да направим това, използваме мултицет: свързваме устройството към транзистор с добре осветена светлина p-n преходи измервайте тока, мултицетът трябва да записва ток от няколко части от милиампера до 1 или малко повече; След това превключете устройството в режим на измерване на напрежението, мултиметърът трябва да извежда десети от волта.

Поставяме преминалите теста транзистори в корпус, например листова пластмаса, и ги запояваме. Можете да направите такава слънчева батерия със собствените си ръце у дома и да я използвате за зареждане на батерии и радиостанции с ниска мощност.

Старите диоди също са подходящи за сглобяване на батерии. Да направите слънчева батерия със собствените си ръце от диоди изобщо не е трудно. Трябва да отворите диода, излагайки кристала, който е фотоклетка, след което загрейте диода за 20 секунди газов котлон, и когато спойката се разтопи, отстранете кристала. Остава само да запоите отстранените кристали към тялото.

Мощността на такива батерии е малка, но е достатъчна за захранване на малки светодиоди.

Тази възможност да направите слънчева батерия със собствените си ръце от импровизирани материали ще изглежда много странна за повечето, но да направите слънчева батерия със собствените си ръце от бирени кутии е проста и евтина.

Ще направим тялото от шперплат, върху който ще поставим поликарбонат или плексиглас; върху задната повърхност на шперплата ще закрепим пенопласт или стъклена вата за изолация. Алуминиевите кутии ще служат като фотоклетки. Важно е да изберете алуминиеви кутии, тъй като алуминият е по-малко податлив на корозия, отколкото например желязото и има по-добър топлообмен.

След това се правят дупки в дъното на кутиите, капакът се отрязва и ненужните елементи се сгъват, за да се осигури по-добра циркулация на въздуха. След това трябва да почистите бурканите от мазнини и мръсотия специални средства, не съдържат киселина. След това трябва да затворите херметически бурканите заедно: със силиконов гел, който може да издържи високи температури, или поялник. Не забравяйте да изсушите залепените кутии много добре в неподвижно положение.

След като прикрепихме кутиите към тялото, ги боядисваме в черно и покриваме конструкцията с плексиглас или поликарбонат. Такава батерия е способна да загрява вода или въздух и след това да я доставя в стаята.

Разгледахме опции за това как да направите слънчев панел със собствените си ръце. Надяваме се, че сега няма да имате въпрос как да направите слънчева батерия.

видео

Как да направите слънчеви панели със собствените си ръце - видео урок.

Направата на слънчев панел у дома всъщност не е толкова трудна. Достатъчно е да се запасите с необходимите компоненти и набор от подходящи инструменти. И основното нещо, което се изисква за тези цели, са, разбира се, самите фотоклетки. В крайна сметка те са в основата на всеки фотопанел, който генерира електрически ток.

Материали

Има два начина да получите фотоклетки: купете ги или ги вземете от стари продукти. В последния случай градинските фенери със слънчева енергия обикновено се разглобяват за резервни части. Използват се и стари калкулатори, но трябва да запомните, че производителността на техните фотоклетки е изключително ниска. Ето защо, ако не искате да купувате нови фотоклетки (или да ги търсите в специализирани магазини), тогава най-доброто решение– градински фенери.

Но си струва да се има предвид, че магазините продават клетки с проводници, които вече са запоени към тях, което в крайна сметка ще доведе до значителни спестявания на време и усилия на ниска цена. Освен това в комплектите фотоклетките вече са сортирани по параметри и това ви позволява точно да изчислите предварително изходните данни на бъдещия панел, сглобен със собствените си ръце.

Когато купувате, трябва да изберете елементи от клас А или поне B. Това са първият и вторият клас силициеви клетки. Клас А означава клетки с най-високо качество, без никакви дефекти, клас B означава клетки с малки микродефекти. B-клетките са значително по-евтини и производителността им не е много по-ниска. Ето защо, ако искате да спестите пари, трябва да им обърнете внимание; те ще бъдат достатъчни за вашия дом.

Също така, самостоятелното сглобяване на слънчева батерия ще изисква свързващи елементи, с други думи, тънки посребрени проводници за свързване на всички фотоклетки в едно. Ще ви трябва и оборудване за запояване (и добри умения за работа с него, тъй като запояването на силициеви клетки е много трудоемка и сложна задача).

И накрая, имате нужда от издръжлив субстрат, върху който ще бъдат разположени фотоклетките, силиконов уплътнител за запечатването им и диоди (диоди на Шотки), за да създадете „заключващ ефект“ във веригата. С други думи, да се гарантира, че в слънчевата батерия няма да възникнат обратни токове, когато повърхността на клетките е затъмнена.

Сглобяване

Първи етап – запояване на фотоклетки. Или ще трябва сами да запоявате проводниците към клетките, което е изпълнено с дълга и трудоемка работа и е възможно повреда на някои от елементите (те са много крехки и моментално ще се спукат от прегряване с поялник) . Или ще бъде достатъчно просто да свържете проводниците на клетките един към друг според избраната схема. Домашно направен слънчев панел може да се сглоби според различни схеми, всичко зависи от необходимите изходни параметри и първоначалните данни на избраните фотоклетки. Между другото, когато сами запоявате силициеви клетки, трябва да запомните, че никога не трябва да ги подреждате една върху друга, тъй като крехките елементи ще се спукат под тежестта.

Втори етап – поставяне на фотоклетките върху основата. На прозрачен закалено стъклоФотоклетките със запоени към тях проводници са разположени и свързани съгласно схемата. Те трябва да бъдат поставени, първо, с лицето надолу (върху стъклото) и второ, с интервал от приблизително 5 mm. Това е необходимо, за да се компенсира топлинното разширение/свиване на слънчевите клетки и ще ни позволи да произведем слънчева батерия, която ще работи не по-малко ефективно от фабричните си колеги. Когато са запоени, външните слънчеви клетки са свързани към шините (по-дебели проводници, между другото, също присъстват в готови комплекти), а „плюсът“ и „минусът“ на батериите се извеждат.

Трети етап - проверка на спойките. След като сглобите батерията според схемата (не забравяйте за блокиращите диоди на Шотки!), трябва да проверите нейната функционалност и да оцените нейната производителност. Ако бъдат открити дефекти, те трябва да бъдат незабавно отстранени (дори ако това изисква повторно сглобяване на панела). В противен случай просто няма да е възможно да се направи слънчева батерия, която да работи нормално.

Четвърти етап – запечатване. Тук има няколко варианта. Първо можете да фиксирате елементите с уплътнител по ръбовете и в средата (така че да не се движат), а след това да запълните празнините между тях. Или можете да използвате специална леярска смес за слънчеви панели (продава се и в специализирани магазини).

Това съединение е двукомпонентен състав, който се нанася непосредствено преди употреба и внимателно се нанася с четка върху фотоклетките. След втвърдяване образува абсолютно равна, запечатана и много издръжлива повърхност. Ако използвате такова съединение у дома, дори не е нужно да правите заден капак за фотопанела (ако панелът ще се използва например на балкон).

Допълнително оборудване

Изработването на слънчеви панели със собствените си ръце всъщност не приключва, когато монтажът приключи. В крайна сметка получената енергия трябва да се използва. И това ще изисква допълнително оборудване, по-специално батерии и контролери за зареждане. Батерията ще е необходима за съхраняване на заряда и използване през нощта или при облачно време. Контролерът е необходим за регулиране на процеса на зареждане и предотвратяване на презареждане или дълбоко разреждане.

Що се отнася до употребата, по-добре е да свържете икономичен 12-волтов товар към самостоятелно сглобена слънчева батерия. В този случай не е необходим инвертор за преобразуване на постоянен фототок в променлив ток. От домашна слънчева батерия можете да захранвате напр. LED подсветкаили енергоспестяващи крушки.

Всъщност можете сами да направите пълноценна слънчева батерия у дома, основното е да изчислите предварително колко потребители ще се захранват от нея и да изберете подходящия брой фотоклетки. Също така трябва да помислите къде да инсталирате батерията, така че да генерира фототок най-ефективно.

За съжаление слънчевите панели не са евтини, така че можете сами да сглобите домашен слънчев панел. За

За да направим слънчева батерия, която използваме прости инструментии евтини скрап материали, за да се направи мощна и, най-важното, евтина слънчева батерия.

Какво е слънчева батерия? и с какво се яде.

Слънчевата батерия е контейнер, състоящ се от слънчеви клетки.

Слънчевите клетки извършват цялата работа по преобразуването на слънчевата енергия в електричество. За съжаление, за да получите достатъчно мощност за практическа употреба, имате нужда от доста слънчеви клетки.
Освен това слънчевите клетки са много крехки. Затова те се комбинират в слънчева батерия.
Слънчевата клетка съдържа достатъчно слънчеви клетки, за да произвежда висока мощност и предпазва клетките от повреда.

Трудности, които възникват, когато сами правите слънчева батерия:

Основното препятствие при производството на слънчеви клетки е закупуването на слънчеви клетки на разумна цена.

Новите слънчеви клетки са много скъпи и трудно се намират в нормални количества на всяка цена.

Дефектни и повредени слънчеви клетки се предлагат в eBay и на други места за много по-малко.

Соларните клетки от втори клас биха могли да се използват за направата на слънчева клетка.


За да произведем слънчева батерия възможно най-евтино, ние използваме дефектни елементи и ги закупуваме, например, от eBay.

За да направя слънчевата клетка, купих няколко блока монокристални слънчеви клетки 3x6 инча.
За да направите слънчева батерия, трябва да свържете 36 от тези елементи последователно.
Всеки елемент генерира около 0,5V. 36 клетки, свързани последователно, ще ни дадат около 18V, което ще бъде достатъчно за зареждане на 12V батерии. (Да, това високо напрежение наистина е необходимо за ефективно зареждане на 12V батерии).

Този тип слънчеви клетки са тънки като хартия, крехки и чупливи като стъкло. Много лесно се повредят. Продавачът на тези артикули потопи комплекти от 18 бр. във восък за стабилизиране и доставка без повреди. Восъкът е главоболие за премахване. Ако имате възможност, потърсете предмети, които не са покрити с восък. Но не забравяйте, че те могат да претърпят повече щети по време на транспортиране.

Имайте предвид, че моите елементи вече имат запоени проводници. Търсете елементи с вече запоени проводници. Дори и с тези елементи, трябва да сте готови да свършите много работа с поялника. Ако купувате елементи без проводници, пригответе се да работите 2-3 пъти повече с поялник. Накратко, по-добре е да плащате за вече запоени проводници.

Купих и няколко комплекта елементи без восък от друг продавач. Тези артикули бяха опаковани в пластмасова кутия. Те се мотаеха в кутията и се счупиха малко по страните и ъглите. Незначителните чипове нямат голямо значение. Те няма да могат да намалят силата на елемента достатъчно, за да трябва да се тревожат за него. Елементите, които купих, трябва да са достатъчни за сглобяването на два слънчеви панела. Знаейки, че вероятно ще счупя двойка при сглобяването, затова купих малко повече.

Слънчевите клетки се продават в широка гама от форми и размери. Можете да използвате по-големи или по-малки от моите 3x6 инча. Просто запомни:

Елементи от един и същи тип произвеждат едно и също напрежение, независимо от техния размер. Следователно, за да се получи дадено напрежение, винаги ще са необходими същия брой елементи.
- По-големите елементи могат да генерират повече ток, а по-малките елементи могат да генерират по-малко ток.
- Общата мощност на вашата батерия се определя от нейното напрежение, умножено по генерирания ток.

Използването на по-големи клетки ще ви позволи да получите повече мощност при същото напрежение, но батерията ще бъде по-голяма и по-тежка. Използването на по-малки клетки ще направи батерията по-малка и по-лека, но няма да осигури същата мощност.

Също така си струва да се отбележи, че използването на различни по размер клетки в една и съща батерия е лоша идея. Причината е, че максималният ток, генериран от вашата батерия, ще бъде ограничен от тока на най-малката клетка, а по-големите клетки няма да работят с пълния си капацитет.

Слънчевите клетки, които избрах, са с размери 3 x 6 инча и могат да генерират приблизително 3 ампера ток. Планирам да свържа 36 от тези клетки последователно, за да получа напрежение малко над 18 волта. Резултатът трябва да бъде батерия, способна да достави около 60 вата мощност при ярка слънчева светлина.

Не звучи особено впечатляващо, но все пак е по-добре от нищо. Освен това това е 60 W всеки ден, когато грее слънце. Тази енергия ще се използва за зареждане на батерията, която ще се използва за захранване на светлини и малко оборудване само няколко часа след свечеряване.

Корпусът на слънчевия панел е плитка кутия от шперплат, за да се предотврати засенчването на страните на слънчевите клетки, когато слънцето грее под ъгъл. Може да бъде направен от 3/8-инчов шперплат с 3/4-инчови ръбове на летвата. Страните са залепени и завинтени на място.

Батерията ще съдържа 36 клетки с размери 3x6 инча.
Разделяме ги на две групи по 18 бр. само за да ги направи по-лесни за запояване в бъдеще. Оттук и централната лента в средата на чекмеджето.

Малка скица, показваща размерите на соларен панел.

Всички размери са в инчове. Перлите с дебелина 3/4 инча обикалят целия лист шперплат. Същата страна отива в центъра и разделя батерията на две части.

Изглед на една от половинките на бъдещата ми батерия.

Тази половина ще съдържа първата група от 18 елемента. Обърнете внимание на малките дупки отстрани. Това ще бъде долната част на батерията (горната част е отдолу на снимката). Това са вентилационни отвори, предназначени да изравнят въздушното налягане вътре и извън слънчевия панел и служат за отстраняване на влагата. Тези дупки трябва да са само в долната част на батерията, в противен случай дъждът и росата ще попаднат вътре. В централната разделителна лента трябва да се направят същите вентилационни отвори.

Не е необходимо да се използват перфорирани листове от фазер, случайно имах такива под ръка. Всеки тънък, твърд и непроводим материал ще свърши работа.


За да предпазим батерията от атмосферни влияния, покриваме предната страна с плексиглас.

Снимката показва два листа плексиглас, свързани върху централната преграда. Пробиваме дупки около ръба, за да поставим плексигласа върху винтовете. Бъдете внимателни, когато пробивате дупки близо до ръба на плексигласа. Не натискайте прекалено силно, в противен случай ще се счупи, а ако го счупите, залепете счупеното парче и пробийте нова дупка недалеч от него.

Ние боядисваме всички дървени части на соларния панел на 2-3 слоя, за да ги предпазим от излагане среда. Боядисваме кутията и подложката от двете страни, отвътре и отвън.

Основата за слънчевата батерия е готова и е време да подготвим слънчевите клетки.

Както споменахме по-горе, премахването на восък от соларни клетки е истинско главоболие.

За ефективно отстраняваневосък от слънчеви клетки, използвайте следния метод:

1) Къпем слънчевите клетки в гореща вода, за да разтопим восъка и да отделим клетките една от друга. Не оставяйте водата да заври, в противен случай мехурчетата пара ще удрят яростно елементите един в друг. Врящата вода също може да бъде твърде гореща и електрическите контакти в елементите може да се счупят.

Препоръчвам да потопите елементите в студена вода и след това да ги нагреете бавно, за да предотвратите неравномерно нагряване. Пластмасови щипки и шпатула ще ви помогнат да отделите елементите, докато восъкът се топи. Опитайте се да не дърпате много силно металните проводници - те могат да се счупят.

Снимката показва окончателната версия на „инсталацията“, която използвах.
първо " гореща вана» за топене на восък е на заден план вдясно. На преден план вляво е гореща сапунена вода, а вдясно е чиста гореща вода. Температурите във всички тигани са под точката на кипене на водата. Първо разтопете восъка в отдалечен съд, прехвърлете елементите един по един в сапунена вода, за да отстраните останалия восък, след което изплакнете чиста вода.

2) Поставете елементите върху кърпа, за да изсъхнат. Можете да сменяте сапуна и водата за изплакване по-често. Само не изливайте използваната вода в канала, защото... восъкът ще се втвърди и ще запуши канала. Този процес премахва почти целия восък от слънчевите клетки. Само на някои остават тънки филми, но това няма да попречи на запояването и работата на елементите. Измиването с разтворител вероятно ще премахне останалия восък, но може да бъде опасно и миризливо.

Няколко отделени и почистени соларни клетки се подсушават върху кърпа. Веднъж отделени и защитният восък отстранен, тяхната крехкост ги прави изненадващо трудни за боравене и съхранение, оставяйки ги във восъка, докато не сте готови да ги инсталирате в слънчевия масив.

Изработка на основа за слънчева батерия. Време е да ги монтирам.

Начертаваме решетка на всяка основа, за да опростим процеса на инсталиране на всеки елемент.
Поставяме елементите върху тази решетка със задната страна нагоре, така че да могат да бъдат запоени заедно. Всичките 18 клетки за всяка половина на батерията трябва да бъдат свързани последователно, след което двете половини също трябва да бъдат свързани последователно, за да се получи необходимото напрежение.

Запояването на елементите е трудно в началото. Започнете само с два елемента. Поставете свързващите проводници на единия от тях така, че да пресичат точките за запояване на гърба на другия. Не забравяйте да се уверите, че разстоянието между елементите съответства на маркировките.

За запояване използваме маломощен поялник и прътов припой с колофоново ядро.

Трябваше да повторим запояването, докато получим верига от 6 елемента. Запоих свързващите шини от счупените елементи към задната страна на последния елемент от веригата. Направих три такива вериги, като повторих процедурата още два пъти. Има общо 18 клетки за първата половина на батерията.

Три вериги от елементи трябва да бъдат свързани последователно. Затова завъртаме средната верига на 180 градуса спрямо другите две. Ориентацията на веригите се оказа правилна (елементите все още лежат с гърба нагоре върху субстрата). Следващата стъпка е залепването на елементите на място.

Залепването на елементите ще изисква известно умение. Нанесете малка капка силиконов уплътнител в центъра на всеки от шестте елемента на една верига. След това обръщаме веригата с лицето нагоре и поставяме елементите според маркировките, които направихме по-рано. Натиснете леко парчетата, като натиснете надолу центъра, за да ги залепите към основата. Трудности възникват главно при преобръщане на гъвкава верига от елементи. Втори чифт ръце няма да навреди тук.

Не нанасяйте твърде много лепило и не залепвайте елементите на друго място освен в центъра. Елементите и основата, върху която са монтирани, ще се разширяват, свиват, огъват и деформират при промени в температурата и влажността. Ако залепите елемент върху цялата площ, той ще се счупи с времето. Залепването само в центъра дава възможност на елементите свободно да се деформират отделно от основата. Елементите и основата могат да се деформират по различни начини и елементите няма да се счупят.

Ето напълно сглобената половина на батерията. За свързване на първата и втората верига от елементи е използвана медна оплетка от кабела.

Можете да използвате специални автобуси или дори обикновени проводници. Току-що имах кабел с медна оплетка под ръка. Правим същата връзка от обратната страна между втората и третата верига от елементи. Прикрепих жицата към основата с капка уплътнител, така че да не „ходи“ или да се огъва.

Тест на първата половина на слънчевата батерия на слънце.

При слабо слънце и мъгла тази половина генерира 9.31V. Ура! Работи! Сега трябва да направя друга половина от батерията по този начин.

След като двете основи с елементи са готови, те могат да бъдат монтирани на място в подготвената кутия и свързани.
Всяка половина се поставя на мястото си. За да закрепим основата с елементите вътре в батерията, използваме 4 малки винта.

Прекарваме проводника за свързване на половинките на батерията през един от вентилационните отвори в централната страна. Тук също няколко капки уплътнител ще ви помогнат да фиксирате проводника на едно място и да го предпазите от висене в батерията.

Всяка слънчева клетка в системата трябва да бъде оборудвана с блокиращ диод, свързан последователно с батерията.

Диодът е необходим, за да предотврати разреждането на батериите през батерията през нощта и при облачно време. Използвах 3.3A диод на Шотки. Диодите на Шотки имат много по-нисък спад на напрежението от конвенционалните диоди. Съответно ще има по-малка загуба на мощност на диода. Комплект от 25 диода 31DQ03 може да бъде закупен от eBay само за няколко долара.

Свързваме диодите към слънчевите клетки вътре в батерията.

Пробиваме дупка в долната част на батерията по-близо до върха, за да изведем проводниците. Проводниците са вързани на възел, за да не могат да бъдат издърпани от батерията, и са закрепени със същия уплътнител.

Важно е да оставите уплътнителя да изсъхне, преди да закрепим плексигласа на място. Съветвам въз основа на предишен опит. Силиконовите изпарения могат да образуват филм върху вътрешната повърхност на плексигласа и елементите, ако не оставите силикона да изсъхне на открито.

Работеща слънчева батерия. Преместваме го няколко пъти на ден, за да поддържаме ориентация към слънцето, но това не е толкова голяма трудност.

Нека изчислим разходите за производство на слънчева батерия:

Вземаме предвид само разходите за основни материали, импровизирани материали (парчета дърво, жици)

1) Слънчеви клетки, закупени от eBay за $74,00 (~ 2300 RUR)
2) Дървени парчета - $15 (~ 460 rub.)
3) Плексиглас $15 (~ 460 rub.)
4) Винтове и самонарезни винтове - $2 (~ 60 rub.)
5) Силиконов уплътнител- $3,95 (~ 150 rub.)
6) Проводници 10 $ (~ 300 rub.)
7) Диоди 2 $ (~ 60 rub.)
8) Боя 5 $ (~ 150 RUR)

Общо $126,95 (~ 3640 рубли)

За сравнение, слънчева батерия с подобна мощност промишлено производствострува около $300-600 (~ 9000-18000 рубли.

Книга в помощ

Вятърни генератори, слънчеви панели и други полезни конструкции.

Алтернативните енергийни източници – вятърът и слънцето са постоянно възобновяеми, почти вечни видове енергия.
В тази книга авторът разкрива характеристиките на съвременните преобразуватели на слънчева и вятърна енергия, техния избор, структура и монтаж. Цяла глава от книгата е посветена на нетрадиционните радиоелектронни конструкции.
Изданието е предназначено за широк кръг читатели, стремящи се към самостоятелно техническо творчество, интересуващи се от радиотехника, нетрадиционни източници на енергия, слънчеви панели и вятърни генератори в ерата на общите спестявания и оптимизиране на разходите.
Приложенията предоставят справочни данни и друга полезна информация.

Купете книга на ozon.ru

Публикации по темата