Bateria słoneczna to urządzenie, które pozwala na wytwarzanie energii elektrycznej za pomocą specjalnych ogniw fotowoltaicznych. Pomaga znacznie obniżyć koszty energii elektrycznej i uzyskać jej niewyczerpane źródło. Taką instalację można kupić nie tylko w gotowe ale zrób to sam. Panel słoneczny do domu w sektorze prywatnym to idealne rozwiązanie, aby uniknąć częstych przerw w dostawie prądu.

Informacje ogólne

Zanim zrobisz baterię słoneczną w domu, musisz szczegółowo przestudiować jej strukturę, zasadę działania, zalety i wady. Dzięki tym informacjom możesz dobrać odpowiednie komponenty, które będą działać przez długi czas i będą przydatne.

Urządzenie i zasada działania

Projekty wszystkich typów działają na zasadzie zamiany energii emitowanej przez najbliższą gwiazdę na energię elektryczną. Dzieje się tak dzięki specjalnym fotokomórkom, które łączą się w szereg i tworzą wspólną strukturę. Jako konwertery energii stosuje się krzemowe elementy półprzewodnikowe.

Zasada działania panel słoneczny:

1. Światło padające ze słońca pada na fotokomórki.
2. Wybija wolne elektrony z ostatnich orbit wszystkich atomów krzemu.
3. Z tego powodu pojawia się duża liczba wolnych elektronów, które zaczynają przemieszczać się szybko i losowo między elektrodami.
4. Wynikiem tego procesu jest generowanie prądu stałego.
5. Następnie jest szybko konwertowany na prąd zmienny i dostarczany do urządzenia odbiorczego.
6. Rozprowadza otrzymaną energię elektryczną w całym domu.

Zalety i wady

Panele słoneczne DIY mają wiele zalet w porównaniu z projektami fabrycznymi i innymi źródłami energii. Dzięki temu urządzenia szybko zyskują na popularności i są używane na całym świecie.

Wśród pozytywnych aspektów paneli słonecznych należy podkreślić:

Pomimo dużej liczby zalet panele słoneczne mają również wady. Należy je wziąć pod uwagę przed rozpoczęciem produkcji konstrukcji i jej instalacji.

Wady obejmują:

Aby gotowa konstrukcja spełniała swoje funkcje jakościowo i zapewniała ludziom wystarczającą ilość energii elektrycznej, konieczne jest jej prawidłowe wyprodukowanie. Aby to zrobić, musisz wziąć pod uwagę wiele czynników i wybrać tylko wysokiej jakości materiały.

Wymagania podstawowe

Zanim wykonasz baterię słoneczną własnymi rękami, musisz wykonać szereg działań przygotowawczych i dokładnie przestudiować wszystkie wymagania dotyczące urządzenia. Pomoże to uzyskać działającą instalację i uprościć proces instalacji.

Aby panel słoneczny działał na maksymalnym potencjale, muszą być spełnione następujące wymagania:

Materiały i narzędzia

Bardzo ważne szczegóły urządzenia są uważane za fotokomórki. Producenci oferują klientom tylko 2 ich odmiany: krzem monokrystaliczny (sprawność do 13%) i krzem polikrystaliczny (sprawność do 9%).

Pierwsza opcja nadaje się tylko do pracy przy słonecznej pogodzie, a druga - w dowolnym. Inni ważne elementy struktury są przewodnikami. Służą do łączenia ze sobą fotokomórek.

Do produkcji paneli Będziesz potrzebować następujących materiałów i narzędzi:

Procedura

Aby zrobić panele słoneczne własnymi rękami w domu, musisz postępować zgodnie z sekwencją czynności. Tylko w takim przypadku możesz uniknąć błędów i osiągnąć pożądany rezultat.

Proces produkcji paneli jest prosty i składa się z następujących kroków:

1. Pobiera się zestaw poli- lub monokryształowych ogniw słonecznych, a części są składane we wspólny projekt. Ich liczba ustalana jest na podstawie wymagań właścicieli domu.
2. Na fotokomórki nakładane są kontury, lutowane przewody uformowane z cyny. Ta operacja jest wykonywana na płaskiej szklanej powierzchni za pomocą lutownicy.
3. Zgodnie z wcześniej przygotowanym obwodem elektrycznym wszystkie ogniwa są ze sobą połączone. W takim przypadku należy podłączyć diody bocznikowe. Idealna opcja w przypadku panelu słonecznego zastosowane zostaną diody Schottky'ego, aby zapobiec rozładowywaniu się panelu w nocy.
4. Struktura komórkowa zostaje przeniesiona na otwartą przestrzeń i przetestowana pod kątem wydajności. W przypadku braku jakichkolwiek problemów możesz przystąpić do montażu ramy.
5. Do tych celów stosuje się specjalne narożniki aluminiowe, które mocuje się do elementów nadwozia za pomocą okuć.
6. Cienką warstwę nakłada się na wewnętrzne części szyn i równomiernie rozprowadza uszczelniacz silikonowy.
7. Na nim kładzie się arkusz pleksi lub poliwęglanu i mocno dociska do obrysu ramy.
8. Projekt pozostawia się na kilka godzin, aby szczeliwo silikonowe całkowicie wyschło.
9. Po zakończeniu tego procesu przezroczysty arkusz jest dodatkowo mocowany do korpusu za pomocą sprzętu.
10. Wybrane fotokomórki z przewodami rozmieszczone są wzdłuż całej wewnętrznej części powstałej powierzchni. Ważne jest, aby pozostawić niewielką odległość (około 5 milimetrów) między sąsiednimi komórkami. Aby uprościć tę procedurę, możesz wstępnie zastosować niezbędne znaczniki.
11. Zainstalowane ogniwa są bezpiecznie przymocowane do ramy za pomocą silikonu montażowego, a panel jest całkowicie uszczelniony. Wszystko to pomoże wydłużyć żywotność baterii słonecznej.
12. Produkt pozostawia się do wyschnięcia nałożonej mieszanki i nabiera ostatecznej postaci.

Produkty z improwizowanych materiałów

Baterię słoneczną można zmontować nie tylko z drogich materiałów, ale także z improwizowanych. Gotowy projekt, choć będzie mniej wydajny, zaoszczędzi trochę na energii elektrycznej.

Jest to jedna z najłatwiejszych i najtańszych opcji wykonania domowego panelu słonecznego. Urządzenie będzie oparte na diodach niskonapięciowych, które wykonane są w szklanej obudowie.

Bateria wykonana jest zgodnie z następującą sekwencją czynności:

folia miedziana

Jeśli potrzebujesz niewielkiej ilości energii elektrycznej, możesz zrobić panel słoneczny ze zwykłej folii.

Gotowy projekt będzie miał niską moc, więc może być używany tylko do zasilania małych urządzeń.

Instrukcja krok po kroku:

puszki piwa

Ta prosta metoda wykonania baterii nie wymaga dużych nakładów finansowych. Dzięki niemu możesz uzyskać niewielką ilość energii elektrycznej, co nieznacznie obniży koszty.

Procedura:

Samodzielnie wykonany panel słoneczny to wspaniałe urządzenie, które pozwala obniżyć koszty energii. Dzięki prawidłowemu wykonaniu i przestrzeganiu wszystkich zaleceń można stworzyć produkt wysokiej jakości, który będzie działał przez wiele lat.

to konwertery fotowoltaiczne (moduły słoneczne), które zamieniają energię światła słonecznego na energię elektryczną. Aby móc korzystać ze sprzętu AGD kosztem baterii słonecznej w domu, takich modułów powinno być dużo.

Energia generowana przez jeden moduł nie wystarcza do zaspokojenia potrzeb energetycznych. Przetwornice fotowoltaiczne są połączone jednym obwodem szeregowym.

Części składające się na baterię słoneczną:

1. moduły słonecznełączone w ramki W jednej ramce łączy się od jednostek do kilkudziesięciu ogniw fotowoltaicznych. Aby dostarczyć prąd do całego domu, będziesz potrzebować kilku paneli z elementami.
2. . Służy do gromadzenia otrzymanej energii, którą można następnie wykorzystać w nocy.
3. Kontroler. Monitoruje ładowanie i rozładowywanie baterii.
4. . Przekształca prąd stały otrzymywany z modułów słonecznych na prąd przemienny.

Moduł słoneczny (lub ogniwo fotowoltaiczne) oparte na zasada p-n przejście, a w swojej strukturze jest bardzo podobny do tranzystora. Jeśli odetniesz kapelusz tranzystora i skierujesz promienie słoneczne na powierzchnię, wówczas podłączone do niego urządzenie może określić skromny prąd elektryczny. Moduł słoneczny działa na tej samej zasadzie, tylko powierzchnia przejściowa ogniwa słonecznego jest znacznie większa.

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

W zależności od technologii produkcji i materiałów, istnieją trzy rodzaje modułów:

1. Monokrystaliczny. Wykonany w postaci cylindrycznych wlewków silikonowych. Zaletami elementów są wysoka wydajność, zwartość i najdłuższa żywotność.
2. Cienki film. Warstwy konwertera fotoelektrycznego są osadzane na cienkim podłożu. Wydajność modułów cienkowarstwowych jest stosunkowo niska (7-13%).
3. Polikrystaliczny. Stopiony silikon wlewa się do kwadratowej formy, a następnie schłodzony materiał tnie się na kwadratowe płytki. Zewnętrznie różnią się od modułów monokrystalicznych tym, że krawędzie naroży płyt polikrystalicznych nie są odcięte.

Bateria. Baterie kwasowo-ołowiowe są najczęściej stosowane w panelach słonecznych. Standardowy akumulator ma napięcie 12 V, a zestawy akumulatorów są montowane w celu uzyskania wyższego napięcia. Możesz więc zmontować blok o napięciu 24 i 48 woltów.

Kontroler ładowania słonecznego. Kontroler ładowania działa jak regulator napięcia w samochodzie. Zasadniczo 12 woltów daje napięcie od 15 do 20 woltów, a bez sterownika mogą zostać uszkodzone przez przeciążenie. Gdy akumulator jest w 100% naładowany, sterownik wyłącza moduły i zabezpiecza akumulator przed zagotowaniem.

falownik. Moduły słoneczne generują prąd stały, natomiast sprzęt AGD i sprzęt AGD wymaga prądu zmiennego i napięcia 220 woltów. Falowniki są przeznaczone do zamiany prądu stałego na prąd przemienny.

Dobór komponentów do produkcji

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

Będzie można samodzielnie zbierać:

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

Największe koszty będą związane z zakupem samych ogniw słonecznych. Części można zamówić w Chinach lub na eBay, ta opcja będzie kosztować mniej.

Rozsądnie jest kupować nadające się do użytku konwertery z uszkodzeniami i wadami - są po prostu odrzucane przez producenta, ale są całkiem sprawne. Nie mogę kupić przedmiotów różne rozmiary i moc - maksymalny prąd baterii słonecznej będzie ograniczony prądem najmniejszego elementu.

Aby wykonać ramkę z ogniwami słonecznymi, potrzebujesz:

• profil aluminiowy;
• ogniwa słoneczne (zwykle 36 sztuk na jedną ramkę);
• lut i topnik;
• wiertarka;
• zapięcia zrobiły;
• uszczelniacz silikonowy;
• autobus miedziany;
• arkusz przezroczystego materiału (pleksi, poliwęglan, pleksi);
• arkusz sklejki lub tekstolitu (pleksi);
• Diody Schottky'ego;

Samodzielny montaż falownika ma sens tylko przy niskim zużyciu energii. Prosty kontroler ładowania nie jest tak drogi, więc nie ma sensu tracić czasu na tworzenie urządzenia.

Technologia produkcji DIY

Do montażu paneli słonecznych potrzebne będą:

1. Zaprojektuj ramkę (obudowę).
2. Przylutuj wszystkie ogniwa słoneczne w obwodzie równoległym.
3. Przymocuj ogniwa słoneczne do ramy.
4. Zadbaj o szczelność obudowy - niedopuszczalny jest bezpośredni kontakt z opadami atmosferycznymi na ogniwach fotowoltaicznych.
5. Umieść baterię w obszarze o największej ilości światła słonecznego.

Aby zaspokoić potrzeby energetyczne prywatnego domu, jeden panel słoneczny (rama) nie wystarczy. W oparciu o praktykę, od jednego metr kwadratowy panel słoneczny może uzyskać 120W mocy. W przypadku normalnego zaopatrzenia w energię budynku mieszkalnego zajmie to około 20 metrów kwadratowych. m. powierzchnia ogniw słonecznych.

Najczęściej baterie umieszcza się na dachu domu po słonecznej stronie.

Montaż obudowy

Korpus można zmontować z blachy i listew sklejkowych lub z narożników aluminiowych i blachy i plexi (tekstolitu). Należy zdecydować, ile elementów zostanie umieszczonych w ramie. Należy pamiętać, że między elementami wymagana jest szczelina 3-5 mm, a rozmiar ramy jest obliczany z uwzględnieniem tych odległości. Odległość jest konieczna, aby podczas rozszerzalności cieplnej płyty nie stykały się ze sobą.

Składanie konstrukcji z profil aluminiowy i pleksi:

• prostokątna rama wykonana z aluminiowego narożnika;
• Na rogach w aluminiowa obudowa wiercone są otwory na łączniki;
• uszczelniacz silikonowy jest nakładany na wnętrze profilu nadwozia na całym obwodzie;
• arkusz pleksi (tekstolitu) jest zainstalowany w ramie i mocno dociśnięty do ramy;
• w rogach obudowy za pomocą śrub znajdują się narożniki mocujące, które bezpiecznie mocują arkusz przezroczystego materiału w obudowie;
• szczeliwo może dokładnie wyschnąć;

Wszystko, ciało jest gotowe. Przed umieszczeniem ogniw słonecznych w etui należy dokładnie wytrzeć powierzchnię z brudu i kurzu.

Połączenie fotokomórki

Obchodząc się z elementami fotoelektronicznymi należy pamiętać, że są one bardzo delikatne i wymagają ostrożnego obchodzenia się. Przed połączeniem płytek w szeregowy łańcuch należy je najpierw dokładnie, ale delikatnie przecierać – płytki muszą być idealnie czyste.

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

Na płytach fotowoltaicznych po obu stronach znajdują się styki - 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 ogniwa fotowoltaiczne.

Do przylutowania szynoprzewodów do modułów fotowoltaicznych potrzebne są:

1. Zmierz żądaną długość opony i pokrój na kawałki żądaną liczbę pasków.
2. Przetrzyj styki płytek alkoholem.
3. Po jednej stronie nałóż cienką warstwę topnika na styk na całej długości styku.
4. Przymocuj oponę dokładnie na długości styku i powoli przeciągnij rozgrzaną lutownicę po całej powierzchni lutowania.
5. Odwróć płytkę i powtórz wszystkie operacje lutowania po drugiej stronie.

Nie można mocno docisnąć lutownicy do płytki, element może pęknąć. Konieczne jest również sprawdzenie jakości lutowania - na przedniej stronie fotokomórek nie powinno być żadnych nieprawidłowości. Jeśli nierówności i szorstkość pozostaną, musisz ponownie ostrożnie przesunąć lutownicę wzdłuż szwu kontaktowego. Konieczne jest użycie lutownicy o małej mocy.

Co należy zrobić, aby poprawnie i dokładnie podłączyć ogniwa fotowoltaiczne:

1. W przypadku braku doświadczenia w montażu elementów zaleca się zastosowanie powierzchni znakującej, na której należy umieścić elementy (arkusz sklejki).
2. Ułóż panele słoneczne ściśle według znaczników. Podczas znakowania nie zapomnij o pozostawieniu odstępu 5 mm między elementami.
3. Podczas lutowania styków płytek należy monitorować polaryzację. Fotokomórki muszą być prawidłowo połączone szeregowo, w przeciwnym razie bateria nie będzie działać prawidłowo.

Montaż mechaniczny paneli:

1. W takim przypadku wykonaj oznaczenia na tabliczkach.
2. Umieść ogniwa słoneczne w obudowie, umieszczając je na pleksi. W ramie przymocuj klejem silikonowym w zaznaczonych miejscach. Nie nakładaj dużo kleju, tylko maleńka kropla na środku płytki. Dociśnij ostrożnie, aby nie uszkodzić płytek.Lepiej przenieść płytki razem do obudowy, będzie to niewygodne dla jednego.
3. Połącz wszystkie przewody na krawędziach płyt ze wspólnymi szynami zbiorczymi.

Przed uszczelnieniem panelu należy przetestować jakość lutowania. Konstrukcja jest ostrożnie wyjmowana bliżej światła słonecznego i mierzone jest napięcie na zwykłych oponach. Powinien mieścić się w oczekiwanych wartościach.

Alternatywnie uszczelnienie można wykonać w następujący sposób:

1. Nałóż kropelki szczeliwa silikonowego między płytki i wzdłuż krawędzi obudowy delikatnie dociśnij palcami krawędzie fotokomórek do pleksi. Konieczne jest, aby elementy znajdowały się jak najbliżej przezroczystej podstawy.
2. Połóż niewielką wagę na wszystkich krawędziach elementów, powiedzmy, głowice z zestawu narzędzi samochodowych.
3. Niech szczeliwo dobrze wyschnie., płyty zostaną w tym czasie bezpiecznie zamocowane.
4. Następnie dokładnie nasmaruj wszystkie połączenia między płytami a krawędziami ramy. Oznacza to, że musisz nasmarować wszystko w obudowie, z wyjątkiem samych płytek. Dopuszczalne jest dostanie się uszczelniacza na krawędzie tylnej strony płyt.

Montaż końcowy panelu słonecznego

1. Zainstaluj złącze z boku obudowy, złącze połączyć z Schottky.
2. Zamknij zewnętrzną stronę płyty za pomocą ekranu ochronnego z przezroczystego materiału. W tym przypadku Pleksiglas. Konstrukcja musi być szczelna i zapobiegać przenikaniu do niej wilgoci.
3. Przednia strona (pleksi) jest pożądana do przetworzenia, na przykład lakier (lakier PLASTIK-71).

Do czego służy dioda Schottky'ego? Jeśli światło pada tylko na część panelu słonecznego, a druga część jest zaciemniona, elementy mogą ulec awarii.

W takich przypadkach diody pomagają uniknąć uszkodzeń strukturalnych. W tym przypadku moc jest tracona o 25%, ale z diod nie można zrezygnować - bocznikują prąd, prąd omija fotokomórki. Aby zminimalizować spadek napięcia, 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 był tylko jeden plus z zastosowania przetworników fotoelektrycznych, cały świat już dawno przestawiłby się na ten rodzaj wytwarzania energii elektrycznej.

Zalety:

1. Autonomia zasilania, nie ma zależności od przerw w dostawie prądu w scentralizowanej sieci energetycznej.
2. Brak opłaty abonamentowej za korzystanie z energii elektrycznej.

Wady:

1. Wysoki koszt sprzęt i elementy.
2. Zależność od światła słonecznego.
3. Możliwość uszkodzenia elementów bateria słoneczna z powodu niekorzystnego warunki pogodowe(grad, burza, huragan).

W jakich przypadkach wskazane jest zastosowanie instalacji na ogniwach fotowoltaicznych:

1. Jeśli obiekt (dom lub domek) znajduje się w dużej odległości od linii energetycznej. Może to być wiejski domek na wsi.
2. Gdy obiekt znajduje się w południowej słonecznej okolicy.
3. Po połączeniu różnego rodzaju energia. Na przykład ogrzewanie prywatnego domu za pomocą ogrzewania piecowego i energii słonecznej. Koszt stacji solarnej małej mocy nie będzie tak wysoki i może być w tym przypadku uzasadniony ekonomicznie.

Instalacja

Konieczne jest zamontowanie baterii w miejscu maksymalnego oświetlenia 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 montażu należy wziąć pod uwagę czynniki zewnętrzne. Panele nie powinny być zasłaniane przez drzewa i inne przedmioty, brud nie powinien się na nie dostać.

1. Lepiej kupować fotokomórki z małymi wadami. Są również wykonalne, tylko że nie są tak piękne wygląd zewnętrzny. Nowe elementy są bardzo drogie, montaż baterii słonecznej nie będzie ekonomicznie uzasadniony. Jeśli nie ma szczególnego pośpiechu, lepiej zamówić płyty na eBayu, będzie to kosztować jeszcze mniej. W przypadku wysyłki i Chin musisz być bardziej ostrożny - istnieje duże prawdopodobieństwo otrzymania wadliwych części.
2. Fotokomórki należy kupić z niewielką marżą, istnieje duże prawdopodobieństwo ich uszkodzenia podczas instalacji, zwłaszcza jeśli nie ma doświadczenia w montażu takich konstrukcji.
3. Jeśli elementy nie są jeszcze używane, należy je schować w bezpiecznym miejscu, aby uniknąć stłuczenia delikatnych części. Nie możesz układać talerzy w duże stosy - mogą pęknąć.
4. Przy pierwszym montażu należy wykonać szablon, który zaznaczy położenie płyt przed montażem. Ułatwia to pomiar odległości między elementami przed lutowaniem.
5. Lutowanie jest konieczne za pomocą lutownicy o małej mocy, aw żadnym wypadku nie stosuj siły podczas lutowania.
6. Do montażu obudowy wygodniej jest użyć aluminiowych narożników, drewniana konstrukcja mniej niezawodny. Jako arkusz z tyłu elementów lepiej jest użyć pleksi lub innego podobnego materiału i jest bardziej niezawodny niż malowana sklejka i wygląda estetycznie.
7. Panele fotowoltaiczne należy umieszczać w miejscach o maksymalnym nasłonecznieniu. w ciągu dnia.

Schemat zasilania domu

Szeregowy łańcuch zasilania prywatnego domu zasilanego energią słoneczną wygląda następująco:

1. Wielopanelowy układ słoneczny, które znajdują się na zboczu dachu domu lub na wsporniku. W zależności od zużycia energii może być do 20 paneli 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 kontroler chroni akumulatory przed przeciążeniem.
3. falownik napięcia. Zamienia prąd stały na prąd przemienny, umożliwiając w ten sposób zużycie energii elektrycznej przez urządzenia gospodarstwa domowego.
4. Baterie. W przypadku domów prywatnych i domków zainstalowano kilka akumulatorów, łącząc je szeregowo. Służą do przechowywania energii. Energia z akumulatorów jest wykorzystywana w nocy, kiedy ogniwa słoneczne nie wytwarzają prądu.
5. miernik elektryczny.

Dość często w domach prywatnych system zasilania uzupełnia generator zapasowy.

Ogólnie rzecz biorąc, montaż baterii słonecznej własnymi rękami nie jest taki trudny. Potrzebne są tylko pewne środki, cierpliwość i dokładność.

Zawartość:

Zapewnienie komfortowych warunków życia w nowoczesne apartamenty a domy prywatne nie mogą obejść się bez energii elektrycznej, której zapotrzebowanie stale rośnie. Jednak ceny tego źródła energii również rosną z wystarczającą regularnością. W związku z tym wzrasta również całkowity koszt utrzymania mieszkania. Dlatego bateria słoneczna zrób to sam do prywatnego domu, wraz z innymi alternatywnymi źródłami energii elektrycznej, staje się coraz bardziej istotna. Metoda ta pozwala na unieruchomienie obiektu w obliczu ciągłych wzrostów cen i przerw w dostawie prądu.

Wydajność panelu słonecznego

Problem autonomicznego zasilania urządzeń i sprzętu w domach prywatnych był rozważany od dawna. Jedną z opcji żywienia alternatywnego stała się energia słoneczna, która w nowoczesnych warunkach znalazła szerokie zastosowanie w praktyce. Jedynym czynnikiem, który budzi wątpliwości i spory, jest sprawność paneli fotowoltaicznych, która nie zawsze spełnia oczekiwania.

Działanie paneli słonecznych zależy bezpośrednio od ilości energii słonecznej. Dzięki temu akumulatory będą najwydajniejsze w regionach, w których przeważają dni słoneczne. Nawet w najbardziej idealnym scenariuszu wydajność akumulatorów wynosi tylko 40%, a w rzeczywistych warunkach liczba ta jest znacznie niższa. Kolejnym warunkiem normalnej pracy jest dostępność znacznych obszarów do instalacji autonomicznych systemów słonecznych. Jeśli dla Chatka nie jest to poważny problem, właściciele mieszkań muszą rozwiązać wiele dodatkowych problemów technicznych.

Urządzenie i zasada działania

Ogniwa słoneczne opierają się na zdolności ogniw słonecznych do przekształcania energii słonecznej w energię elektryczną. Wszystkie razem są połączone w formie wielokomórkowego pola, zjednoczonego we wspólnym systemie. Działanie energii słonecznej zamienia każdą komórkę w źródło prąd elektryczny zbierane i gromadzone w bateriach. Wymiary całkowitej powierzchni takiego pola wpływają bezpośrednio na moc całego urządzenia. Oznacza to, że wraz ze wzrostem liczby fotokomórek ilość wytwarzanej energii elektrycznej odpowiednio wzrasta.

Nie oznacza to, że wymaganą ilość energii elektrycznej można wytworzyć tylko na bardzo dużych obszarach. Istnieje wiele małych urządzeń gospodarstwa domowego, które wykorzystują energię słoneczną - kalkulatory, latarki i inne urządzenia.

W nowoczesnych domach wiejskich coraz popularniejsze stają się urządzenia oświetleniowe zasilane energią słoneczną. Te proste i niedrogie urządzenia oświetlają ścieżki ogrodowe, tarasy i inne niezbędne miejsca. W nocy zużywana jest energia zmagazynowana w ciągu dnia, gdy świeci słońce. Zastosowanie oszczędnych lamp pozwala na długie użytkowanie zgromadzonej energii elektrycznej. Rozwiązanie głównych problemów zaopatrzenia w energię odbywa się za pomocą innych, mocniejszych systemów, które umożliwiają generowanie wystarczającej ilości energii elektrycznej.

Główne typy paneli słonecznych

Zanim zaczniesz tworzyć własne panele słoneczne, zalecamy zapoznanie się z ich głównymi typami, aby wybrać najbardziej odpowiednią dla siebie opcję.

Wszystkie konwertery energii słonecznej są podzielone na folię i krzem, zgodnie z ich konstrukcją i cechy konstrukcyjne. Pierwszą opcję reprezentują baterie cienkowarstwowe, w których konwertery są wykonane w postaci folii wykonanej zgodnie z specjalna technologia. Struktury te są również znane jako polimerowe. Można je montować w dowolnych dostępnych miejscach, jednak zajmują dużo miejsca i mają niską wydajność. Nawet średnie zachmurzenie może jednorazowo obniżyć wydajność urządzeń filmowych o 20%.

Baterie silikonowe są reprezentowane przez trzy typy:

• . Konstrukcja składa się z wielu ogniw z wbudowanymi przetwornikami krzemowymi. Są połączone i wypełnione silikonem. Łatwy w użyciu, lekki, elastyczny, wodoodporny. Ale aby zapewnić skuteczne działanie takich baterii, wymagana jest ekspozycja na bezpośrednie działanie promieni słonecznych. Pomimo stosunkowo wysokiej sprawności - do 22%, wraz z nadejściem zachmurzenia wytwarzanie energii elektrycznej może znacznie się zmniejszyć lub całkowicie zatrzymać.
• . W porównaniu do monokrystalicznych mają więcej przetworników umieszczonych w ogniwach. Ich montaż odbywa się w różnych kierunkach, co znacznie zwiększa efektywność pracy nawet przy słabym oświetleniu. Baterie te są najszerzej stosowane, zwłaszcza na obszarach miejskich.
• Amorficzny. Mają niską wydajność - tylko 6%. Uważa się je jednak za bardzo obiecujące, ze względu na zdolność pochłaniania strumienia świetlnego wielokrotnie więcej niż dwa pierwsze typy.

Wszystkie rozważane typy ogniw fotowoltaicznych są produkowane fabrycznie, więc ich cena jest nadal bardzo wysoka. W związku z tym możesz sam spróbować zrobić baterię słoneczną, używając niedrogich materiałów.

Dobór materiałów i części do produkcji baterii słonecznej

Ponieważ wysoki koszt autonomicznych źródeł energii słonecznej sprawia, że ​​są one niedostępne do powszechnego użytku, rzemieślnicy domowi mogą próbować zorganizować produkcję paneli słonecznych własnymi rękami z improwizowanych materiałów. Należy pamiętać, że przy produkcji baterii nie można zrobić tylko z improwizowanych materiałów. Na pewno będziesz musiał kupować części fabryczne, nawet jeśli nie nowe.

Konstrukcja konwertera energii słonecznej zawiera kilka podstawowych elementów. Przede wszystkim jest to bateria pewnego typu, o czym już była mowa powyżej. Następnie pojawia się kontroler baterii, który kontroluje poziom naładowania baterii odbieranym prądem elektrycznym. Kolejnym elementem są baterie magazynujące energię elektryczną. Bez wątpienia będziesz musiał przekonwertować prąd stały na prąd przemienny. Tak więc cały dom Urządzenia, zaprojektowany na 220 woltów, będzie mógł normalnie pracować.

Każdy z tych elementów można swobodnie nabyć na rynku elektronicznym. Jeśli istnieje pewna wiedza teoretyczna i umiejętności praktyczne, większość z nich można zmontować niezależnie według standardowych schematów, w tym sterownika baterii słonecznej. Aby obliczyć moc konwertera, musisz wiedzieć, w jakim celu będzie on używany. Może to być jedynie oświetlenie lub ogrzewanie, a także pełne zaspokojenie potrzeb obiektu. W związku z tym zostaną wybrane materiały i komponenty.

Wykonując baterię słoneczną własnymi rękami, musisz decydować nie tylko o mocy, ale także o napięciu roboczym sieci. Faktem jest, że sieci zasilane energią słoneczną mogą działać na prąd stały lub przemienny. Ta ostatnia opcja jest uważana za bardziej preferowaną, ponieważ umożliwia dystrybucję energii elektrycznej do konsumentów na odległość większą niż 15 metrów. Używając baterii polikrystalicznych, z jednego metra kwadratowego można uzyskać średnio około 120 watów w ciągu godziny. Oznacza to, że do uzyskania 300 kW miesięcznie wymagane będą panele słoneczne o łącznej powierzchni 20 m2. Tyle wydaje zwykła 3-4-osobowa rodzina.

Panele słoneczne są stosowane w domach prywatnych i domkach letniskowych, z których każdy zawiera 36 elementów. Moc jednego panelu to około 65W. W małym prywatnym domu lub wiejskim domu wystarczy 15 paneli, które mogą generować energię elektryczną do 5 kW na godzinę. Po wykonaniu wstępnych obliczeń istnieje możliwość zakupu blach konwertorowych. Dopuszcza się zakup ogniw uszkodzonych z drobnymi defektami, które wpływają jedynie na wygląd baterii. W stanie roboczym każdy element jest w stanie dostarczyć około 19 V.

Produkcja paneli słonecznych

Po przygotowaniu wszystkich materiałów i części można przystąpić do montażu konwerterów. Podczas lutowania elementów należy zapewnić między nimi szczelinę dylatacyjną w granicach 5 mm. Lutowanie powinno być bardzo ostrożne i ostrożne. Na przykład, jeśli płytki nie są okablowane, będą musiały zostać przylutowane ręcznie. Do pracy potrzebujesz 60-watowej lutownicy, do której szeregowo podłączona jest konwencjonalna 100-watowa żarówka.

Wszystkie płytki są lutowane do siebie sekwencyjnie. Płytki charakteryzują się zwiększoną kruchością, dlatego zaleca się lutowanie ich za pomocą ramki. Podczas wylutowywania w obwód wstawiane są diody wraz z płytkami fotograficznymi, które zabezpieczają fotokomórki przed rozładowaniem w przypadku spadku natężenia światła lub zapadnięcia całkowitej ciemności. W tym celu połówki panelu są połączone we wspólną magistralę, która z kolei jest wyprowadzana na listwę zaciskową, dzięki czemu tworzony jest punkt środkowy. Te same diody chronią akumulatory przed rozładowaniem w nocy.

Jeden z głównych warunków efektywna praca baterie to wysokiej jakości lutowanie wszystkich punktów i węzłów. Przed montażem podłoża miejsca te należy przetestować. Do prądu wyjściowego zaleca się stosować przewodniki o małym przekroju, np. kabel głośnikowy w izolacji silikonowej. Wszystkie przewody zabezpieczone są szczeliwem. Następnie wybiera się materiał na powierzchnię, do której zostaną przymocowane płyty. Najbardziej odpowiednie właściwości to szkło, które przepuszcza światło znacznie lepiej niż węglan czy pleksi.

Robiąc baterię słoneczną z improwizowanych środków, musisz zadbać o pudełko. Pudełko jest zwykle wykonane z drewniana belka lub aluminiowy narożnik, po którym szkło umieszcza się na szczeliwie. Szczeliwo powinno wypełnić wszystkie nierówności, a następnie całkowicie wyschnąć. Dzięki temu kurz nie dostanie się do środka, a klisze fotograficzne nie zostaną zanieczyszczone podczas pracy.

Następnie na szybie montowana jest tafla z przylutowanymi fotokomórkami. Można to naprawić różne sposoby jednak przezroczysta żywica epoksydowa lub uszczelniacz są uważane za najlepsze opcje. Żywica epoksydowa cała powierzchnia szyby jest równomiernie pokryta, następnie montuje się na niej przetworniki. W przypadku stosowania uszczelniacza mocowanie odbywa się punktami pośrodku każdego elementu. Na koniec montażu należy uzyskać szczelną obudowę, w której umieszczona jest bateria słoneczna. Gotowe urządzenie będzie wytwarzać około 18-19 woltów, co wystarcza do naładowania akumulatora przy 12 woltach.

Możliwość ogrzewania domu

Po zmontowaniu domowej baterii słonecznej każdy właściciel z pewnością będzie chciał ją przetestować w działaniu. Najważniejszym problemem jest ogrzewanie domu, dlatego przede wszystkim sprawdzane są możliwości ogrzewania energią słoneczną.

Do ogrzewania służą kolektory słoneczne. Za pomocą kolektora próżniowego światło słoneczne zamienia się w ciepło. Cienkie szklane rurki wypełnione są cieczą, która nagrzewana jest przez słońce i przekazuje ciepło wodzie umieszczonej w zbiorniku magazynowym. W naszym przypadku ta metoda nie jest odpowiednia, ponieważ mówimy wyłącznie o zamianie energii słonecznej na energię elektryczną.

Wszystko zależy od mocy używanego urządzenia. W każdym razie większość otrzymanej energii zostanie wydana na podgrzanie wody w kotle. Jeśli 100 litrów wody zostanie podgrzane do 70-80 stopni, zajmie to około 4 godzin. Zużycie energii elektrycznej przez kocioł wodny z elementami grzejnymi o mocy 2 kW wyniesie 8 kW. Przy wytwarzaniu energii elektrycznej o mocy 5 kW na godzinę nie będzie problemów. Jednak przy powierzchni baterii mniejszej niż 10 m2 ogrzewanie prywatnego domu za ich pomocą staje się niemożliwe.

Pozyskiwanie energii elektrycznej z alternatywnych źródeł energii jest bardzo kosztowne. Na przykład wykorzystanie energii słonecznej przy zakupie gotowego sprzętu będzie musiało wydać znaczną ilość pieniędzy. Ale w dzisiejszych czasach możliwe jest samodzielne montowanie paneli słonecznych na letnią rezydencję lub prywatny dom z gotowych ogniw fotowoltaicznych lub innych improwizowanych materiałów. A zanim zaczniesz kupować niezbędne komponenty i projektować konstrukcję, musisz zrozumieć, czym jest bateria słoneczna i jak działa.

Bateria słoneczna: co to jest i jak działa

Osoby, które po raz pierwszy mają do czynienia z tym zadaniem, od razu mają pytania: „Jak zmontować baterię słoneczną?” lub „Jak zrobić baterię słoneczną?”. Ale po przestudiowaniu urządzenia i zasady jego działania problemy z realizacją tego projektu znikają same. W końcu konstrukcja i zasada działania są proste i nie powinny powodować trudności przy tworzeniu źródła zasilania w domu.

Bateria słoneczna (SB)- To fotoelektryczne konwertery energii emitowanej przez słońce na energię elektryczną, które są połączone w formie szeregu elementów i zamknięte w konstrukcji ochronnej. Konwertery- krzemowe elementy półprzewodnikowe do wytwarzania prądu stałego. Produkowane są w trzech rodzajach:

• Monokrystaliczny;
• polikrystaliczny;
• Amorficzny (cienki film).

Zasada działania urządzenia oparta jest na efekcie fotoelektrycznym. Światło słoneczne padające na fotokomórki wybija wolne elektrony z ostatnich orbit każdego atomu płytki krzemowej. Ruch dużej liczby wolnych elektronów między elektrodami akumulatora generuje prąd stały. Co więcej, jest przekształcany w prąd przemienny, aby elektryzować dom.

Wybór fotokomórek

Przed przystąpieniem do prac projektowych nad stworzeniem panelu w domu należy wybrać jeden z trzech typów konwerterów energii słonecznej. Aby dobrać odpowiednie elementy, musisz znać ich parametry techniczne:

• Monokrystaliczny. Wydajność tych płyt wynosi 12–14%. Są jednak wrażliwe na ilość wpadającego światła. Niewielkie zachmurzenie znacznie zmniejsza ilość wytwarzanej energii elektrycznej. Żywotność do 30 lat.
• Polikrystaliczny. Te elementy są w stanie wytworzyć sprawność 7–9%. Ale nie ma na nie wpływu jakość oświetlenia i są w stanie dostarczyć taką samą ilość prądu przy pochmurnej, a nawet pochmurnej pogodzie. Okres eksploatacji - 20 lat.
• amorficzny. Wykonany z elastycznego silikonu. Wytwarzają wydajność około 10%. Ilość wyprodukowanej energii elektrycznej nie zmniejsza się ze względu na jakość pogody. Jednak kosztowna i złożona produkcja sprawia, że ​​są one trudne do uzyskania.

Do samodzielnej produkcji SB można zakupić konwertery typu B (druga klasa). Należą do nich ogniwa z małymi wadami, nawet jeśli wymienisz niektóre podzespoły, koszt baterii będzie 2-3 razy niższy niż cena rynkowa, dzięki temu zaoszczędzisz pieniądze.

Zaopatrzenie prywatnego domu w energię elektryczną z alternatywne źródło energia najlepiej pasowała do dwóch pierwszych rodzajów płyt.

Wybór strony i projekt

Baterie najlepiej umieszczać zgodnie z zasadą: im wyżej tym lepiej. Świetnym miejscem byłby dach domu, nie rzuca on cienia od drzew ani innych budynków. Jeśli konstrukcja stropów nie pozwala utrzymać ciężaru instalacji, należy wybrać miejsce w obszarze domku, który przede wszystkim odbiera promieniowanie słoneczne.

Zmontowane panele muszą być ustawione pod takim kątem, aby promienie słoneczne padały jak najbardziej prostopadle na elementy silikonowe. Idealną opcją byłaby możliwość skorygowania całej instalacji w kierunku słońca.

Wykonywanie baterii własnymi rękami

Nie będziesz w stanie zapewnić domu lub domku w prąd o napięciu 220 V z baterii słonecznej, ponieważ. rozmiar takiej baterii będzie ogromny. Jedna płytka generuje prąd elektryczny o napięciu 0,5 V. Najlepsza opcja uważany za SB z napięcie znamionowe 18 V. Na tej podstawie obliczana jest wymagana liczba fotokomórek dla urządzenia.

Montaż ramy

Przede wszystkim domowa bateria słoneczna potrzebuje ramki ochronnej (obudowy). Może być wykonany z aluminiowych narożników 30x30 mm lub drewnianych prętów w domu. Przy zastosowaniu metalowego profilu na jednej z półek fazowanie jest usuwane za pomocą pilnika pod kątem 45 stopni, a druga półka jest odcinana pod tym samym kątem. Części ramy przycięte na wymagane wymiary z obrobionymi końcami są skręcane za pomocą czworokątów wykonanych z tego samego materiału. Szyba ochronna jest przyklejona do gotowej ramy na silikonie.

Lutowanie płytowe

Podczas lutowania elementów w domu musisz wiedzieć, że aby zwiększyć napięcie, konieczne jest połączenie szeregowe, a zwiększenie natężenia prądu - równolegle. Wafle krzemienne układa się na szkle, pozostawiając między nimi szczelinę 5 mm z każdej strony. Ta szczelina jest konieczna, aby skompensować możliwą rozszerzalność cieplną elementów podczas ogrzewania. Przetworniki mają dwa tory: z jednej strony „plus”, z drugiej – „minus”. Wszystkie części są połączone szeregowo w jednym obwodzie. Następnie przewody z ostatnich elementów obwodu są wyprowadzane na wspólną magistralę.

Aby uniknąć samorozładowania urządzenia w nocy lub w pochmurną pogodę, eksperci zalecają zainstalowanie diody Schottky'ego 31DQ03 lub jej odpowiednika na styku od punktu „środkowego”.

Po zakończeniu prac lutowniczych za pomocą multimetru należy sprawdzić napięcie wyjściowe, które powinno wynosić 18-19 V, aby w pełni zasilić dom prywatny.

Montaż panelu

Przylutowane przetworniki umieszcza się w gotowej obudowie, następnie na środek każdego silikonowego elementu nakłada się silikon, a górną część pokrywa się podłożem z płyty pilśniowej w celu ich zamocowania. Następnie konstrukcja jest zamykana pokrywką, a wszystkie połączenia są uszczelniane szczeliwem lub silikonem. Gotowy panel montowany jest na uchwycie lub ramie.

Panele słoneczne z improwizowanych materiałów

Oprócz montażu SB z zakupionych fotokomórek, można je zmontować z improwizowanych materiałów, którymi dysponuje każdy radioamator: tranzystorów, diod i folii.

bateria tranzystorowa

Do tych celów najbardziej odpowiednie części są tranzystorami typu KT lub P. Wewnątrz nich znajduje się dość duży krzemowy element półprzewodnikowy niezbędny do produkcji energii elektrycznej. Po zebraniu wymaganej liczby elementów radiowych należy odciąć od nich metalową osłonę. Aby to zrobić, musisz zacisnąć go w teście i ostrożnie odciąć górną część piłą do metalu. Wewnątrz widać tabliczkę, która posłuży jako fotokomórka.

Tranzystor na baterię z odciętą nasadką

Wszystkie te części mają trzy styki: podstawę, emiter i kolektor. Podczas montażu SB należy wybrać złącze kolektora ze względu na największą różnicę potencjałów.

Montaż odbywa się na płaskiej płaszczyźnie z dowolnego materiału dielektrycznego. Tranzystory trzeba lutować w osobnych łańcuchach szeregowych, a te z kolei są połączone równolegle.

Obliczenia gotowego źródła prądu można wykonać na podstawie charakterystyk komponentów radiowych. Jeden tranzystor wytwarza napięcie 0,35 V i prąd zwarciowy 0,25 μA.

Bateria diodowa

Bateria słoneczna zbudowana z diod D223B rzeczywiście może stać się źródłem prądu elektrycznego. Diody te mają najwyższe napięcie i są wykonane w szklanej obudowie pokrytej farbą. Napięcie wyjściowe ukończony produkt można wyliczyć z obliczeń, że jedna dioda w słońcu generuje 350 mV.

1. Wymaganą ilość radioskładników umieszczamy w pojemniku, napełniamy acetonem lub innym rozpuszczalnikiem i pozostawiamy na kilka godzin.
2. Następnie należy wziąć talerz o odpowiednim rozmiarze z materiał metalowy i znacznik do lutowania elementów zasilacza.
3. Po zmoczeniu farbę można łatwo zeskrobać.
4. Uzbrojony w multimetr, na słońcu lub pod żarówką, ustalamy kontakt dodatni i wyginamy go. Diody lutowane są pionowo, ponieważ w tej pozycji kryształ najlepiej wytwarza energię elektryczną z energii słońca. Dlatego na wyjściu otrzymujemy maksymalne napięcie, które wygeneruje bateria słoneczna.

Oprócz dwóch opisanych powyżej sposobów, zasilacz można zmontować z folii. Domowa bateria słoneczna, wykonana według instrukcje krok po kroku, opisane poniżej, będą w stanie wytwarzać energię elektryczną, aczkolwiek o bardzo małej mocy:

1. Do domowych potrzebna będzie folia miedziana o powierzchni 45 metrów kwadratowych. patrz Wycięty kawałek jest przetwarzany w woda mydlana do usuwania tłuszczu z powierzchni. Wskazane jest również umycie rąk, aby nie pozostawić tłustych plam.
2. Konieczne jest usunięcie ochronnej warstwy tlenku i wszelkiego innego rodzaju korozji z ciętej płaszczyzny za pomocą szmergla.
3. Arkusz folii umieszcza się na palniku kuchenki elektrycznej o mocy co najmniej 1,1 kW i podgrzewa aż do powstania czerwono-pomarańczowych plam. Po dalszym ogrzewaniu powstałe tlenki przekształcają się w tlenek miedzi. Świadczy o tym czarny kolor powierzchni mebla.
4. Po utworzeniu tlenku ogrzewanie należy kontynuować przez 30 minut w celu wytworzenia warstwy tlenku o wystarczającej grubości.
5. Pieczenie zatrzymuje się, a blacha stygnie wraz z piekarnikiem. Przy powolnym chłodzeniu miedź i tlenek schładzają się z różnymi szybkościami, co ułatwia ich odklejanie.
6. Pozostałości tlenków usuwa się pod bieżącą wodą. W takim przypadku nie ma możliwości wygięcia blachy i mechanicznego oderwania drobnych kawałków, aby nie uszkodzić cienkiej warstwy tlenku.
7. Drugi arkusz jest cięty zgodnie z rozmiarem pierwszego.
8. W plastikowej butelce o pojemności 2-5 litrów z wyciętą szyjką należy umieścić dwa kawałki folii. Zabezpiecz je krokodylkami. Muszą być ustawione tak, aby się nie łączyły.
9. Do obrabianego elementu podłączony jest zacisk ujemny, a do drugiego zacisk dodatni.
10. Do słoika wlewa się roztwór soli. Jego poziom powinien znajdować się 2,5 cm poniżej górnej krawędzi elektrod.W celu przygotowania mieszanki 2-4 łyżki soli (w zależności od objętości butelki) rozpuszcza się w niewielkiej ilości wody.

Wszystkie panele słoneczne nie nadają się do zaopatrywania w energię elektryczną domku letniskowego lub prywatnego ze względu na ich małą moc. Mogą jednak służyć jako źródło zasilania radia lub ładować małe urządzenia elektryczne.

Powiązane wideo

Nie jest tajemnicą, że energia słoneczna nabiera tempa każdego dnia. Jeden problem: ze względu na wysoki koszt modułów nie każdy może sobie pozwolić na korzystanie z darów słońca, więc rzemieślnicy wychodzą jak najlepiej. Ktoś zamawia ogniwa fotowoltaiczne przez sklepy internetowe i już z nich lutuje panele słoneczne, ktoś robi baterie z diod i tranzystorów, a ktoś wymyśla więcej ciekawe pomysły które nie wymagają dużych nakładów finansowych.

W końcu niewiele osób myśli, że aby słońce pracowało dla Ciebie i Twojego domu, nie musisz instalować drogiego systemu słonecznego, wystarczy uważnie się rozejrzeć. Czasami najzwyklejsze rzeczy, które można złomować przez długi czas, mogą przynieść dużą pomoc i zaoszczędzić sporo pieniędzy. Minimalne koszty finansowe, trochę wysiłku, a Twoje urządzenia zaczynają zużywać darmową energię.

Ciepło z puszek aluminiowych

Jest mało prawdopodobne, że będzie przynajmniej jedna osoba, która nigdy nie piła z aluminiowych puszek. I najczęściej po prostu je wyrzucamy, ale mogą być doskonałym materiałem wyjściowym do produkcji paneli słonecznych do domu. Tak, tak, nie dziw się, to nie fikcja, ale całkowicie zweryfikowany fakt. Jedynym wyjaśnieniem jest to, że z puszek aluminiowych można zrobić nie baterię, ale kolektor, to znaczy na wyjściu otrzymasz nie energię elektryczną, ale energię cieplną, na przykład do ogrzewania domu, co również jest bardzo dobre.

Taka bateria słoneczna jest bardzo prosta. Wszystko czego potrzebujesz to kilka puszek, rama i trochę materiału do przeszklenia kolektora. Rama składa się z drewnianych prętów lub tektury, która jest wypełniona puszkami. Aby zwiększyć ilość pochłanianego ciepła, zaleca się malowanie stelaża i puszek na czarno. Z góry powstała struktura pokryta jest szkłem, falistym poliwęglanem lub tworzywem sztucznym. Każdy z tych materiałów ma zarówno zalety, jak i wady. Szkło jest najdroższe i kruche, główną wadą poliwęglanu jest niewielka szerokość arkusza, tylko 60 cm, a plastik wytrzyma nie dłużej niż 3 lata. Ale jednocześnie wszyscy radzą sobie z podwyższonych temperaturach i dobrze przepuszczają światło słoneczne.

Bez względu na to, jak dziwna może się wydawać ta metoda wytwarzania baterii (kolektora) z puszek aluminiowych, praktyka pokazuje, że jest dość skuteczna. Po umieszczeniu na południowej stronie domu, takie domowej roboty bateria dobrze się nagrzewa i może służyć jako efektywne urządzenie grzewcze. A z jego montażem poradzi sobie uczeń.

Szczegóły wykonania panelu słonecznego z puszek na wideo:

Tranzystory - generatory energii elektrycznej

Własnoręcznie wykonaną baterię słoneczną, która na wyjściu nie będzie generować energii cieplnej (jak w poprzednim rozdziale), ale energię elektryczną, można zmontować ze zwykłych tranzystorów. Oczywiście taka domowa bateria nie nadaje się do zasilania całego domu, ale do zasilania małych urządzeń czy doładowywania telefon komórkowy Zdecydowanie możesz. Im więcej tranzystorów użyjesz, tym potężniejszą otrzymasz baterię słoneczną, należy to wziąć pod uwagę.

Pierwszą rzeczą, od której należy zacząć, jest ostrożne przycięcie górnej części elementu, aby światło słoneczne mogło swobodnie padać skrzyżowania p-n. Jeśli używasz tranzystorów typu P, musisz wysypać proszek z jego wnętrza. Po tych przygotowaniach przechodzimy bezpośrednio do procesu montażu. Szeregowe połączenie elementów służy do zwiększenia napięcia, a równolegle - siły prądu. Jako podłoże zaleca się stosowanie tekstuolitu lub szkła organicznego. Aby nie uszkodzić kryształu tranzystora, lepiej nie lutować odpowiednich do tego wyprowadzeń. Jeden tranzystor dostarcza prąd od 0,1 do 3 mA, a blok składający się z 4 tranzystorów - od 10 do 15 mA.

Diody LED - światło we wszystkich domach

Domowy panel słoneczny wykonany z diod LED nie jest zjawiskiem nowym, ale można go wykonać tylko eksperymentalnie, ponieważ jak pokazuje praktyka, generowane przez niego napięcie jest zbyt niskie, aby mogło być użyteczne. O bateriach z diod LED pisaliśmy już bardziej szczegółowo w jednym z poprzednich artykułów „Wykonywanie baterii słonecznej z diod”, więc nie będziemy zagłębiać się w ten temat. Zauważamy tylko, że do takiego panelu nadają się diody LED o dowolnym rozmiarze i kolorze, ale ich przepuszczalność światła będzie zależeć od koloru diod LED.

Szczytowa wartość napięcia 1 diody wynosi średnio 2,5 V. Aby zwiększyć parametry wyjściowe elementy łączy się szeregowo/równolegle, jednak w celu uzyskania dobrej wydajności ilość diod musi być nieograniczona. Jedno wyjaśnienie: taka bateria jest bardzo wrażliwa na kąt nachylenia względem słońca, nawet niewielkie odchylenie od bezpośredniego uderzenia promieni może obniżyć napięcie wyjściowe.

Folia na baterie - co na plus?

Jak dowiedzieliśmy się z poprzednich części artykułu, domową baterię słoneczną można zrobić z różne materiały, a niektóre z nich poprawiają efektywność jego pracy. Tak więc np. zastosowanie folii na podłoże umożliwia zwiększenie współczynnika odbicia. Jedną z opcji jest wyprodukowanie kolektora słonecznego z prosty wąż do podlewania drewniana rama i folia. Przynosimy 2 rurki do węża i solarny podgrzewacz wody do Chatka gotowy.

Folię można również zastosować podczas montażu paneli, umieszczając je na powierzchni folii, zmniejszasz ryzyko przegrzania baterii, co poprawia ich działanie i zwiększa ich żywotność. Na koniec jedna rada: nie bój się eksperymentować, bo kiedyś te rzeczy, bez których dziś nie wyobrażamy sobie życia, wydawały się ludziom fantazją. Dopiero eksperymenty posuwają naukę do przodu. A kto wie, może wymyślisz nowy sposób na zrobienie baterii słonecznej własnymi rękami.

Artykuł przygotowała Abdullina Regina

Diody do panelu słonecznego: szczegóły na wideo: