DIY saulės baterijos. „Pasidaryk pats“ saulės baterija: brangus žaislas ar tikra galimybė sutaupyti? Kaip surinkti saulės baterijas?

Ekologinis pablogėjimas, kylančios energijos kainos, autonomijos ir nepriklausomybės troškimas nuo valstybininkų užgaidų – tai tik keletas veiksnių, verčiančių labiausiai užkietėjusius paprastus žmones svajingus žvilgsnius nukreipti alternatyvių energijos šaltinių link. Daugeliui mūsų tautiečių mintys apie „žaliąją“ energiją tebėra fiksuota idėja - tai turi įtakos didelės įrangos kainos, o dėl to ir idėjos nuostolingumas. Bet niekas nedraudžia jums patiems pasidaryti instaliaciją nemokamos energijos gavimui! Šiandien kalbėsime apie tai, kaip savo rankomis pasistatyti saulės bateriją, ir apsvarstysime jo naudojimo kasdieniame gyvenime perspektyvas.

Saulės baterija: kas tai?

Nuo praėjusio amžiaus 30-ųjų žmonija aistringai domisi idėja saulės spinduliuotę paversti elektros energija. Būtent tada SSRS mokslų akademijos mokslininkai paskelbė apie puslaidininkinių vario-talio kristalų sukūrimą, kuriuose šviesos spindulių įtakoje pradėjo tekėti elektros srovė. Šiandien šis reiškinys žinomas kaip fotoelektrinis efektas ir plačiai naudojamas tiek saulės elektrinėse, tiek įvairiuose jutikliuose.

Pirmosios saulės baterijos buvo žinomos nuo praėjusio amžiaus 50-ųjų.

Vieno fotoelemento srovės stipris matuojamas mikroamperais, todėl norint gauti reikšmingą elektros galią, jie sujungiami į blokus. Daugelis tokių modulių sudaro saulės baterijos (SB) pagrindą, kuri gali būti naudojama įvairiems elektroniniams prietaisams prijungti. Jei kalbame apie sukomplektuotą įrenginį, kuris gali būti montuojamas lauke, tai teisingiau kalbėti apie saulės bateriją (SP), kurios konstrukcija apsaugo fotovoltinių modulių surinkimą nuo išorinių veiksnių.

Reikia pasakyti, kad pirmųjų elektrinių saulės sistemų efektyvumas nesiekė net 10% – tam įtakos turėjo ir puslaidininkių technologijos trūkumai, ir neišvengiami nuostoliai, susiję su šviesos srauto atspindžiu, sklaida ar sugertimi. Dešimtmečius trukęs sunkus mokslininkų darbas davė rezultatų, o šiandien moderniausių saulės elementų efektyvumas siekia 26%. Kalbant apie daug žadančius pokyčius, čia jis yra dar didesnis - iki 46%! Žinoma, dėmesingas skaitytojas gali ginčytis, kad kiti elektros generatoriai veikia 95–98% energijos vartojimo efektyvumu. Tačiau nereikia pamiršti, kad kalbame apie visiškai nemokamą energiją, kurios vertė saulėtą dieną viršija 100 W kvadratiniam metrui. m žemės paviršiaus per sekundę.

Šiuolaikinės saulės baterijos gamina elektros energiją pramoniniu mastu

Saulės baterijų pagalba gaunamą elektrą galima panaudoti panašiai, kaip ir gaunamą įprastose elektrinėse – maitinti įvairius elektroninius prietaisus, apšvietimą, šildymą ir pan. Skirtumas tik tas, kad fotoelektronikos modulio išeiga yra pastovi, o ne kintama. srovė iš tikrųjų yra privalumas. Reikalas tas, kad bet kuri saulės sistema veikia tik šviesiu paros metu, o jos galia labai priklauso nuo saulės aukščio virš horizonto. Kadangi SB negali dirbti naktį, elektra turi būti kaupiama baterijose, o jos visos yra nuolatinės srovės šaltiniai.

Prietaisas ir veikimo principas

Elektros baterijos veikimo principas pagrįstas tokiais fiziniais reiškiniais kaip puslaidumas ir fotoelektrinis efektas. Bet kuris saulės elementas yra paremtas puslaidininkiais, kurių atomuose trūksta elektronų (p tipo laidumas) arba yra jų perteklius (n tipo). Kitaip tariant, naudojama dviejų sluoksnių struktūra, kurios katodas yra n sluoksnis, o anodas - p sluoksnis. Kadangi „papildomų“ elektrodų laikymo jėgos n sluoksnyje yra susilpnėjusios (atomai neturi jiems pakankamai energijos), jie lengvai išmušami iš savo vietų, bombarduojami šviesos fotonų. Tada elektronai juda į laisvas p-sluoksnio „skyles“ ir per prijungtą elektros apkrovą (arba bateriją) grįžta į katodą - taip teka elektros srovė, kurią sukelia saulės spinduliuotės srautas.

Saulės energiją paversti elektros energija įmanoma dėl fotoelektrinio efekto, kurį savo darbuose aprašė Einšteinas

Kaip minėta aukščiau, vieno fotoelemento energija yra labai maža, todėl jie yra sujungti į modulius. Sujungus kelis tokius mazgus nuosekliai, baterijos įtampa padidinama, o lygiagrečiai – srovė. Taigi, žinodami vieno elemento elektrinius parametrus, galite surinkti reikiamos galios bateriją.

Iš saulės baterijos gaunama elektra gali būti kaupiama baterijose ir, pakeitus į 220 V įtampą, naudojama įprastiems buitiniams prietaisams maitinti.

Siekiant apsaugoti nuo atmosferos poveikio, puslaidininkiniai moduliai montuojami į standų rėmą ir padengiami padidinto šviesos pralaidumo stiklu. Kadangi saulės energiją galima naudoti tik šviesiu paros metu, jai kaupti naudojamos baterijos – jų įkrovą galima naudoti pagal poreikį. Įtampai didinti ir pritaikyti buitinės technikos poreikiams naudojami inverteriai.

Vaizdo įrašas: kaip veikia saulės baterija

Fotovoltinių modulių klasifikacija

Šiandien saulės kolektorių gamyba vyksta dviem lygiagrečiais keliais. Viena vertus, rinkoje yra silicio pagrindu sukurti fotovoltiniai moduliai, kita vertus, plėveliniai moduliai, sukurti naudojant retųjų žemių elementus, šiuolaikinius polimerus ir organinius puslaidininkius.

Šiandien populiarūs silicio saulės elementai skirstomi į keletą tipų:

• monokristalinis;
• polikristalinis;
• amorfinis.

Norint naudoti naminiuose saulės elementuose, geriausia naudoti polikristalinio silicio modulius. Nors pastarųjų efektyvumas yra mažesnis nei monokristalinių elementų, tačiau jų veikimui ne taip stipriai įtakos turi paviršiaus užterštumas, žemi debesys ar saulės šviesos kritimo kampas.

Atskirti polikristalinio silicio modulius nuo monokristalinių nesunku - pirmieji turi šviesesnį mėlyną atspalvį su ryškiais „šaltais“ raštais ant paviršiaus. Be to, fotovoltinių plokštelių tipą galima nustatyti pagal jų formą – monokristalas turi užapvalintus kraštus, o artimiausias konkurentas (polikristalas) yra ryškus stačiakampis.

Kalbant apie baterijas, pagamintas iš amorfinio silicio, jos dar mažiau priklauso nuo oro sąlygų ir dėl savo lankstumo praktiškai nekelia pavojaus sugadinti surinkimo metu. Tačiau jų naudojimą asmeniniais tikslais riboja tiek santykinai maža savitoji galia 1 kvadratiniam metrui paviršiaus, tiek didelė kaina.

Silicio saulės elementai yra labiausiai paplitusi elektrinių foto plokštelių klasė, todėl jie dažniausiai naudojami namų gamybos prietaisams gaminti.

Plėvelinių fotovoltinių modulių atsiradimą skatina ir būtinybė sumažinti saulės kolektorių kainą, ir būtinybė gauti našesnes ir patvaresnes sistemas. Šiandien pramonė įvaldo plonų saulės elektrinių modulių gamybą, pagrįstą:

• kadmio teluridas, kurio efektyvumas yra iki 12 %, o kaina 1 W yra 20–30 % mažesnė nei pavienių kristalų;
• vario ir indžio selenidas - efektyvumas 15-20%;
• polimeriniai junginiai - storis iki 100 nm, kurių efektyvumas - iki 6%.

Kol kas dar anksti kalbėti apie galimybę panaudoti plėvelinius modulius savo rankomis pastatyti elektrinę saulės stotį. Nepaisant prieinamos kainos, tik kelios įmonės užsiima telūrido-kadmio, polimero ir vario-indžio saulės elementų gamyba.

Tokie plėvelinių fotoelementų privalumai kaip didelis efektyvumas ir mechaninis stiprumas leidžia visiškai užtikrintai teigti, kad tai saulės energijos ateitis

Nors prekyboje galite rasti baterijų, pagamintų naudojant plėvelės technologiją, dauguma jų pateikiami gatavų gaminių pavidalu. Mus domina atskiri moduliai, iš kurių galima nebrangiai pastatyti naminę saulės bateriją – jų vis dar trūksta rinkoje.

Suvestiniai duomenys apie pramonės gaminamų saulės elementų efektyvumą pateikti lentelėje.

Lentelė: Šiuolaikinių saulės elementų efektyvumas

Kur gauti fotoelementų ir ar juos galima pakeisti kažkuo kitu?

Įsigyti monokristalinių ar polikristalinių plokštelių, tinkamų saulės kolektoriui surinkti, šiandien nėra problema. Kyla klausimas, kad pati naminio nemokamo elektros generatoriaus idėja reiškia rezultatą, kuris bus žymiai pigesnis nei gamykloje pagamintas analogas. Jei perkate fotovoltinius modulius vietoje, daug sutaupyti nepavyks.

Užsienio prekybos platformose saulės baterijų yra pateikiamas platus asortimentas – galite įsigyti arba vieną gaminį, arba rinkinį visko, ko reikia saulės baterijos surinkimui ir prijungimui.

Už priimtiną kainą saulės elementų galima rasti užsienio prekybos platformose, pavyzdžiui, „eBay“ ar „AliExpress“.. Ten jie pristatomi plačiu asortimentu ir labai prieinamomis kainomis. Pavyzdžiui, mūsų projektui tinka įprastos 3x6 colių polikristalinės plokštės. Idealiomis sąlygomis jie gali generuoti 0,5 V elektros srovę ir iki 3 A, tai yra, 1,5 W elektros galią.

Jei trokštate kuo daugiau sutaupyti ar išbandyti savo jėgas, tuomet nereikia iš karto pirkti gerų, ištisų modulių – galite apsieiti ir su nekokybiškais. Tame pačiame „eBay“ ar „AliExpress“ galite rasti plokščių rinkinius su mažais įtrūkimais, įskilusiais kampais ir kitais defektais - vadinamųjų „B“ klasės gaminių. Išoriniai pažeidimai neturi įtakos fotoelementų techninėms charakteristikoms, tačiau to negalima pasakyti apie kainą - brokuotas detales galima nusipirkti 2–3 kartus pigiau nei prekinės išvaizdos. Štai kodėl prasminga juos naudoti bandant technologiją savo pirmojoje saulės baterijoje.

Renkantis fotoelektroninius modulius matysite įvairių tipų ir dydžių elementus. Nemanykite, kad kuo didesnis jų paviršiaus plotas, tuo didesnė jų sukuriama įtampa. Tai yra blogai. To paties tipo elementai generuoja tą pačią įtampą, nepaisant dydžio. To negalima pasakyti apie srovės stiprumą - čia dydis yra labai svarbus.

Nors pasenę komponentai gali būti naudojami kaip fotovoltiniai elementai, atsidarę diodai ir tranzistoriai turi per mažą įtampą ir srovę – tokių įrenginių prireiks tūkstančių

Iš karto noriu perspėti, kad nėra prasmės ieškoti analogo tarp įvairių elektroninių prietaisų. Taip, veikiantį fotoelektroninį modulį galite gauti iš galingų diodų ar tranzistorių, ištrauktų iš seno radijo ar televizoriaus. Ir netgi pasigaminkite bateriją, sujungdami kelis iš šių elementų į grandinę. Tačiau nieko galingesnio už skaičiuotuvą ar LED žibintuvėlį su tokia „saulės baterija“ maitinti nepavyks dėl per silpnų vieno modulio techninių charakteristikų.

Baterijos galios skaičiavimo principas

Norint apskaičiuoti reikiamą naminės elektrinės saulės energijos sistemos galią, reikia žinoti mėnesio elektros suvartojimą. Šį parametrą nustatyti lengviausia – suvartotą elektros kiekį kilovatvalandėmis galima matyti skaitiklyje arba sužinoti pažiūrėjus į sąskaitas, kurias nuolat siunčia energijos pardavimai. Taigi, jei sąnaudos yra, pavyzdžiui, 200 kWh, tai saulės baterija turėtų pagaminti maždaug 7 kWh elektros per dieną.

Skaičiuojant reikia atsižvelgti į tai, kad saulės baterijos gamina elektrą tik šviesiu paros metu, o jų veikimas priklauso tiek nuo Saulės kampo virš horizonto, tiek nuo oro sąlygų. Vidutiniškai nuo 9 iki 16 valandos susidaro iki 70% viso energijos kiekio, o esant net ir nedideliam debesuotumui ar miglai, plokščių galia sumažėja 2-3 kartus. Jei dangų dengia nuolatiniai debesys, geriausiu atveju galite gauti 5–7% didžiausių saulės sistemos galimybių.

Saulės baterijos energijos vartojimo efektyvumo grafikas rodo, kad didžioji dalis pagamintos energijos susidaro nuo 9 iki 16 valandų.

Atsižvelgiant į visa tai, kas išdėstyta aukščiau, galima apskaičiuoti, kad norint gauti 7 kWh energijos idealiomis sąlygomis, jums reikės ne mažesnės kaip 1 kW galios plokščių masyvo. Jei atsižvelgsime į produktyvumo sumažėjimą, susijusį su spindulių kritimo kampo pokyčiais, oro veiksniais, taip pat baterijų ir energijos keitiklių nuostoliais, tai šis skaičius turi būti padidintas bent 50–70 procentų. Jei atsižvelgsime į viršutinį skaičių, tada nagrinėjamam pavyzdžiui mums reikės 1,7 kW galios saulės baterijos.

Tolesnis skaičiavimas priklauso nuo to, kurie fotoelementai bus naudojami. Pavyzdžiui, paimkime anksčiau minėtus 3˝×6˝ polikristalinius elementus (plotas 0,0046 kv. m), kurių įtampa 5 V ir srovė iki 3 A. Norėdami surinkti masyvą fotoelementų, kurių išėjimo įtampa 12 V o srovė 1700 W/ 12 V = 141 A, reikės iš eilės sujungti 24 elementus (nuoseklus jungimas leidžia sumuoti įtampą) ir naudoti 141 A / 3 A = 47 tokias eilutes (1 128 plokštelės). Akumuliatoriaus plotas paklojus kuo tankiau bus 1128 x 0,0046 = 5,2 kvadratinio metro. m

Norint kaupti ir transformuoti saulės energiją į įprastą 220 voltų, jums reikės baterijų, įkrovimo valdiklio ir padidinimo keitiklio.

Elektrai kaupti naudojami 12 V, 24 V arba 48 V įtampos akumuliatoriai, kurių talpa turėtų pakakti toms pačioms 7 kWh energijos talpai. Jei imsime įprastus 12 voltų švino akumuliatorius (toli gražu ne geriausias variantas), tada jų talpa turėtų būti ne mažesnė kaip 7000 Wh / 12 V = 583 Ah, tai yra, trys dideli akumuliatoriai, kurių kiekvienas yra 200 ampervalandžių. Reikėtų atsižvelgti į tai, kad baterijų naudingumo koeficientas yra ne didesnis kaip 80%, o taip pat į tai, kad keitikliu pakeitus įtampą į 220 V, bus prarasta nuo 15 iki 20% energijos. Vadinasi, norėdami kompensuoti visus nuostolius, turėsite įsigyti dar bent vieną to paties tipo akumuliatorių.

Dėl galimybės šildymui naudoti elektrines saulės baterijas

Kaip jau turbūt pastebėjote, elektrinio pobūdžio prietaiso kontekste nuolat minima frazė „saulės baterija“ arba „saulės baterija“. Tai padaryta neatsitiktinai, nes kitos saulės baterijos ar baterijos dažnai vadinamos geokolektoriais.

Keli saulės kolektoriai galės aprūpinti namą karštu vandeniu ir prisiimti dalį šildymo išlaidų

Galimybė tiesiogiai paversti saulės spinduliuotės energiją tiesiai į šilumą gali žymiai padidinti tokių įrenginių našumą. Taigi šiuolaikiniai geokolektoriai su selektyvia vakuuminių vamzdžių danga pasižymi 70–80% efektyvumu ir gali būti naudojami tiek karšto vandens tiekimo sistemose, tiek patalpų šildymui.

Saulės kolektoriaus su vakuuminiais vamzdeliais konstrukcija sumažina šilumos perdavimą į išorinę aplinką

Grįžtant prie klausimo, ar galima elektros saulės kolektorių naudoti šildymo prietaisams maitinti, pasvarstykime, kiek šilumos reikia, pavyzdžiui, 70 kvadratinių metrų namui. metrų. Remiantis standartinėmis rekomendacijomis 100 W šilumos 1 kv. m patalpos ploto, gauname 7 kW energijos sąnaudas per valandą arba maždaug 70 kWh per dieną (šildymo prietaisai nebus nuolat įjungiami).

Tai yra 10 savadarbių baterijų, kurių bendras plotas 52 kv.m. Ar galite įsivaizduoti kolosą, tarkime, 4 m pločio ir daugiau nei 13 m ilgio, taip pat 12 voltų baterijų bloką, kurio bendra talpa 7200 ampervalandžių? Tokia sistema net negalės pasiekti savarankiškumo, kol baterijos veikimo laikas neišsekęs. Kaip matote, kol kas dar per anksti kalbėti apie saulės baterijų panaudojimo galimybes šildymui.

Elektrinės saulės baterijos įrengimo vietos pasirinkimas

Projektavimo etape būtina pasirinkti vietą, kur bus montuojama saulės baterija. Tai gali būti arba stogo šlaitas, nukreiptas į pietus, arba atvira zona priemiesčio zonoje. Antrasis, žinoma, yra geresnis dėl kelių priežasčių:

• žemiau sumontuotą saulės bateriją lengviau prižiūrėti;
• sukamąjį įrenginį lengviau montuoti ant žemės;
• pašalinama papildoma stogo apkrova ir jo pažeidimai montuojant saulės sistemą.

Elektros skydo montavimo vieta visą dieną turi būti atvira saulės spinduliams, todėl šalia neturėtų būti medžių ar pastatų, kurie galėtų mesti šešėlį ant jo paviršiaus.

Renkantis vietą saulės sistemos įrengimui, būtinai atsižvelkite į galimybę saulės baterijas užtemdyti aplinkiniais objektais

Antroji aplinkybė, verčianti ieškoti tokios aikštelės prieš pradedant montuoti saulės bateriją, yra susijusi su skydo matmenų nustatymu. Savo rankomis surinkę įrenginį galime gana lanksčiai pasirinkti jo matmenis. Dėl to galite gauti instaliaciją, kuri puikiai tinka išorei.

Pradėkime gaminti saulės bateriją savo rankomis

Atlikę visus reikiamus skaičiavimus ir nusprendę dėl saulės baterijos įrengimo vietos, galite pradėti ją gaminti.

Ko tau reikės darbe?

Be įsigytų saulės elementų, statant elektrinę saulės bateriją jums reikės šių medžiagų:

• varinė viela;
• lydmetalis;
• specialūs autobusai fotoelementų laidams sujungti;
• Schottky diodai, skirti maksimaliai vienos ląstelės srovei;
• lydmetalis;
• medinės lentjuostės arba aliuminio kampai;
• fanera arba OSB;
• Medienos plaušų plokštės arba kitos standžios lakštinės dielektrinės medžiagos;
• organinis stiklas (galite naudoti polikarbonatą, antirefleksinį itin permatomą stiklą arba IR sugeriantį langų stiklą, kurio storis ne mažesnis kaip 4 mm);
• silikono sandariklis;
• savisriegiai varžtai;
• antibakterinis medienos impregnavimas;
• Aliejiniai dažai.

Renkantis stiklą saulės kolektoriui, turėtumėte pasirinkti IR sugeriančias rūšis su maksimaliu šviesos pralaidumu ir minimaliu šviesos atspindžiu

Norėdami dirbti, jums reikės šio paprasto įrankio:

• lituoklis;
• metalo pjūklas arba dėlionės;
• atsuktuvų rinkinys arba atsuktuvas;
• dažymo teptukai.

Jei po saulės kolektoriumi yra pastatytas papildomas laikiklis arba sukamoji atrama, atitinkamai medžiagų ir įrankių sąrašą reikėtų papildyti medinėmis sijomis arba metaliniais kampais, plieniniu strypu, suvirinimo aparatu ir pan. Montuojant saulės bateriją ant žemės , svetainę galima išbetonuoti arba iškloti plytelėmis.

Darbo eigos instrukcijos

Kaip pavyzdį apsvarstykite elektrinės saulės sistemos kūrimo procesą iš aukščiau aptartų 3x6 colių saulės elementų, kurių įtampa yra 0,5 V ir srovė iki 3 A. Norint įkrauti 12 voltų akumuliatorių, būtina, kad mūsų baterija „gamintų“ bent 18 V, tai yra, reikės 36 plokščių. Surinkimas turėtų būti atliekamas etapais, kitaip negalima išvengti veikimo klaidų. Reikėtų prisiminti, kad bet kokie pakeitimai, taip pat pernelyg didelės manipuliacijos su fotoelementais gali juos sugadinti – šiems įrenginiams būdingas padidėjęs trapumas.

Norint pagaminti visavertę saulės bateriją, jums reikės kelių dešimčių fotoelementų.

Korpuso gamyba

Saulės baterijos korpusas yra plokščia dėžė, iš vienos pusės padengta fanera, o iš kitos – permatomu stiklu. Norėdami pagaminti rėmą, galite naudoti tiek aliuminio kampus, tiek medines lentjuostes. Su antruoju variantu dirbti lengviau, todėl rekomenduojame jį pasirinkti, kad sukurtumėte pirmąjį skydelį.

Pradėdami statyti saulės bateriją, nupieškite nedidelį brėžinį - ateityje tai padės sutaupyti laiko ir išvengti klaidų dėl matmenų

Iš lentjuosčių, kurių skerspjūvis 20x20 mm, surenkamas stačiakampis rėmas, kurio išoriniai matmenys yra 118x58 cm, sutvirtintas vienu skersiniu.

Saulės baterijos korpusas yra medinis skydas, kurio šonai ne aukštesni kaip 2 cm - tokiu atveju jie neužtemdys fotoelementų

Vėdinimo įtaisai įgręžiami į apatinius korpuso galus, taip pat į tarpiklį. Jie sujungs vidinę ertmę su atmosfera, todėl stiklas nerasos iš vidaus. Po to iš organinio stiklo lakšto išpjaunamas stačiakampis, atitinkantis išorinius rėmo matmenis.

Skylėse padarytos skylės skirtos vėdinti plokštės vidų.

Galinė dėžutės pusė padengta fanera arba OSB. Kūnas apdorojamas antiseptiku ir nudažytas aliejiniais dažais.

Siekiant apsaugoti medinį korpusą nuo atmosferos poveikio, jis nudažytas aliejiniais dažais

2 substratai fotoelementams išpjauti pagal korpuso vidinių ertmių dydį. Jų naudojimas montuojant plokštes ne tik palengvins darbą, bet ir sumažins trapaus stiklo pažeidimo riziką. Pagrindams galite paimti bet kokią tankią medžiagą - medienos plaušų plokštę, tekstolitą ir tt Svarbiausia, kad ji nepraleistų elektros srovės ir gerai atlaikytų šilumą.

Bet koks tinkamas dielektrikas, pavyzdžiui, perforuota medienos plaušų plokštė, gali būti naudojamas kaip fotoelementų substratas

Plokščių surinkimas

Plokščių surinkimas prasideda nuo išpakavimo. Dažnai, norint išsaugoti fotoelementus, jie surenkami į krūvą ir užpildomi parafinu. Tokiu atveju produktai panardinami į indą su vandeniu ir kaitinami vandens vonioje. Kai parafinas ištirps, lėkštes reikia atskirti viena nuo kitos ir gerai išdžiovinti.

Pašalinti vašką iš plokštelių pakuotės geriausia vandens vonioje. Paveiksle parodytas būdas nepasitvirtino – verdant lėkštės pradeda vibruoti ir daužosi viena į kitą

Fotoelementai išdėstomi ant pagrindo taip, kad jų laidai būtų nukreipti norima kryptimi. Mūsų atveju visos 36 plokštės yra sujungtos nuosekliai - tai leis mums "sujungti" mums reikalingą 18 V. Kad būtų lengviau montuoti, reikia sulituoti 6 plokštes, todėl susidaro 6 atskiros grandinės.

Prieš litavimą fotoelementai išdėstomi reikiamo ilgio grandinėmis.

Žinodami saulės kolektorių formavimo principą, galite lengvai pasirinkti reikiamą įtampą ir srovę. Viskas labai paprasta: pirmiausia surenkama nuosekliai sujungtų plokščių grupė, kuri duos reikiamą įtampą. Po to atskiri blokai sujungiami lygiagrečiai - jų srovės stiprumas bus sumuojamas. Taigi galite gauti bet kokios galios skydelį.

Ant fotoelementų laidžiųjų takų užtepamas lydmetalis, o dalys tarpusavyje sujungiamos naudojant mažos galios lituoklį.

Pirkdami pigesnius fotoelementus be laidų, būkite pasiruošę kruopščiam laidų litavimo darbui

Surinkę visas šešias grupes, kiekvienos plokštės centre užtepkite lašelį silikoninio sandariklio. Tada fotoelementų stygos išvyniojamos ir atsargiai priklijuojamos prie pagrindo.

Fotoelementams pritvirtinti prie pagrindo naudojamas silikoninis sandariklis arba guminiai klijai.

Prie kiekvienos grandinės teigiamo gnybto yra prilituotas Schottky diodas – jis apsaugos bateriją nuo išsikrovimo per skydą tamsoje ar esant dideliems debesims. Naudojant specialią šyną arba vario pynę, atskiri blokai sujungiami į vieną grandinę.

Elektros pajungimo schemoje saulės baterijos elementai pažymėti punktyrine linija.

Jungiant nuosekliai, teigiamas gnybtas turi būti prijungtas prie neigiamo kontakto, o lygiagrečiai - prie to paties kontakto.

Plokščių montavimas į korpusą

Ant pagrindo sumontuoti fotoelementai dedami į korpusą ir savisriegiais varžtais pritvirtinami prie faneros. Atskiros saulės baterijos dalys yra sujungtos viena su kita variniu laidininku. Jį galima pravesti pro vieną iš skersinio skersinio ventiliacijos angų – tai netrukdys montuoti stiklą.

Prie „pliuso“ ir „minuso“ yra lituojamas kelių gyslų kabelis, kuris išvedamas per skylę korpuso apačioje - jo reikės norint prijungti skydelį prie akumuliatoriaus. Kad nepažeistumėte plokščių, kabelis tvirtai pritvirtinamas prie medinio rėmo.

Sumontavus plokštes, visi pakabinami elementai tvirtinami karštais klijais arba sandarikliu

Saulės baterija iš viršaus padengta organinio stiklo lakštu, kuris tvirtinamas kampais arba savisriegiais varžtais. Siekiant apsaugoti fotoelementus nuo drėgmės, tarp rėmo ir stiklo užtepamas silikono sandariklio sluoksnis. Šiuo metu surinkimas gali būti laikomas baigtu – saulės bateriją galite nunešti ant stogo ir prijungti prie vartotojų.

Paklojus ir pritvirtinus stiklo dangą, saulės kolektorius yra paruoštas naudoti.

Saulės baterijos efektyvumas priklauso nuo jos orientacijos į saulę – maksimali galia pasiekiama saulės spinduliams krentant stačiu kampu. Siekiant padidinti įrenginio našumą, jis dedamas ant besisukančio rėmo. Šis dizainas yra medinis arba metalinis rėmas, sumontuotas ant besisukančios horizontalios ašies.

Siekiant maksimalaus efektyvumo, saulės baterija turi būti nukreipta griežtai į saulę. Su šia užduotimi geriausiai susidoroja automatiniai įrenginiai, vadinami saulės stebėjimo įrenginiais.

Norėdami pasukti ir pritvirtinti rėmą, galite naudoti mechaninę pavarą (pavyzdžiui, grandininę pavarą) arba atraminę juostą su žingsnio reguliavimu. Pažangiausi sukamieji įrenginiai aprūpinti sukimosi bloku vertikalioje plokštumoje ir automatine saulės sekimo sistema. Tokią įrangą galima surinkti naudojant žingsninius variklius ir modernų mikrovaldiklį, pavyzdžiui, Arduino.

Sukurti saulės sekiklį namuose yra nepaprastai sudėtinga užduotis, todėl dažniausiai meistrai apsieina su paprastu rėmu su pasvirusiu arba fiksuotu rėmu.

Saulės baterijos prijungimas prie autonominės maitinimo sistemos turėtų būti atliekamas naudojant įkrovimo valdiklį. Šis prietaisas ne tik teisingai paskirstys elektros energijos srautą, bet ir neleis giliai išsikrauti akumuliatoriui, padidindamas jo tarnavimo laiką. Visos jungtys, įskaitant 220 voltų keitiklio prijungimą, turi būti atliekamos variniais laidais, kurių skerspjūvis ne mažesnis kaip 3-4 kvadratiniai metrai. mm – taip išvengsite ominių energijos nuostolių.

Saulės baterijos įkrovimo valdiklis leis jam veikti maksimalia srove ir apsaugos baterijas nuo per didelio iškrovimo

Pabaigai norėčiau rekomenduoti stebėti saulės bateriją ne tik pagal indikatorius ir instrumentų adatas. Atminkite, kad nešvarus stiklas gali sumažinti įrenginio našumą 50% ar daugiau. Nepamirškite reguliariai valyti, o jūsų pačių surinkta instaliacija jums atsipirks kilovatais visiškai nemokamos, o svarbiausia – aplinkai nekenksmingos energijos.

Vaizdo įrašas: „pasidaryk pats“ saulės kolektorių surinkimas

Šiandien nėra jokių kliūčių surinkti saulės kolektorių savo rankomis. Nekyla problemų nei perkant fotoelementus, nei perkant valdiklį ar energijos keitiklį. Tikimės, kad šis straipsnis jums taps atspirties tašku kelyje į savarankišką namą ir pagaliau kibsite į verslą. Laukiame jūsų klausimų, idėjų ir pasiūlymų dėl saulės kolektorių projektavimo ir tobulinimo. Iki pasimatymo!

Susiję įrašai:

Panašių įrašų nerasta.

Daugelis žmonių domisi, kaip teisingai saulės energiją paversti elektros energija, kuri užtikrina kokybišką namų apyvokos daiktų, kurie yra eksploatuojami naudojant šią energiją, veikimą.

Be to, pastaruoju metu gana populiarūs tapo alternatyvūs elektros energijos šaltiniai, kurių dėka galite savo rankomis sukurti saulės baterijas, jei pateiksite tinkamą požiūrį į šį klausimą.

Kaip ši sistema iš tikrųjų veikia?

• Alternatyvus elektros energijos šaltinis yra specialus generatorius, veikiantis dėl fotoelektrinio efekto. Būtent tai leidžia lengvai ir paprastai paversti saulės energiją į elektros energiją, o tai suteikia galimybę užtikrinti praktišką ir patikimą naudojimą.
• Saulės spinduliams patekus į specializuotas silicio plokštes, kurios yra neatskiriama visos saulės baterijos dalis, susidaro daug laisvųjų elektronų, kurie galiausiai suteikia elektros srovę.

Saulės baterijų gamybos pagrindai

• Tačiau prieš pradėdami kurti reikiamą saulės kolektorių atkreipkite dėmesį į tai, kad reikia pasirinkti tinkamus saulės modulius, kurie bus naudojami visos sistemos funkcionalumui užtikrinti.
• Būtent, tai gali būti monokristalinės, polikristalinės ir amorfinės dalys. Tačiau tarp viso asortimento pirmasis ir antrasis variantai laikomi labiausiai prieinamais, nes jie suteikia tinkamas technines savybes ir patogumą naudoti. Be to, nepakenks žinoti šias savybes, kurios padės jums pasirinkti:

Polikristalinės plokštės gali užtikrinti žemą eksploatavimo efektyvumo lygį, nes jis ne didesnis kaip 8-9 proc. Tačiau jie skiriasi tuo, kad gali puikiai veikti net esant dideliam debesuotumui ir debesuotu oru, suteikdami praktiškumo ir patogumo.

Kalbant apie šiuolaikinių monokristalinių plokščių veikimą, šiuo atveju efektyvumas siekia 13-14 procentų, tačiau bet koks debesuotumas, ypač debesuotas oras, ženkliai sumažina saulės baterijos galios lygį, tuo sukeldamas tam tikrų nepatogumų žmogui.

Kaip savo rankomis pasidaryti saulės bateriją

Prieš pradėdami kurti reikiamą saulės bateriją, atkreipkite dėmesį į tai, kad reikia pasirinkti tinkamus saulės modulius, kurie ...

„Pasidaryk pats“ saulės baterijos namuose, naudojant improvizuotas medžiagas

Vienas iš būdų sumažinti mokesčius už komunalines paslaugas yra saulės baterijų naudojimas. Tokią bateriją galite pasigaminti ir sumontuoti patys.

Kas yra saulės elementas ir kam jis naudojamas?

Saulės baterija – įrenginys, kurio veikimo principas pagrįstas fotoelementų gebėjimu saulės energiją paversti elektros energija. Šie keitikliai yra sujungti į bendrą sistemą. Gauta elektros srovė kaupiama specialiuose įrenginiuose – baterijose.

Kuo didesnis skydo plotas, tuo daugiau elektros energijos galima gauti

Saulės baterijos galia priklauso nuo fotoelementų lauko dydžio. Bet tai nereiškia, kad tik dideli plotai yra pajėgūs pagaminti reikiamą elektros kiekį. Pavyzdžiui, žinomi skaičiuotuvai gali naudoti nešiojamas saulės baterijas, kurios yra įmontuotos į jų korpusą.

Privalumai ir trūkumai

Saulės baterijos pranašumai yra šie:

• montavimo ir priežiūros paprastumas;
• nekenkia aplinkai;
• mažas plokščių svoris;
• tylus veikimas;
• nuo skirstomojo tinklo nepriklausomas elektros energijos tiekimas;
• konstrukcinių elementų nejudumas;
• mažos gamybos sąnaudos;
• ilgas tarnavimo laikas.

Saulės baterijos trūkumai yra šie:

• gamybos proceso sudėtingumas;
• nenaudingumas tamsoje;
• didelio ploto įrengimui poreikis;
• jautrumas užteršimui.

Nors saulės baterijos gamyba yra daug darbo reikalaujantis procesas, galite jį surinkti patys.

Medžiagos ir įrankiai

Jei nėra galimybės įsigyti paruoštos saulės baterijos savo namams, galite ją pasigaminti patys.

Norėdami pagaminti saulės bateriją, jums reikės:

• fotoelementai (sukurti saulės kolektorių);
• specialių laidininkų rinkinys (fotoelementams prijungti);
• aliuminio kampai (korpusui);
• Schottke diodai;
• tvirtinimo detalės;
• varžtai tvirtinimui;
• polikarbonato lakštas (skaidrus);
• silikono sandariklis;
• lituoklis

Fotoelementų pasirinkimas

Šiandien gamintojai siūlo vartotojams rinktis iš dviejų tipų įrenginių. Saulės elementų, pagamintų iš monokristalinio silicio, efektyvumas siekia iki 13%. Jiems būdingas mažas efektyvumas debesuotu oru. Saulės elementų, pagamintų iš polikristalinio silicio, efektyvumas siekia iki 9%, tačiau jie gali dirbti ne tik saulėtomis, bet ir debesuotomis dienomis.

Norint aprūpinti kotedžą ar nedidelį privatų namą elektra, pakanka naudoti polikristalus.

Svarbi informacija: Patartina pirkti to paties gamintojo saulės elementus, nes skirtingų markių elementai gali turėti didelių skirtumų, o tai turi įtakos eksploatavimo efektyvumui ir surinkimo procesui, taip pat lemia didesnes energijos sąnaudas eksploatacijos metu.

Renkantis fotoelementus, reikia atkreipti dėmesį į šiuos dalykus:

• kuo didesnė ląstelė, tuo daugiau energijos ji gamina;
• to paties tipo elementai sukuria tą pačią įtampą (šis indikatorius nepriklauso nuo dydžio).

Norint nustatyti saulės baterijos galią, pakanka generuojamą srovę padauginti iš įtampos.

Atskirti polikristalinius saulės elementus nuo monokristalinių gana paprasta. Pirmasis tipas išsiskiria ryškiai mėlyna spalva ir kvadrato forma. Monokristaliniai saulės elementai yra tamsesni, jie nupjauti kraštuose.

Poli- ir monokristalines plokštes lengva atskirti net iš pirmo žvilgsnio

Jūs neturėtumėte teikti pirmenybės gaminiams su sumažinta kaina, nes jie gali būti atmesti - tai dalys, kurios gamykloje neišlaikė testo. Geriau naudotis patikimų tiekėjų paslaugomis, kurie, nors ir siūlo prekes už didelę kainą, yra atsakingi už jų kokybę. Jei neturite saulės elementų surinkimo patirties, praktikai rekomenduojama įsigyti kelis bandomuosius pavyzdžius, o tik tada pirkti gaminius pačiai baterijai gaminti.

Kai kurie gamintojai saulės elementus sandarina vašku, kad būtų išvengta žalos transportavimo metu. Tačiau jo atsikratyti gana sunku dėl didelės pavojaus sugadinti plokštes, todėl saulės elementus rekomenduojama pirkti be vaško.

Gamybos instrukcijos

Saulės baterijos gamybos procesas susideda iš kelių etapų:

1. Fotoelementų paruošimas ir laidininkų litavimas.
2. Korpuso sukūrimas.
3. Elementų surinkimas ir sandarinimas.

Fotoelementų paruošimas ir laidininkų litavimas

Ant stalo surenkamas fotoelementų rinkinys. Tarkime, kad gamintojas nurodo 4 W galią ir 0,5 volto įtampą. Šiuo atveju, norint sukurti 18 W saulės elementą, reikia naudoti 36 saulės elementus.

Naudojant 25 W galios lituoklį, nubrėžiami kontūrai, suformuojant lituotus skardos laidus.

Litavimo kokybė yra pagrindinis reikalavimas efektyviam saulės baterijos darbui.

Svarbi informacija: litavimo procesą patartina atlikti ant lygaus, kieto paviršiaus.

Tada visos ląstelės sujungiamos viena su kita pagal elektros schemą. Jungdami saulės kolektorių galite naudoti vieną iš dviejų būdų: lygiagrečią arba nuoseklųjį ryšį. Pirmuoju atveju teigiami gnybtai yra prijungti prie teigiamų gnybtų, o neigiami gnybtai - prie neigiamų. Tada prie akumuliatoriaus prijungiami gnybtai su skirtingais įkrovimais. Serijinis ryšys apima priešingų krūvių sujungimą pakaitomis sujungiant ląsteles. Po to likę galai išvedami į akumuliatorių.

Svarbi informacija: Nepriklausomai nuo pasirinkto ryšio tipo, būtina pateikti apėjimo diodus, kurie yra sumontuoti „pliuso“ terminale. Schorke diodai yra idealūs. Jie neleidžia įrenginiui išsikrauti naktį.

Baigę lituoti, turite išnešti elementus į saulę, kad patikrintumėte jų veikimą. Jei funkcionalumas normalus, galite pradėti rinkti dėklą.

Prietaisas išbandytas saulėtoje pusėje

Kaip surinkti korpusą

• Paruoškite aliuminio kampus žemomis kraštinėmis.
• Skylės yra iš anksto padarytos techninei įrangai.
• Tada aliuminio kampo vidinėje pusėje užtepamas silikoninis sandariklis (patartina daryti du sluoksnius). Saulės baterijos sandarumas ir tarnavimo laikas priklauso nuo to, kaip gerai jis naudojamas. Svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad nebūtų neužpildytų vietų.
• Po to į rėmą įdedamas skaidrus polikarbonato lakštas ir tvirtai pritvirtinamas.
• Išdžiūvus sandarikliui, tvirtinama tvirtinimo detalė su varžtais, kurie užtikrins patikimesnį tvirtinimą.

Atsižvelgiant į konstrukcijos trapumą, pirmiausia rekomenduojama sukurti rėmą, o tik tada montuoti fotoelementus

Svarbi informacija: Be polikarbonato, galite naudoti organinį stiklą arba antirefleksinį stiklą.

Elementų surinkimas ir sandarinimas

• Nuvalykite skaidrią medžiagą nuo nešvarumų.
• Padėkite fotoelementus ant polikarbonato lakšto vidinės pusės taip, kad tarp elementų būtų 5 mm atstumas. Norėdami išvengti klaidų, pirmiausia pažymėkite.
• Ant kiekvieno fotoelemento užtepkite tvirtinimo silikoną.

Norint pailginti saulės baterijos tarnavimo laiką, jo elementus rekomenduojama patepti tvirtinimo silikonu ir uždengti galine panele

• Po to pritvirtinamas galinis skydelis. Po to, kai silikonas sukietėja, reikia užsandarinti visą konstrukciją.

Konstrukcijos sandarinimas užtikrins tvirtą plokščių prigludimą viena prie kitos

Montavimo taisyklės

Norint maksimaliai išnaudoti saulės bateriją, montuojant įrenginį rekomenduojama laikytis tam tikrų taisyklių:

1. Reikia pasirinkti tinkamą vietą. Jei pastatysite saulės kolektorių ten, kur yra nuolatinis šešėlis, įrenginys bus neefektyvus. Atsižvelgiant į tai, nerekomenduojama įrenginio montuoti šalia medžių, patartina rinktis atvirą vietą. Daugelis žmonių montuoja saulės kolektorių ant savo namo stogo.
2. Montuodami prietaisą turite nukreipti į saulę. Būtina pasiekti maksimalų jo spindulių poveikį fotoelementams. Pavyzdžiui, jei esate šiaurėje, priekinę saulės baterijos dalį turėtumėte nukreipti į pietus.
3. Svarbų vaidmenį atlieka įrenginio nuolydžio nustatymas. Tai taip pat priklauso nuo geografinės padėties. Manoma, kad nuolydžio kampas turėtų būti platuma, kurioje įdėtas akumuliatorius. Atsidūrę pusiaujo zonoje turėsite reguliuoti pasvirimo kampą pagal metų laiką. Korekcija bus 12 laipsnių, atsižvelgiant į padidėjimą ir sumažėjimą atitinkamai vasarą ir žiemą.
4. Saulės kolektorių rekomenduojama montuoti prieinamoje vietoje. Prietaisą naudojant, jo priekinėje pusėje kaupiasi nešvarumai, o žiemą jis pasidengia sniegu ir dėl to sumažėja energijos gamyba. Todėl būtina periodiškai valyti akumuliatorių, pašalinant apnašas nuo priekinio skydelio.

Prietaiso gamyba iš improvizuotų medžiagų

Iki šiol meistrai sukūrė būdus, kaip sukurti saulės baterijas iš laužo medžiagų, tačiau ar toks taupymas pagrįstas?

Naudojant senus tranzistorius

Norėdami pagaminti saulės bateriją, galite naudoti senus tranzistorius. Norėdami tai padaryti, nupjaukite jų dangtelius, pritvirtindami prietaisus veržlėje prie ratlankio. Tada įtampa matuojama veikiant šviesai. Jį būtina nustatyti visuose įrenginio gnybtuose, kad būtų galima aptikti didžiausias vertes. Įtampa priklauso nuo tranzistoriaus galios, taip pat nuo kristalo matmenų.

Turite atsargiai nupjauti tranzistoriaus dangtelį, kitaip galite sugadinti plonus laidus, kurie yra prijungti prie puslaidininkio kristalo

Po to galite pradėti gaminti saulės bateriją. Naudodami penkis tranzistorius ir sujungdami juos nuosekliai, galite gauti įrenginį, kurio galios pakanka skaičiuotuvui valdyti. Rėmas surinktas iš lakštinio plastiko. Jame būtina išgręžti skyles, reikalingas tranzistoriaus išėjimui. Tokios saulės baterijos pagrindu sukurtas skaičiuotuvas veikia stabiliai, tačiau jis turi būti ne toliau kaip 30 cm nuo šviesos šaltinio. Siekiant geresnių rezultatų, patartina naudoti antrą tranzistorių grandinę.

Diodų taikymas

Norėdami surinkti saulės elementą, jums reikės daug diodų. Be to, naudojama pagrindo plokštė. Gamybos procese naudojamas lituoklis.

Pirmiausia reikia atidaryti vidinį kristalą, kad ant jo kristų saulės spinduliai. Norėdami tai padaryti, diodo viršus nupjaunamas ir nuimamas. Apatinė dalis, kurioje yra kristalas, turi būti kaitinama virš dujinės viryklės apie 20 sekundžių. Kai kristalinis lydmetalis išsilydo, jį galima lengvai nuimti pincetu. Panaši manipuliacija atliekama su kiekvienu diodu. Tada kristalai prilituojami prie lentos.

Saulės baterijų elementai iš diodų sujungiami vienas su kitu plonais variniais laidais

Norint gauti 2–4 V, pakanka 5 blokų, sudarytų iš penkių nuosekliai lituotų kristalų. Blokai dedami lygiagrečiai vienas kitam.

Vario lakšto įtaisas

Norėdami pagaminti saulės bateriją iš vario lakštų, jums reikės:

• patys vario lakštai;
• du aligatoriaus segtukai;
• didelio jautrumo mikroampermetras;
• elektrinė viryklė (ne mažiau 1000 W);
• plastikinis butelis su nupjautu viršumi;
• du šaukštai valgomosios druskos;
• vanduo;
• švitrinis popierius;
• Lakštinio metalo žirklės.

1. Pirmiausia nupjaukite vario gabalėlį, kuris yra tokio pat dydžio kaip viryklės kaitinimo elementas. Nuvalykite lakšto paviršių nuo riebalų ir nušlifuokite švitriniu popieriumi, tada padėkite ant viryklės ir pašildykite iki maksimalios temperatūros.
2. Oksidui formuojantis galima pamatyti įvairiaspalvius raštus. Reikia palaukti, kol pajuoduos, o tada palikti vario lakštą kaitinti dar apie pusvalandį. Praėjus šiam laikui, viryklė išsijungia. Lapas lieka ant jo, kad būtų lėtas aušinimas.
3. Kai juodasis oksidas išnyksta, varį reikia nuplauti po tekančiu vandeniu.
4. Tada iš viso lapo išpjaukite panašaus dydžio gabalėlį. Įdėkite abi dalis į plastikinį butelį. Svarbu, kad jie vienas kito neliestų.
5. Pritvirtinkite varines plokštes prie butelio sienelių naudodami spaustukus. Prijunkite laidą nuo tuščio lapo prie teigiamo matavimo prietaiso gnybto, o nuo vario su oksidu - prie neigiamo gnybto.
6. Ištirpinkite druską nedideliame kiekyje vandens. Atsargiai supilkite sūrų vandenį į butelį, būkite atsargūs, kad nesudrėkintumėte kontaktų. Tirpalo turėtų būti pakankamai, kad jis visiškai neuždengtų plokštelių. Saulės baterija paruošta, galite atlikti eksperimentus.

Dėdami varines plokštes į konteinerį, turite jas atsargiai sulenkti, kad jos tilptų nesulauždamos.

Ar yra naudos?

Įrenginio, pagaminto iš tranzistorių, efektyvumas yra labai mažas. To priežastis yra didelis paties įrenginio plotas ir mažas saulės elemento (puslaidininkio) dydis. Taigi tranzistorinės saulės baterijos dar neišplito, tokie įrenginiai tinka tik pramogai.

Diodai linkę vartoti srovę ir spontaniškai švyti. Todėl naudojant saulės bateriją, dalis diodų generuos elektros energiją, o likę įrenginiai, atvirkščiai, ją vartos. Iš to galime daryti išvadą, kad tokio įrenginio efektyvumas yra mažas.

Norėdami uždegti lemputę iš saulės baterijos, pagamintos iš vario lakštų, turėsite naudoti daug medžiagos. Pavyzdžiui, norint veikti 1000 W krosnelę, reikia 1 600 000 m² vario. Norint įrengti tokį įrenginį ant namo stogo, jo plotas bus 282 m². Ir visos pastangos būtų skirtos vienos krosnies veikimo užtikrinimui. Praktiškai tokios saulės baterijos naudoti nėra prasmės.

Nepaisant santykinai didelių sąnaudų, saulės baterijos gana greitai atsiperka. Išbandykite šį ekologišką energijos generavimo būdą pastatydami savo saulės kolektorių.

„Pasidaryk pats“ saulės baterijos namuose iš improvizuotų priemonių, „pasidaryk pats“ saulės baterijos iš improvizuotų priemonių ir medžiagų

„Pasidaryk pats“ saulės baterijos namuose naudojant improvizuotas medžiagas Vienas iš būdų sumažinti mokesčius už komunalines paslaugas – saulės baterijų naudojimas. Tokia baterija

„Pasidaryk pats“ saulės baterija namuose, naudojant improvizuotas medžiagas

Jau daug kalbėta apie saulės energijos naudą. Todėl nenuostabu, kad daugelis žmonių norėtų tokias plokštes montuoti ant savo namo ar kaimo namo stogo. Tačiau tokių įrenginių kaina dažnai yra gana didelė. Šiuo atžvilgiu kyla klausimas: ar galima savo rankomis pasidaryti saulės baterijas? Gali! Be to, yra keletas skirtingų gamybos būdų, kurie priklauso nuo reikalaujamo našumo.

„Šaltinių“ pasirinkimas

Prieš pradėdami montuoti akumuliatorių, turite nuspręsti, kokios medžiagos bus naudojamos. Žinoma, saulės baterijų pagrindas yra fotoelementai. Labiausiai paplitę yra du jų tipai: polikristalinis silicis ir monokristalinis. Pirmieji pasižymi mažesniu efektyvumu (apie 7-9%), tačiau beveik vienodai efektyvūs saulėtu ir debesuotu oru. Monokristalai yra produktyvesni (efektyvumas yra apie 13%), bet blogiau veikia debesuotomis sąlygomis. Todėl naminės saulės baterijos namams dažniausiai gaminamos iš polikristalų.

Taip pat verta įsigyti visus reikalingus vieno gamintojo fotoelementus. Faktas yra tai, kad skirtingų įmonių gaminiai gali labai skirtis efektyvumu, o tai sukels papildomų sunkumų nustatant bendrą skydo galią. Be to, projektinis elementų tarnavimo laikas taip pat gali skirtis. Lengviausias būdas įsigyti reikiamus rinkinius yra aukcionuose, tokiuose kaip eBay, kur paruošti elementų rinkiniai dažnai parduodami už labai priimtiną kainą. Norėdami savo rankomis surinkti saulės baterijas iš improvizuotų medžiagų, jums taip pat reikės specialių laidų, skirtų fotoelementams ir litavimo įrangai prijungti. Be to, taip pat galite nusipirkti šiek tiek pažeistų elementų, nes jie nepraranda savo funkcionalumo ir yra daug pigesni. Tiesa, jie nėra labai estetiški.

Norėdami pagaminti skydo korpusą, geriau naudoti lengvus, mažo aukščio aliuminio kampus. Žinoma, galite pagaminti medinį korpusą, tačiau kadangi naminė saulės baterija bus nuolat veikiama oro sąlygų, mediena gali labai greitai tapti netinkama naudoti. Beje, jau paruošti baterijų dėklai dažnai parduodami tuose pačiuose internetiniuose aukcionuose. Skydelio matmenys nustatomi pagal naudojamų saulės elementų skaičių. Kaip išorinė skaidri danga tinka plexiglas arba polikarbonatas. Taip pat galite naudoti patvarų grūdintą stiklą. Geriau, jei skaidri medžiaga neperduoda IR spindulių, nes tai sumažins gatavos baterijos įkaitimą.

Litavimo laidininkai

Kai bus prieinamos visos medžiagos, galite pradėti montuoti saulės kolektorių savo namams. Pirmiausia reikia prilituoti laidus prie fotoelementų. Tai gana daug darbo reikalaujantis procesas, kupinas daug sunkumų dėl trapios fotoelementų struktūros. Todėl lengviau įsigyti elementus su jau lituotais laidininkais.

Jei elementai ir laidininkai vis dėlto perkami atskirai, procedūra yra tokia:

• supjaustykite reikiamo ilgio laidus (patogiausia naudoti kartono ruošinį);
• atsargiai uždėkite laidininką ant ląstelės;
• litavimo vietą užtepkite litavimo rūgštimi ir litu;
• Atsargiai lituokite laidininką, jokiu būdu nespauskite kristalo.

Šis procesas nėra greitas, todėl tokių saulės baterijų gamyba pareikalaus šiek tiek laiko ir kantrybės.

Korpuso surinkimas ir fotoelementų išdėstymas

Norint pagaminti reikiamo dydžio rėmą, reikės aliuminio kampų ir tvirtinimo detalių. Nereikėtų imti aukštų kampų, nes jie užtemdys fotoelementus ir be reikalo padidins baterijos storį. Ant vidinių suklijuotų profilių kraštų užtepamas silikoninis sandariklis, kuris būtinas plokštei sandarinti improvizuotomis priemonėmis. Ant šio sluoksnio uždedamas skaidrios medžiagos lapas, presuojamas ir fiksuojamas. Išdžiūvus silikonui, stiklas papildomai tvirtinamas apkaustais.

Toliau elementai su laidininkais dedami ant vidinės stiklo paviršiaus plokštumos ir tarp jų turi būti apie 5 mm atstumas. Tai būtina, kad ląstelės galėtų laisvai plėstis, veikiamos temperatūros, nepažeidžiant kontaktų. Toks naminės saulės baterijos surinkimas yra labai kruopštus procesas, todėl galite naudoti iš anksto pažymėtą pagrindą.

Fotoelementų sujungimas į vieną sistemą

Visi elementai sulituojami į vientisą konstrukciją pagal elektros schemą. Yra keletas grandinių variantų („serija“, su „bendra magistrale“, su išvestiniu „vidurio tašku“ ir kt.), todėl geriau iš anksto pasirinkti tinkamą. Svarbiausia, kad grandinėje turi būti šunto diodai, sumontuoti ant bendro „teigiamo“ laidininko. Jie būtini, kad prietaisas neišsikrautų naktį arba dėl dalinio tamsos. Šiems tikslams geriausiai tinka Schottke diodai. Srovės laidams galite paimti įprastus izoliuotus kabelius namai pagamintas iš silikono. Natūralu, kad jie turi būti tvirtai pritvirtinti.

Po to surinkta naminė saulės baterija turi būti patikrinta dėl srovės ir įtampos. Tada pritvirtinami fotoelementai ir užsandarinama plokštė. Lengviausias būdas yra užtepti tvirtinimo silikoną ant kiekvienos ląstelės ir uždengti prietaisą galine panele (gali būti iš patvaraus plastiko). Be to, jei plastikas yra skaidrus, tai leis vizualiai stebėti galimų defektų ar įtrūkimų atsiradimą ląstelėse. Silikonui sukietėjus, plokštę reikia tvirtinti į aliuminio rėmą, sandarinti konstrukcijos siūles. Taip pat fotoelementams pritvirtinti galite naudoti dvipusę montavimo juostą. Svarbiausia, kad juostos (arba silikono sluoksnio) storis turi viršyti litavimo aukštį, kad nebūtų pažeisti kontaktai.

Saulės skydas pagamintas iš tranzistorių

Galite surinkti saulės kolektorių savo rankomis ir nenaudodami įsigytų fotoelementų. Pavyzdžiui, iš tranzistorių ar diodų. Gautas įrenginys, žinoma, netinka maitinti namus ar kotedžą, tačiau jis galės „maitinti“ kompaktišką elektroniką. Taigi, kaip padaryti saulės kolektorių iš tranzistorių? Labai paprasta.

Jums reikės senų tranzistorių, pageidautina "P" arba "KT" tipo. Visų pirma, reikia atsargiai nupjauti (arba replėmis „nukąsti“) viršutinę korpuso dalį, kad saulės spinduliai pasiektų p-n sandūrą. Iš "P" tranzistorių reikia papildomai išpilti miltelius ir "išpūsti" vidų. Gauti fotoelementai sujungiami į blokus, nuoseklioji jungtis naudojama išėjimo įtampai padidinti, o lygiagrečiai – srovei. Taigi, jūs galite lengvai pagaminti saulės bateriją iš improvizuotų medžiagų su reikiamais parametrais. Elementus patogu tvirtinti ant tekstolito pagrindo šarnyriniu tvirtinimo būdu.

Galite surinkti saulės bateriją savo namams naudodami diodus, pavyzdžiui, D223B. Jų nereikia ardyti, užtenka nuimti dažus nuo vitrinos acetonu. Ir kadangi tokių diodų matmenys yra maži, montavimo tankis bus gana didelis. Be to, jie turi būti įlituoti vertikaliai į pagrindą; tai leis maksimaliai apšviesti kristalą, taigi ir didžiausią našumą.

Visos šios saulės baterijos gali būti naudojamos namuose įvairiais tikslais, priklausomai nuo jų dydžio ir galios. Žinoma, jų gamyba užtruks šiek tiek laiko, tačiau gatavo įrenginio kaina bus žymiai mažesnė nei pramoninio analogo.

„Pasidaryk pats“ saulės baterija namuose, naudojant improvizuotas medžiagas

„Pasidaryk pats“ saulės baterija namuose – „pasidaryk pats“ baldai

„Pasidaryk pats“ saulės baterija, naudojant improvizuotas medžiagas namuose

Sveiki, brangūs tinklaraščio prosamostroi.ru skaitytojai! Mūsų XXI amžiuje pokyčiai nuolat vyksta. Jie ypač pastebimi technologiniu aspektu. Išrandami pigesni energijos šaltiniai, visur platinami įvairūs prietaisai, palengvinantys žmonių gyvenimą. Šiandien kalbėsime apie tokį dalyką kaip saulės baterija – prietaisas, kuris nėra proveržis, bet vis dėlto kasmet tampa vis didesne žmonių gyvenimo dalimi. Pakalbėsime apie tai, kas yra šis įrenginys, kokie jo privalumai ir trūkumai. Taip pat atkreipsime dėmesį į tai, kaip savo rankomis surinkti saulės bateriją.

Saulės baterija: kas tai yra ir kaip ji veikia?

Saulės baterija – tai įrenginys, susidedantis iš tam tikro saulės elementų (fotoelementų) rinkinio, kuris saulės energiją paverčia elektra. Dauguma saulės baterijų yra pagamintos iš silicio, nes ši medžiaga gerai „apdoroja“ patenkančią saulės šviesą.

Saulės baterijos veikia taip:

Fotovoltiniai silicio elementai, supakuoti į bendrą rėmą (rėmą), gauna saulės šviesą. Jie įkaista ir iš dalies sugeria gaunamą energiją. Ši energija iš karto išskiria silicio viduje esančius elektronus, kurie specializuotais kanalais patenka į specialų kondensatorių, kuriame kaupiama elektra ir, apdorojama nuo pastovios iki kintamos, tiekiama į bute/gyvenamajame name esančius įrenginius.

Šio tipo energijos privalumai ir trūkumai

Privalumai yra šie:

• Mūsų Saulė yra aplinkai nekenksmingas energijos šaltinis, kuris neteršia aplinkos. Saulės baterijos į aplinką neišskiria įvairių kenksmingų atliekų.

• Saulės energija yra neišsemiama (žinoma, kol Saulė gyva, bet tai dar milijardai metų ateityje). Iš to išplaukia, kad saulės energijos tikrai pakaktų visam gyvenimui.

• Teisingai sumontavus saulės baterijas, ateityje nereikės jų dažnai prižiūrėti. Tereikia kartą ar du per metus atlikti profilaktinį patikrinimą.

• Įspūdingas saulės baterijų tarnavimo laikas. Šis laikotarpis prasideda nuo 25 metų. Taip pat verta paminėti, kad net ir praėjus šiam laikui jie nepraras savo eksploatacinių savybių.

• Saulės kolektorių įrengimą gali subsidijuoti vyriausybė. Pavyzdžiui, tai aktyviai vyksta Australijoje, Prancūzijoje ir Izraelyje. Prancūzijoje grąžinama 60% saulės baterijų kainos.

Trūkumai apima šiuos dalykus:

• Kol kas saulės baterijos nėra konkurencingos, pavyzdžiui, jei reikia pagaminti didelius kiekius elektros. Tai sėkmingiau naftos ir branduolinėje pramonėje.

• Elektros gamyba tiesiogiai priklauso nuo oro sąlygų. Natūralu, kad kai lauke saulėta, jūsų saulės baterijos veiks 100% galia. Kai debesuota diena, šis skaičius gerokai sumažės.

• Norint pagaminti daug energijos, saulės kolektoriams reikia didelio ploto.

Kaip matote, šis energijos šaltinis vis tiek turi daugiau privalumų nei trūkumų, o trūkumai nėra tokie baisūs, kaip atrodo.

„Pasidaryk pats“ saulės baterija iš improvizuotų priemonių ir medžiagų namuose

Nepaisant to, kad gyvename moderniame ir sparčiai besivystančiame pasaulyje, saulės baterijų pirkimas ir montavimas tebėra turtingų žmonių dalis. Vieno skydo, kuris pagamins tik 100 vatų, kaina svyruoja nuo 6 iki 8 tūkstančių rublių. Neskaičiuojant to, kad teks atskirai pirkti kondensatorius, baterijas, įkrovimo valdiklį, tinklo keitiklį, keitiklį ir kitus dalykus. Bet jei neturite daug pinigų, bet norite pereiti prie aplinkai nekenksmingo energijos šaltinio, turime jums gerų naujienų – saulės bateriją galite surinkti namuose. Ir jei laikysitės visų rekomendacijų, jo efektyvumas bus ne prastesnis nei versijos, surinktos pramoniniu mastu. Šioje dalyje apžvelgsime laipsnišką surinkimą. Taip pat atkreipsime dėmesį į medžiagas, iš kurių galima surinkti saulės baterijas.

Tai viena iš labiausiai biudžetinių medžiagų. Jei planuojate gaminti saulės bateriją savo namams iš diodų, atminkite, kad šie komponentai naudojami tik mažoms saulės baterijų plokštėms, kurios gali maitinti kai kuriuos smulkius prietaisus, surinkti. Geriausiai tinka D223B diodai. Tai sovietinio stiliaus diodai, kurie yra geri tuo, kad turi vitriną, dėl savo dydžio turi didelį montavimo tankį ir prieinamą kainą.

Įsigiję diodus nuvalykite juos nuo dažų – tam tereikia porai valandų padėkite juos į acetoną. Praėjus šiam laikui, jis gali būti lengvai pašalintas iš jų.

Tada paruošime paviršių būsimam diodų išdėstymui. Tai gali būti medinė lenta ar bet koks kitas paviršius. Jame per visą plotą reikia padaryti skylutes, tarp kurių reikės išlaikyti nuo 2 iki 4 mm atstumą.

Tada paimame savo diodus ir įkišame juos su aliuminio uodegomis į šias skylutes. Po to uodegas reikia sulenkti viena kitos atžvilgiu ir lituoti taip, kad gaudamos saulės energiją jos paskirstytų elektrą į vieną „sistemą“.

Mūsų primityvi saulės baterija yra paruošta. Išėjime jis gali tiekti poros voltų energiją, o tai yra geras naminio surinkimo rodiklis.

Ši parinktis bus rimtesnė nei diodinė, tačiau tai vis tiek yra griežto rankinio surinkimo pavyzdys.

Norint pagaminti saulės bateriją iš tranzistorių, pirmiausia reikės pačių tranzistorių. Laimei, jų galima nusipirkti beveik bet kurioje turguje ar elektroninėse parduotuvėse.

Po pirkimo turėsite nupjauti tranzistoriaus dangtelį. Po dangteliu paslėptas pats svarbiausias ir reikalingiausias elementas – puslaidininkinis kristalas.

Tada mes įkišame juos į rėmą ir lituojame kartu, laikydamiesi „įvesties-išvesties“ standartų.

Išėjime tokia baterija gali suteikti pakankamai energijos, kad galėtų veikti, pavyzdžiui, skaičiuotuvą ar mažą diodinę lemputę. Vėlgi, tokia saulės baterija yra surinkta grynai pramogai ir nėra rimtas „maitinimo“ elementas.

Iš aliuminio skardinių

Šis variantas jau rimtesnis, skirtingai nei pirmieji du. Tai taip pat neįtikėtinai pigus ir efektyvus būdas gauti energijos. Vienintelis dalykas yra tai, kad išvestyje jo bus daug daugiau nei diodų ir tranzistorių versijose, ir jis bus ne elektrinis, o terminis. Viskas, ko jums reikia, yra daugybė aliuminio skardinių ir korpuso. Medinis korpusas veikia gerai. Priekinė korpuso dalis turi būti padengta organiniu stiklu. Be jo baterija neveiks efektyviai.

Prieš pradedant surinkti, aliuminio skardines reikia nudažyti juodais dažais. Tai leis jiems gerai pritraukti saulės šviesą.

Tada, naudojant įrankius, kiekvieno stiklainio apačioje išmušamos trys skylės. Viršuje, savo ruožtu, padaryta žvaigždės formos išpjova. Laisvieji galai yra išlenkti į išorę, o tai būtina norint pagerinti įkaitinto oro turbulenciją.

Po šių manipuliacijų skardinės sulankstomos į išilgines linijas (vamzdžius) į mūsų akumuliatoriaus korpusą.

Tada tarp vamzdžių ir sienų/galinės sienos dedamas izoliacijos sluoksnis (mineralinė vata). Tada kolektorius padengiamas skaidriu koriniu polikarbonatu.

Tai užbaigia surinkimo procesą. Paskutinis žingsnis yra sumontuoti oro ventiliatorių kaip energijos nešiklio variklį. Nors tokia baterija negeneruoja elektros, tačiau gali efektyviai sušildyti gyvenamąją erdvę. Žinoma, tai nebus visavertis radiatorius, tačiau tokia baterija gali sušildyti nedidelį kambarį - pavyzdžiui, puikus pasirinkimas vasarnamiui. Apie visaverčius bimetalinius šildymo radiatorius kalbėjome straipsnyje - kurie bimetaliniai šildymo radiatoriai yra geresni ir tvirtesni, kuriame išsamiai išnagrinėjome tokių šildymo baterijų struktūrą, technines charakteristikas ir palyginome gamintojus. Patariu perskaityti.

„Pasidaryk pats“ saulės baterija – kaip pasigaminti, surinkti ir gaminti?

Nutolę nuo naminių variantų, atkreipsime dėmesį į rimtesnius dalykus. Dabar kalbėsime apie tai, kaip tinkamai surinkti ir savo rankomis pasidaryti tikrą saulės bateriją. Taip – ​​tai irgi įmanoma. Ir noriu jus patikinti, kad jis bus ne blogesnis už įsigytus analogus.

Pirmiausia verta pasakyti, kad tikriausiai negalėsite atviroje rinkoje rasti tikrų silicio plokščių, kurios naudojamos visaverčiuose saulės elementuose. Taip, ir jie bus brangūs. Savo saulės bateriją surinksime iš monokristalinių plokščių – pigesnis pasirinkimas, tačiau pasižymintis puikiomis elektros energijos gamybos savybėmis. Be to, monokristalines plokštes lengva rasti ir jos yra gana nebrangios. Jie būna įvairių dydžių. Populiariausias ir populiariausias variantas yra 3x6 colių, kuris sukuria 0,5 V ekvivalentą. Mums tokių užteks. Priklausomai nuo jūsų finansų, jų galite įsigyti bent 100-200, tačiau šiandien sukomplektuosime tokį variantą, kurio pakaktų mažiems akumuliatoriams, lemputėms ir kitiems smulkiems elektronikos elementams maitinti.

Kaip minėjome aukščiau, pasirinkome monokristalinį pagrindą. Jį galite rasti bet kur. Populiariausia vieta, kur ji parduodama didžiuliais kiekiais, yra Amazon arba Ebay prekybos platformos.

Svarbiausia atsiminti, kad ten labai lengva susidurti su nesąžiningais pardavėjais, todėl pirkite tik iš tų žmonių, kurie turi pakankamai aukštą įvertinimą. Jeigu pardavėjas turi gerą įvertinimą, tuomet būsite tikri, kad Jūsų plokštės Jus pasieks gerai supakuotos, nesulaužytos ir tokiu kiekiu, kokį užsisakėte.

Vietos parinkimas (požiūrio sistema), dizainas ir medžiagos

Gavę pakuotę su pagrindiniais saulės elementais, turite atidžiai pasirinkti saulės baterijos įrengimo vietą. Galų gale, jums jo reikės, kad jis veiktų 100% galia, tiesa? Profesionalai šiuo klausimu pataria jį montuoti ten, kur saulės baterija būtų nukreipta tiesiai po dangaus zenitu ir žvelgtų Vakarų-Rytų kryptimi. Tai leis jums "pagauti" saulės šviesą beveik visą dieną.

Saulės baterijos rėmo gamyba

• Pirmiausia turite pagaminti saulės baterijos pagrindą. Jis gali būti medinis, plastikinis arba aliuminis. Geriausiai veikia mediena ir plastikas. Jis turėtų būti pakankamai didelis, kad tilptų visi jūsų saulės elementai iš eilės, tačiau jie neturi kabėti visoje konstrukcijoje.

• Surinkę saulės baterijos pagrindą, jo paviršiuje turėsite išgręžti daug skylių, kad ateityje laidininkai būtų išvesti į vieną sistemą.

• Beje, nepamirškite, kad visas pagrindas turi būti padengtas organiniu stiklu, kad apsaugotumėte savo elementus nuo oro sąlygų.

Litavimo elementai ir sujungimas

Kai jūsų pagrindas bus paruoštas, galite sudėti elementus ant jo paviršiaus. Padėkite fotoelementus išilgai visos konstrukcijos laidais žemyn (įstumkite juos į mūsų išgręžtas skyles).

Tada juos reikia sulituoti kartu. Internete yra daug fotoelementų litavimo schemų. Svarbiausia yra sujungti juos į savotišką vieningą sistemą, kad jie visi galėtų surinkti gautą energiją ir nukreipti ją į kondensatorių.

Paskutinis žingsnis bus "išvesties" laido litavimas, kuris bus prijungtas prie kondensatoriaus ir išvedamas į jį gautą energiją.

Tai paskutinis žingsnis. Įsitikinę, kad visi elementai surinkti teisingai, tvirtai priglunda ir nesvyruoja bei gerai padengti organiniu stiklu, galite pradėti montuoti. Kalbant apie montavimą, saulės bateriją geriau montuoti ant tvirto pagrindo. Puikiai tiks metalinis karkasas, sustiprintas statybiniais varžtais. Saulės baterijos tvirtai sėdės ant jo, nesvyruos ir nepasiduos jokioms oro sąlygoms.

Tai viskas! Kuo mes baigiame? Jei pagaminote saulės bateriją, susidedančią iš 30-50 fotoelementų, tai to visiškai pakaks greitai įkrauti mobilųjį telefoną ar uždegti nedidelę buitinę lemputę, t.y. Galų gale gausite visavertį naminį įkroviklį, skirtą telefono baterijai įkrauti, lauko lemputę ar nedidelį sodo žibintą. Jei pagaminote saulės bateriją, pavyzdžiui, su 100-200 fotoelementų, tai jau galime kalbėti apie kai kurių buitinių prietaisų „maitinimą“, pavyzdžiui, vandens šildymo katilą. Bet kokiu atveju tokia plokštė bus pigesnė nei įsigyti analogai ir sutaupys pinigų.

Kas geriau – pirkti ar pasigaminti saulės bateriją?

Šioje dalyje apibendrinkime viską, ką sužinojome šiame straipsnyje. Pirma, mes supratome, kaip surinkti saulės bateriją namuose. Kaip matote, „pasidaryk pats“ saulės bateriją galima surinkti labai greitai, jei laikysitės instrukcijų. Jei žingsnis po žingsnio vykdysite įvairius vadovus, galėsite surinkti puikių variantų, kaip tiekti jums aplinkai nekenksmingą elektrą (arba parinktis, skirtas mažiems elementams maitinti).

Bet vis tiek, kas geriau – pirkti ar pasigaminti saulės bateriją? Natūralu, kad geriau jį nusipirkti. Faktas yra tas, kad tie variantai, kurie gaminami pramoniniu mastu, yra sukurti taip, kad veiktų taip, kaip turėtų veikti. Rankiniu būdu surenkant saulės baterijas, dažnai galima padaryti įvairių klaidų, dėl kurių jos tiesiog neveiks tinkamai. Natūralu, kad pramoniniai variantai kainuoja daug pinigų, tačiau jūs gaunate kokybę ir ilgaamžiškumą.

Bet jei esate įsitikinęs savo sugebėjimais, taikydami tinkamą požiūrį surinksite saulės bateriją, kuri bus ne blogesnė nei pramoniniai kolegos. Bet kokiu atveju ateitis jau čia ir netrukus saulės kolektoriai galės sau leisti visus sluoksnius. Ir ten, ko gero, bus visiškai pereita prie saulės energijos naudojimo. Sėkmės!

„Pasidaryk pats“ saulės baterija, naudojant improvizuotas medžiagas namuose

„Pasidaryk pats“ saulės baterija iš improvizuotų priemonių namuose „Pasidaryk pats“ saulės baterija iš improvizuotų priemonių namuose Sveiki Mieli tinklaraščio skaitytojai

Bėgant metams, norint patogiai gyventi šiuolaikinių žmonių namuose ir butuose, reikia vis daugiau elektros energijos. Tačiau šiuolaikinėmis sąlygomis kiekvieno elektros vieneto kaina nuolat didėja, o tai atitinkamai daro įtaką sąnaudoms. Todėl aktualiausias yra perėjimo prie alternatyvių elektros energijos šaltinių klausimas. Vienas iš būdų užtikrinti nepriklausomybę gaunant elektrą yra galimybė namuose naudoti šiam tikslui saulės baterijas.

Veiksminga alternatyva ar bendra klaidinga nuomonė?

Diskusijos apie autonominį buitinės technikos maitinimą ir saulės energiją naudojančių namų apšvietimą vyksta nuo praėjusio amžiaus vidurio. Technologijų plėtra ir bendra pažanga leido priartinti šią technologiją prie paprasto vartotojo. Teiginys, kad saulės baterijų naudojimas jūsų namams bus gana efektyvus būdas pakeisti tradicinius elektros tinklus, gali būti laikomas neginčijamu, jei ne pora reikšmingų „bet“.

Pagrindinis gelinių baterijų naudojimo efektyvumo reikalavimas yra saulės energijos kiekis. Saulės baterijos konstrukcija leidžia efektyviai panaudoti mūsų šviestuvo energiją tik tuose regionuose, kur didžiąją metų dalį saulėta. Taip pat būtina atsižvelgti į platumą, kurioje montuojami saulės kolektoriai – kuo platuma didesnė, tuo saulės spindulys turi mažesnę galią. Idealiu atveju galima pasiekti apie 40 % efektyvumą. Bet tai yra idealu, tačiau praktiškai viskas yra šiek tiek kitaip.

Kitas dalykas, į kurį verta atkreipti dėmesį, yra būtinybė naudoti pakankamai didelius plotus, kad būtų galima įrengti autonomines saulės baterijas. Jei baterijas planuojama dėti į vasarnamį, kaimo namą, kotedžą, problemų nekils, tačiau gyvenantys daugiabučiuose turės apie tai rimtai pagalvoti.

Saulės baterija - kas tai?

Saulės baterija pagrįsta fotoelementų gebėjimu saulės energiją paversti elektra. Susijungę į bendrą sistemą, šie keitikliai sukuria kelių elementų lauką, kurio kiekvienas elementas, veikiamas saulės energijos, tampa elektros srovės šaltiniu, kuris vėliau kaupiamas specialiuose įrenginiuose – baterijose. Žinoma, kuo didesnis duotas laukas, tuo didesnė tokio įrenginio galia. Tai yra, kuo daugiau fotoelementų jame yra, tuo daugiau elektros energijos jis gali pagaminti.

Bet tai nereiškia, kad reikiamą elektros energiją gali aprūpinti tik didžiuliai plotai, kuriuose galima įrengti saulės baterijas. Yra daugybė dalykėlių, galinčių veikti ne tik iš įprastų autonominių maitinimo šaltinių – baterijų, įkraunamų baterijų – bet ir naudoti saulės energiją. Tokių įrenginių konstrukcijoje yra įmontuotos nešiojamos saulės baterijos, todėl galima tiek įkrauti įrenginį, tiek dirbti autonomiškai. Pavyzdžiui, paprastas kišeninis skaičiuotuvas: saulėtu oru jį padėjus ant stalo galima įkrauti bateriją, o tai prailgina jo tarnavimo laiką daugeliui metų. Yra labai daug įvairių prietaisų, kuriuose naudojamos tokios baterijos: rašiklio žibintuvėliai, raktų pakabukų žibintuvėliai ir kt.

Vasarnamiuose ir priemiesčiuose pastaruoju metu tapo madinga apšvietimui naudoti saulės energiją naudojančius žibintus. Ekonomiškas ir nesudėtingas įrenginys apšviečia sodo takelius, terasas ir visose reikalingose ​​vietose, naudodamas šviesiu paros metu, šviečiant saulei, sukauptą elektros energiją. Ekonomiškos apšvietimo lempos šią energiją gali vartoti gana ilgai, o tai užtikrina didelį susidomėjimą tokiais įrenginiais. Saulės energija varomas apšvietimas taip pat naudojamas namuose, kotedžuose ir pagalbinėse patalpose.

Išjungtų saulės baterijų tipai

Saulės energijos keitikliai yra dviejų tipų, priklausomai nuo paties akumuliatoriaus konstrukcijos – plėvelės ir silicio. Pirmajam tipui priklauso plonasluoksnės baterijos, kuriose keitikliai yra plėvelė, pagaminta naudojant specialią technologiją. Jie taip pat vadinami polimerais. Tokie akumuliatoriai gali būti montuojami bet kurioje prieinamoje vietoje, tačiau turi keletą trūkumų: jie užima daug vietos, turi mažą efektyvumą, o net esant vidutiniam debesuotumui jų energijos vartojimo efektyvumas sumažėja 20 procentų.

Silicio tipo saulės elementus reprezentuoja monokristaliniai ir polikristaliniai įrenginiai, taip pat amorfinės silicio plokštės. Monokristalinės baterijos susideda iš daugybės elementų, kuriuose yra silicio keitiklių, sujungtų į bendrą grandinę ir užpildytų silikonu. Lengvai valdomas, pasižymi dideliu (iki 22%) efektyvumu, atsparus vandeniui, lengvas ir lankstus, tačiau norint efektyviai veikti, reikalingas tiesioginis saulės srautas. Debesuotas oras gali visiškai nutraukti elektros energijos gamybą.

Polikristaliniai akumuliatoriai nuo monokristalinių baterijų skiriasi kiekviename elemente esančių ir skirtingomis kryptimis sumontuotų keitiklių skaičiumi, kas užtikrina efektyvų jų veikimą net esant išsklaidytai šviesai. Tai labiausiai paplitęs akumuliatorių tipas, kuris naudojamas ir miesto aplinkoje, nors jo efektyvumas yra šiek tiek mažesnis nei monokristalinių baterijų.

Amorfinio silicio maitinimo šaltiniai, nepaisant mažo energijos vartojimo efektyvumo – apie 6%, vis dėlto laikomi perspektyvesniais. Jie sugeria saulės srautą dvidešimt kartų daugiau nei silicio ir yra daug efektyvesni debesuotomis dienomis.

Visa tai pramoniniai įrenginiai, kurie turi savo – ir šiuo metu nelabai prieinamą – kainą. Ar įmanoma savo rankomis surinkti saulės baterijas?

Bendras saulės kolektorių dalių parinkimo ir išdėstymo principas

Atsižvelgiant į naujausius elektros energijos gamybos reikalavimus, kuriais siekiama pereiti nuo tradicinių jos gamyboje naudojamų žaliavų, saulės energijos šaltinių tema tampa vis aktualesnė. Masinė elementų gamyba savo elektros tinklui kurti jau dabar vartotojui siūlo įvairias autonominės elektros tiekimo galimybes. Tačiau autonominio saulės energijos šaltinio kaina vis dar yra gana didelė ir neprieinama masiniam vartotojui.

Bet tai nereiškia, kad negalite savo rankomis pasigaminti saulės baterijų. Tokiu atveju tereikia nuspręsti dėl tokio įrenginio surinkimo būdo. Arba, įsigydami atskirus elementus, patys juos surinkite arba patys pasigaminkite visus komponentus.

Ką tiksliai sudaro energijos sistema, pagrįsta saulės energijos pavertimu elektros srove? Pagrindinis, bet ne paskutinis jo elementas yra saulės baterija, kurios dizainas buvo aptartas aukščiau. Antrasis grandinės elementas – saulės baterijų valdiklis, kurio užduotis – valdyti baterijų įkrovimą saulės kolektoriuose gaunama elektros srove. Kita namų saulės elektrinės dalis – elektros baterijų baterija, kurioje kaupiama elektros energija. O paskutinis „saulės“ elektros grandinės elementas bus inverteris, leidžiantis gautą žemos įtampos elektros energiją panaudoti buitiniams prietaisams, suprojektuotiems 220 V įtampai.

Atsižvelgdami į kiekvieną namų saulės elektrinės elementą atskirai, galite pamatyti, kad kiekvieną elementą galima įsigyti mažmeninės prekybos tinkle, elektroniniuose aukcionuose ir pan., arba surinkti savo rankomis. O saulės baterijos valdiklį galite pasigaminti net savo rankomis – jei turite tam tikrų įgūdžių ir teorinių žinių.

Dabar apie užduotis, kurios keliamos mūsų pačių elektrinei. Jie yra paprasti ir sudėtingi tuo pačiu metu. Jų paprastumas slypi tame, kad saulės energija naudojama konkretiems tikslams: apšvietimui, šildymui ar pilnai namų poreikiams tenkinti. Sunkumas yra teisingas reikiamos galios apskaičiavimas ir tinkamas komponentų pasirinkimas.

Pradėkime montuoti saulės bateriją

Dabar galite rasti daugybę pasiūlymų, kaip ir iš ko galite surinkti saulės baterijas. Yra daug būdų, ir jūs galite pasirinkti pagal savo pageidavimus. Šioje medžiagoje aptariami pagrindiniai principai, kuriais būtina vadovautis gaminant saulės baterijas savo rankomis.

Pirmiausia turite nuspręsti dėl galios, kurią reikia gauti, ir nuspręsti, kokia įtampa veiks tinklas. Galimi du saulės energijos tinklų variantai – su nuolatine ir kintamąja srove. Kintamoji srovė yra labiau pageidautina dėl galimybės paskirstyti elektros vartotojus dideliu atstumu - daugiau nei 15 metrų. Tai kaip tik tinka mažam namui. Nesigilinant į skaičiavimus ir remiantis patirtimi tų, kurie jau naudoja saulės energiją savo vasarnamiuose, galime drąsiai teigti, kad Maskvos platumose ir einant toliau į pietus, šie skaičiai natūraliai bus didesni - vienas kvadratinis metras saulės baterijų. gali pagaminti iki 120 vatų per valandą. Taip yra, jei surinkimo metu naudojate polikristalinius elementus. Jų kaina yra patrauklesnė. Ir visiškai įmanoma nustatyti bendrą galią sudėjus visą kiekvieno atskiro elektros prietaiso suvartojamą galią. Labai grubiai galima teigti, kad 3-4 asmenų šeimai per mėnesį reikia apie 300 kilovatų, kuriuos galima gauti iš 20 kvadratinių metrų saulės baterijų. metrų.

Taip pat galite rasti saulės energija varomų tinklų, naudojančių 36 elementų plokštes, aprašymus. Kiekvienos plokštės galia yra apie 65 vatai. Saulės bateriją vasarnamiui ar nedideliam privačiam namui gali sudaryti 15 tokių skydų, galinčių generuoti iki 5 kW per valandą bendros elektros energijos, turinčios 1 kW savo galią.

DIY saulės baterijos

O dabar apie tai, kaip pasidaryti saulės bateriją. Pirmas dalykas, kurį turėsite įsigyti, bus konversijos plokščių rinkinys, kurių skaičius priklauso nuo naminės saulės elektrinės galios. Vienai baterijai reikės 36 vnt. Galite naudoti saulės elementų rinkinį arba įsigyti pažeistus ar sugedusius elementus – tai turės įtakos tik akumuliatoriaus išvaizdai. Jei jie veikia, tada išėjimas bus beveik 19 voltų. Juos reikia lituoti atsižvelgiant į plėtimąsi – tarp jų paliekant iki penkių milimetrų tarpą. Saulės baterijos kūrimas savo rankomis reikalauja ypatingo atsargumo lituojant fotografines plokštes. Jei plokštės buvo įsigytos be laidininkų, tada jas reikia lituoti rankiniu būdu. Procesas sudėtingas ir atsakingas. Jei darbas atliekamas su 60 W lituokliu, geriausia su juo nuosekliai jungti paprastą 100 vatų lemputę.

Saulės baterijos grandinė labai paprasta – kiekviena plokštė prie kitų yra lituojama nuosekliai. Verta paminėti, kad plokštės yra labai trapios, todėl patartina jas lituoti naudojant kokį nors rėmą. Išlituojant fotoplokštes taip pat reikia atsiminti, kad į grandinę turi būti įkišti apsauginiai diodai, kad tamsėjant ar mažėjant apšvietimui neišsilietų fotoelementai. Norėdami tai padaryti, skydo pusių magistralės išvedamos į gnybtų bloką, sukuriant vidurio tašką. Šie diodai taip pat neleidžia akumuliatoriams išsikrauti naktį.

Litavimo kokybė yra pagrindinis reikalavimas, kad saulės kolektoriai veiktų nepriekaištingai. Prieš klojant pagrindą, reikia išbandyti visas litavimo jungtis. Srovę rekomenduojama išvesti naudojant mažo skerspjūvio laidus. Pavyzdžiui, akustinis kabelis su silikonine izoliacija. Visi laidininkai turi būti pritvirtinti sandarikliu.

Tada reikia nuspręsti, ant kokio paviršiaus bus tvirtinamos šios plokštės. Arba, su jo gamybos medžiaga. Tinkamiausias pagal charakteristikas ir lengvai prieinamas yra stiklas, turintis didžiausią šviesos pralaidumą, lyginant su organiniu stiklu ar karbonatu.

Kitas žingsnis bus dėžutės gamyba. Tam naudojamas aliuminio kampas arba medinė sija. Stiklas dedamas į rėmą naudojant sandariklį - patartina kruopščiai užpildyti visus nelygumus. Reikėtų pažymėti, kad sandariklis turi visiškai išdžiūti, kad būtų išvengta fotografinių plokščių užteršimo. Tada prie stiklo pritvirtinamas baigtas lituotų fotoelementų lapas. Tvirtinimo būdas gali skirtis, tačiau saulės baterijos namams, kurių apžvalgos yra dažnos, buvo tvirtinamos daugiausia naudojant skaidrią epoksidinę dervą arba sandariklį. Jei epoksidinė derva tolygiai užtepama per visą stiklo paviršių, o po to ant jo dedami keitikliai, sandariklis daugiausia tvirtinamas prie kiekvieno elemento viduryje esančio lašelio.

Pagrindui naudojamos įvairios medžiagos, kurios taip pat tvirtinamos prie sandariklio. Tai gali būti plonos medžio drožlių plokštės arba medienos plaušų plokštės lakštai. Nors vėlgi galite užpildyti epoksidine derva. Akumuliatoriaus korpusas turi būti sandariai uždarytas. Tokiu būdu pagamintas „pasidaryk pats“ saulės baterija, kurios surinkimo schema buvo aptarta aukščiau, suteiks 18–19 voltų, užtikrinant 12 voltų akumuliatoriaus įkrovimą.

Ar galima savo rankomis pasidaryti saulės energijos keitiklį?

Amatininkai, turintys daug žinių apie elektroniką, gali pagaminti fotovoltinius elementus, kad saulės energiją paverstų elektra. Tam naudojami silicio diodai, tiksliau jų kristalai, išlaisvinti iš dėklų. Šis procesas yra daug darbo reikalaujantis, ir kiekvienas pats nusprendžia, pradėti jį ar ne. Galite paimti diodus, naudojamus įtampos lygintuvų ir stabilizatorių tiltinėse grandinėse - D226, KD202, D7 ir kt. Šiuose dioduose esantis puslaidininkinis kristalas, veikiamas saulės spindulių, tampa lygiai toks pat kaip fotografinė plokštė. Tačiau pasiekti jį nepažeidžiant yra gana sudėtingas ir kruopštus procesas.

Kiekvienas, kuris nusprendžia pats pradėti kurti keitiklio elementus, turėtų atsiminti: jei jums pavyko kruopščiai išardyti ir lituoti bateriją, kurią sudaro tik dvidešimt KD202 prekės ženklo diodų pagal 5 lygiagrečiai sujungtų grupių grandinę, tada gali gauti apie 2 V įtampą su srove iki 0. 8 Amperai. Šios galios pakanka maitinti nedidelį radijo imtuvą, kurio grandinėje yra tik vienas ar du tranzistoriai. Tačiau norint juos paversti visaverte saulės baterija vasarnamiui, reikia labai pasistengti. Didžiulis darbas, dideli plotai ir sudėtingas dizainas daro šią veiklą bergždžia. Tačiau mažiems įrenginiams ir dalykėliams tai visiškai tinkamas dizainas, kurį gali pagaminti kiekvienas, mėgstantis užsiimti elektrotechnika.

Ar šviesos diodai gali būti naudojami saulės kolektoriams?

LED saulės elementas yra gryna fikcija. Iš šviesos diodų beveik neįmanoma surinkti net mažos saulės mikroplokštės. O tiksliau – sukurti galima, bet ar verta? Naudojant saulės šviesą visiškai įmanoma gauti apie 1,5 volto įtampą per šviesos diodą, tačiau generuojama srovė yra labai maža, o jai sukurti reikia tik labai stiprios saulės. Ir dar vienas dalykas - kai jam yra įjungta įtampa, šviesos diodas pats skleidžia spinduliavimo energiją, tai yra, šviečia. Tai reiškia, kad tie jo broliai, kuriuos nukentėjo didesnio intensyvumo saulės šviesa, gamins elektros energiją, kurią ir sunaudos šis šviesos diodas. Viskas teisinga ir paprasta. Ir tiesiog neįmanoma išsiaiškinti, kurie šviesos diodai gamina, o kurie sunaudoja energiją. Net jei naudosite dešimtis tūkstančių šviesos diodų – o tai nepraktiška ir neekonomiška – naudos nebus.

Šildome namą saulės energija

Jei reali galimybė aprūpinti buitinius elektros prietaisus „saulės“ srove jau buvo paminėta aukščiau, yra dvi galimybės šildyti būstą saulės energija. O norint šildyti būstą naudoti saulės baterijas, reikia žinoti kai kuriuos reikalavimus, kurie yra privalomi norint atlikti šią užduotį.

Pirmuoju variantu saulės energija naudojama šildymui naudojant kitą sistemą nei įprastas elektros tinklas. Namų šildymo įrenginys, kuris naudoja saulės energiją, vadinamas saulės sistema ir susideda iš kelių įrenginių. Pagrindinis darbo įrenginys yra vakuuminis kolektorius, kuris saulės šviesą paverčia šiluma. Jį sudaro daug mažo skersmens stiklinių vamzdelių, į kuriuos pilamas skystis su labai žema įkaitimo riba. Kaitinamas, šis skystis vėliau perduoda šilumą vandeniui talpykloje, kurioje yra ne mažiau kaip 300 litrų vandens. Tada šis pašildytas vanduo tiekiamas į šildymo plokštes, pagamintas iš plonų varinių vamzdžių, kurios savo ruožtu išskiria susidariusią šilumą, sušildo orą patalpoje. Vietoj plokščių, žinoma, galite naudoti tradicinius radiatorius, tačiau jų efektyvumas yra daug mažesnis.

Žinoma, šildymui gali būti naudojamos ir saulės baterijos, tačiau tokiu atveju reikės sutikti, kad vandens šildymui katile naudojant kaitinimo elementus reikės liūto dalies baterijų generuojamos energijos. Paprasti skaičiavimai rodo, kad 100 litrų vandens pašildyti boileriu iki 70-80 ⁰C užtrunka apie 4 valandas. Per šį laiką vandens katilas su 2 kW šildytuvais sunaudos apie 8 kW. Jei saulės baterijos gali generuoti iki 5 kW per valandą bendros galios, tai su energijos tiekimu namuose problemų nekils. Bet jei saulės baterijų plotas yra mažesnis nei 10 kvadratinių metrų. metrų, tada tokie pajėgumai nėra tinkami pilnam elektros energijos tiekimui.

Vakuuminio kolektoriaus naudojimas namo šildymui yra pateisinamas, kai tai yra pilnavertis gyvenamasis namas. Tokios saulės sistemos veikimo schema suteikia šilumą visam namui ištisus metus.

Ir vis dėlto tai veikia!

Galų gale, saulės baterijos, kurias entuziastai surinko savo rankomis, yra labai tikri energijos šaltiniai. O jei grandinėje naudojate 12 voltų baterijas, kurių srovė ne mažesnė kaip 800 A/h, įrangą, skirtą įtampai iš žemos į aukštą konvertuoti - inverterius, taip pat 24 V įtampos valdiklius, kurių darbinė srovė iki 50 amperų ir paprastas „nepertraukiamas maitinimas“, kurio srovė iki 150 amperų, ​​tada gausite labai neblogą saulės elektrinę, galinčią patenkinti privataus namo gyventojų elektros poreikius. Natūralu, kad tam tikromis oro sąlygomis.

Deja, saulės baterijos nėra pigios, todėl naminę saulės bateriją galite susikomplektuoti patys. Dėl

Norėdami pagaminti saulės bateriją, naudojame paprastus įrankius ir nebrangias laužo medžiagas, kad pagamintume galingą ir, svarbiausia, pigų saulės bateriją.

Kas yra saulės baterija? ir su kuo jis valgomas.

Saulės baterija yra talpykla, susidedanti iš saulės elementų.

Saulės elementai atlieka visą saulės energijos pavertimo elektra darbą. Deja, norint gauti pakankamai galios praktiniam naudojimui, reikia gana daug saulės elementų.
Be to, saulės elementai yra labai trapūs. Štai kodėl jie yra sujungti į saulės bateriją.
Saulės elemente yra pakankamai saulės elementų, kad jie pagamintų didelę galią ir apsaugotų elementus nuo pažeidimų.

Sunkumai, kylantys gaminant saulės bateriją patiems:

Pagrindinė kliūtis gaminant saulės elementą yra saulės elementų pirkimas už priimtiną kainą.

Nauji saulės elementai yra labai brangūs ir juos sunku rasti normaliu kiekiu bet kokia kaina.

Sugedusių ir pažeistų saulės elementų eBay ir kitose vietose galima įsigyti daug pigiau.

Antros klasės saulės elementai gali būti naudojami saulės elementams gaminti.

Norėdami pagaminti saulės bateriją kuo pigiau, naudojame brokuotus elementus ir perkame juos, pavyzdžiui, eBay.

Norėdami pagaminti saulės elementą, nusipirkau kelis blokus 3x6 colių monokristalinių saulės elementų.
Norint pagaminti saulės bateriją, reikia nuosekliai sujungti 36 iš šių elementų.
Kiekvienas elementas generuoja apie 0,5 V. 36 nuosekliai sujungti elementai duos mums apie 18V, kurių pakaks 12V akumuliatoriams įkrauti. (Taip, ši aukšta įtampa tikrai reikalinga norint efektyviai įkrauti 12 V baterijas).

Šio tipo saulės elementai yra ploni popieriniai, trapūs ir trapūs kaip stiklas. Jas labai lengva sugadinti. Šių prekių pardavėjas panardino rinkinius po 18 vnt. vašku stabilizavimui ir pristatymui be pažeidimų. Vaškas yra galvos skausmas, kurį reikia pašalinti. Jei turite galimybę, ieškokite daiktų, kurie nėra padengti vašku. Tačiau atminkite, kad transportavimo metu jie gali patirti daugiau žalos.

Atkreipkite dėmesį, kad mano elementai jau turi lituotus laidus. Ieškokite elementų su jau lituotais laidininkais. Net ir su šiais elementais turite būti pasirengę atlikti daug darbo su lituokliu. Jei perkate elementus be laidininkų, pasiruoškite dirbti 2-3 kartus daugiau su lituokliu. Trumpai tariant, už jau lituotus laidus geriau permokėti.

Taip pat iš kito pardavėjo pirkau porą elementų rinkinių be vaškavimo. Šios prekės buvo supakuotos į plastikinę dėžutę. Jie kabojo dėžėje ir šiek tiek nuskelto šonuose ir kampuose. Smulkūs lustai neturi didelės reikšmės. Jie negalės tiek sumažinti elemento galios, kad dėl to tektų nerimauti. Mano pirktų elementų turėtų pakakti dviem saulės kolektoriams surinkti. Žinodamas, kad surinkimo metu tikriausiai sulaužysiu porą, todėl nusipirkau šiek tiek daugiau.

Saulės elementai parduodami įvairių formų ir dydžių. Galite naudoti didesnius arba mažesnius nei mano 3x6 colių. Tiesiog atsimink:

To paties tipo elementai sukuria tą pačią įtampą, nepaisant jų dydžio. Todėl norint gauti tam tikrą įtampą, visada reikės vienodo elementų skaičiaus.
- Didesni elementai gali generuoti daugiau srovės, o mažesni elementai gali generuoti mažiau srovės.
- Bendra jūsų akumuliatoriaus galia nustatoma pagal jo įtampą, padaugintą iš generuojamos srovės.

Didesnių elementų naudojimas leis gauti daugiau galios esant tokiai pačiai įtampai, tačiau baterija bus didesnė ir sunkesnė. Naudojant mažesnius elementus, akumuliatorius bus mažesnis ir lengvesnis, tačiau jis nesuteiks tokios pat galios.

Taip pat verta paminėti, kad toje pačioje baterijoje naudoti skirtingų dydžių elementus yra bloga idėja. Priežastis ta, kad maksimalią jūsų akumuliatoriaus generuojamą srovę ribos mažiausio elemento srovė, o didesni elementai neveiks visu pajėgumu.

Saulės elementai, kuriuos pasirinkau, yra 3 x 6 colių dydžio ir gali generuoti maždaug 3 amperų srovę. Planuoju nuosekliai sujungti 36 iš šių elementų, kad gaučiau kiek daugiau nei 18 voltų įtampą. Rezultatas turėtų būti akumuliatorius, galintis tiekti apie 60 vatų galios esant ryškiai saulės šviesai.

Tai neskamba labai įspūdingai, bet vis tiek geriau nei nieko. Be to, tai yra 60 W kiekvieną dieną, kai šviečia saulė. Ši energija bus naudojama akumuliatoriui įkrauti, kuris bus naudojamas šviesoms ir smulkiai įrangai maitinti praėjus vos kelioms valandoms sutemus.

Saulės baterijos korpusas yra sekli faneros dėžė, kuri neleidžia šonams užtemdyti saulės elementų, kai saulė šviečia kampu. Jis gali būti pagamintas iš 3/8 colių faneros su 3/4 colių grebėstų kraštais. Šonai priklijuojami ir prisukami į vietą.

Baterijoje bus 36 elementai, kurių matmenys 3x6 coliai.
Jas padaliname į dvi grupes po 18 vienetų. kad juos būtų lengviau lituoti ateityje. Taigi centrinė juosta stalčiaus viduryje.

Mažas eskizas, rodantis saulės baterijos matmenis.

Visi matmenys nurodyti coliais. 3/4 colio storio karoliukai eina aplink visą faneros lapą. Ta pati pusė eina į centrą ir padalija bateriją į dvi dalis.

Vaizdas į vieną iš mano būsimos baterijos pusių.

Šioje pusėje bus pirmoji 18 elementų grupė. Atkreipkite dėmesį į mažas skylutes šonuose. Tai bus baterijos apačia (nuotraukoje viršuje yra apačioje). Tai orlaidės, skirtos išlyginti oro slėgį saulės kolektorių viduje ir išorėje bei pašalinti drėgmę. Šios skylės turi būti tik akumuliatoriaus apačioje, kitaip lietus ir rasa pateks į vidų. Tokios pat ventiliacijos angos turi būti padarytos centrinėje skiriamojoje juostoje.

Nebūtina naudoti perforuotų medienos plaušų plokščių lakštų, tik atsitiktinai turėjau po ranka. Tiks bet kokia plona, ​​kieta ir nelaidžia medžiaga.

Norėdami apsaugoti akumuliatorių nuo oro sąlygų, priekinę pusę padengiame organiniu stiklu.

Nuotraukoje matyti du organinio stiklo lakštai, sujungti ant centrinės pertvaros. Išgręžiame skylutes aplink kraštą, kad ant varžtų būtų galima pritvirtinti organinį stiklą. Būkite atsargūs gręždami skylutes prie organinio stiklo krašto. Nespauskite per stipriai, kitaip jis sulaužys, o jei sulaužysite, tada klijuokite nulūžusią dalį ir išgręžkite naują skylę netoli nuo jo.

Visas medines saulės kolektorių dalis dažome 2-3 sluoksniais, kad apsaugotume nuo aplinkos poveikio. Dėžutę ir pagrindą dažome iš abiejų pusių, viduje ir išorėje.

Saulės baterijos bazė paruošta ir laikas paruošti saulės elementus.

Kaip minėta aukščiau, vaško pašalinimas iš saulės elementų yra tikras galvos skausmas.

Norėdami efektyviai pašalinti vašką nuo saulės elementų, naudokite šį metodą:

1) Išplauname saulės elementus karštame vandenyje, kad ištirptų vaškas ir atskirtume elementus vienas nuo kito. Neleiskite vandeniui užvirti, kitaip garų burbuliukai stipriai atsitrenks į elementus. Verdantis vanduo taip pat gali būti per karštas ir gali nutrūkti elementų elektros kontaktai.

Elementus rekomenduoju panardinti į šaltą vandenį ir po to lėtai kaitinti, kad išvengtumėte netolygaus įkaitimo. Plastikinės žnyplės ir mentelė padės atskirti elementus vaškui tirpstant. Stenkitės per stipriai netempti metalinių laidininkų – jie gali nutrūkti.

Nuotraukoje parodyta galutinė mano naudojamo „diegimo“ versija.
Dešinėje fone yra pirmoji „karšta vonia“ vaškui ištirpdyti. Pirmame plane kairėje yra karštas muiluotas vanduo, o dešinėje - švarus karštas vanduo. Temperatūra visose keptuvėse yra žemesnė už vandens virimo temperatūrą. Pirmiausia ištirpinkite vašką tolimoje keptuvėje, po vieną perkelkite elementus į muiluotą vandenį, kad pašalintumėte likusį vašką, o tada nuplaukite švariu vandeniu.

2) Padėkite elementus ant rankšluosčio, kad išdžiūtų. Galite dažniau keisti muilą ir skalauti vandenį. Tik nepilkite panaudoto vandens į kanalizaciją, nes... vaškas sukietės ir užkimš kanalizaciją. Šis procesas pašalino beveik visą vašką nuo saulės elementų. Tik ant kai kurių liko plonos plėvelės, tačiau tai netrukdys lituoti ir naudoti elementus. Skalbimas tirpikliu tikriausiai pašalins likusį vašką, tačiau jis gali būti pavojingas ir dvokti.

Keli atskirti ir išvalyti saulės elementai išdžiovinami ant rankšluosčio. Atskyrus ir pašalinus apsauginį vašką, dėl jų trapumo juos stebėtinai sunku tvarkyti ir laikyti, todėl jie lieka vaške, kol būsite pasiruošę montuoti į saulės kolektorių.

Pagrindo gamyba saulės baterijai. Man laikas juos įdiegti.

Ant kiekvieno pagrindo nupiešiame tinklelį, kad supaprastintume kiekvieno elemento montavimo procesą.
Elementus šioje tinklelyje išdėliojame nugara į viršų, kad būtų galima juos sulituoti. Visos 18 elementų kiekvienai akumuliatoriaus pusei turi būti sujungtos nuosekliai, po to abi pusės taip pat turi būti sujungtos nuosekliai, kad būtų gauta reikiama įtampa.

Iš pradžių sunku sulituoti elementus. Pradėkite tik nuo dviejų elementų. Vieno iš jų jungiamuosius laidus uždėkite taip, kad jie susikirstų su litavimo taškais kito gale. Būtinai įsitikinkite, kad atstumas tarp elementų atitinka ženklinimą.

Litavimui naudojame mažos galios lituoklį ir strypinį lituoklį su kanifolijos šerdimi.

Turėjome pakartoti litavimą, kol gavome 6 elementų grandinę. Prilitavau jungiamuosius strypus nuo sulūžusių elementų iki paskutinio grandinės elemento galo. Padariau tris tokias grandines, pakartodama procedūrą dar du kartus. Pirmoje baterijos pusėje iš viso yra 18 elementų.

Trys elementų grandinės turi būti sujungtos nuosekliai. Todėl vidurinę grandinę pasukame 180 laipsnių kampu kitų dviejų atžvilgiu. Grandinių orientacija pasirodė teisinga (elementai vis dar guli ant pagrindo atbulai į viršų). Kitas žingsnis yra elementų klijavimas į vietą.

Elementų klijavimas pareikalaus tam tikrų įgūdžių. Ant kiekvieno iš šešių vienos grandinės elementų centre užtepkite nedidelį lašelį silikoninio sandariklio. Po to pasukame grandinę į viršų ir sudedame elementus pagal anksčiau padarytus žymėjimus. Lengvai paspauskite gabalėlius, spausdami centrą žemyn, kad jie priliptų prie pagrindo. Sunkumai daugiausia kyla apverčiant lanksčią elementų grandinę. Antroji rankų pora čia nepakenks.

Netepkite per daug klijų ir neklijuokite elementų niekur kitur, išskyrus centrą. Elementai ir pagrindas, ant kurio jie montuojami, išsiplės, susitrauks, lenks ir deformuosis keičiantis temperatūrai ir drėgmei. Jei klijuojate elementą per visą plotą, laikui bėgant jis sulaužys. Klijavimas tik centre suteikia elementams galimybę laisvai deformuotis atskirai nuo pagrindo. Elementai ir pagrindas gali būti deformuojami įvairiai ir elementai nesulūžta.

Čia yra visiškai surinkta akumuliatoriaus pusė. Pirmajai ir antrajai elementų grandinei sujungti buvo panaudota varinė pynė iš kabelio.

Galite naudoti specialius autobusus ar net paprastus laidus. Aš ką tik turėjau po ranka varinį pintą laidą. Tą patį ryšį sujungiame iš kitos pusės tarp antrosios ir trečiosios elementų grandinės. Laidą prie pagrindo pritvirtinau lašeliu sandariklio, kad „nevaikščiotų“ ir nesilankstytų.

Saulės baterijos pirmosios pusės bandymas saulėje.

Silpnoje saulėje ir migloje ši pusė generuoja 9,31 V. Sveika! Veikia! Dabar man reikia pagaminti dar pusę tokios baterijos.

Paruošus abu pagrindus su elementais, juos galima sumontuoti paruoštoje dėžutėje ir sujungti.
Kiekviena pusė dedama į savo vietą. Norėdami pritvirtinti pagrindą su elementais akumuliatoriaus viduje, naudojame 4 mažus varžtus.

Akumuliatoriaus puselių sujungimo laidą prakišame per vieną iš ventiliacijos angų centrinėje pusėje. Čia taip pat pora lašų sandariklio padės pritvirtinti laidą vienoje vietoje ir neleis jam kabėti akumuliatoriaus viduje.

Kiekvienas sistemos saulės elementas turi turėti blokuojantį diodą, nuosekliai sujungtą su baterija.

Diodas reikalingas tam, kad baterijos neišsikrautų per bateriją naktį ir debesuotu oru. Naudojau 3.3A Schottky diodą. Schottky diodai turi daug mažesnį įtampos kritimą nei įprasti diodai. Atitinkamai, diodo galios nuostoliai bus mažesni. 25 31DQ03 diodų rinkinį galima įsigyti „eBay“ tik už porą dolerių.

Diodus jungiame prie baterijos viduje esančių saulės elementų.

Akumuliatoriaus apačioje arčiau viršaus išgręžiame skylę, kad ištrauktume laidus. Laidai surišti mazgu, kad nebūtų ištraukti iš akumuliatoriaus, ir tvirtinami tuo pačiu sandarikliu.

Prieš tvirtinant organinį stiklą, svarbu leisti sandarikliui išdžiūti. Patariu remdamasis ankstesne patirtimi. Silikono garai gali sudaryti plėvelę ant vidinio organinio stiklo paviršiaus ir elementų, jei neleisite silikonui išdžiūti lauke.

Veikia saulės baterija. Porą kartų per dieną perkeliame, kad išlaikytume orientaciją į saulę, bet tai nėra toks didelis sunkumas.

Apskaičiuokime saulės baterijos gamybos sąnaudas:

Atsižvelgiame tik į pagrindinių medžiagų, improvizuotų medžiagų (medžio gabalų, laidų) kainą

1) Saulės elementai, įsigyti „eBay“ už 74,00 USD (~ 2300 RUR)
2) Mediniai gabalai - 15 USD (~ 460 rub.)
3) Plexiglas 15 USD (~ 460 rub.)
4) Varžtai ir savisriegiai - 2 USD (~ 60 rub.)
5) Silikoninis sandariklis - 3,95 USD (~ 150 rub.)
6) Laidai 10 $ (~ 300 rub.)
7) Diodai 2 $ (~ 60 rub.)
8) Dažai 5 USD (~ 150 RUR)

Iš viso 126,95 USD (~ 3640 rublių)

Palyginimui, pramoniniu būdu pagaminta panašios galios saulės baterija kainuoja apie 300-600 USD (~ 9000-18000 rublių.

Knyga, kuri padės

Vėjo generatoriai, saulės baterijos ir kitos naudingos konstrukcijos.

Alternatyvūs energijos šaltiniai – vėjas ir saulė yra nuolat atsinaujinančios, beveik amžinos energijos rūšys.
Šioje knygoje autorius atskleidžia šiuolaikinių saulės ir vėjo energijos keitiklių ypatybes, jų pasirinkimą, sandarą ir montavimą. Visas knygos skyrius skirtas netradiciniams radioelektronikos projektams.
Leidinys skirtas plačiam skaitytojų ratui, siekiantiems savarankiškos techninės kūrybos, besidomintiems radijo inžinerija, netradiciniais energijos šaltiniais, saulės baterijomis ir vėjo generatoriais bendro taupymo ir sąnaudų optimizavimo eroje.
Prieduose pateikiami informaciniai duomenys ir kita naudinga informacija.

Pirkite knygą ozon.ru

Alternatyvių energijos šaltinių paklausa auga kiekvieną dieną. Amatininkai aktyviai įvaldo būdus, kaip savo rankomis pasigaminti saulės bateriją.

Parengiamasis etapas: ką reikia žinoti apie saulės baterijas

Norėdami patys pasigaminti saulės bateriją, galite naudoti arba specialiai įsigytus ruošinius, arba maksimaliai išnaudoti namų dirbtuvėse turimą medžiagą – diodus, tranzistorius, foliją.

Daugeliu atvejų saulės baterijos negali pakeisti visavertės elektrinės ir užtikrinti 220 V darbinę įtampą galingiems elektros prietaisams veikti. Apribojimai atsiranda dėl jų didelių sąnaudų ir didelio laisvos vietos įrengimui.

Jie dažnai naudojami kaip papildomas energijos šaltinis neelektrifikuotiems vasarnamiams.

Saulės baterijų efektyvumas priklauso nuo oro sąlygų, saulės spindulių intensyvumo, šviesos srauto kritimo kampo.

Nedidelis giedrų dienų skaičius konkrečiame regione, stiprus žemės sklypo šešėliavimas gali būti naujo įrenginio ekonominio nenaudingumo priežastimi: atsipirkimo laikotarpis bus ilgesnis nei tarnavimo laikas (iki 30 metų).

Vieta, kur įrengti saulės bateriją jūsų namams, turi būti gerai apšviesta, geriausia virš žemės lygio (ant stogo), o pati konstrukcija turi turėti galimybę pakoreguoti savo padėtį erdvėje taip, kad saulės spinduliai kristų statmenai saulės elementai.

Kaip sukurti savo saulės bateriją

Norėdami surinkti saulės bateriją, jums reikia:

• Padarykite rėmą - rėmą iš aliuminio kampų arba medinių lentjuosčių. Galite pasirinkti bet kokią korpuso formą ir atitinkamai saulės baterijos formą. Būtina paruošti medienos plaušų plokštės pagrindą ir apsauginį stiklą.
• Lituoti saulės elementai. Svarbiausias etapas: galutinis akumuliatoriaus efektyvumas priklauso nuo aukštos kokybės litavimo. 3. Įdėkite plokštę į rėmą ir užsandarinkite – baigiamasis darbo etapas.

Pagrindinę saulės baterijos dalį sudaro fotoelementai, kurie dienos šviesos energiją paverčia elektra.

Pramonėje gaminamos 3 rūšių plokštelės: monokristalinės, polikristalinės ir plonasluoksnės (amorfinės). Tik pirmieji 2 yra prieinami ir perkami kaip ruošiniai būsimiems namų eksperimentams.

Skirtumas tarp jų yra efektyvumas – atitinkamai iki 14% ir 9%, ilgaamžiškumas – 30 ir 20 metų eksploatacijos bei jautrumas saulės spindulių intensyvumui.

Tik baterijos su polikristaliniais laidais nesumažina energijos gamybos debesuotu oru.

Prasminga įsigyti antros klasės fotoelementus su nuolaida – jie netinka pramoniniams tikslams, o esami defektai neblogina naminių gaminių kokybės.

Nupirktus fotoelementus reikia sulituoti kartu. Atskiras elementas suteikia 0,5 V įtampą; dažniausiai namų meistrai remiasi tuo, kad gatavo gaminio vardinė įtampa yra 18 V.

Teisingai sujungus grandinę nesunku pasiekti norimas vartotojo savybes: lygiagretus jungimas padidina srovę, nuoseklusis – įtampą.

Ant darbastalio turi būti lituoklis, srautas ir lydmetalis. Vielos skarda, be rūgščių srautas, paliekantis mažiausiai riebių likučių.

Silicio plokštelės dedamos ant apsauginio stiklo, paliekant 5 mm tarpą: kaitinant fotoelementai plečiasi. Lituojant svarbu stebėti poliškumą – takelius su neigiamu ir teigiamu ženklu atskirti nesunku.

Pastaba!

Geriau pirkti saulės elementus su plokščiais laidininkais, jau prilituotais prie saulės elementų, ir tiesiog patys sujungti juos į grandinę. Kraštutiniai grandinės elementai išvedami į bendrą magistralę.

Be to, turėtumėte lituoti Schottky diodą 31DQ03 ar panašų, kad išvengtumėte savaiminio neaktyvaus akumuliatoriaus išsikrovimo.

Saulės baterijos šerdis paruošta, belieka ją įdėti į paruoštą korpusą. Po to ant kiekvieno atskiro fotoelemento centro užlašinamas vienas lašas karščiui atsparaus sandariklio (jei yra keli lašai, nuo kaitinimo plečiasi plokštelė gali sprogti) ir atsargiai uždengiama pagrindu, tada dangteliu.

Siūlės turi būti sandarinamos silikonu ir gaminys paruoštas.Kas galėtų būti alternatyva pramoniniams fotoelementams

Saulės baterijų, pagamintų iš improvizuotų radijo komponentų, nuotraukos stebina savo originalumu, nors techninės charakteristikos nėra labai įspūdingos.

Pastaba!

Elektros gamybai namuose gali būti naudojamos įvairios medžiagos:

• KT arba P tipo tranzistoriai, kurių viduje yra puslaidininkinis silicio elementas. Nuo jų nupjautas metalinis gaubtas, o atidaryta plokštelė gali atlikti fotoelemento funkcijas, jos įtampa – 0,35 V.
• Diodai D223B. Jų pranašumai prieš kitus yra 0,35 V įtampa su kompaktišku dydžiu, patogus korpusas ir lengvas nereikalingų dažų valymas naudojant acetoną tolesniam darbui.
• Vario folija.

Kad jis įgytų saulės energijos pavertimo elektros energija savybes, būtina atlikti specialų apdorojimą:

• Nuriebalinti.
• Apdorokite švitriniu popieriumi, kad pašalintumėte apsauginę oksido plėvelę ir galimą koroziją. Kaitinkite ant dujinio degiklio, kol susidarys vario oksidas – plokštelė pakeičia spalvą į juodą ir tada kaista pusvalandį.
• Lėtai atvėsus, ruošinys kruopščiai nuplaunamas po tekančiu vandeniu, kad pašalintų juodą plėvelę.

Norimas puslaidininkis yra plokštelė su plonu vario oksido sluoksniu. Skirtingai nuo pirmųjų dviejų variantų, tolesniam darbui litavimo darbai čia nereikalingi.

Druskos tirpalą reikia sudėti į 2 vienodo dydžio, bet skirtingomis savybėmis folijos gabalėlius – apdorotą ir originalų variantą.

Jie neturėtų liesti, jie turi būti suspausti "krokodilo spaustukais" su laidais. Teigiamas polius skirtas grynam variui, neigiamas - oksidui. Druskos tirpalas permatomame inde nepasiekia plokštelių viršaus 2-3 cm.

Ne kiekvienas gali neskausmingai įsigyti saulės baterijas dėl gana didelės kainos už šeimos biudžetą. Parodykite save techniniu kūrybiškumu, pamaloninkite savo buitį ir nustebinkite svečius savo darbo rezultatais.

Pastaba!

Saulės baterijos nuotrauka savo rankomis