Η οικολογική επιδείνωση, οι αυξανόμενες τιμές της ενέργειας, η επιθυμία για αυτονομία και ανεξαρτησία από τις ιδιοτροπίες των πολιτικών - αυτοί είναι μόνο μερικοί από τους παράγοντες που αναγκάζουν τους πιο σκληρούς απλούς ανθρώπους να στρέψουν ονειρεμένες ματιές προς εναλλακτικές πηγές ενέργειας. Για την πλειονότητα των συμπατριωτών μας, οι σκέψεις για την «πράσινη» ενέργεια παραμένουν μια σταθερή ιδέα - οι υψηλές τιμές του εξοπλισμού την επηρεάζουν και, ως εκ τούτου, η ασύμφορη ιδέα της ιδέας. Αλλά κανείς δεν σας απαγορεύει να κάνετε μόνοι σας μια εγκατάσταση για να αποκτήσετε δωρεάν ενέργεια! Σήμερα θα μιλήσουμε για το πώς να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας και θα εξετάσουμε τις προοπτικές χρήσης της στην καθημερινή ζωή.

Ηλιακή μπαταρία: τι είναι;

Η ανθρωπότητα πυροδοτείται με την ιδέα της μεταμόρφωσης ηλιακή ακτινοβολίαστην ηλεκτρική ενέργεια από τη δεκαετία του '30 του περασμένου αιώνα. Τότε ήταν που επιστήμονες από την Ακαδημία Επιστημών της ΕΣΣΔ ανακοίνωσαν τη δημιουργία ημιαγωγών κρυστάλλων χαλκού-θαλλίου, στους οποίους ένα ηλεκτρικό ρεύμα άρχισε να ρέει υπό την επίδραση των ακτίνων φωτός. Σήμερα αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και χρησιμοποιείται ευρέως τόσο σε ηλιακούς σταθμούς όσο και σε διάφορους αισθητήρες.

Τα πρώτα ηλιακά πάνελ είναι γνωστά από τη δεκαετία του '50 του περασμένου αιώνα.

Η ισχύς ρεύματος ενός φωτοκυττάρου μετριέται σε μικροαμπέρ, επομένως, για να ληφθεί οποιαδήποτε σημαντική ηλεκτρική ισχύς, συνδυάζονται σε μπλοκ. Πολλές τέτοιες μονάδες αποτελούν τη βάση μιας ηλιακής μπαταρίας (SB), η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνδεση διαφόρων ηλεκτρονικές συσκευές. Αν μιλάμε για μια πλήρη συσκευή που μπορεί να εγκατασταθεί κάτω ύπαιθρο, τότε είναι πιο σωστό να μιλάμε για ηλιακό πάνελ (SP) με σχέδιο που προστατεύει τη συναρμολόγηση φωτοβολταϊκών πλαισίων από εξωτερικούς παράγοντες.

Πρέπει να ειπωθεί ότι η απόδοση των πρώτων ηλεκτρικών ηλιακών συστημάτων δεν έφτασε καν το 10% - επηρεάστηκαν τόσο οι ελλείψεις της τεχνολογίας ημιαγωγών όσο και οι ανεπανόρθωτες απώλειες που σχετίζονται με την ανάκλαση, τη διασπορά ή την απορρόφηση της ροής φωτός. Η σκληρή δουλειά δεκαετιών από τους επιστήμονες έχει αποφέρει αποτελέσματα και σήμερα η απόδοση των πιο σύγχρονων ηλιακών κυψελών φτάνει το 26%. Όσο για τις ελπιδοφόρες εξελίξεις, εδώ είναι ακόμα υψηλότερο - έως και 46%! Φυσικά, ο προσεκτικός αναγνώστης μπορεί να υποστηρίξει ότι άλλες γεννήτριες ενέργειας λειτουργούν με ενεργειακή απόδοση 95–98%. Ωστόσο, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι μιλάμε για εντελώς δωρεάν ενέργεια, η αξία της οποίας μια ηλιόλουστη μέρα ξεπερνά τα 100 W ανά τετραγωνικό μέτρο. m επιφάνειας της γης ανά δευτερόλεπτο.

Τα σύγχρονα ηλιακά πάνελ παράγουν ηλεκτρική ενέργεια βιομηχανικής κλίμακας

Η ηλεκτρική ενέργεια που λαμβάνεται με τη βοήθεια ηλιακών συλλεκτών μπορεί να χρησιμοποιηθεί παρόμοια με αυτή που λαμβάνεται σε συμβατικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής - για την τροφοδοσία διαφόρων ηλεκτρονικών συσκευών, φωτισμού, θέρμανσης κ.λπ. Η μόνη διαφορά είναι ότι η έξοδος της φωτοηλεκτρονικής μονάδας είναι σταθερή, όχι μεταβλητή. το ρεύμα είναι στην πραγματικότητα ένα πλεονέκτημα. Το θέμα είναι ότι οποιοδήποτε ηλιακό σύστημα λειτουργεί μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας και η ισχύς του εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το ύψος του ήλιου πάνω από τον ορίζοντα. Δεδομένου ότι το SB δεν μπορεί να λειτουργήσει τη νύχτα, η ηλεκτρική ενέργεια πρέπει να αποθηκεύεται σε μπαταρίες και είναι όλες πηγές συνεχούς ρεύματος.

Συσκευή και αρχή λειτουργίας

Η αρχή λειτουργίας μιας ηλεκτρικής μπαταρίας βασίζεται σε φυσικά φαινόμενα όπως η ημιαγωγιμότητα και το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Οποιοδήποτε ηλιακό κύτταρο βασίζεται σε ημιαγωγούς, τα άτομα των οποίων στερούνται ηλεκτρονίων (αγωγιμότητα τύπου p) ή έχουν περίσσεια (n-type). Με άλλα λόγια, μια δομή δύο στρωμάτων χρησιμοποιείται με ένα στρώμα n ως κάθοδο και ένα στρώμα p ως άνοδο. Δεδομένου ότι οι δυνάμεις συγκράτησης των "επιπλέον" ηλεκτροδίων στο στρώμα n εξασθενούν (τα άτομα δεν έχουν αρκετή ενέργεια γι 'αυτά), ανατρέπονται εύκολα από τις θέσεις τους όταν βομβαρδίζονται από φωτόνια φωτός. Στη συνέχεια, τα ηλεκτρόνια μετακινούνται στις ελεύθερες "οπές" της στιβάδας p και μέσω ενός συνδεδεμένου ηλεκτρικού φορτίου (ή μπαταρίας) επιστρέφουν στην κάθοδο - έτσι ρέει το ηλεκτρικό ρεύμα, που προκαλείται από τη ροή της ηλιακής ακτινοβολίας.

Η μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική είναι δυνατή χάρη στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, το οποίο περιέγραψε στα έργα του ο Αϊνστάιν

Όπως σημειώθηκε παραπάνω, η ενέργεια από ένα φωτοκύτταρο είναι εξαιρετικά μικρή, επομένως συνδυάζονται σε μονάδες. Με τη σύνδεση πολλών τέτοιων μονάδων σε σειρά, αυξάνεται η τάση της μπαταρίας και παράλληλα αυξάνεται το ρεύμα. Έτσι, γνωρίζοντας τις ηλεκτρικές παραμέτρους ενός στοιχείου, μπορείτε να συναρμολογήσετε μια μπαταρία της απαιτούμενης ισχύος.

Η ηλεκτρική ενέργεια που λαμβάνεται από την ηλιακή μπαταρία μπορεί να αποθηκευτεί σε μπαταρίες και, μετά τη μετατροπή σε 220 V, να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία συνηθισμένων οικιακών συσκευών

Για την προστασία από τις ατμοσφαιρικές επιρροές, οι μονάδες ημιαγωγών εγκαθίστανται σε άκαμπτο πλαίσιο και καλύπτονται με γυαλί με αυξημένη διαπερατότητα φωτός. Δεδομένου ότι η ηλιακή ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας, χρησιμοποιούνται μπαταρίες για τη συσσώρευσή της - η φόρτισή τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπως απαιτείται. Οι μετατροπείς χρησιμοποιούνται για την αύξηση της τάσης και την προσαρμογή της στις ανάγκες των οικιακών συσκευών.

Βίντεο: πώς λειτουργεί ένα ηλιακό πάνελ

Ταξινόμηση φωτοβολταϊκών πλαισίων

Σήμερα, η παραγωγή ηλιακών συλλεκτών ακολουθεί δύο παράλληλους δρόμους. Αφενός, η αγορά περιέχει φωτοβολταϊκά στοιχεία που δημιουργούνται με βάση το πυρίτιο και, αφετέρου, μονάδες φιλμ που δημιουργούνται με στοιχεία σπάνιων γαιών, σύγχρονα πολυμερή και οργανικούς ημιαγωγούς.

Τα δημοφιλή ηλιακά κύτταρα πυριτίου σήμερα χωρίζονται σε διάφορους τύπους:

• μονοκρυσταλλικό?
• πολυκρυσταλλικό?
• άμορφος.

Για χρήση σε σπιτικά ηλιακά κύτταρα, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε μονάδες πολυκρυσταλλικού πυριτίου. Αν και η απόδοση των τελευταίων είναι χαμηλότερη από αυτή των μονοκρυσταλλικών στοιχείων, η απόδοσή τους δεν επηρεάζεται τόσο έντονα από την επιφανειακή μόλυνση, τα χαμηλά σύννεφα ή τη γωνία πρόσπτωσης του ηλιακού φωτός.

Δεν είναι δύσκολο να διακρίνουμε τις μονάδες πολυκρυσταλλικού πυριτίου από τις μονοκρυσταλλικές - οι πρώτες έχουν πιο ανοιχτό χρώμα μπλε απόχρωσημε έντονα «παγωμένα» σχέδια στην επιφάνεια. Επιπλέον, ο τύπος των φωτοβολταϊκών πλακών μπορεί να προσδιοριστεί από το σχήμα τους - ένας μονοκρύσταλλος έχει στρογγυλεμένες άκρες, ενώ ο πλησιέστερος ανταγωνιστής του (πολυκρύσταλλος) είναι ένα έντονο ορθογώνιο.

Όσον αφορά τις μπαταρίες από άμορφο πυρίτιο, εξαρτώνται ακόμη λιγότερο από τις καιρικές συνθήκες και, λόγω της ευελιξίας τους, πρακτικά δεν υπόκεινται σε κίνδυνο ζημιάς κατά τη συναρμολόγηση. Ωστόσο, η χρήση τους για τους δικούς τους σκοπούς περιορίζεται από τη μάλλον χαμηλή ειδική ισχύ τους ανά 1 τετραγωνικό μέτροεπιφανειών και λόγω υψηλού κόστους.

Τα ηλιακά κύτταρα πυριτίου είναι η πιο κοινή κατηγορία ηλεκτρικών φωτογραφικών γκοφρετών, επομένως χρησιμοποιούνται συχνότερα για την κατασκευή σπιτικών συσκευών.

Η εμφάνιση φιλμ φωτοβολταϊκών πλαισίων οφείλεται τόσο στην ανάγκη μείωσης του κόστους των ηλιακών συλλεκτών όσο και στην ανάγκη απόκτησης πιο παραγωγικών και ανθεκτικών συστημάτων. Σήμερα η βιομηχανία κατακτά την παραγωγή λεπτών ηλιακών-ηλεκτρικών πλαισίων με βάση:

• τελλουρίδιο του καδμίου με απόδοση έως 12% και κόστος 1 W που είναι 20–30% χαμηλότερο από αυτό των μονοκρυστάλλων.
• σεληνιούχο χαλκό και ίνδιο - απόδοση 15–20%.
• πολυμερείς ενώσεις - πάχος έως 100 nm, με απόδοση - έως 6%.

Είναι ακόμη πολύ νωρίς για να μιλήσουμε για τη δυνατότητα χρήσης μονάδων φιλμ για την κατασκευή ενός ηλεκτρικού ηλιακού σταθμού με τα χέρια σας. Παρά το προσιτό κόστος, λίγες μόνο εταιρείες ασχολούνται με την παραγωγή ηλιακών κυψελών τελλουριδίου-καδμίου, πολυμερούς και χαλκού-ινδίου.

Τέτοια πλεονεκτήματα των φωτοκυττάρων φιλμ όπως υψηλή απόδοσηκαι η μηχανική αντοχή μας επιτρέπουν να πούμε με απόλυτη σιγουριά ότι το μέλλον της ηλιακής ενέργειας βρίσκεται πίσω από αυτά

Παρόλο που μπορείτε να βρείτε μπαταρίες κατασκευασμένες με τεχνολογία φιλμ στην πώληση, οι περισσότερες από αυτές παρουσιάζονται στη μορφή έτοιμα προϊόντα. Μας ενδιαφέρουν μεμονωμένες μονάδες από τις οποίες μπορείτε να κατασκευάσετε ένα φθηνό σπιτικό ηλιακό πάνελ - εξακολουθούν να υπάρχουν ελλείψεις στην αγορά.

Συνοπτικά δεδομένα για Ηλιακή απόδοσηστοιχεία που παράγονται από τη βιομηχανία παρουσιάζονται στον πίνακα.

Πίνακας: Απόδοση σύγχρονων ηλιακών κυψελών

Πού μπορώ να προμηθευτώ φωτοκύτταρα και μπορούν να αντικατασταθούν με κάτι άλλο;

Η αγορά μονοκρυσταλλικών ή πολυκρυσταλλικών γκοφρετών κατάλληλων για τη συναρμολόγηση ενός ηλιακού πάνελ δεν αποτελεί πρόβλημα σήμερα. Το ερώτημα είναι ποια είναι η ίδια η ιδέα; σπιτική γεννήτριαΗ δωρεάν ηλεκτρική ενέργεια συνεπάγεται ένα αποτέλεσμα που θα είναι σημαντικά φθηνότερο από το αντίστοιχο εργοστασιακό. Εάν αγοράσετε φωτοβολταϊκά πλαίσια τοπικά, δεν θα μπορείτε να εξοικονομήσετε πολλά.

Σε πλατφόρμες συναλλαγών εξωτερικού, τα ηλιακά κύτταρα παρουσιάζονται σε ευρύ φάσμα- μπορείτε να αγοράσετε είτε ένα μεμονωμένο προϊόν είτε ένα σετ όλων των απαραίτητων για τη συναρμολόγηση και τη σύνδεση μιας ηλιακής μπαταρίας

Για μια λογική τιμή, τα ηλιακά κύτταρα μπορούν να βρεθούν σε ξένες πλατφόρμες συναλλαγών, για παράδειγμα, το eBay ή το AliExpress.. Εκεί παρουσιάζονται σε μεγάλη γκάμα και σε αρκετά προσιτές τιμές. Για το έργο μας, για παράδειγμα, είναι κατάλληλες κοινές πολυκρυσταλλικές πλάκες διαστάσεων 3x6 ιντσών. Στο ιδανικές συνθήκεςμπορούν να παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα 0,5 V και έως 3 A, δηλαδή 1,5 W ηλεκτρικής ισχύος.

Εάν είστε πρόθυμοι να εξοικονομήσετε όσο το δυνατόν περισσότερα ή να δοκιμάσετε τις δικές σας δυνάμεις, τότε δεν χρειάζεται να αγοράσετε αμέσως καλές, ολόκληρες μονάδες - μπορείτε να τα βγάλετε πέρα ​​με υποβαθμισμένα. Στο ίδιο eBay ή το AliExpress μπορείτε να βρείτε σετ πιάτων με μικρές ρωγμές, πελεκημένες γωνίες και άλλα ελαττώματα - τα λεγόμενα προϊόντα κατηγορίας «Β». Η εξωτερική ζημιά δεν επηρεάζει τα τεχνικά χαρακτηριστικά των φωτοκυττάρων, αλλά δεν μπορούμε να πούμε το ίδιο για την τιμή - τα ελαττωματικά εξαρτήματα μπορούν να αγοραστούν 2-3 φορές φθηνότερα από αυτά που έχουν παρουσίαση. Γι' αυτό είναι λογικό να τα χρησιμοποιήσετε για να δοκιμάσετε την τεχνολογία στο πρώτο σας ηλιακό πάνελ.

Όταν επιλέγετε φωτοηλεκτρονικές μονάδες, θα δείτε στοιχεία διαφόρων τύπων και μεγεθών. Μην υποθέσετε ότι όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνειά τους, τόσο μεγαλύτερη είναι η τάση που παράγουν. Αυτό είναι λάθος. Τα στοιχεία του ίδιου τύπου παράγουν την ίδια τάση ανεξάρτητα από το μέγεθος. Το ίδιο δεν μπορεί να ειπωθεί για την τρέχουσα ισχύ - εδώ το μέγεθος είναι κρίσιμο.

Αν και τα απαρχαιωμένα εξαρτήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φωτοβολταϊκά στοιχεία, οι ανοιχτές δίοδοι και τρανζίστορ έχουν πολύ χαμηλή τάση και ρεύμα - χιλιάδες τέτοιες συσκευές θα χρειαστούν

Θα ήθελα να σας προειδοποιήσω αμέσως ότι δεν έχει νόημα να αναζητήσετε ένα ανάλογο μεταξύ των διαφόρων ηλεκτρονικών συσκευών που έχετε στο χέρι. Ναι, μπορείτε να αποκτήσετε μια λειτουργική φωτοηλεκτρονική μονάδα από ισχυρές διόδους ή τρανζίστορ που εξάγονται από ένα παλιό ραδιόφωνο ή τηλεόραση. Και ακόμη και να φτιάξετε μια μπαταρία συνδέοντας πολλά από αυτά τα στοιχεία σε μια αλυσίδα. Ωστόσο, δεν θα είναι δυνατό να τροφοδοτήσετε τίποτα πιο ισχυρό από μια αριθμομηχανή ή έναν φακό LED με ένα τέτοιο "ηλιακό πάνελ" λόγω των πολύ αδύναμων τεχνικών χαρακτηριστικών μιας μεμονωμένης μονάδας.

Η αρχή του υπολογισμού της ισχύος της μπαταρίας

Για να υπολογίσετε την απαιτούμενη ισχύ ενός σπιτικού ηλεκτρικού ηλιακού συστήματος, πρέπει να γνωρίζετε τη μηνιαία κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτή η παράμετρος είναι πιο εύκολο να προσδιοριστεί - η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται σε κιλοβατώρες μπορεί να δει κανείς στο μετρητή ή να ανακαλύψει κοιτάζοντας τους λογαριασμούς που στέλνουν τακτικά οι πωλήσεις ενέργειας. Έτσι, εάν το κόστος είναι, για παράδειγμα, 200 kWh, τότε η ηλιακή μπαταρία θα πρέπει να παράγει περίπου 7 kWh ηλεκτρικής ενέργειας την ημέρα.

Στους υπολογισμούς, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι τα ηλιακά πάνελ παράγουν ηλεκτρισμό μόνο κατά τις ώρες της ημέρας και η απόδοσή τους εξαρτάται τόσο από τη γωνία του Ήλιου πάνω από τον ορίζοντα όσο και από τις καιρικές συνθήκες.

Κατά μέσο όρο, έως και το 70% της συνολικής ποσότητας ενέργειας παράγεται από τις 9 π.μ. έως τις 4 μ.μ., και με την παρουσία ακόμη και ελαφρών νεφελών ή ομίχλης, η ισχύς των πάνελ πέφτει κατά 2-3 φορές. Εάν ο ουρανός καλύπτεται με συνεχή σύννεφα, τότε στην καλύτερη περίπτωση μπορείτε να πάρετε το 5-7% των μέγιστων δυνατοτήτων του ηλιακού συστήματος.

Το γράφημα ενεργειακής απόδοσης της ηλιακής μπαταρίας δείχνει ότι το κύριο μερίδιο της παραγόμενης ενέργειας συμβαίνει μεταξύ 9 και 16 ωρών

Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, μπορεί να υπολογιστεί ότι για να αποκτήσετε 7 kWh ενέργειας υπό ιδανικές συνθήκες, θα χρειαστείτε μια σειρά από πάνελ χωρητικότητας τουλάχιστον 1 kW. Εάν λάβουμε υπόψη τη μείωση της παραγωγικότητας που σχετίζεται με αλλαγές στη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων, καιρικούς παράγοντες, καθώς και απώλειες σε μπαταρίες και μετατροπείς ενέργειας, τότε αυτό το ποσοστό πρέπει να αυξηθεί κατά τουλάχιστον 50-70 τοις εκατό. Αν λάβουμε υπόψη το επάνω σχήμα, τότε για το υπό εξέταση παράδειγμα θα χρειαστούμε ένα ηλιακό πάνελ χωρητικότητας 1,7 kW. Ο περαιτέρω υπολογισμός εξαρτάται από το ποια φωτοκύτταρα θα χρησιμοποιηθούν. Για παράδειγμα, πάρτε τα προαναφερθένταπολυκρυσταλλικά στοιχεία

3˝×6˝ (εμβαδόν 0,0046 τ. m) με τάση 5 V και ρεύμα έως 3 A. Για τη συλλογή μιας συστοιχίας φωτοκυττάρων με τάση εξόδου 12 V και ρεύμα 1.700 W / 12 V = 141 A, θα χρειαστεί να συνδέσετε 24 στοιχεία στη σειρά (η σύνδεση σειράς σας επιτρέπει να αθροίσετε την τάση) και να χρησιμοποιήσετε 141 A / 3 A = 47 τέτοιες σειρές (1.128 πλάκες). Η περιοχή της μπαταρίας όταν τοποθετηθεί όσο το δυνατόν πιο πυκνά θα είναι 1.128 x 0,0046 = 5,2 τετραγωνικά μέτρα. m

Για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιούνται μπαταρίες με τάση 12 V, 24 V ή 48 V και η χωρητικότητά τους θα πρέπει να είναι αρκετή για να φιλοξενήσει τις ίδιες 7 kWh ενέργειας. Αν πάρουμε τις κοινές μπαταρίες μολύβδου 12 βολτ (μακράν από την καλύτερη επιλογή), τότε η χωρητικότητά τους θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 7.000 Wh / 12 V = 583 Ah, δηλαδή τρεις μεγάλες μπαταρίες των 200 αμπέρ ωρών η καθεμία. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η απόδοση των μπαταριών δεν υπερβαίνει το 80%, και επίσης ότι όταν η τάση μετατρέπεται από έναν μετατροπέα σε 220 V, θα χαθεί 15 έως 20% της ενέργειας. Κατά συνέπεια, θα πρέπει να αγοράσετε τουλάχιστον μία ακόμη μπαταρία ίδιου τύπου για να αντισταθμίσετε όλες τις απώλειες.

Σχετικά με το ζήτημα της δυνατότητας χρήσης ηλεκτρικών ηλιακών συλλεκτών για σκοπούς θέρμανσης

Όπως ίσως έχετε ήδη παρατηρήσει, η φράση «ηλιακή μπαταρία» ή «ηλιακό πάνελ» αναφέρεται συνεχώς στο πλαίσιο μιας συσκευής ηλεκτρικής φύσης. Αυτό δεν έγινε τυχαία, αφού και άλλα ηλιακά πάνελ ή μπαταρίες ονομάζονται συχνά γεωσυλλέκτες με τον ίδιο τρόπο.

Αρκετοί ηλιακοί συλλέκτες θα μπορούν να παρέχουν στο σπίτι ζεστό νερό και να αναλαμβάνουν μέρος του κόστους θέρμανσης

Η δυνατότητα απευθείας μετατροπής της ηλιακής ακτινοβολίας ενέργειας απευθείας σε θερμότητα μπορεί να αυξήσει σημαντικά την παραγωγικότητα τέτοιων εγκαταστάσεων. Έτσι, οι σύγχρονοι γεωσυλλέκτες με επιλεκτική επίστρωσηΟι σωλήνες κενού έχουν απόδοση 70–80% και μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο σε συστήματα παροχής ζεστού νερού όσο και σε χώρους θέρμανσης.

Σχέδιο ηλιακός συλλέκτηςμε σωλήνες κενού επιτρέπει την ελαχιστοποίηση της μεταφοράς θερμότητας στο εξωτερικό περιβάλλον

Επιστρέφοντας στο ερώτημα εάν είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί ένα ηλεκτρικό ηλιακό πάνελ για την τροφοδοσία συσκευές θέρμανσης, ας δούμε πόση θερμότητα χρειάζεται, για παράδειγμα, για ένα σπίτι 70 τετραγωνικών μέτρων. μέτρα. Με βάση τις τυπικές συστάσεις 100 W θερμότητας ανά 1 τετρ. m επιφάνειας δωματίου, έχουμε κόστος 7 kW ενέργειας ανά ώρα ή περίπου 70 kWh ανά ημέρα (οι συσκευές θέρμανσης δεν θα ενεργοποιούνται συνεχώς).

Δηλαδή 10 αυτοσχέδιες μπαταρίες συνολικής επιφάνειας 52 τ.μ. Μπορείτε να φανταστείτε έναν κολοσσό, ας πούμε, πλάτους 4 μέτρων και μήκους άνω των 13 μέτρων, καθώς και ένα μπλοκ μπαταριών 12 βολτ με συνολική χωρητικότητα 7200 αμπέρ ώρες; Ένα τέτοιο σύστημα δεν θα μπορεί καν να φτάσει σε αυτάρκεια πριν εξαντληθεί η διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Όπως μπορείτε να δείτε, είναι ακόμη πολύ νωρίς για να μιλήσουμε για τη σκοπιμότητα χρήσης ηλιακών συλλεκτών για σκοπούς θέρμανσης.

Επιλογή τοποθεσίας για εγκατάσταση ηλεκτρικού ηλιακού πάνελ

Είναι απαραίτητο να επιλέξετε το μέρος όπου θα εγκατασταθεί το ηλιακό πάνελ στο στάδιο του σχεδιασμού. Αυτό μπορεί να είναι είτε μια κλίση στέγης με νότιο προσανατολισμό είτε μια ανοιχτή περιοχή σε προαστιακή περιοχή. Το δεύτερο, φυσικά, είναι προτιμότερο για πολλούς λόγους:

• Η ηλιακή μπαταρία που είναι εγκατεστημένη παρακάτω είναι πιο εύκολη στη συντήρηση.
• είναι ευκολότερο να τοποθετήσετε την περιστρεφόμενη συσκευή στο έδαφος.
• Το πρόσθετο φορτίο στην οροφή και η ζημιά του κατά την εγκατάσταση ενός ηλιακού συστήματος εξαλείφονται.

Θέση εγκατάστασης ηλεκτρικός πίνακαςθα πρέπει να είναι ανοιχτό στο φως του ήλιου όλη την ημέρα, επομένως δεν πρέπει να υπάρχουν δέντρα ή κτίρια κοντά, των οποίων η σκιά θα μπορούσε να πέσει στην επιφάνειά του.

Όταν επιλέγετε ένα μέρος για να εγκαταστήσετε ένα ηλιακό σύστημα, φροντίστε να λάβετε υπόψη τη δυνατότητα σκίασης ηλιακών συλλεκτών με γύρω αντικείμενα

Η δεύτερη περίσταση που μας αναγκάζει να αναζητήσουμε μια τέτοια τοποθεσία πριν ξεκινήσουμε τη συναρμολόγηση μιας ηλιακής μπαταρίας σχετίζεται με τον προσδιορισμό των διαστάσεων του πάνελ. Συναρμολογώντας τη συσκευή με τα χέρια μας, μπορούμε να είμαστε αρκετά ευέλικτοι στην επιλογή των διαστάσεων της. Ως αποτέλεσμα, μπορείτε να έχετε μια εγκατάσταση που ταιριάζει τέλεια στο εξωτερικό.

Ας αρχίσουμε να φτιάχνουμε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια μας

Έχοντας κάνει τα πάντα απαραίτητους υπολογισμούςκαι έχοντας αποφασίσει για ένα μέρος για την εγκατάσταση της ηλιακής μπαταρίας, μπορείτε να ξεκινήσετε να την κατασκευάζετε.

Τι θα χρειαστείτε στη δουλειά;

Εκτός από τα αγορασμένα ηλιακά κύτταρα, κατά την κατασκευή ενός ηλεκτρικού ηλιακού πάνελ θα χρειαστείτε τα ακόλουθα υλικά:

• χάλκινο σύρμα?
• κόλλα μετάλλων;
• ειδικά λεωφορεία για τη σύνδεση των καλωδίων των φωτοκυττάρων.
• Δίοδοι Schottky, σχεδιασμένες για το μέγιστο ρεύμα ενός κυττάρου.
• κόλλα μετάλλων;
• ξύλινα πηχάκια ή γωνίες αλουμινίου.
• κόντρα πλακέ ή OSB?
• Ινοσανίδες ή άλλο άκαμπτο διηλεκτρικό υλικό.
• plexiglass (μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πολυανθρακικό, αντι-ανακλαστικό υπερδιαφανές γυαλί ή τζάμι παραθύρου που απορροφά υπερύθρων με πάχος τουλάχιστον 4 mm).
• σφραγιστικό σιλικόνης?
• βίδες αυτοεπιπεδώματος.
• αντιβακτηριακός εμποτισμός για ξύλο.
• λαδομπογιά.

Όταν επιλέγετε γυαλί για ένα ηλιακό πάνελ, θα πρέπει να επιλέξετε ποικιλίες που απορροφούν υπερύθρες με μέγιστη μετάδοση φωτός και ελάχιστη ανάκλαση φωτός

Για να εργαστείτε θα χρειαστείτε αυτό το απλό εργαλείο:

• Συγκολλητικό σίδερο?
• σιδηροπρίονο ή παζλ?
• ένα σετ κατσαβιδιών ή ένα κατσαβίδι.
• πινέλα ζωγραφικής.

Εάν υπάρχει πρόσθετος βραχίονας ή περιστροφικό στήριγμα κάτω από το ηλιακό πάνελ, τότε ο κατάλογος των υλικών και των εργαλείων θα πρέπει να συμπληρωθεί με ξύλινα δοκάρια ή μεταλλικές γωνίες, χαλύβδινη ράβδο, μηχανή συγκόλλησης κ.λπ. Κατά την εγκατάσταση του ηλιακού πάνελ στο έδαφος , ο χώρος μπορεί να είναι σκυρόδεμα ή πλακάκι.

Οδηγίες για την εξέλιξη των εργασιών

Ως παράδειγμα, εξετάστε τη διαδικασία κατασκευής ενός ηλεκτρικού ηλιακού συστήματος από αυτά που εξετάστηκαν παραπάνω ηλιακά κύτταρα 3x6 ίντσες με τάση 0,5 V και ρεύμα έως 3Α. Για να φορτίσουμε μια μπαταρία 12 volt, είναι απαραίτητο η μπαταρία μας να «παράγει» τουλάχιστον 18 V, δηλαδή θα χρειαστούν 36 πλάκες. Η συναρμολόγηση πρέπει να πραγματοποιείται σταδιακά, διαφορετικά δεν μπορούν να αποφευχθούν σφάλματα στη λειτουργία. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι τυχόν αλλοιώσεις, καθώς και υπερβολικοί χειρισμοί με φωτοκύτταρα, μπορούν να οδηγήσουν στη ζημιά τους - αυτές οι συσκευές χαρακτηρίζονται από αυξημένη ευθραυστότητα.

Για να φτιάξετε μια πλήρη ηλιακή μπαταρία, θα χρειαστείτε αρκετές δεκάδες φωτοκύτταρα.

Κατασκευή θήκης

Το περίβλημα της ηλιακής μπαταρίας είναι ένα επίπεδο κουτί, καλυμμένο με κόντρα πλακέ στη μία πλευρά και διαφανές γυαλί στην άλλη. Για να φτιάξετε το πλαίσιο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τόσο γωνίες αλουμινίου όσο και ξύλινα πηχάκια. Η δεύτερη επιλογή είναι πιο εύκολη στη χρήση, επομένως συνιστούμε να την επιλέξετε για να δημιουργήσετε το πρώτο σας πλαίσιο.

Όταν ξεκινάτε να κατασκευάζετε ένα ηλιακό πάνελ, κάντε ένα μικρό σχέδιο - στο μέλλον αυτό θα σας βοηθήσει να εξοικονομήσετε χρόνο και να αποφύγετε σφάλματα με τις διαστάσεις

Από πηχάκια διατομής 20x20 mm συναρμολογείται ένα ορθογώνιο πλαίσιο εξωτερικών διαστάσεων 118x58 cm, ενισχυμένο με ένα εγκάρσιο μέλος.

Το περίβλημα της ηλιακής μπαταρίας είναι ένα ξύλινο πάνελ με πλευρές που δεν υπερβαίνουν τα 2 cm - σε αυτήν την περίπτωση δεν θα σκιάζουν τα φωτοκύτταρα

Οι συσκευές αερισμού τρυπούνται στα κάτω άκρα του περιβλήματος, καθώς και στη ράβδο απόστασης. Θα επικοινωνούν την εσωτερική κοιλότητα με την ατμόσφαιρα, έτσι το γυαλί δεν θα θολώνει από μέσα. Μετά από αυτό, ένα ορθογώνιο που αντιστοιχεί στις εξωτερικές διαστάσεις του πλαισίου κόβεται από ένα φύλλο πλεξιγκλάς.

Οι τρύπες που γίνονται στις πηχάκια χρησιμεύουν για τον αερισμό του εσωτερικού του πάνελ.

Η πίσω πλευρά του κουτιού είναι καλυμμένη με κόντρα πλακέ ή OSB. Το σώμα αντιμετωπίζεται με αντισηπτικό και βάφεται με λαδομπογιά.

Για την προστασία της ξύλινης θήκης από τις ατμοσφαιρικές επιρροές, βάφεται με λαδομπογιά

2 υποστρώματα για φωτοκύτταρα κόβονται ανάλογα με το μέγεθος των εσωτερικών κοιλοτήτων του περιβλήματος. Η χρήση τους κατά την εγκατάσταση πλακών όχι μόνο θα κάνει την εργασία πιο βολική, αλλά και θα μειώσει τον κίνδυνο ζημιάς στο εύθραυστο γυαλί. Για υποστρώματα, μπορείτε να πάρετε οποιοδήποτε πυκνό υλικό - ινοσανίδες, textolite κ.λπ. Το κύριο πράγμα είναι ότι δεν μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα και αντιστέκεται καλά στη θερμότητα.

Οποιοδήποτε κατάλληλο διηλεκτρικό, για παράδειγμα, διάτρητη ινοσανίδα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υποστρώματα για φωτοκύτταρα

Συναρμολόγηση πλάκας

Η συναρμολόγηση των πλακών ξεκινά με την αποσυσκευασία. Συχνά, για να διατηρηθούν τα φωτοκύτταρα, συλλέγονται σε μια στοίβα και γεμίζονται με παραφίνη. Σε αυτή την περίπτωση, τα προϊόντα βυθίζονται σε δοχείο με νερό και θερμαίνονται σε λουτρό νερού. Αφού λιώσει η παραφίνη, οι πλάκες πρέπει να διαχωριστούν μεταξύ τους και να στεγνώσουν καλά.

Η αφαίρεση του κεριού από μια συσκευασία πλακών γίνεται καλύτερα σε λουτρό νερού. Η μέθοδος που φαίνεται στο σχήμα δεν έχει αποδειχθεί ότι είναι η καλύτερη - όταν βράζει, οι πλάκες αρχίζουν να δονούνται και χτυπούν η μία την άλλη

Τα φωτοκύτταρα τοποθετούνται στο υπόστρωμα έτσι ώστε οι αγωγοί τους να κατευθύνονται προς την επιθυμητή κατεύθυνση. Στην περίπτωσή μας, και οι 36 πλάκες είναι συνδεδεμένες σε σειρά - αυτό θα μας επιτρέψει να "καλέσουμε" τα 18 V που χρειαζόμαστε Για ευκολία εγκατάστασης, θα πρέπει να συγκολληθούν 6 πλάκες, με αποτέλεσμα 6 ξεχωριστές αλυσίδες.

Πριν από τη συγκόλληση, τα φωτοκύτταρα τοποθετούνται σε αλυσίδες του απαιτούμενου μήκους.

Γνωρίζοντας την αρχή του σχηματισμού ηλιακών συλλεκτών, μπορείτε εύκολα να επιλέξετε την απαιτούμενη τάση και ρεύμα. Όλα είναι πολύ απλά: πρώτα, συναρμολογείται μια ομάδα πλακών συνδεδεμένων σε σειρά, η οποία θα δώσει την απαιτούμενη τάση. Μετά από αυτό, τα μεμονωμένα μπλοκ συνδέονται παράλληλα - θα συνοψιστεί η τρέχουσα ισχύς τους. Έτσι, μπορείτε να αποκτήσετε ένα πάνελ οποιασδήποτε ισχύος.

Η συγκόλληση εφαρμόζεται στις αγώγιμες διαδρομές των φωτοκυττάρων και τα μέρη συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας συγκολλητικό σίδερο χαμηλής ισχύος.

Όταν αγοράζετε φθηνότερα φωτοκύτταρα χωρίς καλώδια, να είστε προετοιμασμένοι για την επίπονη εργασία της συγκόλλησης των αγωγών

Έχοντας συναρμολογήσει και τις έξι ομάδες, εφαρμόστε μια σταγόνα στεγανωτικού σιλικόνης στο κέντρο κάθε πλάκας. Στη συνέχεια, οι χορδές των φωτοκυττάρων ξετυλίγονται και κολλούνται προσεκτικά στο υπόστρωμα.

Σφραγιστικό σιλικόνης ή κόλλα από καουτσούκ χρησιμοποιείται για τη στερέωση φωτοκυττάρων στο υπόστρωμα.

Μια δίοδος Schottky είναι κολλημένη στον θετικό ακροδέκτη κάθε αλυσίδας - θα προστατεύσει την μπαταρία από την εκφόρτιση μέσω του πίνακα στο σκοτεινή ώραημέρα ή κατά τη διάρκεια πυκνών νεφώσεων. Χρησιμοποιώντας έναν ειδικό ζυγό ή χάλκινη πλεξούδα, τα μεμονωμένα μπλοκ συνδέονται σε ένα μόνο κύκλωμα.

Στο διάγραμμα ηλεκτρικές συνδέσειςΤα στοιχεία του ηλιακού πάνελ σκιαγραφούνται με διακεκομμένη γραμμή

Κατά τη σύνδεση σε σειρά, ο θετικός ακροδέκτης πρέπει να συνδέεται στην αρνητική επαφή και παράλληλα στην ίδια επαφή.

Τοποθέτηση πλακών στο περίβλημα

Τα φωτοκύτταρα που συναρμολογούνται στο υπόστρωμα τοποθετούνται σε περίβλημα και στερεώνονται στο κόντρα πλακέ χρησιμοποιώντας βίδες με αυτοκόλλητη τομή. Τα επιμέρους μέρη της ηλιακής μπαταρίας συνδέονται μεταξύ τους με έναν χάλκινο αγωγό. Μπορεί να περάσει μέσα από ένα από οπές εξαερισμούστην εγκάρσια ράβδο - με αυτόν τον τρόπο δεν θα υπάρχουν παρεμβολές κατά την τοποθέτηση του γυαλιού.

Συγκόλληση στα "συν" και "πλην" καλώδιο πολλαπλών πυρήνων, το οποίο βγαίνει μέσα από μια τρύπα στο κάτω μέρος της θήκης - θα χρειαστεί για τη σύνδεση του πίνακα με την μπαταρία. Για να αποφευχθεί η ζημιά στις πλάκες, το καλώδιο είναι σταθερά στερεωμένο στο ξύλινο πλαίσιο.

Μετά την τοποθέτηση των πλακών, όλα τα κρεμαστά στοιχεία στερεώνονται με θερμή κόλλα ή στεγανωτικό

Η ηλιακή μπαταρία καλύπτεται από πάνω με ένα φύλλο plexiglass, το οποίο στερεώνεται με γωνίες ή βίδες με αυτοκόλλητη τομή. Για την προστασία των φωτοκυττάρων από την υγρασία, εφαρμόζεται ένα στρώμα στεγανοποιητικού σιλικόνης μεταξύ του πλαισίου και του γυαλιού. Σε αυτό το σημείο, η συναρμολόγηση μπορεί να θεωρηθεί ολοκληρωμένη - μπορείτε να πάρετε την ηλιακή μπαταρία στην οροφή και να τη συνδέσετε με τους καταναλωτές.

Μετά την τοποθέτηση και τη στερέωση του γυάλινου καλύμματος, το ηλιακό πάνελ είναι έτοιμο για χρήση.

Η απόδοση μιας ηλιακής μπαταρίας εξαρτάται από τον προσανατολισμό της στον ήλιο - η μέγιστη ισχύς επιτυγχάνεται όταν οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν σε ορθή γωνία. Για να αυξηθεί η παραγωγικότητα της εγκατάστασης, τοποθετείται σε περιστρεφόμενο πλαίσιο. Αυτό το σχέδιο είναι ένα ξύλινο ή μεταλλικό πλαίσιο τοποθετημένο σε περιστρεφόμενο οριζόντιο άξονα.

Για μέγιστη αποτελεσματικότηταΤο ηλιακό πάνελ πρέπει να είναι αυστηρά προσανατολισμένο προς τον Ήλιο. Ο καλύτερος τρόπος για να αντιμετωπίσετε αυτό το έργο είναι αυτόματες εγκαταστάσεις, που ονομάζονται ηλιακοί ιχνηλάτες

Για την περιστροφή και τη στερέωση του πλαισίου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μηχανική κίνηση (για παράδειγμα, μετάδοση αλυσίδας), και μια μπάρα στήριξης με ρύθμιση βήματος. Οι πιο προηγμένες περιστροφικές συσκευές είναι εξοπλισμένες με μονάδα περιστροφής στο κατακόρυφο επίπεδο και αυτόματο σύστημα ηλιακής παρακολούθησης. Παρόμοιος εξοπλισμός μπορεί να συναρμολογηθεί χρησιμοποιώντας βηματικούς κινητήρεςκαι έναν σύγχρονο μικροελεγκτή, όπως το Arduino.

Η κατασκευή ενός ηλιακού ιχνηλάτη στο σπίτι είναι ένα εξαιρετικά δύσκολο έργο, επομένως οι τεχνίτες συνήθως αρκούνται σε ένα απλό πλαίσιο με κεκλιμένο ή σταθερό πλαίσιο

Η σύνδεση της ηλιακής μπαταρίας στο αυτόνομο σύστημα τροφοδοσίας θα πρέπει να γίνεται με χρήση ελεγκτή φόρτισης. Αυτή η συσκευή όχι μόνο θα κατανείμει σωστά τις ροές ηλεκτρική ενέργεια, αλλά θα αποτρέψει επίσης τη βαθιά εκφόρτιση της μπαταρίας, αυξάνοντας τη διάρκεια ζωής της. Όλες οι συνδέσεις, συμπεριλαμβανομένης της σύνδεσης του μετατροπέα 220 volt, πρέπει να γίνουν σύρματα χαλκούδιατομή τουλάχιστον 3–4 τετραγωνικών μέτρων. mm - αυτό θα αποφύγει τις απώλειες ωμικής ενέργειας.

Ο ηλιακός ελεγκτής φόρτισης μπαταρίας θα του επιτρέψει να λειτουργεί με μέγιστη ισχύ ρεύματος και να προστατεύει τις μπαταρίες από υπερβολική αποφόρτιση

Τέλος, θα ήθελα να προτείνω την παρακολούθηση της ηλιακής μπαταρίας όχι μόνο με δείκτες και βελόνες οργάνων. Λάβετε υπόψη ότι το βρώμικο γυαλί μπορεί να μειώσει την απόδοση της εγκατάστασης κατά 50% ή περισσότερο. Μην ξεχνάτε να κάνετε τακτικό καθαρισμό και η εγκατάσταση που συναρμολογήσατε μόνοι σας θα σας ανταμείψει με κιλοβάτ εντελώς δωρεάν και, το σημαντικότερο, φιλική προς το περιβάλλον ενέργεια.

Βίντεο: Συναρμολόγηση ηλιακών πάνελ DIY

Σήμερα δεν υπάρχουν εμπόδια για τη συναρμολόγηση ενός ηλιακού πάνελ με τα χέρια σας. Δεν υπάρχουν προβλήματα ούτε με την αγορά φωτοκυττάρων ούτε με την αγορά ελεγκτή ή μετατροπέα ενέργειας. Ελπίζουμε ότι αυτό το άρθρο θα γίνει αφετηρία για εσάς στην πορεία προς ένα αυτόνομο σπίτι και επιτέλους θα ξεκινήσετε τη δουλειά. Αναμένουμε τις ερωτήσεις, τις ιδέες και τις προτάσεις σας σχετικά με το σχεδιασμό και τη βελτίωση των ηλιακών συλλεκτών. Τα λέμε ξανά!

Σχετικές αναρτήσεις:

Δεν βρέθηκαν παρόμοιες εγγραφές.

Η ηλιακή μπαταρία είναι μια συσκευή που σας επιτρέπει να παράγετε ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας ειδικά φωτοκύτταρα. Βοηθά στη σημαντική μείωση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας και στην απόκτηση μιας ανεξάντλητης πηγής ηλεκτρικής ενέργειας. Μια τέτοια εγκατάσταση δεν μπορεί να αγοραστεί μόνο στο τελειωμένη μορφή, αλλά και κάντε το μόνοι σας. Ένα ηλιακό πάνελ για ένα σπίτι στον ιδιωτικό τομέα θα γίνει ιδανική λύση, που θα βοηθήσει στην αποφυγή συχνών διακοπών ρεύματος.

Γενικές πληροφορίες

Πριν φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία στο σπίτι, πρέπει να μελετήσετε λεπτομερώς τη δομή, την αρχή λειτουργίας, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της. Έχοντας αυτές τις πληροφορίες, μπορείτε να επιλέξετε σωστά τα απαραίτητα εξαρτήματα που θα λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα και θα είναι ωφέλιμα.

Σχεδιασμός και αρχή λειτουργίας

Τα σχέδια όλων των τύπων λειτουργούν μετατρέποντας την ενέργεια που εκπέμπεται από ένα κοντινό αστέρι σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτό συμβαίνει χάρη σε ειδικά φωτοκύτταρα που συνδυάζονται σε μια συστοιχία και σχηματίζονται γενικό σχέδιο. Ως μετατροπείς ενέργειας χρησιμοποιούνται στοιχεία ημιαγωγών από πυρίτιο.

Αρχή λειτουργίας ηλιακού πάνελ:

1. Το φως που προέρχεται από τον Ήλιο χτυπά τα φωτοκύτταρα.
2. Εξουδετερώνει ελεύθερα ηλεκτρόνια από τις τελευταίες τροχιές όλων των ατόμων πυριτίου.
3. Εξαιτίας αυτού, εμφανίζεται ένας μεγάλος αριθμός ελεύθερων ηλεκτρονίων, τα οποία αρχίζουν να κινούνται γρήγορα και χαοτικά μεταξύ των ηλεκτροδίων.
4. Η συνέπεια αυτής της διαδικασίας είναι η παραγωγή συνεχούς ρεύματος.
5. Στη συνέχεια μετατρέπεται γρήγορα σε μεταβλητή και αποστέλλεται στη συσκευή λήψης.
6. Διανέμει τη λαμβανόμενη ηλεκτρική ενέργεια σε όλο το σπίτι.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Οι ηλιακοί συλλέκτες DIY έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα εργοστασιακά σχέδια και άλλες πηγές ενέργειας. Χάρη σε αυτό, οι συσκευές κερδίζουν γρήγορα δημοτικότητα και χρησιμοποιούνται σε όλο τον κόσμο.

Μεταξύ των θετικών πτυχών των ηλιακών συλλεκτών πρέπει να επισημανθούν τα εξής:

Παρά τα πολλά πλεονεκτήματα, τα ηλιακά πάνελ έχουν επίσης μειονεκτήματα. Πρέπει να ληφθούν υπόψη πριν ξεκινήσετε την κατασκευή της δομής και την εγκατάστασή της.

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

Προκειμένου η τελική κατασκευή να εκτελεί τις λειτουργίες της αποτελεσματικά και να παρέχει στους ανθρώπους επαρκή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, είναι απαραίτητο να κατασκευαστεί σωστά. Για να γίνει αυτό, πρέπει να λάβετε υπόψη πολλούς παράγοντες και να επιλέξετε μόνο υλικά υψηλής ποιότητας.

Βασικές Απαιτήσεις

Πριν φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας, πρέπει να ολοκληρώσετε μια σειρά προπαρασκευαστικών μέτρων και να μελετήσετε προσεκτικά όλες τις απαιτήσεις για τη συσκευή. Αυτό θα σας βοηθήσει να έχετε μια λειτουργική εγκατάσταση και θα απλοποιήσετε τη διαδικασία εγκατάστασης.

Για να διασφαλιστεί ότι το ηλιακό πάνελ λειτουργεί στο μέγιστο δυναμικό του, πρέπει να πληρούνται οι ακόλουθες απαιτήσεις:

Υλικά και εργαλεία

Πλέον σημαντικές λεπτομέρειεςΟι συσκευές θεωρούνται φωτοκύτταρα. Οι κατασκευαστές προσφέρουν στους πελάτες μόνο 2 ποικιλίες: μονοκρυσταλλικό (απόδοση έως 13%) και πολυκρυσταλλικό πυρίτιο (απόδοση έως 9%).

Η πρώτη επιλογή είναι κατάλληλη μόνο για εργασία σε ηλιόλουστο καιρό και η δεύτερη - σε κάθε καιρό. Άλλα σημαντικά στοιχεία σχεδιασμού είναι οι αγωγοί. Χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση φωτοκυττάρων μεταξύ τους.

Για την κατασκευή πάνελ Θα χρειαστείτε τα ακόλουθα υλικά και εργαλεία:

Διαδικασία

Για να φτιάξετε ηλιακούς συλλέκτες με τα χέρια σας στο σπίτι, πρέπει να ακολουθήσετε τη σειρά των ενεργειών. Μόνο σε αυτή την περίπτωση μπορούν να αποφευχθούν τα λάθη και να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Η διαδικασία κατασκευής πάνελ είναι απλή και αποτελείται από τα ακόλουθα βήματα:

1. Λαμβάνεται ένα σύνολο πολυ- ή μονοκρυσταλλικών ηλιακών κυψελών και τα μέρη συναρμολογούνται σε μια κοινή δομή. Ο αριθμός τους καθορίζεται με βάση τις απαιτήσεις των ιδιοκτητών του σπιτιού.
2. Στα φωτοκύτταρα εφαρμόζονται περιγράμματα που σχηματίζονται από συγκολλημένους αγωγούς με κασσίτερο. Αυτή η λειτουργία εκτελείται σε επίπεδη γυάλινη επιφάνεια χρησιμοποιώντας συγκολλητικό σίδερο.
3. Σύμφωνα με προπαρασκευασμένα ηλεκτρικό διάγραμμαΌλα τα κύτταρα συνδέονται μεταξύ τους. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να συνδέσετε διόδους διακλάδωσης. Ιδανική επιλογήΓια την ηλιακή μπαταρία, θα χρησιμοποιηθούν δίοδοι Schottky για να αποτρέψουν την αποφόρτιση του πάνελ τη νύχτα.
4. Η δομή της κυψέλης μετακινείται σε ανοιχτό χώρο και ελέγχεται για λειτουργικότητα. Εάν δεν υπάρχουν προβλήματα, μπορείτε να ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση του πλαισίου.
5. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιούνται ειδικές γωνίες αλουμινίου, οι οποίες συνδέονται με τα στοιχεία του αμαξώματος χρησιμοποιώντας υλικό.
6. Απλώστε στα εσωτερικά μέρη των πηχών και μοιράστε ομοιόμορφα λεπτό στρώμασφραγιστικό σιλικόνης.
7. Ένα φύλλο από πλεξιγκλάς ή πολυανθρακικό τοποθετείται πάνω του και πιέζεται σφιχτά στο περίγραμμα του πλαισίου.
8. Η δομή αφήνεται για αρκετές ώρες για να στεγνώσει τελείως το σφραγιστικό σιλικόνης.
9. Μόλις ολοκληρωθεί αυτή η διαδικασία, το διαφανές φύλλο προσαρμόζεται επιπλέον στο σώμα χρησιμοποιώντας υλικό.
10. Επιλεγμένα φωτοκύτταρα με αγωγούς τοποθετούνται σε όλο το εσωτερικό τμήμα της επιφάνειας που προκύπτει. Σε αυτή την περίπτωση, είναι σημαντικό να αφήσετε μια μικρή απόσταση (περίπου 5 χιλιοστά) μεταξύ των γειτονικών κυψελών. Για να απλοποιήσετε αυτή τη διαδικασία, μπορείτε να εφαρμόσετε τις απαραίτητες σημάνσεις εκ των προτέρων.
11. Οι εγκατεστημένες κυψέλες στερεώνονται με ασφάλεια στο πλαίσιο χρησιμοποιώντας σιλικόνη στερέωσης και το πλαίσιο είναι πλήρως σφραγισμένο. Όλα αυτά θα βοηθήσουν στην αύξηση της διάρκειας ζωής της ηλιακής μπαταρίας.
12. Το προϊόν αφήνεται να στεγνώσει το μείγμα που εφαρμόζεται και αποκτά την τελική του εμφάνιση.

Προϊόντα από παλιοσίδερα

Μια ηλιακή μπαταρία μπορεί να συναρμολογηθεί όχι μόνο από ακριβά υλικά, αλλά και από αυτοσχέδια υλικά. Ο τελικός σχεδιασμός, αν και θα είναι λιγότερο αποδοτικός, θα σας επιτρέψει να εξοικονομήσετε λίγο ρεύμα.

Αυτή είναι μια από τις απλούστερες και πιο προσιτές επιλογές για την κατασκευή ενός σπιτικού ηλιακού πάνελ. Η συσκευή θα βασίζεται σε δίοδοι χαμηλής τάσης, οι οποίες είναι κατασκευασμένες σε γυάλινη θήκη.

Η μπαταρία κατασκευάζεται ακολουθώντας την ακόλουθη σειρά ενεργειών:

Χάλκινο φύλλο

Εάν χρειάζεται να πάρετε μια μικρή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, μπορείτε να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία από συνηθισμένο φύλλο.

Το έτοιμο σχέδιο θα έχει χαμηλή ισχύ, επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για την επαναφόρτιση μικρών συσκευών.

Οδηγίες βήμα προς βήμα:

Κουτιά μπύρας

Αυτή η απλή μέθοδος κατασκευής μπαταρίας δεν απαιτεί μεγάλο οικονομικό κόστος. Με τη βοήθειά του, μπορείτε να πάρετε μια μικρή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία θα μειώσει ελαφρώς το κόστος.

Διαδικασία:

Ένα αυτοδημιούργητο ηλιακό πάνελ είναι μια υπέροχη συσκευή που μπορεί να μειώσει το κόστος ενέργειας. Εάν έχει γίνει σωστά και ακολουθούνται όλες οι συστάσεις, μπορείτε να κάνετε ποιοτικό προϊόν, που θα λειτουργήσει για πολλά χρόνια.

Η επιθυμία να κάνουμε το σύστημα παροχής ενέργειας μιας ιδιωτικής κατοικίας πιο αποτελεσματικό, οικονομικό και φιλικό προς το περιβάλλον μας κάνει να αναζητούμε νέες πηγές ενέργειας. Ένας τρόπος εκσυγχρονισμού είναι η εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών που μπορούν να μετατρέψουν την ενέργεια του ήλιου σε ηλεκτρικό ρεύμα. Υπάρχει μια εξαιρετική εναλλακτική λύση στον ακριβό εξοπλισμό - μια ηλιακή μπαταρία φτιαγμένη μόνος σας, η οποία θα σας επιτρέψει να εξοικονομείτε χρήματα από τον οικογενειακό προϋπολογισμό κάθε μήνα. Σήμερα θα μιλήσουμε για το πώς να φτιάξουμε ένα τέτοιο πράγμα. Θα εντοπίσουμε όλες τις παγίδες και θα σας πούμε πώς να τις ξεπεράσετε.

Για γενικές πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού των ηλιακών συλλεκτών, δείτε το βίντεο:

Ανάπτυξη έργου ηλιακού συστήματος ενέργειας

Ο σχεδιασμός είναι απαραίτητος για πιο επιτυχημένη τοποθέτηση πάνελ στην οροφή του σπιτιού. Όσο περισσότερο ηλιακό φως προσπίπτει στην επιφάνεια των μπαταριών και όσο μεγαλύτερη είναι η έντασή τους, τόσο περισσότερη ενέργεια θα παράγουν. Για εγκατάσταση θα χρειαστείτε νότια πλευράστέγες. Στην ιδανική περίπτωση, οι δοκοί πρέπει να πέφτουν υπό γωνία 90 μοιρών, επομένως είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί σε ποια θέση η λειτουργία των μονάδων θα αποφέρει περισσότερα οφέλη.

Το γεγονός είναι ότι μια σπιτική ηλιακή μπαταρία, σε αντίθεση με την εργοστασιακή, δεν διαθέτει ειδικούς αισθητήρες κίνησης και συγκεντρωτές. Για να αλλάξετε τη γωνία κλίσης, είναι δυνατή η κατασκευή ενός χειροκίνητου ελεγχόμενου μηχανισμού. Θα σας επιτρέψει να εγκαταστήσετε μονάδες σχεδόν κάθετα μέσα χειμερινή περίοδο, όταν ο ήλιος είναι χαμηλά στον ορίζοντα, και χαμηλώστε τους το καλοκαίρι, όταν το ηλιοστάσιο φτάνει στο αποκορύφωμά του. Η κάθετη χειμερινή διάταξη έχει επίσης μια προστατευτική λειτουργία: εμποδίζει τη συσσώρευση χιονιού και πάγου στα πάνελ, παρατείνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής των μονάδων.

Η ενεργειακή απόδοση ενός αρθρωτού σχεδιασμού μπορεί να αυξηθεί με τη δημιουργία απλούστερος μηχανισμόςχειριστήριο, το οποίο θα σας επιτρέψει να αλλάξετε τη γωνία της μπαταρίας ανάλογα με την εποχή του χρόνου και ακόμη και την ώρα της ημέρας

Ενδέχεται να απαιτείται ενίσχυση πριν από την εγκατάσταση των μπαταριών δομή στέγης, αφού ένα σύνολο πολλών πάνελ έχει αρκετά μεγάλη μάζα. Είναι απαραίτητο να υπολογιστεί το φορτίο στην οροφή, λαμβάνοντας υπόψη το βάρος όχι μόνο των ηλιακών συλλεκτών, αλλά και του στρώματος χιονιού. Το βάρος του συστήματος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή του.

Ο αριθμός των πάνελ και το μέγεθός τους υπολογίζονται με βάση την απαιτούμενη ισχύ. Για παράδειγμα, 1 m² μονάδας παράγει περίπου 120 W, κάτι που δεν είναι αρκετό ακόμη και για πλήρη φωτισμό κατοικιών. Περίπου 1 kW ενέργειας με πάνελ 10 m² θα επιτρέψει τη λειτουργία φωτιστικών, τηλεόρασης και υπολογιστή. Αντίστοιχα, ηλιακό σχέδιομε επιφάνεια 20 m² θα καλύψει τις ανάγκες μιας οικογένειας 3 ατόμων. Αυτές οι διαστάσεις περίπου θα πρέπει να υπολογίζονται εάν ιδιωτική κατοικίαπροορίζεται για μόνιμη κατοικία.

Η κατασκευή μιας ηλιακής μπαταρίας δεν τελειώνει απαραίτητα με την αρχική συναρμολόγηση στο μέλλον, τα στοιχεία μπορούν να επεκταθούν, αυξάνοντας έτσι την απόδοση του εξοπλισμού

Επιλογές μονάδας για αυτοσυναρμολόγηση

Ο κύριος σκοπός ενός ηλιακού πάνελ είναι να παράγει ενέργεια από τις ακτίνες του ήλιου και να τη μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια. Το ηλεκτρικό ρεύμα που προκύπτει είναι ένα ρεύμα ελεύθερων ηλεκτρονίων που απελευθερώνονται από τα κύματα φωτός. Για αυτοσυναρμολόγηση, η καλύτερη επιλογή είναι οι μονο- και οι πολυκρυσταλλικοί μετατροπείς, καθώς τα ανάλογα άλλου τύπου - άμορφου - μειώνουν την ισχύ τους κατά 20-40% κατά τα δύο πρώτα χρόνια.

Τα τυπικά μονοκρυσταλλικά κύτταρα έχουν διαστάσεις 3 x 6 ίντσες και έχουν μια μάλλον εύθραυστη δομή, επομένως πρέπει να αντιμετωπίζονται με εξαιρετική προσοχή και ακρίβεια

Διαφορετικοί τύποι γκοφρέτες πυριτίου έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Για παράδειγμα, οι πολυκρυσταλλικές μονάδες έχουν μάλλον χαμηλή απόδοση - έως και 9%, ενώ η απόδοση των μονοκρυσταλλικών πλακών φτάνει το 13%. Οι πρώτες διατηρούν τα επίπεδα ισχύος τους ακόμη και σε συννεφιασμένο καιρό, αλλά διαρκούν κατά μέσο όρο 10 χρόνια, η ισχύς των δεύτερων πέφτει απότομα τις συννεφιασμένες μέρες, αλλά λειτουργούν τέλεια για 25 χρόνια.

Μια σπιτική συσκευή πρέπει να είναι λειτουργική και αξιόπιστη, επομένως είναι καλύτερο να αγοράσετε ορισμένα εξαρτήματα έτοιμα. Πριν φτιάξετε ένα ηλιακό πάνελ μεμονωμένο έργο, ρίξτε μια ματιά στον ιστότοπο του eBay, όπου μπορείτε να βρείτε τεράστια επιλογήμονάδες με μικρά ελαττώματα. Ελαφρά ζημιά δεν επηρεάζει την ποιότητα της εργασίας, αλλά μειώνει σημαντικά το κόστος των πάνελ. Ας υποθέσουμε ότι μια μονοκρυσταλλική μονάδα Solar Cells που βρίσκεται σε μια σανίδα από υαλοβάμβακα κοστίζει λίγο περισσότερο από 15 $ και ένα πολυκρυσταλλικό σετ 72 τεμαχίων κοστίζει περίπου $90.

Η καλύτερη έτοιμη επιλογή ηλιακών κυψελών είναι ένα πάνελ με αγωγούς που απαιτούν μόνο σύνδεση σε σειρά. Οι μονάδες χωρίς αγωγούς είναι φθηνότερες, αλλά αυξάνουν τον χρόνο συναρμολόγησης της μπαταρίας αρκετές φορές

Οδηγίες κατασκευής ηλιακής μπαταρίας

Υπάρχουν πολλές επιλογές για αυτοσυναρμολόγηση ηλιακών συλλεκτών. Η τεχνολογία εξαρτάται από τον αριθμό των ηλιακών κυψελών που αγοράζονται εκ των προτέρων και πρόσθετα υλικά, απαραίτητο για την κατασκευή του σώματος. Είναι σημαντικό να θυμάστε: όσο μεγαλύτερη είναι η συνολική επιφάνεια των πάνελ, τόσο πιο ισχυρός είναι ο εξοπλισμός, αλλά ταυτόχρονα αυξάνεται και το βάρος της δομής. Συνιστάται η χρήση πανομοιότυπων μονάδων σε μία μπαταρία, καθώς η ισοδυναμία ρεύματος είναι ίση με τους δείκτες του μικρότερου από τα στοιχεία.

Συναρμολόγηση αρθρωτού πλαισίου

Ο σχεδιασμός των μονάδων, καθώς και οι διαστάσεις τους, μπορεί να είναι αυθαίρετοι, επομένως αντί για αριθμούς, θα πρέπει να βασιστείτε στη φωτογραφία και να επιλέξετε οποιαδήποτε μεμονωμένη επιλογή κατάλληλη για συγκεκριμένους υπολογισμούς.

Τα φθηνότερα ηλιακά κύτταρα είναι τα πάνελ χωρίς αγωγούς. Για να είναι έτοιμα για τη συναρμολόγηση της μπαταρίας, οι αγωγοί πρέπει πρώτα να συγκολληθούν, κάτι που είναι μια μακρά και επίπονη διαδικασία.

Για να φτιάξετε τη θήκη, μέσα στην οποία θα στερεωθούν τα ηλιακά κύτταρα, είναι απαραίτητο να προετοιμάσετε επόμενο υλικόκαι εργαλείο:

• φύλλα κόντρα πλακέ του επιλεγμένου μεγέθους.
• χαμηλά πηχάκια για τα πλάγια.
• κόλλα γενικής χρήσης ή για ξύλο.
• γωνίες και βίδες για στερέωση.
• τρυπάνι;
• σανίδες από ινοσανίδες?
• κομμάτια από πλεξιγκλάς?
• βαφή.

Παίρνουμε ένα κομμάτι κόντρα πλακέ που θα λειτουργήσει ως βάση, και κολλάμε χαμηλές πλευρές περιμετρικά. Τα πηχάκια κατά μήκος των άκρων του φύλλου δεν πρέπει να φράζουν τις ηλιακές κυψέλες, επομένως βεβαιωθείτε ότι το ύψος τους δεν υπερβαίνει τις ¾ ίντσες. Για αξιοπιστία, κάθε κολλημένη ράγα βιδώνεται επιπλέον με βίδες με αυτοκόλλητη βίδα και οι γωνίες μπορούν να στερεωθούν με μεταλλικές γωνίες.

Το ξύλινο πλαίσιο είναι το πιο προσιτή επιλογήγια τοποθέτηση ηλιακών κυψελών. Μπορεί να αντικατασταθεί με γωνιακό πλαίσιο αλουμινίου ή αγορασμένο πλαίσιο + σετ γυαλιού

Για αερισμό, ανοίγουμε τρύπες στο κάτω μέρος της θήκης και κατά μήκος των πλευρών. Δεν πρέπει να υπάρχουν τρύπες στο καπάκι, καθώς αυτό θα μπορούσε να έχει ως αποτέλεσμα την είσοδο υγρασίας. Τα στοιχεία θα στερεωθούν σε φύλλα ινοσανίδας, τα οποία μπορούν να αντικατασταθούν με οποιοδήποτε παρόμοιο υλικό, η κύρια προϋπόθεση είναι να μην μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα.

Πρέπει να ανοίξετε μικρές οπές για αερισμό σε όλη την περιοχή του υποστρώματος, συμπεριλαμβανομένων των πλευρών και της μεσαίας ράγας. Θα σας επιτρέψει να ρυθμίσετε το επίπεδο υγρασίας και πίεσης μέσα στο πλαίσιο

Κόψαμε το κάλυμμα από το plexiglass, προσαρμόζοντάς το στις διαστάσεις της θήκης. Το κανονικό γυαλί είναι πολύ εύθραυστο για να τοποθετηθεί σε στέγη. Για την προστασία των ξύλινων μερών, χρησιμοποιούμε ειδικό εμποτισμό ή βαφή, που πρέπει να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία του πλαισίου και του υποστρώματος από όλες τις πλευρές. Θα ήταν ωραίο αν η απόχρωση του χρώματος του πλαισίου ταιριάζει με το χρώμα της στέγης.

Η ζωγραφική δεν εξυπηρετεί τόσο μια αισθητική λειτουργία όσο μια προστατευτική. Κάθε μέρος πρέπει να επικαλυφθεί με τουλάχιστον 2-3 στρώσεις χρώματος έτσι ώστε το ξύλο να μην παραμορφωθεί στο μέλλον. υγρός αέραςή υπερθέρμανση

Εγκατάσταση ηλιακών κυψελών

Τοποθετούμε όλες τις ηλιακές μονάδες σε ίσες σειρές στο υπόστρωμα, με την πίσω πλευρά προς τα πάνω, για να συγκολληθούν οι αγωγοί. Για να δουλέψετε θα χρειαστείτε κολλητήρι και κολλητήρι. Οι περιοχές συγκόλλησης πρέπει πρώτα να αντιμετωπιστούν με ειδικό μολύβι. Αρχικά, μπορείτε να εξασκηθείτε σε δύο στοιχεία, συνδέοντάς τα σε σειρά. Συνδέουμε επίσης όλα τα στοιχεία στο υπόστρωμα διαδοχικά, σε μια αλυσίδα, και το αποτέλεσμα πρέπει να είναι ένα "φίδι".

Εγκαθιστούμε κάθε στοιχείο αυστηρά σύμφωνα με τις σημάνσεις και φροντίζουμε ώστε οι αγωγοί των γειτονικών στοιχείων να τέμνονται στα σημεία συγκόλλησης

Έχοντας συνδέσει όλα τα στοιχεία, γυρίστε τα προσεκτικά προς τα επάνω. Εάν υπάρχουν πολλές μονάδες, θα πρέπει να προσκαλέσετε βοηθούς, καθώς είναι αρκετά δύσκολο να γυρίσετε τα συγκολλημένα στοιχεία χωρίς να τα καταστρέψετε μόνοι τους. Αλλά πριν από αυτό, επικαλύπτουμε τις μονάδες με κόλλα για να τις στερεώσουμε σταθερά στο πάνελ. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε στεγανωτικό σιλικόνης ως κόλλα και να εφαρμόζεται αυστηρά στο κέντρο του στοιχείου, σε ένα σημείο, και όχι κατά μήκος των άκρων. Αυτό είναι απαραίτητο για την προστασία των πλακών από θραύση εάν συμβεί ξαφνικά μια ελαφρά παραμόρφωση της βάσης. Ένα φύλλο κόντρα πλακέ μπορεί να λυγίσει ή να διογκωθεί λόγω των αλλαγών στην υγρασία και τα σταθερά κολλημένα στοιχεία απλά θα σπάσουν και θα αστοχήσουν.

Αφού στερεώσετε τις μονάδες στο υπόστρωμα, μπορείτε να δοκιμάσετε να εκτελέσετε τον πίνακα και να ελέγξετε τη λειτουργικότητα. Στη συνέχεια τοποθετούμε τη βάση στο τελειωμένο πλαίσιο και τη στερεώνουμε κατά μήκος των άκρων με βίδες. Για να αποτρέψουμε την αποφόρτιση της μπαταρίας μέσω του ηλιακού πάνελ, τοποθετούμε μια δίοδο μπλοκαρίσματος στον πίνακα, στερεώνοντάς τον με στεγανωτικό.

Για να συνδέσετε αλυσίδες μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σύρμα χαλκούή πλέξη καλωδίου, που στερεώνουν κάθε στοιχείο και στις δύο πλευρές και στη συνέχεια στερεώνονται με στεγανωτικό

Η δοκιμαστική δοκιμή βοηθά να γίνει προκαταρκτικούς υπολογισμούς. Σε αυτή την περίπτωση, αποδείχθηκαν σωστά - στον ήλιο χωρίς φορτίο, η μπαταρία παράγει 18,88 V

Πάνω από εγκατεστημένα στοιχείακάλυμμα προστατευτική οθόνηαπό πλεξιγκλάς. Πριν το διορθώσουμε, ελέγχουμε ξανά τη λειτουργικότητα της δομής. Παρεμπιπτόντως, μπορείτε να δοκιμάσετε μονάδες κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας εγκατάστασης και συγκόλλησης, σε ομάδες πολλών τεμαχίων. Φροντίζουμε να στεγνώσει τελείως το στεγανωτικό, αφού οι αναθυμιάσεις του μπορούν να καλύψουν το plexiglass με μια αδιαφανή μεμβράνη. Εξοπλίζουμε το καλώδιο εξόδου με βύσμα δύο ακίδων, έτσι ώστε ο ελεγκτής να μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο μέλλον.

Ένα πάνελ είναι συναρμολογημένο και εντελώς έτοιμο για χρήση. Όλος ο εξοπλισμός, συμπεριλαμβανομένων των αντικειμένων που αγοράζονται στο διαδίκτυο, κοστίζει 105 $

Φωτοβολταϊκά συστήματα ιδιωτικής κατοικίας

Τα οικιακά συστήματα παροχής ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιούν ηλιακά κύτταρα μπορούν να χωριστούν σε 3 τύπους:

• αυτονόμος;
• υβρίδιο;
• χωρίς μπαταρία.

Εάν το σπίτι είναι συνδεδεμένο με το κεντρικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, τότε η καλύτερη επιλογή θα ήταν ένα μικτό σύστημα: κατά τη διάρκεια της ημέρας η τροφοδοσία τροφοδοτείται από ηλιακούς συλλέκτες και τη νύχτα από μπαταρίες. Το κεντρικό δίκτυο σε αυτή την περίπτωση είναι αποθεματικό. Όταν δεν είναι δυνατή η σύνδεση στο κεντρικό τροφοδοτικό, αντικαθίσταται με γεννήτριες καυσίμου - βενζίνης ή ντίζελ.

Απαιτείται ένας ελεγκτής για την αποφυγή βραχυκυκλωμάτων τη στιγμή του μέγιστου φορτίου, μια μπαταρία για την αποθήκευση ενέργειας, ένας μετατροπέας για τη διανομή και την τροφοδοσία της στον καταναλωτή.

Όταν επιλέγετε τα περισσότερα καλή επιλογήΘα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η ώρα της ημέρας κατά την οποία επιτυγχάνεται η μέγιστη κατανάλωση ενέργειας. Σε ιδιωτικές κατοικίες, η περίοδος αιχμής πέφτει το βράδυ, όταν ο ήλιος έχει ήδη δύσει, επομένως θα ήταν λογικό να χρησιμοποιηθεί είτε σύνδεση με το δημόσιο δίκτυο είτε πρόσθετη χρήση γεννητριών, καθώς η παροχή ηλιακής ενέργειας γίνεται κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα τροφοδοσίας χρησιμοποιούν δίκτυα τόσο με συνεχές όσο και με εναλλασσόμενο ρεύμα και η δεύτερη επιλογή είναι κατάλληλη για τοποθέτηση συσκευών σε απόσταση μεγαλύτερη από 15 m

Για τους καλοκαιρινούς κατοίκους, των οποίων οι ώρες λειτουργίας συχνά συμπίπτουν με τις ώρες της ημέρας, είναι κατάλληλο ένα ηλιακό σύστημα εξοικονόμησης ενέργειας, το οποίο αρχίζει να λειτουργεί με την ανατολή του ηλίου και τελειώνει το βράδυ.

Πολλοί άνθρωποι ενδιαφέρονται για το πώς η ηλιακή ενέργεια μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική. Οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας πάντα απασχολούσαν το μυαλό των ανθρώπων και σήμερα όλοι μπορούν να αποκτήσουν ηλιακή ενέργεια. Στο άρθρο θα σας πούμε πώς να φτιάξετε μόνοι σας πάνελ μετατροπέα από αυτοσχέδια μέσα (στο σπίτι), θα δώσουμε οδηγίες βήμα προς βήμαγια τη συναρμολόγηση της δομής.

Πώς λειτουργεί

Μια εναλλακτική πηγή ενέργειας είναι μια γεννήτρια που λειτουργεί με βάση το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Σας επιτρέπει να μετατρέπετε την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική. Όταν τα κβάντα φωτός πέφτουν σε γκοφρέτες πυριτίου, που είναι συστατικά μιας ηλιακής μπαταρίας, εκτοπίζουν ηλεκτρόνια από τις τελευταίες τροχιές κάθε ατόμου πυριτίου. Έτσι, μπορείτε να πάρετε έναν μεγάλο αριθμό ελεύθερων ηλεκτρονίων, τα οποία σχηματίζουν ηλεκτρικό ρεύμα.

Πριν ξεκινήσετε την κατασκευή ενός ηλιακού πάνελ, πρέπει να επιλέξετε τις μονάδες μετατροπέα που θα χρησιμοποιηθούν: μονοκρυσταλλικές, πολυκρυσταλλικές ή άμορφες. Οι πιο προσιτές είναι η πρώτη και η δεύτερη επιλογή. Για να επιλέξετε τα κατάλληλα στοιχεία, πρέπει να γνωρίζετε τα ακριβή χαρακτηριστικά τους:

1. Οι πολυκρυσταλλικές γκοφρέτες με πυρίτιο παρέχουν αρκετά χαμηλή απόδοση - όχι περισσότερο από 8-9%. Ωστόσο, έχουν το πλεονέκτημα ότι μπορούν να εργάζονται ακόμη και όταν ο καιρός είναι συννεφιασμένος ή συννεφιασμένος.
2. Οι μονοκρυσταλλικές πλάκες παρέχουν περίπου 13-14% απόδοση, ωστόσο, οποιαδήποτε θολότητα, για να μην αναφέρουμε τον συννεφιασμένο καιρό, μειώνει σημαντικά την ισχύ μιας μπαταρίας που συναρμολογείται από τέτοιες πλάκες.

Και οι δύο τύποι πλακών έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής - από 20 έως 40 χρόνια.

Όταν αγοράζετε γκοφρέτες πυριτίου για αυτοσυναρμολόγηση, μπορείτε να πάρετε στοιχεία με μικρά ελαττώματα - τις λεγόμενες μονάδες τύπου Β. Μερικά εξαρτήματα των πλακών μπορούν να αντικατασταθούν, συναρμολογώντας έτσι μια μπαταρία για σημαντικά λιγότερα χρήματα.

Σχεδιασμός ηλιακών πάνελ

Όταν σχεδιάζετε την τοποθέτηση των μετατροπέων, πρέπει να επιλέξετε ένα μέρος για την τοποθέτησή του έτσι ώστε να βρίσκεται υπό γωνία, λαμβάνοντας τις ακτίνες του ήλιου λίγο πολύ κάθετα. Με ιδανικό τρόποΟι μπαταρίες θα τοποθετηθούν με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να ρυθμιστεί η γωνία κλίσης τους. Πρέπει να βρίσκονται στην πιο φωτισμένη πλευρά του χώρου και όσο ψηλότερα τόσο το καλύτερο - για παράδειγμα, στην οροφή ενός σπιτιού. Ωστόσο, δεν μπορούν όλες οι στέγες να υποστηρίξουν το βάρος μιας πλήρους ηλιακής μπαταρίας, επομένως σε ορισμένες περιπτώσεις συνιστάται η εγκατάσταση ειδικών στηριγμάτων στήριξης για τους μετατροπείς.

Η απαιτούμενη γωνία στην οποία θα πρέπει να βρίσκεται η μπαταρία μπορεί να υπολογιστεί με βάση τη γεωγραφική θέση της περιοχής, καθώς και τη στάθμη του ηλιοστασίου στην περιοχή.

Υλικά για την κατασκευή

Θα χρειαστείτε:

• Μονάδες μετατροπέα τύπου Β,
• γωνίες αλουμινίου ή έτοιμα κουφώματα για μελλοντική μπαταρία,
• προστατευτική επίστρωση για μονάδες.

Μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας κουφώματα στήριξης χρησιμοποιώντας κουφώματα αλουμινίου ή μπορείτε να αγοράσετε έτοιμα σε διάφορα μεγέθη.

Μπορεί να μην υπάρχει προστατευτική επίστρωση για ηλιακούς συλλέκτες, αλλά μπορεί να είναι:

• ποτήρι,
• πολυανθρακικό,
• πλεξιγκλάς,
• πλεξιγκλάς.

Βασικά τα πάντα προστατευτικές επικαλύψειςμπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς μεγάλες απώλειες μετατρεπόμενης ενέργειας, ωστόσο, το plexiglass εκπέμπει ακτίνες χειρότερες από όλα τα αναγραφόμενα υλικά.

Εγκατάσταση

Το μέγεθος του πλαισίου ηλιακού πάνελ εξαρτάται από το πόσες μονάδες θα χρησιμοποιηθούν. Κατά τον σχεδιασμό της διάταξης των στοιχείων, είναι απαραίτητο να αφήσετε μια απόσταση 3-5 mm μεταξύ των μονάδων για να αντισταθμίσετε πιθανές αλλαγές στο μέγεθος λόγω αλλαγών θερμοκρασίας.

• Έχοντας υπολογίσει τα δεδομένα και έλαβε απαιτούμενα μεγέθη, μπορείτε να ξεκινήσετε την εγκατάσταση του πλαισίου. Εάν χρησιμοποιείτε έτοιμα κουφώματα, απλά πρέπει να επιλέξετε ενότητες που τα γεμίζουν πλήρως. Οι γωνίες αλουμινίου σας επιτρέπουν να δημιουργήσετε μια μπαταρία οποιουδήποτε μεγέθους.
• Το πλαίσιο από γωνίες αλουμινίου συναρμολογείται χρησιμοποιώντας συνδετήρες. Το στεγανωτικό σιλικόνης εφαρμόζεται στο εσωτερικό του πλαισίου. Πρέπει να εφαρμόζεται προσεκτικά, χωρίς να λείπει ούτε ένα χιλιοστό - η διάρκεια ζωής της μπαταρίας εξαρτάται άμεσα από αυτό.
• Στη συνέχεια, ένα πάνελ από το επιλεγμένο προστατευτικό υλικό τοποθετείται στο πλαίσιο. Συνιστάται να στερεώσετε με ασφάλεια το υλικό στο πλαίσιο χρησιμοποιώντας υλικό. Για να το κάνετε αυτό θα χρειαστείτε βίδες και ένα κατσαβίδι. Μετά την ολοκλήρωση της εργασίας, το γυαλί ή το ισοδύναμό του πρέπει να καθαριστεί από σκόνη και υπολείμματα.
• Οι αγορασμένες μονάδες ενδέχεται να περιέχουν ή να μην περιέχουν ήδη συγκολλημένες επαφές. Σε κάθε περίπτωση, συνιστάται είτε να κάνετε συγκόλληση από την αρχή, δηλαδή τρεις φορές - για μεγαλύτερη αξιοπιστία - χρησιμοποιώντας συγκόλληση και συγκολλητικό οξύ, είτε να περάσετε τη συγκόλληση με κολλητήρι.
• Η ηλιακή μπαταρία μπορεί να συναρμολογηθεί είτε απευθείας σε προετοιμασμένο πλαίσιο, είτε πρώτα σε χαρτόνι με σήμανση. Τοποθέτηση των στοιχείων στο γυαλί με τον απαραίτητο τρόπο, πρέπει να τα συνδέσετε με συγκόλληση: στη μία πλευρά, οι ράγες που μεταφέρουν ρεύμα έχουν ένα σύμβολο συν. από την άλλη πλευρά - με ένα σύμβολο μείον. Οι επαφές των τελευταίων στοιχείων πρέπει να κατευθύνονται σε έναν φαρδύ ασημένιο αγωγό, το λεγόμενο λεωφορείο.

• Αφού ολοκληρωθεί η συγκόλληση, είναι απαραίτητο να ελέγξετε την εργασία και να εξαλείψετε προσεκτικά όλα τα προβλήματα, βεβαιωθείτε ότι ο πίνακας λειτουργεί σωστά.

Το τελικό στάδιο της εργασίας θα είναι η στεγανοποίηση των κατασκευασμένων πάνελ με χρήση ειδικού ελαστικού στεγανοποιητικού. Όλες οι συνδεδεμένες μονάδες καλύπτονται πλήρως με αυτό το μείγμα. Αφού στεγνώσει τελείως, πρέπει να εγκαταστήσετε ένα δεύτερο πάνελ προστατευτικού υλικού και επίσης να τοποθετήσετε την προκύπτουσα πηγή εναλλακτικής ενέργειας στην επιθυμητή γωνία στην προγραμματισμένη θέση.

Βίντεο

Ολοκληρωμένες οδηγίες βίντεο για την κατασκευή ηλιακής μπαταρίας για το σπίτι σας:

Φωτογραφία

Γεια σας Αγαπητοί αναγνώστες του ιστολογίου! Στον 21ο αιώνα μας, οι αλλαγές γίνονται συνεχώς. Είναι ιδιαίτερα αισθητά από την τεχνολογική πλευρά. Εφευρίσκονται φθηνότερες πηγές ενέργειας και διάφορες συσκευές διανέμονται παντού για να διευκολύνουν τη ζωή των ανθρώπων. Σήμερα θα μιλήσουμε για κάτι τέτοιο όπως μια ηλιακή μπαταρία - μια συσκευή που δεν είναι πρωτοποριακή, αλλά παρ' όλα αυτά, που γίνεται όλο και περισσότερο μέρος της ζωής των ανθρώπων κάθε χρόνο. Θα μιλήσουμε για το τι είναι αυτή η συσκευή, ποια πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα έχει. Θα δώσουμε επίσης προσοχή στο πώς να συναρμολογήσετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας.

Περίληψη αυτού του άρθρου:

Ηλιακή μπαταρία: τι είναι και πώς λειτουργεί;

Η ηλιακή μπαταρία είναι μια συσκευή που αποτελείται από ένα ορισμένο σύνολο ηλιακών κυψελών (φωτοκύτταρα) που μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική. Τα περισσότερα ηλιακά πάνελ είναι κατασκευασμένα από πυρίτιο, καθώς αυτό το υλικό έχει καλή απόδοση στην «επεξεργασία» του εισερχόμενου ηλιακού φωτός.

Τα ηλιακά πάνελ λειτουργούν ως εξής:

Οι φωτοβολταϊκές κυψέλες πυριτίου, που είναι συσκευασμένες σε κοινό πλαίσιο (πλαίσιο), δέχονται την ηλιακή ακτινοβολία. Θερμαίνονται και απορροφούν εν μέρει την εισερχόμενη ενέργεια. Αυτή η ενέργεια απελευθερώνει αμέσως ηλεκτρόνια μέσα στο πυρίτιο, τα οποία μέσω εξειδικευμένων καναλιών εισέρχονται σε έναν ειδικό πυκνωτή, στον οποίο συσσωρεύεται ηλεκτρισμός και, επεξεργαζόμενος από σταθερό σε μεταβλητό, τροφοδοτείται σε συσκευές του διαμερίσματος/κατοικίας.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα αυτού του τύπου ενέργειας

Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

• Ο Ήλιος μας είναι μια φιλική προς το περιβάλλον πηγή ενέργειας που δεν συμβάλλει στη ρύπανση του περιβάλλοντος. Ηλιακά πάνελμην απελευθερώνετε διάφορα επιβλαβή απόβλητα στο περιβάλλον.

• Η ηλιακή ενέργεια είναι ανεξάντλητη (φυσικά, όσο ο Ήλιος είναι ζωντανός, αλλά αυτό είναι ακόμα δισεκατομμύρια χρόνια στο μέλλον). Από αυτό προκύπτει ότι η ηλιακή ενέργεια θα ήταν σίγουρα αρκετή για ολόκληρη τη ζωή σας.

• Αφού εγκαταστήσετε σωστά τους ηλιακούς συλλέκτες, δεν θα χρειαστεί να τους συντηρείτε συχνά στο μέλλον. Το μόνο που χρειάζεται είναι να κάνετε προληπτική εξέταση μία ή δύο φορές το χρόνο.

• Εντυπωσιακή διάρκεια ζωής των ηλιακών συλλεκτών. Αυτή η περίοδος ξεκινά από τα 25 έτη. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι ακόμη και μετά από αυτό το διάστημα δεν θα χάσουν τα χαρακτηριστικά απόδοσης.

• Η εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών μπορεί να επιδοτηθεί από την κυβέρνηση. Για παράδειγμα, αυτό συμβαίνει ενεργά στην Αυστραλία, τη Γαλλία και το Ισραήλ. Στη Γαλλία επιστρέφεται το 60% του κόστους των ηλιακών συλλεκτών.

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

• Μέχρι στιγμής, τα ηλιακά πάνελ δεν είναι ανταγωνιστικά, για παράδειγμα, εάν χρειάζεται να παράγετε μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό είναι πιο επιτυχημένο στις βιομηχανίες πετρελαίου και πυρηνικής ενέργειας.

• Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας εξαρτάται άμεσα από τις καιρικές συνθήκες. Φυσικά, όταν έχει ήλιο έξω, οι ηλιακοί σας συλλέκτες θα λειτουργούν με ισχύ 100%. Όταν είναι μια συννεφιασμένη μέρα, αυτός ο αριθμός θα μειωθεί σημαντικά.

• Για την παραγωγή μεγάλης ποσότητας ενέργειας, τα ηλιακά πάνελ απαιτούν μεγάλη επιφάνεια.

Όπως μπορείτε να δείτε, αυτή η πηγή ενέργειας εξακολουθεί να έχει περισσότερα πλεονεκτήματα από μειονεκτήματα, και τα μειονεκτήματα δεν είναι τόσο τρομερά όσο φαίνεται.

Φτιάξτο μόνος σου ηλιακή μπαταρία από αυτοσχέδια μέσα και υλικά στο σπίτι

Παρά το γεγονός ότι ζούμε σε έναν σύγχρονο και ταχέως αναπτυσσόμενο κόσμο, η αγορά και η εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών παραμένει η παρτίδα των πλούσιων ανθρώπων. Το κόστος ενός πάνελ που θα παράγει μόνο 100 Watt κυμαίνεται από 6 έως 8 χιλιάδες ρούβλια. Αυτό δεν υπολογίζει το γεγονός ότι θα πρέπει να αγοράσετε χωριστά πυκνωτές, μπαταρίες, έναν ελεγκτή φόρτισης, έναν μετατροπέα δικτύου, έναν μετατροπέα και άλλα πράγματα. Αλλά αν δεν έχετε πολλά χρήματα, αλλά θέλετε να μεταβείτε σε μια φιλική προς το περιβάλλον πηγή ενέργειας, τότε έχουμε καλά νέα για εσάς - μπορείτε να συναρμολογήσετε μια ηλιακή μπαταρία στο σπίτι. Και αν ακολουθήσετε όλες τις συστάσεις, η απόδοσή του δεν θα είναι χειρότερη από αυτή της έκδοσης που συναρμολογείται σε βιομηχανική κλίμακα. Σε αυτό το μέρος θα εξετάσουμε τη συναρμολόγηση βήμα προς βήμα. Θα δώσουμε επίσης προσοχή στα υλικά από τα οποία μπορούν να συναρμολογηθούν οι ηλιακοί συλλέκτες.

Από διόδους

Αυτό είναι ένα από τα πιο οικονομικά υλικά. Εάν σχεδιάζετε να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία για το σπίτι σας από διόδους, τότε να θυμάστε ότι αυτά τα εξαρτήματα χρησιμοποιούνται για τη συναρμολόγηση μόνο μικρών ηλιακών συλλεκτών που μπορούν να τροφοδοτήσουν ορισμένα μικρά gadgets. Οι δίοδοι D223B ταιριάζουν καλύτερα. Πρόκειται για διόδους σοβιετικού τύπου, που είναι καλές γιατί έχουν γυάλινη θήκη, λόγω του μεγέθους τους έχουν υψηλή πυκνότητα εγκατάστασης και έχουν λογική τιμή.

Αφού αγοράσετε τις διόδους, καθαρίστε τις από το χρώμα - για να το κάνετε αυτό, απλώς τοποθετήστε τις σε ασετόν για μερικές ώρες. Μετά από αυτό το διάστημα, μπορεί εύκολα να αφαιρεθεί από αυτά.

Στη συνέχεια θα προετοιμάσουμε την επιφάνεια για μελλοντική τοποθέτηση διόδων. Αυτό μπορεί να είναι μια ξύλινη σανίδα ή οποιαδήποτε άλλη επιφάνεια. Είναι απαραίτητο να κάνετε τρύπες σε ολόκληρη την περιοχή του μεταξύ των οπών θα είναι απαραίτητο να διατηρηθεί μια απόσταση 2 έως 4 mm.

Στη συνέχεια παίρνουμε τις διόδους μας και τις εισάγουμε με ουρές αλουμινίου σε αυτές τις τρύπες. Μετά από αυτό, οι ουρές πρέπει να λυγίσουν μεταξύ τους και να συγκολληθούν έτσι ώστε όταν λαμβάνουν ηλιακή ενέργεια να διανέμουν ηλεκτρική ενέργεια σε ένα "σύστημα".

Η πρωτόγονη ηλιακή μας μπαταρία από γυάλινες διόδους είναι έτοιμη. Στην έξοδο, μπορεί να παρέχει ενέργεια μερικών βολτ, κάτι που είναι καλός δείκτης για μια σπιτική συναρμολόγηση.

Από τρανζίστορ

Αυτή η επιλογή θα είναι πιο σοβαρή από την δίοδο, αλλά εξακολουθεί να είναι ένα παράδειγμα σκληρής χειροκίνητης συναρμολόγησης.

Για να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία από τρανζίστορ, θα χρειαστείτε πρώτα τα ίδια τα τρανζίστορ. Ευτυχώς, μπορούν να αγοραστούν σχεδόν σε οποιαδήποτε αγορά ή ηλεκτρονικά καταστήματα.

Μετά την αγορά, θα χρειαστεί να κόψετε το κάλυμμα του τρανζίστορ. Κάτω από το καπάκι κρύβεται το πιο σημαντικό και απαραίτητο στοιχείο - ένας κρύσταλλος ημιαγωγών.

Στη συνέχεια τα εισάγουμε στο πλαίσιο και τα κολλάμε, τηρώντας τα πρότυπα «εισόδου-εξόδου».

Στην έξοδο, μια τέτοια μπαταρία μπορεί να παρέχει αρκετή ισχύ για να λειτουργήσει, για παράδειγμα, μια αριθμομηχανή ή μια μικρή λάμπα διόδου. Και πάλι, μια τέτοια ηλιακή μπαταρία συναρμολογείται καθαρά για διασκέδαση και δεν αντιπροσωπεύει ένα σοβαρό στοιχείο «τροφοδοσίας».

Από δοχεία αλουμινίου

Αυτή η επιλογή είναι ήδη πιο σοβαρή, σε αντίθεση με τις δύο πρώτες. Αυτός είναι επίσης ένας απίστευτα φθηνός και αποτελεσματικός τρόπος για να πάρετε ενέργεια. Το μόνο πράγμα είναι ότι στην έξοδο θα υπάρχει πολύ περισσότερο από ό, τι στις εκδόσεις των διόδων και των τρανζίστορ και δεν θα είναι ηλεκτρικό, αλλά θερμικό. Το μόνο που χρειάζεστε είναι ένας μεγάλος αριθμός δοχείων αλουμινίου και ένα περίβλημα. Ένα ξύλινο σώμα λειτουργεί καλά. Το μπροστινό μέρος του περιβλήματος πρέπει να καλύπτεται με πλεξιγκλάς. Χωρίς αυτό, η μπαταρία δεν θα λειτουργήσει αποτελεσματικά.

Πρέπει να βαφτεί πριν από τη συναρμολόγηση κουτιά αλουμινίουμαύρο χρώμα. Αυτό θα τους επιτρέψει να προσελκύσουν καλά το ηλιακό φως.

Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας εργαλεία, τρυπούνται τρεις τρύπες στον πάτο κάθε βάζου. Στο επάνω μέρος, με τη σειρά του, γίνεται μια αποκοπή σε σχήμα αστεριού. Τα ελεύθερα άκρα είναι λυγισμένα προς τα έξω, κάτι που είναι απαραίτητο για να εμφανιστεί βελτιωμένος στροβιλισμός του θερμαινόμενου αέρα.

Μετά από αυτούς τους χειρισμούς, τα δοχεία διπλώνονται σε διαμήκεις γραμμές (σωλήνες) στο σώμα της μπαταρίας μας.

Στη συνέχεια τοποθετείται ένα στρώμα μόνωσης μεταξύ των σωλήνων και των τοίχων/οπίσθιου τοίχου ( ορυκτοβάμβακας). Στη συνέχεια, ο συλλέκτης καλύπτεται με διαφανές κυψελωτό πολυανθρακικό.

Αυτό ολοκληρώνει τη διαδικασία συναρμολόγησης. Το τελευταίο βήμα είναι να εγκαταστήσετε τον ανεμιστήρα αέρα ως κινητήρα για τον φορέα ενέργειας. Αν και μια τέτοια μπαταρία δεν παράγει ηλεκτρισμό, μπορεί να ζεστάνει αποτελεσματικά έναν χώρο διαβίωσης. Φυσικά, αυτό δεν θα είναι ένα πλήρες καλοριφέρ, αλλά προθέρμανση μικρό δωμάτιοΜια τέτοια μπαταρία μπορεί να το κάνει - για παράδειγμα, είναι μια εξαιρετική επιλογή για ένα εξοχικό. Μιλήσαμε για πλήρως διμεταλλικά θερμαντικά σώματα θέρμανσης στο άρθρο, στο οποίο εξετάσαμε λεπτομερώς τη δομή τέτοιων μπαταριών θέρμανσης, τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους και συγκρίναμε τους κατασκευαστές. Σας συμβουλεύω να το διαβάσετε.

Φτιάξτε μόνοι σας ηλιακή μπαταρία - πώς να φτιάξετε, να συναρμολογήσετε και να κατασκευάσετε;

Απομακρυνόμενος από σπιτικές επιλογέςΘα προσέξουμε πιο σοβαρά πράγματα. Τώρα θα μιλήσουμε για το πώς να συναρμολογήσετε σωστά και να φτιάξετε μια πραγματική ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας. Ναι - αυτό είναι επίσης δυνατό. Και θέλω να σας διαβεβαιώσω ότι δεν θα είναι χειρότερο από τα αγορασμένα ανάλογα.

Αρχικά, αξίζει να πούμε ότι πιθανότατα δεν θα μπορείτε να βρείτε στην ανοιχτή αγορά τα πραγματικά πάνελ πυριτίου που χρησιμοποιούνται σε πλήρεις ηλιακές κυψέλες. Ναι, και θα είναι ακριβά. Θα συναρμολογήσουμε την ηλιακή μας μπαταρία από μονοκρυσταλλικά πάνελ - μια φθηνότερη επιλογή, αλλά με εξαιρετική απόδοση όσον αφορά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, τα μονοκρυσταλλικά πάνελ είναι εύκολο να βρεθούν και είναι αρκετά φθηνά. Συμβαίνουν διαφορετικά μεγέθη. Η πιο δημοφιλής και δημοφιλής επιλογή είναι 3x6 ίντσες, η οποία παράγει ισοδύναμο 0,5V. Θα έχουμε αρκετά από αυτά. Ανάλογα με τα οικονομικά σας, μπορείτε να αγοράσετε τουλάχιστον 100-200 από αυτά, αλλά σήμερα θα συγκεντρώσουμε μια επιλογή που είναι αρκετή για να τροφοδοτήσει μικρές μπαταρίες, λαμπτήρες και άλλα μικρά ηλεκτρονικά στοιχεία.

Επιλογή φωτοκυττάρων

Όπως αναφέραμε παραπάνω, επιλέξαμε μια μονοκρυσταλλική βάση. Μπορείτε να το βρείτε οπουδήποτε. Το πιο δημοφιλές μέρος όπου πωλείται σε τεράστιες ποσότητες είναι οι πλατφόρμες συναλλαγών Amazon ή Ebay.

Το κύριο πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι ότι είναι πολύ εύκολο να συναντήσετε αδίστακτους πωλητές εκεί, επομένως αγοράστε μόνο από εκείνους τους ανθρώπους που έχουν αρκετά υψηλή βαθμολογία. Εάν ο πωλητής έχει καλή βαθμολογία, τότε θα είστε σίγουροι ότι τα πάνελ σας θα σας φτάσουν καλά συσκευασμένα, όχι σπασμένα και στην ποσότητα που παραγγείλατε.

Επιλογή τοποθεσίας (σύστημα στάσης), σχεδιασμός και υλικά

Αφού παραλάβετε το πακέτο σας με τις κύριες ηλιακές κυψέλες, πρέπει να επιλέξετε προσεκτικά τη θέση εγκατάστασης του ηλιακού σας πάνελ. Εξάλλου, θα το χρειαστείτε για να λειτουργεί με 100% ισχύ, σωστά; Οι επαγγελματίες σε αυτό το θέμα συμβουλεύουν να το εγκαταστήσετε σε ένα μέρος όπου η ηλιακή μπαταρία θα κατευθύνεται ακριβώς κάτω από το ουράνιο ζενίθ και θα κοιτάζει προς Δύση-Ανατολή. Αυτό θα σας επιτρέψει να «πιάσετε» το φως του ήλιου σχεδόν όλη την ημέρα.

Κατασκευή ηλιακού πλαισίου μπαταρίας

• Πρώτα πρέπει να φτιάξετε μια βάση ηλιακού πάνελ. Μπορεί να είναι ξύλινο, πλαστικό ή αλουμίνιο. Το ξύλο και το πλαστικό αποδίδουν καλύτερα. Θα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο ώστε να χωράει όλες τις ηλιακές κυψέλες στη σειρά, αλλά δεν θα χρειαστεί να κρέμονται μέσα σε ολόκληρη τη δομή.

• Αφού συναρμολογήσετε τη βάση της ηλιακής μπαταρίας, θα χρειαστεί να ανοίξετε πολλές τρύπες στην επιφάνειά της για τη μελλοντική έξοδο αγωγών σε ένα ενιαίο σύστημα.

• Παρεμπιπτόντως, μην ξεχνάτε ότι ολόκληρη η βάση πρέπει να καλύπτεται με plexiglass από πάνω για να προστατεύσετε τα στοιχεία σας από τις καιρικές συνθήκες.

Στοιχεία συγκόλλησης και σύνδεση

Μόλις η βάση σας είναι έτοιμη, μπορείτε να τοποθετήσετε τα στοιχεία σας στην επιφάνειά της. Τοποθετήστε τα φωτοκύτταρα κατά μήκος όλης της δομής με τους αγωγούς προς τα κάτω (τα σπρώχνετε μέσα στις τρύπες μας).

Στη συνέχεια, πρέπει να συγκολληθούν μεταξύ τους. Υπάρχουν πολλά σχήματα στο Διαδίκτυο για τη συγκόλληση φωτοκυττάρων. Το κύριο πράγμα είναι να τα συνδέσετε σε ένα είδος ενοποιημένου συστήματος έτσι ώστε να μπορούν όλοι να συλλέγουν τη λαμβανόμενη ενέργεια και να την κατευθύνουν στον πυκνωτή.

Το τελευταίο βήμα θα είναι η συγκόλληση του καλωδίου «εξόδου», το οποίο θα συνδεθεί στον πυκνωτή και θα εξάγει τη λαμβανόμενη ενέργεια σε αυτόν.

Εγκατάσταση

Αυτό είναι το τελικό βήμα. Αφού βεβαιωθείτε ότι όλα τα στοιχεία έχουν συναρμολογηθεί σωστά, εφαρμόζουν σφιχτά και δεν ταλαντεύονται και είναι καλά καλυμμένα με plexiglass, μπορείτε να ξεκινήσετε την εγκατάσταση. Όσον αφορά την εγκατάσταση, είναι καλύτερο να τοποθετήσετε την ηλιακή μπαταρία γερές βάσεις. Ένας μεταλλικός σκελετός ενισχυμένος με βίδες κατασκευής είναι ιδανικός. Τα ηλιακά πάνελ θα καθίσουν σταθερά πάνω του, δεν θα ταλαντεύονται ή θα υποκύπτουν σε οποιεσδήποτε καιρικές συνθήκες.

Αυτό είναι όλο! Με τι καταλήγουμε; Εάν φτιάξατε μια ηλιακή μπαταρία που αποτελείται από 30-50 φωτοκύτταρα, τότε αυτό θα είναι αρκετό για να φορτίσετε γρήγορα κινητό τηλέφωνοή ανάψτε μια μικρή οικιακή λάμπα, δηλ. Αυτό που καταλήγετε είναι ένας πλήρες σπιτικό φορτιστή για τη φόρτιση μιας μπαταρίας τηλεφώνου, ενός φωτιστικού εξωτερικού χώρου ή ενός μικρού φαναριού κήπου. Εάν έχετε φτιάξει ένα ηλιακό πάνελ, για παράδειγμα, με 100-200 φωτοκύτταρα, τότε μπορούμε ήδη να μιλήσουμε για «τροφοδοσία» ορισμένων οικιακών συσκευών, για παράδειγμα, λέβητα για θέρμανση νερού. Σε κάθε περίπτωση, ένα τέτοιο πάνελ θα είναι φθηνότερο από τα αγορασμένα ανάλογα και θα σας εξοικονομήσει χρήματα.

Βίντεο - πώς να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας;

Αυτή η ενότητα παρουσιάζει φωτογραφίες από μερικές ενδιαφέρουσες, αλλά ταυτόχρονα απλές επιλογέςσπιτικά ηλιακά πάνελ που μπορείτε να συναρμολογήσετε εύκολα με τα χέρια σας.

Τι είναι καλύτερο - να αγοράσετε ή να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία;

Ας συνοψίσουμε σε αυτό το μέρος όλα όσα μάθαμε σε αυτό το άρθρο. Αρχικά, καταλάβαμε πώς να συναρμολογήσουμε μια ηλιακή μπαταρία στο σπίτι. Όπως μπορείτε να δείτε, μια ηλιακή μπαταρία DIY μπορεί να συναρμολογηθεί πολύ γρήγορα εάν ακολουθήσετε τις οδηγίες. Εάν ακολουθήσετε τα διάφορα εγχειρίδια βήμα προς βήμα, θα μπορείτε να συλλέξετε εξαιρετικές επιλογές για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας φιλικής προς το περιβάλλον (ή επιλογές σχεδιασμένων για την τροφοδοσία μικρών στοιχείων).

Ωστόσο, τι είναι καλύτερο - να αγοράσετε ή να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία; Φυσικά, είναι καλύτερο να το αγοράσετε. Το γεγονός είναι ότι αυτές οι επιλογές που κατασκευάζονται σε βιομηχανική κλίμακα έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν όπως θα έπρεπε. Στο χειροκίνητη συναρμολόγησηΟι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν συχνά να κάνουν διάφορα λάθη που θα τους οδηγήσουν απλώς να μην λειτουργούν σωστά. Φυσικά, οι βιομηχανικές επιλογές κοστίζουν πολλά χρήματα, αλλά έχετε ποιότητα και ανθεκτικότητα.

Αλλά αν είστε σίγουροι για τις ικανότητές σας, τότε με τη σωστή προσέγγιση θα συναρμολογήσετε ένα ηλιακό πάνελ που δεν θα είναι χειρότερο από τα αντίστοιχα βιομηχανικά. Σε κάθε περίπτωση, το μέλλον είναι εδώ και σύντομα τα ηλιακά πάνελ θα μπορούν να αντέξουν οικονομικά όλα τα στρώματα. Και εκεί, ίσως, θα υπάρξει μια πλήρης μετάβαση στη χρήση της ηλιακής ενέργειας. Καλή τύχη!