Cum să faci singur o baterie solară: instrucțiuni pas cu pas

Baterie solară DIY din mijloace și materiale improvizate acasă

În ciuda faptului că trăim într-o lume modernă și în curs de dezvoltare rapidă, achiziționarea și instalarea de panouri solare rămâne lotul oamenilor bogați. Costul unui panou, care va produce doar 100 de wați, variază de la 6 la 8 mii de ruble.Acest lucru nu ia în considerare faptul că va fi necesar să cumpărați separat condensatoare, baterii, un controler de încărcare, un invertor de rețea, un convertor și alte lucruri. Dar dacă nu aveți prea multe fonduri, dar doriți să treceți la o sursă de energie ecologică, atunci avem ceva pentru dvs. veste bună - panou solar se poate ridica la domiciliu. Și dacă urmați toate recomandările, eficiența sa nu va fi mai slabă decât cea a versiunii asamblate comercial. În această parte, ne vom uita la asamblarea pas cu pas

Vom acorda atenție și materialelor din care pot fi asamblate panourile solare.

Din diode

Acesta este unul dintre cele mai bugetare materiale. Dacă aveți de gând să faceți o baterie solară pentru casa dvs. din diode, atunci amintiți-vă că cu ajutorul acestor componente sunt asamblate doar mici panouri solare care pot alimenta orice gadgeturi minore. Diodele D223B sunt cele mai potrivite. Acestea sunt diode in stil sovietic, care sunt bune pentru ca au carcasa din sticla, datorita dimensiunilor au o densitate mare de montare si au un pret dragut.

Apoi pregătim suprafața pentru amplasarea viitoare a diodelor. Poate fi o scândură de lemn sau orice altă suprafață. Este necesar să se facă găuri pe toată suprafața sa.Între găuri va fi necesar să se respecte o distanță de 2 până la 4 mm.

După ce ne luăm diodele și le introducem cu cozi de aluminiu în aceste găuri. După aceea, cozile trebuie să fie îndoite unele în raport cu altele și lipite, astfel încât atunci când primesc energie solară, să distribuie electricitatea într-un singur „sistem”.

Celula noastră primitivă cu diode de sticlă este gata.La ieșire, poate furniza energie de câțiva volți, ceea ce este un indicator bun pentru un ansamblu artizanal.

De la tranzistoare

Această opțiune va fi deja mai serioasă decât cea cu diodă, dar este totuși un exemplu de asamblare manuală dură.

Pentru a face o baterie solară din tranzistori, mai întâi veți avea nevoie de tranzistorii înșiși. Din fericire, pot fi cumpărate în aproape orice piață sau în magazinele de electronice.

După cumpărare, va trebui să tăiați capacul tranzistorului. Sub capac se ascunde cel mai important și necesar element pentru noi - un cristal semiconductor.

În continuare, pregătim cadrul bateriei noastre solare. Puteți folosi atât lemn, cât și plastic. Plasticul ar fi cu siguranță mai bun. Facem găuri în el pentru ieșirile tranzistoarelor.

Apoi le introducem în cadru și le lipim între ele, respectând normele de „input-output”.

La ieșire, o astfel de baterie poate furniza suficientă putere pentru a efectua lucrări, de exemplu, un calculator sau un mic bec cu diodă. Din nou, un astfel de panou solar este asamblat doar pentru distracție și nu reprezintă un element serios de „alimentare”.

Din cutii de aluminiu

Această opțiune este deja mai serioasă decât primele două. Aceasta este, de asemenea, o modalitate incredibil de ieftină și eficientă de a obține energie. Singurul lucru este că la ieșire va fi mult mai mult decât în ​​variantele de diode și tranzistori și nu va fi electric, ci termic. Tot ce aveți nevoie este un număr mare de cutii de aluminiu și o carcasă. Corpul din lemn funcționează bine. În acest caz, partea din față trebuie acoperită cu plexiglas. Fără el, bateria nu va funcționa eficient.

Apoi, folosind unelte, trei găuri sunt perforate în fundul fiecărui borcan.În vârf, la rândul său, se face o tăietură în formă de stea. Capetele libere sunt îndoite spre exterior, ceea ce este necesar pentru a avea loc o turbulență îmbunătățită a aerului încălzit.

După aceste manipulări, malurile sunt pliate în linii longitudinale (țevi) în corpul bateriei noastre.

Apoi se pune un strat de izolație (vată minerală) între țevi și pereți/peretele din spate. Apoi colectorul este închis cu policarbonat celular transparent.

Ce celule fotovoltaice sunt cele mai potrivite pentru un panou solar și unde le pot găsi

Panourile solare de casă vor fi întotdeauna cu un pas în spatele omologilor lor din fabrică și din mai multe motive. În primul rând, producătorii cunoscuți selectează cu atenție fotocelulele, eliminând celulele cu parametri instabili sau redusi. În al doilea rând, la fabricarea bateriilor solare, se folosește sticlă specială cu transmisie sporită a luminii și reflectivitate redusă - este aproape imposibil să găsești acest lucru la vânzare. Și în al treilea rând, înainte de a trece la producția în serie, toți parametrii desenelor industriale sunt testați folosind modele matematice. Ca urmare, efectul încălzirii celulelor asupra eficienței bateriei este minimizat, sistemul de îndepărtare a căldurii este îmbunătățit, se găsește secțiunea transversală optimă a barelor de legătură, se studiază modalități de reducere a ratei de degradare a fotocelulelor etc.. Este imposibil de rezolvat astfel de probleme fără un laborator echipat și calificări adecvate.

Cost redus de casă panourile solare vă permit să construiți o instalație, permițându-vă să abandonați complet serviciile companiilor energetice

Cu toate acestea, panourile solare „do-it-yourself” prezintă rezultate bune de performanță și nu sunt atât de departe de omologii industriali. Cât despre preț, aici avem un câștig de peste două ori, adică la același cost, produsele de casă vor da de două ori mai multă energie electrică.

Având în vedere toate cele de mai sus, apare o imagine a celulelor solare potrivite pentru condițiile noastre. Cele de film dispar din lipsă de vânzare, iar cele amorfe din cauza duratei de viață scurte și a eficienței scăzute. Rămân celule de siliciu cristalin. Trebuie să spun că în primul dispozitiv de casă este mai bine să folosești „policristale” mai ieftine. Și numai după ce ați rulat tehnologia și ați „umplut mâna”, ar trebui să treceți la celule cu un singur cristal.

Celulele fotovoltaice ieftine substandard sunt potrivite pentru funcționarea în tehnologii - precum și dispozitive de înaltă calitate, acestea pot fi cumpărate pe platformele comerciale străine

În ceea ce privește întrebarea de unde să obțineți celule solare ieftine, acestea pot fi găsite pe platforme de tranzacționare străine, cum ar fi Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon etc. Acolo sunt vândute atât sub formă de fotocelule individuale de diferite dimensiuni și performanțe, și truse gata făcute pentru asamblarea panourilor solare orice putere.

Este posibil să înlocuiți plăcile fotovoltaice cu altceva

Este rar ca un maestru acasă să nu aibă o cutie prețuită cu componente radio vechi. Dar diodele și tranzistoarele de la receptoarele și televizoarele vechi sunt încă aceiași semiconductori cu joncțiuni p-n, care, atunci când sunt iluminate de lumina soarelui, generează curent. Folosind aceste proprietăți și conectând mai multe dispozitive semiconductoare, puteți realiza o baterie solară adevărată.

Pentru fabricarea unei baterii solare de putere redusă, puteți utiliza vechiul element de bază a dispozitivelor semiconductoare

Cititorul atent va întreba imediat care este captura. De ce să plătești pentru celule mono- sau policristaline fabricate din fabrică, dacă poți folosi ceea ce se află sub picioarele tale. Ca întotdeauna, diavolul este în detalii. Faptul este că cele mai puternice tranzistoare cu germaniu vă permit să obțineți o tensiune de cel mult 0,2 V în soarele strălucitor la o putere a curentului măsurată în microamperi. Pentru a atinge parametrii pe care îi produce o fotocelulă plată de siliciu, veți avea nevoie de câteva zeci sau chiar sute de semiconductori. O baterie realizată din componente radio vechi este bună doar pentru încărcarea unui felinar de camping cu LED sau a unei baterii mici de telefon mobil. Pentru implementarea proiectelor mai mari, celulele solare achiziționate sunt indispensabile.

Muncă independentă

cum se face o baterie solară

Vreau să spun imediat - nu sperați cu adevărat că puteți construi singur un dispozitiv care va acoperi în totalitate toate cheltuielile casei și va furniza clădirii electricitate de 220 de volți. Dimensiunile unei astfel de instalații ar fi uriașe, deoarece o placă generează un curent electric cu o tensiune de doar 0,5 V. Optim pentru produsele de casă este o tensiune nominală de 18 volți. Ne vom concentra pe acest indicator atunci când calculăm numărul necesar de fotocelule pentru baterie.

Pentru o fixare mai bună, punem părțile laterale pe lipici și le înșurubam cu șuruburi autofiletante. Pentru a facilita lipirea blocurilor, împărțim cutia în două părți folosind o bară fixată în centrul cutiei.

Ce să țineți cont atunci când alegeți fotocelule?

Pentru fabricarea unor astfel de celule solare, există două tipuri de celule solare - din siliciu policristalin și monocristalin. Cu toate acestea, atunci când le asamblați acasă cu propriile mâini, trebuie să știți că eficiența primului design este mai mare decât a celui de-al doilea - 17,5% față de 15%.

Acest lucru vă va permite să înțelegeți cât de mult aveți nevoie pentru a cumpăra celule solare și de cât spațiu aveți nevoie pentru a instala bateriile. Important este și unghiul de înclinare al panoului, care ar trebui să fie situat în partea cea mai însorită a casei.

Este important ca unghiul de înclinare să poată fi schimbat, astfel încât panourile improvizate să fie folosite mai eficient.

Fotocelulele sunt conectate folosind conductori lipiți cu ele atât în ​​serie, cât și în paralel, ceea ce crește puterea tensiunii și a curentului și, de asemenea, vă permite să obțineți energie chiar dacă unul dintre elementele lor este deteriorat.

În panourile solare, pe lângă conductori, există semiconductori care îi protejează de supraîncălzire - diode. Într-adevăr, în întuneric, designul absoarbe în mod activ energia acumulată datorită bateriei, care este o baterie convențională cu plumb.

Energia solară în folosul oamenilor

Purtătorii de energie cu hidrocarburi îndrăznesc să se epuizeze, iar utilizarea lor nu are loc întotdeauna în procese tehnologice curate. Prin urmare, observăm o poluare constantă a mediului în care trăiesc oamenii.

Utilizarea surselor alternative de energie electrică va salva mediul pentru generațiile viitoare. Utilizarea energiei solare are o serie de avantaje:

• potenţial inepuizabil. Luminarul este capabil să satisfacă nevoile unei persoane în orice cantitate de energie curată de care are nevoie;
• energie tăcută.Transformarea luminii solare în energie electrică are loc în liniște deplină. Acesta este un factor important care deosebește acest proces de alte metode de obținere a energiei electrice;
• lumină liberă. Razele soarelui pătrund peste tot și încălzesc gratuit fiecare locuitor. După ce a investit odată în achiziționarea de panouri solare, proprietarului i se poate garanta că va opera modulul timp de douăzeci de ani.

De ce oamenii încep să se gândească la energia alternativă?

Pentru că vor să aibă o sursă de alimentare de rezervă.

Înainte de a începe să construiți o baterie solară cu propriile mâini acasă, trebuie să definiți clar pentru ce se lucrează. Dacă se face pentru a economisi bani, atunci trebuie să înțelegeți că rambursarea unei construcții de tip „do-it-yourself” din mijloace improvizate depinde de costul materialelor utilizate. Pe de altă parte, economisirea consumabilelor duce la o scădere a duratei de viață. Deci, trebuie să cauți „mijlocul de aur”.

În cea mai bugetară opțiune, veți avea nevoie de:

• colț din aluminiu;
• sticlă;
• fotocelule și conductori;
• diode și material pentru cadru;
• etanșant;
• multimetru;
• ciocan de lipit;
• staniu;
• flux;
• anvelope pentru lipit;
• etanșant
• șuruburi;
• vopsea si impletitura pentru izolarea cablurilor.

Dispozitiv

In nucleu dispozitive cu baterii solare se află fenomenul efectului fotoelectric, descoperit în secolul XX de A. Einstein. S-a dovedit că în unele substanțe, sub acțiunea luminii solare sau a altor substanțe, se desprind particule încărcate. Această descoperire a dus în 1953 la crearea primului modul solar.

Materialul pentru fabricarea elementelor sunt semiconductori - plăci combinate din două materiale cu conductivitate diferită.Cel mai adesea, pentru fabricarea lor se utilizează siliciu policristalin sau monocristalin cu diverși aditivi.

Sub influența luminii solare, într-un strat apare un exces de electroni, iar deficiența lor în celălalt. Electronii „extra” intră în zona cu lipsa lor, acest proces se numește tranziție p-n.

Celula solară este formată din două straturi semiconductoare cu conductivitate diferită

Între materialele care formează un exces și o lipsă de electroni se plasează un strat de barieră care împiedică tranziția. Acest lucru este necesar pentru ca curentul să apară numai atunci când există o sursă de consum de energie.

Fotonii luminii care lovesc suprafața scot electronii și le furnizează energia necesară pentru a depăși stratul de barieră. Electronii negativi trec de la conductorul p la conductorul n, iar electronii pozitivi fac calea opusă.

Datorită conductibilității diferite a materialelor semiconductoare, este posibil să se creeze o mișcare direcționată a electronilor. Astfel, se generează un curent electric.

Elementele sunt conectate în serie între ele, formând un panou cu o suprafață mai mare sau mai mică, care se numește baterie. Astfel de baterii pot fi conectate direct la sursa de consum. Dar, deoarece activitatea solară se schimbă în timpul zilei și se oprește cu totul noaptea, se folosesc baterii care acumulează energie în absența luminii solare.

O componentă necesară în acest caz este controlerul. Servește pentru a controla încărcarea bateriei și oprește bateria când este complet încărcată.

Curentul generat de panoul solar este constant, pentru a-l utiliza trebuie convertit in curent alternativ. Pentru asta este un invertor.

Deoarece toate aparatele electrice care consumă energie sunt proiectate pentru o anumită tensiune, este necesar un stabilizator în sistem pentru a furniza valorile dorite.

Dispozitive suplimentare sunt instalate între modulul solar și consumator

Doar dacă toate aceste componente sunt prezente, este posibil să se obțină un sistem funcțional care să furnizeze energie consumatorilor și să nu amenințe să le dezactiveze.

Proiectarea sistemului și selectarea site-ului

Proiectarea sistemului solar include calcule ale dimensiunii necesare a plăcii solare. După cum am menționat mai sus, dimensiunea bateriei este de obicei limitată de celule fotovoltaice scumpe.

Celula solară trebuie instalată la un anumit unghi, ceea ce ar asigura expunerea maximă a plachetelor de siliciu la lumina soarelui. Cea mai bună opțiune sunt bateriile care pot schimba unghiul de înclinare.

Locul de instalare a plăcilor solare poate fi cel mai divers: la sol, pe înclinat sau plat acoperișul casei, pe acoperișurile camerelor utilitare.

Singura condiție este ca bateria să fie amplasată pe partea însorită a terenului sau casei, nu umbrită de coroana înaltă a copacilor. În acest caz, unghiul optim de înclinare trebuie calculat prin formulă sau folosind un calculator specializat.

Unghiul de înclinare va depinde de locația casei, sezon și climă. Este de dorit ca bateria să aibă capacitatea de a modifica unghiul de înclinare în urma schimbărilor sezoniere ale înălțimii soarelui, deoarece. ele funcționează cel mai eficient atunci când razele soarelui cad strict perpendicular pe suprafață.

Pentru partea europeană a țărilor CSI, unghiul recomandat de înclinare staționară este de 50 - 60 °.Dacă designul prevede un dispozitiv pentru schimbarea unghiului de înclinare, atunci iarna este mai bine să plasați bateriile la 70 º față de orizont, vara la un unghi de 30 º

Calculele arată că 1 metru pătrat de sistem solar face posibilă obținerea a 120 de wați. Prin urmare, prin calcule, se poate stabili că pentru a asigura o familie medie cu energie electrică în valoare de 300 kW pe lună este necesar un sistem solar de minim 20 de metri pătrați.

Va fi problematic să instalați imediat un astfel de sistem solar. Dar chiar și instalarea unei baterii de 5 metri va ajuta la economisirea energiei și va aduce o contribuție modestă la ecologia planetei noastre. De asemenea, vă recomandăm să vă familiarizați cu principiul calculării numărului necesar de panouri solare.

Bateria solară poate fi folosită ca sursă de energie de rezervă în cazul întreruperii frecvente a sursei de alimentare centralizată. Pentru comutarea automată, este necesar să se asigure un sistem de alimentare neîntreruptibilă.

Un astfel de sistem este convenabil prin faptul că, atunci când se utilizează o sursă tradițională de electricitate, acumulatorul sistemului solar este încărcat simultan. Echipamentul care deservește bateria solară este amplasat în interiorul casei, așa că este necesar să se asigure o încăpere specială pentru aceasta.

Când așezați bateriile pe un acoperiș înclinat al casei, nu uitați de unghiul panoului, ideal atunci când bateria are un dispozitiv pentru schimbarea unghiului sezonului

Instalarea și conectarea bateriei solare la consumatori

Din mai multe motive panou solar de casa este un dispozitiv destul de fragil, prin urmare, necesită amenajarea unui cadru de susținere fiabil.Opțiunea ideală ar fi un design care vă permite să orientați sursa de electricitate gratuită în ambele planuri, dar complexitatea unui astfel de sistem este cel mai adesea un argument puternic în favoarea unui sistem înclinat simplu. Este un cadru mobil care poate fi setat în orice unghi față de lumina. Una dintre opțiunile pentru un cadru doborât dintr-o bară de lemn este prezentată mai jos. Pentru fabricarea acestuia puteți folosi colțuri metalice, țevi, anvelope etc. - tot ce este la îndemână.

Desen cadrul panoului solar

Pentru a conecta panoul solar la baterii, aveți nevoie de un regulator de încărcare. Acest dispozitiv va monitoriza gradul de încărcare și descărcare a bateriilor, va controla curentul de ieșire și va trece la alimentarea de la rețea în cazul unei căderi semnificative de tensiune. Dispozitivul cu puterea necesară și funcționalitatea necesară poate fi cumpărat de la aceleași puncte de vânzare unde se vând fotocelule. În ceea ce privește alimentarea cu energie a consumatorilor casnici, aceasta va necesita transformarea tensiunii de joasă tensiune în 220 V. Un alt dispozitiv, invertorul, face față cu succes. Trebuie să spun că industria autohtonă produce dispozitive fiabile, cu caracteristici bune de performanță, astfel încât convertorul poate fi cumpărat pe loc - în acest caz, o garanție „adevărată” va fi un bonus.

O baterie solară nu va fi suficientă pentru o sursă de alimentare completă acasă - veți avea nevoie și de baterii, un controler de încărcare și un invertor

Totul despre asamblarea celulelor solare

Când ați terminat cu cadrul, începeți asamblarea fotocelulelor.Pentru începători, este indicat să înceapă prin a crea o baterie mică, lăsând câteva panouri pentru înlocuire în caz de deteriorare. în timpul lipirii. Aceste părți alcătuiesc 4 rânduri (12 elemente fiecare).

Puterea totală maximă ar trebui să fie de aproximativ 85 de wați:

• dacă pentru baterie sunt folosite multe celule, la început trebuie să fie sortate după numărul de volți produși. În caz contrar, elementul cu cei mai puțini volți va fi rezistența;
• elementele sunt așezate pe cadru cu reversul, adică. jos pe suprafața frontală. Apoi, pregătiți un fier de lipit, flux, alcool, tampoane de bumbac;
• apoi treceți la lipire. Procesul de lipire se efectuează cu atenție, deoarece cu o forță puternică elementele pot fi deteriorate. conductoarele de legătură ale unui element sunt așezate astfel încât să traverseze punctele de lipire de pe reversul celuilalt element;
• în următoarea etapă, trec la lipirea unei anvelope de doi milimetri pe celulele solare - procesul este simplu, dar destul de obișnuit. Dimensiunea anvelopei se determină în funcție de lățimea celor două elemente și de distanța dintre ele (0,5-1 cm). Toate celelalte anvelope sunt măsurate în funcție de lungimea primei.
• Acum, după ce ați umezit un tampon de bumbac în alcool, degresați locurile în care va fi lipită anvelopa. Apoi aceste locuri sunt desenate cu un creion, care nu este necesar pentru o anvelopă care este deja cositorită. Apoi anvelopa este lipită cu grijă cu un fier de lipit. Nu este nevoie să adăugați lipire - există suficientă lipire pe autobuz pentru o lipire de înaltă calitate.
• Principalul lucru este că nu există proeminențe care, atunci când sunt așezate pe sticlă, pot duce la deteriorarea elementelor. Punctele de lipit sunt șterse din nou cu un tampon de bumbac umezit cu alcool pentru a îndepărta resturile de lipit. Astfel, toate elementele sunt lipite;
• când toate anvelopele sunt lipite, lipim partea din spate a panourilor: degresați locul viitoarei lipiri, aplicați flux, lipiți, îndepărtați reziduurile de lipire. Pentru ca conexiunea să fie serială, prima magistrală (pe primul element al primei benzi) trebuie să iasă de sub ea, pe a doua - să fie deasupra, pe a treia - să iasă din nou de jos etc.;
• când toate elementele sunt lipite (asamblate în benzi), se procedează la degresarea sticlei, pe care sunt apoi așezate, fără a uita să lase o distanță de 0,5 până la 1 cm între rânduri;
• când toate fotocelulele sunt lipite, este rândul să le lipim pe cadru, pentru care se aplică o picătură de etanșant siliconic pe reversul fiecăruia dintre elemente, ceea ce va asigura o lipire fiabilă. După atașarea elementelor pe sticlă, acestea verifică curentul, precum și supraîncălzirea panourilor. Dacă există, este mai bine să le înlocuiți;
• după terminarea lucrărilor, este imperativ să le înfășurați cu o înfășurare pentru un cablu din cupru, care le va conecta între ele. Îl poți lipi cu același etanșant;
• rămâne puțin înainte de sfârșitul lucrării - pentru a sigila elementele, pentru care sunt acoperite cu silicon. Destul de două cutii de 300 de mililitri. Dificultatea pentru mulți apare din distribuția sa uniformă, deoarece siliconul este destul de gros. După aplicare, ar trebui să dureze cel puțin 8 ore;
• se recomandă testarea panoului solar înainte de sigilare pentru a vă asigura că lipirea este de înaltă calitate. Dacă posibilitățile financiare permit, compușii pot fi utilizați în loc de etanșant ieftin. Mai întâi, fixează sistemul de-a lungul marginilor, apoi în mijloc. Umpleți spațiul dintre „panglicile” fotocelulelor. Adăugând lac acrilic la etanșant, acoperiți partea din spate cu amestecul.
• Filmul 751, destinat lipirii aplicațiilor pe mașinile de publicitate, este de asemenea potrivit). Este necesar să așezați filmul uniform, deoarece. nimic nu poate fi schimbat mai târziu. Dacă nu se află plat, filmul nu trebuie rupt, deoarece. fotocelulele sunt sparte. Foarte atent, indepartand treptat stratul de pe film, acesta se indrepta de la mijloc spre margini, usor apasand;
• plăcile sunt atașate de cadru cu șuruburi situate pe șine.

Un astfel de design pe vreme însorită va putea produce 70-85 de wați pe oră.

Umplere cu silicon

Acest lucru poate fi considerat terminat asamblare la domiciliu baterie solara. Odată cu apariția lui în casă, obțineți energie ecologică, care reduce consumul de energie din surse tradiționale care au un efect negativ asupra mediului și sunt dăunătoare sănătății.

Video: Cum să faci un panou solar acasă

Cum se folosește folie

Folia poate fi folosită și pentru a crea o sursă de energie, cu toate acestea, va furniza puțină energie. Este potrivită folie simplă, de 45 cm pătrați, trebuie spălată în apă cu săpun pentru a îndepărta orice grăsime. Iată un ghid pas cu pas:

1. Folosind pielea, înlăturăm orice fel de coroziune.
2. Punem o foaie de folie pe un aragaz electric cu o putere de 1,1 kW si incalzim pana cand pe ea apar pete portocalii-rosii. Dacă sunt încălzite în continuare, petele se vor înnegri, ceea ce va indica formarea de oxid de cupru.
3. Continuam sa incalzim inca 30 de minute pentru ca pelicula de oxid sa devina grosimea dorita. Opriți arzătorul și lăsați foaia să se răcească. Răcindu-se încet, oxidul începe să se îndepărteze. Sub jet de apă, îndepărtam oxidul rămas fără a îndoi sau deteriora foaia și un strat subțire de oxid.
4. Din nou, tăiați aceeași bucată de folie - de dimensiunea primei.
5. Luăm o sticlă de plastic, tăiem gâtul și punem ambele bucăți acolo, fixându-le cu cleme. Acestea trebuie poziționate astfel încât să nu se conecteze. Pe piesa pe care am încălzit-o, tragem un terminal negativ, iar pe al doilea - unul pozitiv.

Se toarnă soluția salină în sticlă, astfel încât să rămână aproximativ 2,5 cm până la marginea electrozilor.

Diagrama panoului solar din folie

Bateria pentru dăruire este gata.

Desigur, un astfel de dispozitiv de casă nu este suficient pentru a oferi o locuință, dar poate fi folosit pentru a reîncărca mici aparate electrice sau ca sursă de alimentare radio.

Baterie solară: cum funcționează

După ce Einstein a descris efectul fotoelectric, întreaga simplitate a unui astfel de fenomen fizic aparent complex a fost dezvăluită lumii. Se bazează pe o substanță ai cărei atomi individuali sunt într-o stare instabilă. Când sunt „bombardați” de fotonii luminii, electronii sunt scoși din orbită - acestea sunt sursele curente.

Timp de aproape o jumătate de secol, efectul fotoelectric nu a avut nicio aplicație practică dintr-un motiv simplu - nu a existat o tehnologie pentru obținerea de materiale cu o structură atomică instabilă. Perspectivele cercetărilor ulterioare au apărut abia odată cu descoperirea semiconductorilor. Atomii acestor materiale fie au un exces de electroni (n-conductivitate), fie se confruntă cu o lipsă a acestora (p-conductivitate). Când se utilizează o structură cu două straturi cu un strat de tip n (catod) și un strat de tip p (anod), „bombardarea” fotonilor de lumină scoate electronii din atomii stratului n. Părăsind locurile lor, ei se grăbesc spre orbitele libere ale atomilor stratului p și apoi se întorc la pozițiile inițiale prin sarcina conectată.Probabil, fiecare dintre voi știe că mișcarea electronilor într-un circuit închis este un curent electric. Dar este posibil ca electronii să se miște nu datorită câmpului magnetic, ca în generatoarele electrice, ci datorită fluxului de particule de radiație solară.

Panoul solar funcționează datorită efectului fotoelectric, care a fost descoperit la începutul secolului al XIX-lea.

Generarea de electricitate în semiconductori depinde direct de cantitatea de energie solară, astfel încât fotocelulele nu sunt doar instalate în aer liber, ci încearcă și să-și orienteze suprafața perpendicular pe razele incidente. Și pentru a proteja celulele de deteriorarea mecanică și influențele atmosferice, acestea sunt montate pe o bază rigidă și protejate cu sticlă de sus.

Caracteristicile celulei foto

Principiul de funcționare al generatorului se bazează pe proprietățile unor materiale sub influența luminii pentru a produce electroni. Au fost dezvoltate mai multe tipuri de panouri care conțin siliciu:

Monocristalinele sunt cele mai rigide, grele, casante. Cu o eficiență ridicată, cel puțin 14%, analogii moderni sunt mai puternici, randamentul este de până la 35%.

Policristalinul este mai puternic decât omogen, mai ușor, mai puternic. În ceea ce privește puterea și proprietățile, acestea sunt inferioare monocristalelor: eficiența panoului nu este mai mare de 9%, durata de viață este de 20 de ani.

Pe de altă parte, cristalele orientate diferit produc electroni sub lumină împrăștiată:

• în condiții de umbrire;
• mediu noros;
• amurg.

Amorf - flexibil, cu peliculă subțire, ușor. Eficienta de pana la 100%, durata de viata de cel putin 15 ani.

În funcție de gradul de iluminare, un ordin de mărime mai scump decât monocristalin. Usor de montat, rezistent.Sunt cusute pe genți, rucsacuri, veste, folosite la reîncărcarea gadgeturilor.

Pentru generatoarele solare de uz casnic, se folosesc primul și al doilea, al treilea va plăti prea mult timp. Este mai bine să asamblați traductorul din panouri de tip B - acestea sunt traductoare cu mici defecte: margini ciobite, zgârieturi.

Ele nu afectează calitatea generatorului finit. Panourile marcate cu „B” sunt de 2-3 ori mai ieftine decât omologii de primă clasă.

Întrerupătoare de circuit

În circuitul unei centrale solare, ca și în circuitul oricărei alte surse puternice de energie electrică, este necesar să se instaleze protecție împotriva scurtcircuitelor. În primul rând, automatele sau fuzibilele trebuie să protejeze cablurile de alimentare din care provin bateriile la invertor.

Leo2
Utilizator FORUMHOUSE

Dacă închide ceva în invertor, atunci nu este departe de foc. Una dintre cerințele pentru sistemele de baterii este prezența unui întrerupător DC sau a unei legături fuzibile pe cel puțin unul dintre fire și cât mai aproape de bornele bateriei.

În plus, protecția este plasată în circuitul bateriei și controlerului. De asemenea, nu trebuie să neglijați protecția unor grupuri individuale de consumatori (consumatori de curent continuu, aparate electrocasnice etc.). Dar aceasta este deja o regulă pentru construirea oricărui sistem de alimentare cu energie.

Mașina instalată între baterie și controler trebuie să aibă un mare marja curentă rateuri. Cu alte cuvinte, protecția nu ar trebui să funcționeze accidental (atunci când sarcina crește). Motiv: dacă se aplică tensiune la intrarea controlerului (de la SB), atunci în acest moment bateria nu poate fi deconectată de la acesta. Acest lucru poate duce la defecțiunea dispozitivului.

Proces de construire pas cu pas

Pentru a construi un panou veți avea nevoie de:

• Colțuri din aluminiu.
• Placaj, plăci de fibre sau PAL.
• Etanșant.
• Strat de protecție transparent (plexiglas sau sticlă cu conținut scăzut de fier, călită).
• Panouri solare.
• Autobuz pentru lipirea SE (ideal) sau o împletitură dintr-un fir, un fir.
• Cablu.
• Şurubelniţă.
• Șuruburi autofiletante, colțuri și alte feronerie.
• Ferăstrău pentru metal.

Ansamblu cadru

Când ați decis ce dimensiune ar trebui să aibă panoul, decupați un șablon din carton, așezați elemente de silicon pe el, lăsând un spațiu între ele de 3-5 mm. Siliciul este un material foarte fragil, acest gol este necesar pentru ca plăcile să nu se crape în timpul încălzirii și răcirii. Apoi tăiați șablonul la dimensiune și treceți la asamblarea cadrului de aluminiu. Puteți suprapune sau încordați părțile, dar pentru acestea din urmă trebuie să tăiați materialul la 45 de grade, pentru aceasta este convenabil să folosiți o cutie de oglindă. Nu uitați să lipiți geamul de protecție înainte de a monta panoul solar.

Lipirea plăcilor

Pe reversul plăcilor se aplică un strat de metal de culoare argintie. Poate fi conservat cu flux acid. Pre-cotiți firul sau autobuzul. Autobuzul este un conductor plat. Dacă acest lucru nu este disponibil, puteți utiliza o împletitură de cablu sau un fir subțire.

Apoi, trebuie să aplicați fluxul pe stratul de metal pe silicon cu o perie, ungeți o picătură de lipit cu mișcări rapide ale fierului de lipit, când suprafața devine mai uniformă și mai strălucitoare - contactul este cositorit. Unii folosesc un creion flux. Nu am încercat, dar par să funcționeze bine. Solder POS-61 - potrivit pentru lipire. Conectarea plăcilor în serie crește tensiunea de ieșire, conectarea grupurilor în paralel crește curentul de ieșire.

Există două recomandări aici:

1. Nu supraîncălziți! Pentru a nu deteriora placa și contactul, nu puteți zăbovi mult timp cu un fier de lipit, pentru aceasta aveți nevoie de un fier de lipit cu o putere de 30 până la 60 W, cu un vârf cu căldură intensă (adică mai gros). ).
2. Nu te despărți! Plăcile sunt foarte subțiri și fragile. În timpul lipirii, așezați plăcile pe carton moale gros, spumă de polistiren, penofol, o cârpă, la final. Acest lucru va reduce probabilitatea de așchiere la apăsarea cu un fier de lipit sau la întoarcerea elementelor.

În plus, trebuie să instalați o diodă Schottky. Dacă doriți să evitați curentul invers de la baterie pe timp de noapte, atunci poate fi instalată o diodă între baterie și baterie. Producătorii nu pun deloc diode.

Asamblare panou

Capacul din spate poate fi din plastic, placaj și alte materiale de tablă. Faceți găuri în zona sa pentru circulația aerului, în timp ce toate conexiunile electrice trebuie umplute cu material de etanșare pentru a evita coroziunea. După asamblare, este necesar să-l instalați pe o structură staționară de susținere. Este mai bine să asigurați posibilitatea de a regla unghiul de înclinare - acest lucru va ajuta la obținerea unei puteri optime în diferite anotimpuri, ajustând poziția sub soare.

Cutii de aluminiu ca producător de energie termică

O versiune mai serioasa a bateriei este un sistem de transformare a energiei solare in energie termica.Se bazeaza pe cutii de aluminiu din diverse bauturi. Pentru o singură instalare, vor fi necesare aproximativ 170-240 de piese.

Secvența de instalare constă din mai multe etape:

• spălarea temeinică a borcanelor;
• tăierea părții de sus și de jos;
• module de conectare sub formă de țevi cu lipici;
• vopsit borcane cu vopsea neagra pentru a atrage mai bine energia solara;
• asamblarea corpului panoului (lemnul este ideal);
• așezarea materialului de folie pe substratul cadrului (este mai bine să se folosească cu un strat izolator, cum ar fi izolon);
• fixarea țevilor de conserve cu amplasare paralelă;
• așezarea plexiglasului deasupra modulelor, etanșarea rosturilor.

În etapa finală, este conectat un ventilator de tip aer. Acesta asigură deplasarea lichidului de răcire în sistem. Un astfel de generator nu produce energie electrică, dar într-o iarnă caldă va reduce semnificativ costul încălzirii camerei.

În ciuda prezenței diverselor subtilități în procesul tehnologic, pentru a monta un solar baterie DIY din mijloace improvizate este disponibilă tuturor celor care sunt familiarizați cu elementele de bază ale fizicii. Principalii asistenți în această problemă sunt literatura tehnică și sfaturile experților care își împărtășesc de bunăvoie propria experiență pe forumuri.

Fezabilitatea unui panou solar de casă

Înțelegerea acestor proprietăți fizice ale siliciului vă va ajuta să vă construiți propriul panou solar. Pentru a începe, trebuie să vă pregătiți.

În orice caz, o sursă de rezervă de energie electrică este întotdeauna solicitată. Mai mult, costul unui kilowatt solar este semnificativ mai mic decât electricitatea tradițională. Desigur, mulți oameni doresc să cumpere și să instaleze panouri solare fabricate din fabrică. Prețul întregului set de echipamente pentru o centrală electrică acasă sperie. Prin urmare, întrebarea este foarte relevantă - cum să asamblați singur un panou solar?

O abordare mai competentă este calcularea cantității de energie generată de un modul:

W = k*Pw*E/1000

Unde:

• E este cantitatea de insolație solară pentru o perioadă de timp cunoscută;
• k - coeficientul de formare vara - 0,5, iarna - 0,7;
• Pw este puterea unui dispozitiv.

Pe baza consumului total de energie planificat și a datelor calculate, se calculează consumul total de energie electrică.

Acum, dacă rezultatul este împărțit la performanța estimată a unei fotocelule, în final obținem numărul necesar de module.

Concluzie

Produsele de casă, cum ar fi o baterie solară de casă, reprezintă o sarcină serioasă care, pe lângă costurile financiare și de timp, va necesita și cunoștințe minime despre elementele de bază ale ingineriei electrice. Dar dacă există o dorință și perseverență, cineva poate fi destul de sigur de succesul întrebării adresate.

În orice caz, utilizarea radiației solare promite mari perspective. Statisticile ne spun că 4,2 kWh de energie solară pe zi cade pe 1 m2 din suprafața pământului! Și asta echivalează cu economisirea de aproape un baril de țiței pe an. Deci putem spune cu încredere că viitorul aparține energiei alternative.