Fotó kézikönyv: DIY napelem lépésről lépésre. Csináld magad napelem, gyártása és összeszerelése

A villamos energia alternatív energiaforrásokból történő beszerzése nagyon költséges vállalkozás. Például a használatával napenergia Ha kész felszerelést vásárol, jelentős összeget kell költenie. De manapság már saját kezűleg is össze lehet szerelni napelemeket egy nyaralóhoz vagy magánházhoz kész napelemekből vagy más rendelkezésre álló anyagokból. És mielőtt elkezdené a vásárlást szükséges alkatrészeketés egy szerkezet megtervezésekor meg kell érteni, mi is az a napelem és működési elve.

Napelem: mi ez és hogyan működik?

Azoknak, akik először szembesülnek ezzel a feladattal, azonnal kérdéseik vannak: „Hogyan szereljünk össze egy napelemet?” vagy „Hogyan készítsünk napelemet?” De miután tanulmányozta az eszközt és működési elvét, a projekt végrehajtásával kapcsolatos problémák maguktól eltűnnek. Végtére is, a tervezés és a működési elve egyszerű, és nem okozhat nehézséget az áramforrás otthoni létrehozása során.

Napelemes akkumulátor(ÜLT) - Ezek a nap által kibocsátott energia elektromos energiává alakító fotovoltaikus átalakítói, amelyek egy sor elem formájában kapcsolódnak egymáshoz, és védőszerkezet . Átalakítók - szilíciumból készült félvezető elemek egyenáram előállítására. Három típusban készülnek:

• monokristályos;
• polikristályos;
• Amorf (vékony film).

A készülék működési elve azon alapul fotoelektromos hatás. A fotocellákra eső napfény kiüti a szabad elektronokat a szilíciumlapka minden egyes atomjának utolsó pályájáról. Mozgó nagy mennyiség szabad elektronok keletkeznek az akkumulátor elektródái között D.C.. Ezután váltakozó árammá alakítják át az otthon villamosítására.

Fotocellák kiválasztása

A kezdet előtt tervezési munka Ahhoz, hogy otthoni panelt hozzon létre, háromféle napenergia-átalakító közül kell választania. A megfelelő elemek kiválasztásához ismernie kell azok műszaki jellemzőit:

• Monokristályos. Ezeknek a lemezeknek a hatásfoka 12-14%. Azonban érzékenyek a bejövő fény mennyiségére. A könnyű felhők jelentősen csökkentik a termelt villamos energia mennyiségét. Élettartam akár 30 év.
• Polikristályos. Ezek az elemek 7-9%-os hatásfok elérésére képesek. De nem befolyásolja őket a megvilágítás minősége, és képesek ugyanannyi áramot szolgáltatni felhős, sőt felhős időben. Működési idő - 20 év.
• Amorf. Rugalmas szilíciumból készült. Körülbelül 10%-os hatékonyságot produkálnak. A megtermelt villamos energia mennyiségét nem csökkenti az időjárás minősége. A drága és összetett gyártás azonban megnehezíti a beszerzésüket.

Az SB saját készítéséhez vásárolhat B típusú konvertereket (második fokozat). Ezek közé tartoznak a kisebb hibás elemek, még ha egyes alkatrészeket is cserélnek, az akkumulátorok ára 2-3-szor alacsonyabb lesz, mint a piaci ár, ennek köszönhetően pénzt takarít meg.

Egy magánlakás alternatív energiaforrásból származó villamos energiával való ellátásához az első két típusú lemez a legalkalmasabb.

Helyszín kiválasztása és tervezése

Jobb az elemeket a következő elv szerint elhelyezni: minél magasabb, annál jobb. Kiváló hely lenne a ház teteje, nem árnyékolják be a fák vagy más épületek. Ha a padlók kialakítása nem teszi lehetővé, hogy elbírja a telepítés súlyát, akkor a helyet a dacha területén kell kiválasztani, amely a legtöbb napsugárzást kapja.

Az összeszerelt paneleket olyan szögben kell elhelyezni, hogy a napsugarak lehetőleg merőlegesen estek a szilícium elemekre. Az ideális megoldás az lenne, ha a teljes telepítést a nap irányába állíthatja.

Saját akkumulátor készítése

Nem tudja majd napelemről 220 V-os árammal ellátni otthonát, nyaralóját, mert... egy ilyen akkumulátor méretei óriásiak lesznek. Az egyik lemez 0,5 V feszültségű elektromos áramot hoz létre. A legjobb megoldás a 18 V névleges feszültségű SB. Ez alapján számítjuk ki. szükséges mennyiség fotocellák a készülékhez.

Keret összeszerelés

Először is egy házi készítésű napelemre van szükség védőkeret (ház). Készíthető 30x30 mm-es alumínium sarkokból vagy otthoni fa tömbökből. Használata fém profil Az egyik polcon egy letörést eltávolítanak egy reszelővel 45 fokos szögben, és a második polcot ugyanabban a szögben vágják le. A megmunkált végekkel a kívánt méretre vágott keretrészeket azonos anyagú négyzetek segítségével csavarják össze. A kész keretre szilikon segítségével védőüveget ragasztanak.

Forrasztólapok

Az elemek otthoni forrasztásakor ezt tudnia kell a feszültség növelésére csatlakoztatni kell szekvenciálisan, és számára az áramerősség növelése - párhuzamos. A kovakő lemezeket az üvegre helyezik úgy, hogy mindkét oldalon 5 mm-es rést hagynak közöttük. Ez a rés azért szükséges, hogy csillapítsa az elemek esetleges hőtágulását felmelegedéskor. A konvertereknek két sávja van: az egyik oldalon " plusz", másikkal - " mínusz" Minden alkatrész sorba van kötve egyetlen áramkörbe. Ezután a vezetőket a lánc utolsó elemeiből egy közös buszra hozzák.

Az eszköz éjszakai vagy felhős időben történő önkisülésének elkerülése érdekében a szakértők azt javasolják, hogy a „középső” pontból szereljenek fel egy 31DQ03 Schottky diódát vagy analógot az érintkezőre.

A forrasztási munka befejezése után multiméterrel ellenőrizze a kimeneti feszültséget, amelynek 18–19 V-nak kell lennie, hogy egy magánházat teljes mértékben ellássa elektromos árammal.

Panel összeszerelés

Ezután a forrasztott átalakítókat a kész házba helyezzük Minden kovakő elem közepére szilikon kerül fel, és a tetején farostlemez hátlap borítja, hogy rögzítse őket. Ezt követően a szerkezetet fedéllel lezárják, és minden csatlakozás tömítőanyaggal vagy szilikonnal van lezárva. A kész panelt tartóra vagy keretre kell felszerelni.

Napelemek hulladék anyagokból

Amellett, hogy vásárolt fotocellákból SB-ket szerelnek össze, összeszerelhetők olyan hulladék anyagokból, amelyekkel minden rádióamatőr rendelkezik: tranzisztorok, diódák és fólia.

Tranzisztoros akkumulátor

Ezekre a célokra a legalkalmasabb alkatrészek KT típusú tranzisztorok vagy P. Belülük egy meglehetősen nagy szilícium félvezető cella, villamos energia termeléséhez szükséges. A szükséges számú rádióalkatrész kiválasztása után le kell vágnia róluk a fém fedelet. Ehhez be kell szorítani egy ollóba, és fémfűrésszel óvatosan le kell vágni a felső részt. Belül egy lemez látható, amely fotocellaként fog szolgálni.

Tranzisztor akkumulátorhoz lefűrészelt kupakkal

Mindegyik résznek három érintkezője van: alap, emitter és kollektor. Az SB összeszerelésénél a legnagyobb potenciálkülönbség miatt kollektor csomópontot kell választani.

Az összeszerelést sík síkon végezzük bármilyen dielektromos anyagból. A tranzisztorokat külön soros áramkörökbe kell forrasztani, és ezek a láncok viszont párhuzamosan csatlakoztassa.

A kész áramforrás kiszámítása a rádióalkatrészek jellemzőiből végezhető el. Egy tranzisztor 0,35 V feszültséget és 0,25 μA zárlati áramot hoz létre.

Dióda akkumulátor

Diódákból készült napelem D223B valójában elektromos áram forrásává válhat. Ezeknek a diódáknak van a legmagasabb feszültségű, és festékkel bevont üvegházban készülnek. Kimeneti feszültség késztermék kiszámítható, hogy egy dióda a napon 350 mV-ot generál.

1. Helyezze a szükséges számú rádiókomponenst egy edénybe, töltse fel acetonnal vagy más oldószerrel, és hagyja állni néhány órán keresztül.
2. Ezután el kell venni a tányért a megfelelő méret attól nem fém anyagés készítsen jelöléseket a tápegység alkatrészeinek forrasztásához.
3. Ha átázott, a festék könnyen lekaparható.
4. Multiméterrel felfegyverkezve, napon vagy villanykörte alatt meghatározzuk a pozitív érintkezőt és meghajlítjuk. A diódák függőlegesen vannak forrasztva, mert Ebben a helyzetben a kristály a legjobban a napenergiából termel villamos energiát. Ezért a kimeneten kapjuk maximális feszültség, amelyet a napelem generál majd.

Az áramforrás a fent leírt két módszer mellett fóliából is összeállítható. szerint készült házi napelem akkumulátor lépésről lépésre utasításokat Az alábbiakban ismertetett, képes lesz áramot szolgáltatni, bár nagyon alacsony teljesítményű:

1. A házi készítéshez szüksége lesz rézfólia terület 45 nm. lásd a vágott darabot szappanos oldat zsír eltávolítására a felületről. Szintén tanácsos kezet mosni, nehogy zsírfoltok maradjanak.
2. Emery szükséges távolítsa el az oxid védőfóliátés bármilyen más típusú korrózió a vágási síktól.
3. A legalább 1,1 kW teljesítményű elektromos tűzhely égőjére fóliát helyezünk, és addig melegítjük, amíg vörös-narancssárga foltok képződnek. További melegítéssel a keletkező oxidok réz-oxiddá alakulnak. Ezt bizonyítja a darab felületének fekete színe.
4. Az oxid képződése után a melegítést folytatni kell 30 percen belül hogy megfelelő vastagságú oxidfilm képződjön.
5. A pörkölés leáll, és a lap a tűzhellyel együtt lehűl. Lassú hűtéssel a réz és az oxid vele hűl különböző sebességgel, aminek köszönhetően az utóbbi könnyen lehámozható.
6. Alatt folyóvíz az oxidmaradványokat eltávolítjuk. Ebben az esetben ne hajlítsa meg a lapot, és ne tépje le mechanikusan az apró darabokat, hogy ne sérüljön meg vékonyréteg oxidok
7. Egy második lapot az első méretére vágunk.
8. Egy 2-5 literes műanyag flakonba helyezzünk két darab fóliát levágott nyakkal. Rögzítse őket aligátorkapcsokkal. Ezeket úgy kell elhelyezni, hogy azok nem csatlakozott.
9. A megmunkált darabhoz egy negatív, a második darabhoz pedig egy pozitív kapocs csatlakozik.
10. Az edénybe sóoldatot öntünk. Övé a szintnek 2,5 cm-rel az elektródák felső széle alatt kell lennie. A keverék elkészítéséhez 2-4 evőkanál só(a palack térfogatától függően) kis mennyiségű vízben oldjuk fel.

Nem minden napelem alkalmas nyaraló vagy magánlakás áramellátására alacsony teljesítménye miatt. De tápforrásként szolgálhatnak rádiókhoz vagy kis elektromos készülékek töltéséhez.

Videó a témáról

Valójában nem olyan nehéz otthon napelemet készíteni. Elég, ha a szükséges alkatrészeket és a megfelelő eszközöket felhalmozza. És a legfontosabb dolog, ami ezekhez a célokhoz szükséges, természetesen maguk a fotocellák. Végül is ezek képezik az alapját minden elektromos áramot előállító fotopanelnek.

Anyagok

A fotocellák beszerzésének két módja van: vásárolja meg, vagy vegye ki a régi termékekből. BAN BEN az utóbbi eset A napenergiával működő kerti lámpákat általában szétszedik alkatrésznek. Régi számológépeket is használnak, de ne feledje, hogy fotocelláik teljesítménye rendkívül alacsony. Ezért, ha nem szeretne új fotocellákat vásárolni (vagy keresni a szaküzletekben), akkor A legjobb döntés– kerti lámpások.

De érdemes megfontolni, hogy az üzletek olyan cellákat árulnak, amelyekhez már forrasztott vezetők vannak, ami végső soron jelentős idő- és erőfeszítés-megtakarítást eredményez alacsony költségek mellett. Ezenkívül a készletekben a fotocellák már paraméterek szerint vannak rendezve, és ez lehetővé teszi a saját kezűleg összeállított jövőbeli panel kimeneti adatainak előre történő pontos kiszámítását.

Vásárláskor válasszon A, vagy legalább B osztályú elemeket. Ezek a szilíciumcellák első és második osztálya. Az A osztály a legjobb minőségű, hibamentes sejteket jelenti, a B osztály a kisebb mikrohibás sejteket jelenti. A B-sejtek lényegesen olcsóbbak, és teljesítményük sem sokkal alacsonyabb. Ezért, ha pénzt szeretne megtakarítani, figyeljen rájuk, elég lesz az otthonában.

Ezenkívül a napelemes akkumulátor önszereléséhez összekötő elemekre, más szóval vékony ezüstözött vezetékekre van szükség, amelyek az összes fotocellát egybe kötik. Szüksége lesz még forrasztóberendezésre (és jó munkakészségre, mivel a szilíciumcellák forrasztása nagyon munkaigényes és összetett feladat).

És végül, szüksége van egy tartós hordozóra, amelyen a fotocellák lesznek, szilikon tömítő tömítésükre és diódákra (Schottky-diódákra), hogy „blokkoló hatást” hozzanak létre az áramkörben. Más szóval annak biztosítása, hogy a napelemben ne keletkezzenek fordított áramok, amikor a cellák felülete elsötétül.

Összeszerelés

Első szakasz – fotocellák forrasztása. Vagy saját magának kell teljesen forrasztania a vezetőket a cellákhoz, ami hosszú és munkaigényes munkával jár, és egyes elemek megsérülhetnek (nagyon törékenyek és azonnal megrepednek a forrasztópákával történő túlmelegedéstől) . Vagy elég lesz egyszerűen csatlakoztatni a cellák vezetőit egymáshoz a kiválasztott séma szerint. Házi készítésű napelem összeállítható a szerint különféle sémák, minden a kívánt kimeneti paraméterektől és a kiválasztott fotocellák kezdeti adataitól függ. Mellesleg, amikor saját maga forrasztja a szilíciumelemeket, ne feledje, hogy soha ne rakja őket egymásra, mivel a törékeny elemek megrepednek a súly alatt.

Második lépés – a fotocellák elhelyezése az aljzaton. A hozzájuk forrasztott vezetőkkel ellátott fotocellákat átlátszó edzett üvegre helyezik, és a diagramnak megfelelően csatlakoztatják. Ezeket először lefelé fordítva kell elhelyezni (az üvegen), másodszor pedig körülbelül 5 mm-es távolsággal. Erre azért van szükség, hogy kompenzálja a napelemek hőtágulását/összehúzódását, és lehetővé teszi számunkra, hogy olyan napelemet állítsunk elő, amely nem kevésbé hatékonyan fog működni, mint gyári társai. Forrasztáskor a legkülső fotocellákat a sínekre rögzítik (egyébként vastagabb vezetők kész készletek ezek is jelen vannak), megjelenik az elemek „plusz” és „mínusz” jelzése.

Harmadik szakasz - a forrasztási csatlakozások ellenőrzése. Az akkumulátor áramkör szerinti összeszerelése után (ne feledkezzünk meg a Schottky blokkoló diódákról sem!) ellenőriznie kell a működőképességét és értékelnie kell a teljesítményét. Ha bármilyen hibát észlel, azonnal meg kell szüntetni (még akkor is, ha ez a panel visszaszerelését igényli). Ellenkező esetben egyszerűen nem lehet olyan napelemet készíteni, amely normálisan működik.

Negyedik szakasz – tömítés. Itt több lehetőség is van. Először rögzítheti az elemeket tömítőanyaggal a szélek mentén és középen (hogy ne mozduljanak el), majd töltse ki a köztük lévő réseket. Vagy használhat speciális öntőanyagot a napelemekhez (szaküzletekben is értékesítik).

Ez a vegyület egy kétkomponensű készítmény, amelyet közvetlenül felhasználás előtt kell felhordani és óvatosan ecsettel felvinni a fotocellákra. Kikeményedés után abszolút sík, tömített és rendkívül tartós felületet képez. Ha otthon használ egy ilyen keveréket, akkor még csak hátlapot sem kell készítenie a fotópanelhez (ha a panelt például erkélyen kívánja használni).

Opcionális felszerelés

A napelemek saját kezű készítése valójában nem ér véget az összeszerelés befejezésével. Hiszen a kapott energiát fel kell használni. Ehhez további felszerelésekre lesz szükség, különösen akkumulátorokra és töltésvezérlőkre. Az akkumulátor a töltés tárolásához és éjszakai vagy felhős időben történő használatához szükséges. A vezérlő a töltési folyamat szabályozásához és a túltöltés vagy a mélykisülés megakadályozásához szükséges.

Ami a felhasználást illeti, jobb, ha egy gazdaságos 12 voltos terhelést csatlakoztat egy saját összeszerelésű napelemhez. Ebben az esetben nincs szükség inverterre az egyenáram váltóárammá alakításához. Egy otthoni napelemről táplálhatja pl. LED háttérvilágítás vagy energiatakarékos izzók.

Valójában otthon is elkészíthet egy teljes értékű napelemet, a lényeg, hogy előre kiszámolja, hány fogyasztót fog táplálni, és válassza ki a megfelelő számú fotocellát. Azt is mérlegelnie kell, hogy hová helyezze be az akkumulátort, hogy a leghatékonyabban tudjon fotoáramot generálni.

Tartalom:

Kényelmes életkörülmények biztosítása modern apartmanokés a magánházak nem nélkülözhetik elektromos energia, melynek igénye folyamatosan növekszik. Ennek az energiahordozónak az árai azonban kellő rendszerességgel emelkednek. Ennek megfelelően nő a lakásfenntartás összköltsége. Ezért a barkácsolt napelem egy magánlakásba, másokkal együtt, egyre fontosabb alternatív források elektromosság. Ez a módszer lehetővé teszi egy objektum energiafüggetlenné tételét folyamatosan emelkedő árak és áramkimaradások mellett.

A napelemek hatékonysága

Probléma autonóm tápegység a magánlakásokban használt készülékek és berendezések már régóta fontolóra vették. Az egyik alternatív energiaellátási lehetőség a napenergia, amely modern körülmények között megtalált széles körű alkalmazás a gyakorlaton. Az egyetlen tényező, amely kétségeket és vitákat okoz, a napelemek hatékonysága, amely nem mindig váltja be a hozzá fűzött reményeket.

A napelemek teljesítménye közvetlenül függ a napenergia mennyiségétől. Így az akkumulátorok azokban a régiókban lesznek a leghatékonyabbak, ahol napsütéses napok uralkodnak. Még be is ideál Az akkumulátor hatékonysága mindössze 40%, és valós körülmények között ez az érték sokkal alacsonyabb. Egyéb állapot normál működés abban rejlik, hogy jelentős területek állnak rendelkezésre az autonóm telepítéséhez napelemes rendszerek. Ha azért Kúria Ez nem komoly probléma, de a lakástulajdonosoknak számos további műszaki problémát kell megoldaniuk.

Kialakítás és működési elv

A napelemek működése a fotocellák azon képességén alapul, hogy a napenergiát elektromos energiává alakítják át. Mindezt egy többcellás mező formájában gyűjtik össze, egyesítve közös rendszer. A napenergia hatása minden egyes cellát elektromos áramforrássá változtat, amelyet összegyűjtenek és akkumulátorokban tárolnak. Egy ilyen mező teljes területének mérete közvetlenül befolyásolja a teljes eszköz teljesítményét. Vagyis a fotocellák számának növekedésével a megtermelt villamos energia mennyisége is ennek megfelelően nő.

Ez nem jelenti azt, hogy a szükséges mennyiségű villamos energia csak nagyon nagy területeken állítható elő. Sok olyan kis háztartási készülék létezik, amely napenergiát használ – számológépek, zseblámpák és egyéb eszközök.

Modernben vidéki házak Egyre népszerűbbek a napelemes világítóberendezések. Ezek az egyszerű és gazdaságos eszközök világítanak kerti utak, teraszok és egyéb szükséges helyek. Éjszaka a napsütésben napközben tárolt áramot használják fel. Az energiatakarékos lámpák használata lehetővé teszi a felhalmozott villamos energia hosszú időn keresztül történő fogyasztását. Az energiaellátás főbb problémáinak megoldása más, több eszköz segítségével történik erős rendszerek lehetővé téve megfelelő mennyiségű villamos energia előállítását.

A napelemek fő típusai

Mielőtt elkezdené a napelemek saját készítését, javasoljuk, hogy ismerkedjen meg azok fő típusaival, hogy kiválaszthassa magának a legmegfelelőbb lehetőséget.

Valamennyi napenergia átalakító fóliára és szilíciumra van felosztva, szerkezetüknek megfelelően tervezési jellemzők. Az első opciót a vékonyfilmes akkumulátorok képviselik, ahol az átalakítók felhasználásával készült film formájában készülnek speciális technológia. Ezeket a szerkezeteket polimer szerkezeteknek is nevezik. Bármilyen elérhető helyre felszerelhetők, azonban sok helyigényük és alacsony együtthatójuk van hasznos akció. Már az átlagos felhőzet is 20%-kal csökkentheti a filmes eszközök hatékonyságát.

A szilícium akkumulátorok három típusban kaphatók:

• . A kialakítás számos cellából áll, beépített szilícium konverterekkel. Össze vannak kötve és szilikonnal töltik fel. Könnyen használhatóak, könnyűek, rugalmasak és vízállóak. Az ilyen akkumulátorok hatékony működéséhez azonban közvetlen cselekvésre van szükség napsugarak. A viszonylag magas hatásfok ellenére - felhősödés esetén akár 22%, az áramtermelés jelentősen csökkenhet vagy teljesen leállhat.
• . A monokristályosakhoz képest több konverter van a cellákban elhelyezve. Telepítésüket ben végezték el különböző irányokba, ami még gyenge fényviszonyok mellett is jelentősen növeli a működési hatékonyságot. Ezek az akkumulátorok a legelterjedtebbek, különösen városi környezetben.
• Amorf. Alacsony hatásfokkal rendelkeznek - csak 6%. Felszívódási képességük miatt azonban nagyon ígéretesnek tartják őket fényáram sokszorosa az első két típusnak.

A szóban forgó napelemek összes típusát gyárilag gyártják, így ára továbbra is nagyon magas. Ebben a tekintetben megpróbálhat saját maga készíteni egy napelemet, olcsó anyagok felhasználásával.

Anyagok és alkatrészek kiválasztása napelem gyártásához

A magas költségek miatt autonóm források Mivel a napenergia nem teszi elérhetővé széles körben, a házi kézművesek megpróbálhatják saját kezűleg megszervezni a napelemek gyártását hulladék anyagokból. Emlékeztetni kell arra, hogy az akkumulátor gyártása során lehetetlen beérni csak a rendelkezésre álló anyagokkal. Mindenképpen gyári alkatrészeket kell vásárolni, még ha nem is újak.

A napenergia átalakító több alapelemből áll. Először is, ez maga az akkumulátor egy bizonyos típusú, amelyet fent már tárgyaltunk. Következik az akkumulátorvezérlő, amely az akkumulátorok töltöttségi szintjét szabályozza a fogadással Áramütés. Következő elem olyan akkumulátorok, amelyek elektromosságot tárolnak. Szükséges lesz az egyenáramot váltakozó árammá alakítani. Szóval mindenki házi készítésű Készülékek 220 V-ra tervezett, normálisan fog működni.

Ezen elemek mindegyike szabadon megvásárolható az elektronikai piacon. Ha rendelkezik bizonyos elméleti ismeretekkel és gyakorlati készségekkel, akkor legtöbbjük önállóan összeszerelhető szabványos áramkörök segítségével, beleértve a napelem-vezérlőt is. Az átalakító teljesítményének kiszámításához tudnia kell, hogy milyen célra fogják használni. Ez lehet csak világítás vagy fűtés, valamint a létesítmény igényeinek maradéktalan kielégítése. Ebben a tekintetben kiválasztják az anyagokat és az alkatrészeket.

Ha saját kezűleg készít napelemet, nemcsak a teljesítményt, hanem a hálózat üzemi feszültségét is meg kell határoznia. Az tény, hogy a napenergia hálózatok működhetnek állandó ill váltakozó áram. Ez utóbbi lehetőség előnyösebbnek tekinthető, mivel lehetővé teszi a villamos energia elosztását a fogyasztók számára 15 méternél nagyobb távolságra. Polikristályos elemek használata esetén egytől négyzetméterátlagosan körülbelül 120 wattot érhet el egy óra alatt. Vagyis a havi 300 kW megszerzéséhez napelemekre lesz szükség teljes területtel 20 m2. Ennyit költ hétköznapi család 3-4 főből áll.

Magánházakban és nyaralókban napelemeket használnak, amelyek mindegyike 36 elemet tartalmaz. Egy panel teljesítménye körülbelül 65 W. Egy kis magánházban vagy vidéki házban elegendő 15 panel, amelyek óránként legfeljebb 5 kW elektromos teljesítményt képesek előállítani. Kivégzés után előzetes számításokátalakító lemezek vásárolhatók. Elfogadható a sérült tárgyak vásárlása kisebb hibákkal, amelyek csak érintik kinézet akkumulátorok. Működési állapotban minden elem körülbelül 19 V leadására képes.

Napelemek gyártása

Az összes anyag és alkatrész előkészítése után megkezdheti az átalakítók összeszerelését. Az elemek forrasztásánál 5 mm-en belül tágulási rést kell biztosítani közöttük. A forrasztást nagyon óvatosan és óvatosan kell elvégezni. Például, ha a rekordokon nincs vezeték, akkor kézzel kell forrasztani őket. A munkához egy 60 wattos forrasztópáka szükséges, amelyhez sorba van kötve egy rendes 100 wattos izzólámpa.

Minden lemez sorba van forrasztva egymáshoz. A lemezeket fokozott törékenység jellemzi, ezért ajánlott keret segítségével forrasztani őket. A kiforrasztás során a fényképezőlapokkal együtt diódák kerülnek az áramkörbe, megvédve a fotocellákat a kisüléstől, amikor a fényszint csökken, vagy teljes sötétség áll be. Ebből a célból a panel feleit egyesítik közös busz, ami viszont a sorkapocsra kerül, aminek köszönhetően létrejön a felezőpont. Ugyanezek a diódák védik az akkumulátorokat az éjszakai lemerüléstől.

Az egyik fő feltétel hatékony munkavégzés Az akkumulátorok minden pont és alkatrész kiváló minőségű forrasztása. Az aljzat felhelyezése előtt ezeket a helyeket ellenőrizni kell. Az áramkimenethez kis keresztmetszetű vezetékek használata javasolt, például szilikon szigetelésű hangszórókábel. Minden vezeték tömítőanyaggal van rögzítve. Ezt követően kiválasztják annak a felületnek az anyagát, amelyhez a lemezeket rögzítik. A legtöbb megfelelő jellemzőkkelüvege sokkal jobban átereszti a fényt, mint a karbonát vagy a plexi.

Ha improvizált anyagokból napelemet készít, gondoskodnia kell a dobozról. A doboz általában ebből készül fa gerenda vagy alumínium sarok, ami után üveg kerül benne a tömítőanyagra. A tömítőanyagnak ki kell töltenie az esetleges hiányosságokat, majd teljesen meg kell száradnia. Emiatt a por nem kerül be, és a fényképezőlapok sem szennyeződnek be működés közben.

Ezután egy forrasztott fotocellákkal ellátott lapot helyeznek az üvegre. Meg lehet javítani különböző utak, azonban a legtöbb optimális lehetőségekátlátszó epoxigyantának vagy tömítőanyagnak számítanak. Epoxi gyantával Az üveg teljes felületét egyenletesen lefedjük, majd az átalakítókat ráhelyezzük. Tömítőanyag használata esetén a rögzítést az egyes elemek közepén lévő pontokon kell elvégezni. Az összeszerelés végén egy lezárt tokot kell kapni, amibe a napelemet helyezzük. A kész eszköz körülbelül 18-19 voltot termel, ami teljesen elegendő a töltéshez akkumulátor 12 volton.

Lakásfűtési lehetőség

A házi készítésű napelem-akkumulátor összeszerelése után valószínűleg minden tulajdonos szeretné kipróbálni működés közben. A legfontosabb probléma a ház fűtése, ezért először is ellenőrizni kell a napenergiával történő fűtés lehetőségét.

Fűtésre napkollektorokat használnak. Vákuum elosztó használata napfény hővé alakul. Vékony üvegcsövek folyadékkal vannak megtöltve, amelyet a nap felmelegít, és hőt ad át a tárolótartályba helyezett víznek. Esetünkben ez a módszer nem megfelelő, mert arról beszélünk kizárólag a napenergia elektromos energiává alakításáról szól.

Minden a használt eszköz teljesítményétől függ. Mindenesetre a kazánban lévő víz felmelegítése fogyasztja a kapott energia nagy részét. Ha 100 liter vizet 70-80 fokra melegítünk, akkor ez körülbelül 4 órát vesz igénybe. A 2 kW-os fűtőelemes vízkazán áramfogyasztása 8 kW lesz. Ha óránként 5 kW áramot termel, nem lesz probléma. Ha azonban az akkumulátor területe kevesebb, mint 10 m2, a magánház fűtése lehetetlenné válik.

A napelem több, egy házban összeszerelt fotocella, amelyek árammal látják el a fogyasztót. Maguk a fotocellák is napról napra hozzáférhetőbbé válnak, nagyrészt annak köszönhetően, hogy bent vannak jó minőségű Kínában kezdték gyártani.

Fotocellák kiválasztása napelemhez

1. Polikristály vagy egykristály. Nincs egyértelmű válasz a polikristályos modulok olcsóbbak, de alacsonyabb az energiahatékonyságuk. A legtöbb ipari gyártó a polikristályos napelemeket részesíti előnyben. Ezek egyikét sem gyártják Oroszországban, ezért a com vagy az aliexpress.com oldalon vásárolunk.
2. Dimenzió. Vannak 6x6 (156 x 156 mm), 5x5 (127-127 mm), 6x2 (156 x 52 mm) hüvelyk méretűek. Az utolsókat kellene venni. Az a helyzet, hogy minden fotocella nagyon vékony és törékeny, könnyen eltörik a beépítés során, így kifizetődőbb egy kis fotocellát eltörni. Szintén mint kisebb méret egy elem, annál könnyebben kitölthető az akkumulátor területe.
3. Forrasztott érintkezők. Mindegyik lemez sorba lesz kötve a többivel, így sokat kell dolgoznia a forrasztópákával. A panelekhez forrasztott érintkezők nagyban megkönnyítik ezt a munkát. Sokkal könnyebb lesz az ilyen érintkezőket egy közös buszhoz csatlakoztatni. Ha nincsenek ilyen érintkezők, önnek kell forrasztania őket.

Eszközök és anyagok

Anyagok:

• Alumínium sarok 25x25;
• Csavarok 5x10 mm – 8 db;
• Anyák 5 mm – 8 db;
• Üveg 5-6 mm;
• Ragasztó – tömítőanyag Sylgard 184;
• Ragasztó-tömítőanyag Ceresit CS 15;
• Polikristályos fotocellák;
• Folyasztószer-jelző (gyanta és alkohol keveréke);
• Ezüst szalag fotocellákhoz való csatlakoztatáshoz;
• Gumiabroncs szalag;
• Forrasztás (vékony forrasz kell, mert a túlzott melegítés károsítja a fotocellát);
• Poliuretán hab (habgumi), 3 cm vastag;
• 10 mikron vastag polietilén fólia.

Eszköz:

• Fájl;
• Fémfűrész 18-as pengével;
• Fúró, 5 és 6 mm-es fúrók;
• Nyitott végű csavarkulcsok;
• Forrasztópáka;

Lépésről lépésre fényképezési útmutató

A lehető legrészletesebben leírják, hogyan lehet egy napelemet saját kezűleg összeállítani fotocellákból alumínium kereten.

Reszelje le a sarkokat az alumínium sarok mindkét oldalán 45 fokos szögben.

Vágja le a sarkokat fémfűrésszel 45 fokban. A kényelem érdekében használhat gérvágó dobozt:

A sarok mindkét oldalán a következő mintának kell lennie:

Vágott alumínium sarok

Kapcsokat készítünk a sarkok összekapcsolásához:

A sarkokat a levágott sarkokkal egymáshoz rögzítjük
A sarkot merőlegesen helyezzük el, és jelölünk rajta egy vágási vonalat 4 összekötő sarkot kell kapnia

Minden kapott konzol oldalán megtaláljuk a közepét, és fúrunk egy 6 mm átmérőjű lyukat:

A konzol mindkét oldalának középpontjának megkeresése
Lyuk a zárójelben

Jelölést végzünk a sarokban lévő minden konzolban lévő lyukon keresztül. A későbbi félreértések elkerülése érdekében minden sarkot és zárójelet egy számmal jelölünk:

A lyukak jelölése „helyen”
Számokat teszünk fel, hogy később ne keverjük össze őket

Fúrjon lyukakat a sarokban egy 5 mm-es fúróval, így kell kinéznie:

Lyukak a sarokban

A keretet csavarokkal és anyákkal szereljük össze:

Tömítőanyag segítségével ragassza be az üveget az összeszerelt keretbe:

Az ízületek külső és belső kezelésére szilikont kell használni.

Zsírtalanítsa az üvegfelületet belülről, és helyezze el a fotocellákat képpel lefelé úgy, hogy az érintkező rudak párhuzamosak legyenek:

A fotocellákat szalaggal kösse össze, így a további műveletek során nem esnek szét.

Kösse össze az elemeket az ábra szerint:

Akkumulátorban lévő fotocellák bekötési rajza

A tömítőszerkezet összeszerelése:

1. Vágjon ki egy téglalapot egy poliuretán hablapból, amely mindkét oldalon 1 cm-rel kisebb, mint a keret belső része;
2. Forraszd bele a kapott téglalapot műanyag fólia ragasztószalag vagy forrasztópáka segítségével

A szerkezet a keretbe illeszkedik:

A keret belsejébe habszivacs kerül

A keretet a habgumival együtt megfordítják és eltávolítják. Már csak a kihelyezett és összeragasztott fotocellák maradtak:

Távolítsa el az alumínium keretet
Fotocellák habszivacsra

A Sylgard 184 tömítőanyagot ecsettel kell felvinni a fotocellák teljes felületére, és üvegkerettel fedjük le:

Tömítőanyag fotocellákon
Fedje le a fotocellákat üvegkerettel

A súlyt több órára az üvegre helyezzük, ezalatt a légbuborékokat el kell távolítani:

A buborékok 2-3 óra alatt eltűnnek

12 óra elteltével vegye le a súlyt, és tépje le a habot. Az akkumulátor csatlakoztatásra kész!

Hibák a napelemes akkumulátor saját kezű összeszerelésekor

Néhány tipikus hiba, amelyet akkor követtek el önszerelés panelek, amelyekre szeretnék figyelmeztetni.

• Fából vagy forgácslapból készült vázra szerelés. A saját kezűleg összeszerelt napelem csak akkor térül meg, ha több évig bírja, így a megbízhatatlan faszerkezet biztosan nem alkalmas rá, mert Egy-két éven belül megduzzad és elveszíti alakját. A kialakítás terjedelmes és nehéz, nehéz szállítani és szállítani.
• A Sylgard 184 gondatlan tárolása. Ha nem használja fel a ragasztó teljes tégelyét, használat után át kell tenni egy kisebb edénybe, hogy a maradék ne érintkezzen a benne lévő levegővel. Ellenkező esetben hat hónapos tárolás után az összes ragasztó megkeményedhet.
• A plexi használata. Az akkumulátor mindig a napon van (ez a lényege), ezért nagyon felforrósodik. A plexi nagyon rosszul távolítja el a hőt a fotocellákból. Ez csökkenti a hatékonyságukat. Minden 25°C feletti fok 0,45%-kal csökkenti a hatékonyságot. De nem ez a plexi fő hátránya! 50 °C feletti hőmérsékleten minden síkban deformálódik, megszakítja az áramkörön belüli érintkezőket, nyomásmentesíti az akkumulátort és használhatatlanná teszi.
• Nem fordítanak kellő figyelmet a szigetelő csatlakozásokra. Ha saját kezűleg állít össze napelemeket otthonában, jobb, ha speciális csatlakozókat (MC4) használ, amelyek több panelt egyetlen hálózatba kötnek. A helyzet az, hogy a jövőben esetleg leszerelni kell őket javításhoz, más irányba forduláshoz, elemek cseréjéhez stb. Csavarja szorosan az érintkezőket, vagy használjon erre a célra kialakított csatlakozókapcsokat belső munkák– nem a legjobb megoldás.

Hozzászólások:

Kapcsolódó hozzászólások

Kifizetődő vásárolni egy készlet napelemet egy nyári rezidenciához? Szélmalom magánházhoz - játék vagy valódi alternatíva Akkumulátor kiválasztása ehhez naperőmű A napelemek működési elve.

A napelemek hosszú ideig vagy terjedelmes műholdas panelek voltak, vagy űrállomások, vagy zsebszámológépek kis teljesítményű fotocellái. Ennek oka az első monokristályos szilícium napelemek primitívsége: nemcsak alacsony hatásfokkal rendelkeztek (elméletileg legfeljebb 25%, a gyakorlatban körülbelül 7%), hanem észrevehetően veszítettek a hatékonyságukból is, amikor a fény beesési szöge eltér. 90˚-tól. Tekintettel arra, hogy Európában felhős időben a napsugárzás fajlagos teljesítménye 100 W/m 2 alá is csökkenhet, túl sok teljesítményre volt szükség a jelentős teljesítmény eléréséhez. nagy területek napelemek. Ezért az első naperőművek csak körülmények között épültek maximális teljesítmény könnyű áramlás és tiszta idő, vagyis az Egyenlítő közelében lévő sivatagokban.

A fotocellák létrehozásában bekövetkezett jelentős áttörés visszahozta az érdeklődést a napenergia iránt: például a legolcsóbb és leginkább hozzáférhető polikristályos szilícium cellák, bár hatásfokuk alacsonyabb, mint a monokristályosoké, az üzemi körülményekre is kevésbé érzékenyek. Egy napelem polikristályos ostyákon alapuló elég lesz stabil feszültség részben felhős körülmények között. A modernebb gallium-arzenid alapú napelemek hatásfoka akár 40% is lehet, de túl drágák ahhoz, hogy saját kezűleg készítsenek napelemet.

A videó a napelem megépítésének ötletéről és annak megvalósításáról szól

Érdemes megtenni?

Sok esetben a napelem nagyon hasznos lesz: például egy magánház vagy nyaraló tulajdonosa, aki távol van az elektromos hálózattól, akár egy kompakt panelt is használhat telefonja töltésére, és alacsony fogyasztású fogyasztókat, például autóhűtőket csatlakoztathat.

Ebből a célból kész kompakt paneleket gyártanak és értékesítenek, szintetikus szövet alapon gyorsan hajtogatott szerelvények formájában. BAN BEN középső sáv Oroszországban egy ilyen, körülbelül 30x40 cm-es panel 5 W-on belül 12 V-os feszültség mellett képes energiát biztosítani.

Egy nagyobb akkumulátor akár 100 wattot is képes szolgáltatni elektromos erő. Úgy tűnik, hogy ez nem olyan sok, de érdemes megjegyezni a kicsik működési elvét: bennük a teljes terhelést egy impulzusátalakító táplálja egy akkumulátorból, amelyet egy kis teljesítményű szélmalomból töltenek fel. Ez lehetővé teszi erősebb fogyasztók használatát.

Ha hasonló elvet alkalmazunk egy otthoni naperőmű építésénél, az jövedelmezőbb, mint a szélturbina: nyáron a nap nagy részében süt a nap, ellentétben az ingatag és gyakran hiányzó széllel. Emiatt az akkumulátorok sokkal gyorsabban tudnak majd tölteni napközben, és magát a napelemet is sokkal könnyebb felszerelni, mint egy magas árbocot igénylőt.

Annak is van értelme, hogy a napelemet kizárólag vészenergia-forrásként használjuk. Például, ha egy gázkazánnal keringető szivattyúk, amikor a tápellátás ki van kapcsolva, impulzusátalakítóval (inverterrel) táplálhatja azokat akkumulátorokról, melyeket napelemről töltenek, így a fűtési rendszer működőképes.

TV-sztori ebben a témában