Nuotraukų vadovas: „pasidaryk pats“ saulės baterija žingsnis po žingsnio. „Pasidaryk pats“ saulės kolektorius, jo gamyba ir surinkimas

Elektros tiekimas iš alternatyvių energijos šaltinių yra labai brangus darbas. Pavyzdžiui, naudojant saulės energija Pirkdami gatavą įrangą turėsite išleisti nemažą pinigų sumą. Tačiau šiais laikais iš gatavų saulės elementų ar kitų turimų medžiagų galima savo rankomis surinkti saulės baterijas vasarnamiui ar privačiam namui. Ir prieš pradėdami pirkti būtini komponentai ir projektuojant konstrukciją, būtina suprasti, kas yra saulės baterija ir jos veikimo principas.

Saulės baterija: kas tai yra ir kaip ji veikia?

Žmonėms, kurie pirmą kartą susiduria su šia užduotimi, iš karto kyla klausimų: „Kaip surinkti saulės bateriją? arba "Kaip pasidaryti saulės bateriją?" Tačiau ištyrus įrenginį ir jo veikimo principą, problemos, susijusios su šio projekto įgyvendinimu, išnyksta savaime. Galų gale, dizainas ir veikimo principas yra paprasti ir neturėtų sukelti sunkumų kuriant maitinimo šaltinį namuose.

Saulės baterija(SAT) - Tai yra saulės spinduliuojamos energijos į elektros energiją fotovoltiniai keitikliai, kurie yra sujungti elementų masyvo pavidalu ir uždengti apsauginė konstrukcija . Keitikliai - puslaidininkiniai elementai, pagaminti iš silicio, skirti nuolatinei srovei generuoti. Jie gaminami trijų tipų:

• Monokristalinis;
• polikristalinis;
• Amorfinė (plona plėvelė).

Prietaiso veikimo principas pagrįstas fotoelektrinis efektas. Saulės šviesa, krintanti ant fotoelementų, išmuša laisvuosius elektronus iš kiekvieno silicio plokštelės atomo paskutinės orbitos. Judėjimas didelis kiekis tarp akumuliatoriaus elektrodų susidaro laisvieji elektronai D.C.. Tada jis paverčiamas kintamąja srove, kad būtų galima elektrifikuoti namus.

Fotoelementų pasirinkimas

Prieš pradžią projektavimo darbai Norėdami namuose sukurti skydą, turite pasirinkti vieną iš trijų saulės energijos keitiklių tipų. Norėdami pasirinkti tinkamus elementus, turite žinoti jų technines charakteristikas:

• Monokristalinis. Šių plokščių efektyvumas yra 12–14%. Tačiau jie yra jautrūs gaunamos šviesos kiekiui. Lengvi debesys žymiai sumažina pagaminamos elektros energijos kiekį. Tarnavimo laikas iki 30 metų.
• Polikristalinis. Šie elementai gali užtikrinti 7–9% efektyvumą. Tačiau jiems neturi įtakos apšvietimo kokybė ir jie gali tiekti tiek pat srovės debesuotu ir net debesuotu oru. Eksploatavimo laikas - 20 metų.
• Amorfinis. Pagaminta iš lankstaus silicio. Jų efektyvumas yra apie 10%. Pagamintos elektros kiekio nesumažina oro kokybė. Tačiau dėl brangios ir sudėtingos gamybos jų sunku gauti.

Norėdami patys gaminti SB, galite įsigyti B tipo keitiklių (antros klasės). Tai apima elementus su nedideliais defektais; net ir pakeitus kai kuriuos komponentus, baterijų kaina bus 2-3 kartus mažesnė už rinkos kainą, todėl sutaupysite pinigų.

Norint aprūpinti privačią namą elektros energija iš alternatyvaus energijos šaltinio, geriausiai tinka pirmieji dviejų tipų plokštės.

Svetainės parinkimas ir dizainas

Geriau įdėti baterijas pagal principą: kuo aukščiau, tuo geriau. Puiki vieta būtų namo stogas, jo neužtemdys medžiai ar kiti pastatai. Jei grindų konstrukcija neleidžia išlaikyti įrenginio svorio, tada vietą reikia pasirinkti toje kotedžo zonoje, kuri gauna daugiausiai saulės spindulių.

Surinktos plokštės turi būti išdėstytos tokiu kampu, kad saulės spinduliai kiek įmanoma statmenai krito ant silicio elementų. Idealus variantas būtų turėti galimybę visą instaliaciją reguliuoti saulės kryptimi.

Savo baterijos gaminimas

Savo namui ar kotedžui 220 V elektros iš saulės baterijos aprūpinti negalėsite, nes... Tokios baterijos dydis bus milžiniškas. Viena plokštė generuoja elektros srovę, kurios įtampa yra 0,5 V. Geriausias variantas laikomas SB, kurio vardinė įtampa yra 18 V. Pagal tai apskaičiuojama reikalinga suma prietaiso fotoelementai.

Rėmo surinkimas

Visų pirma, reikia naminės saulės baterijos apsauginis rėmas (korpusas). Jis gali būti pagamintas iš aliuminio kampų 30x30 mm arba iš medinių blokų namuose. Naudojant metalinis profilis Vienoje iš lentynų 45 laipsnių kampu dilde nuimamas nusklembimas, o antroji lentyna nupjaunama tokiu pat kampu. Rėmo dalys, nupjautos iki reikiamo dydžio apdirbtais galais, susukamos naudojant kvadratus iš tos pačios medžiagos. Apsauginis stiklas klijuojamas ant gatavo rėmo naudojant silikoną.

Litavimo plokštės

Lituodami elementus namuose, turite tai žinoti padidinti įtampą reikia prijungti nuosekliai, ir už didinant srovės stiprumą - lygiagrečiai. Titnago plokštės išdėstomos ant stiklo, paliekant 5 mm tarpą iš abiejų pusių. Šis tarpas reikalingas tam, kad būtų sumažintas galimas elementų šiluminis plėtimasis kaitinant. Keitikliai turi du takelius: vienoje pusėje " pliusas", su kitu - " minusas“ Visos dalys nuosekliai sujungtos į vieną grandinę. Tada laidininkai iš paskutinių grandinės komponentų išvedami į bendrą magistralę.

Norint išvengti savaiminio įrenginio išsikrovimo naktį ar debesuotu oru, ekspertai rekomenduoja ant kontakto iš „vidurinio“ taško sumontuoti 31DQ03 Schottky diodą arba analogą.

Baigę litavimo darbus, multimetru patikrinkite išėjimo įtampą, kuri turi būti 18–19 V, kad privatus namas būtų pilnai aprūpintas elektra.

Skydelių surinkimas

Tada į gatavą korpusą įdedami lituoti keitikliai Silikonas padengiamas kiekvieno titnago elemento centre, o viršuje yra padengtas medienos plaušų plokštės pagrindu, kad juos pritvirtintų. Po to konstrukcija uždaroma dangteliu ir visos jungtys sandarinamos sandarikliu arba silikonu. Paruošta plokštė montuojama ant laikiklio arba rėmo.

Saulės baterijos iš laužo medžiagų

Be SB surinkimo iš įsigytų fotoelementų, juos galima surinkti iš laužo medžiagų, kurias turi bet kuris radijo mėgėjas: tranzistorių, diodų ir folijos.

Tranzistoriaus baterija

Šiems tikslams tinkamiausios dalys yra KT tipo tranzistoriai arba P. Jų viduje yra gana didelis silicio puslaidininkinis elementas, reikalingos elektros gamybai. Pasirinkę reikiamą radijo komponentų skaičių, turite nupjauti nuo jų metalinį dangtelį. Norėdami tai padaryti, turite jį įspausti į skaptelę ir atsargiai nupjauti viršutinę dalį metaliniu pjūklu. Viduje galite pamatyti plokštelę, kuri tarnaus kaip fotoelementas.

Tranzistorius akumuliatoriui su nupjautu dangteliu

Visos šios dalys turi tris kontaktus: bazę, emiterį ir kolektorių. Surinkdami SB, turite pasirinkti kolektoriaus sandūrą dėl didžiausio potencialų skirtumo.

Surinkimas atliekamas plokščioje plokštumoje iš bet kokios dielektrinės medžiagos. Tranzistorius reikia lituoti į atskiras nuosekliąsias grandines, o šios grandinės savo ruožtu sujungti lygiagrečiai.

Galutinį srovės šaltinį galima apskaičiuoti pagal radijo komponentų charakteristikas. Vienas tranzistorius sukuria 0,35 V įtampą ir 0,25 μA srovę su trumpuoju jungimu.

Diodų baterija

Saulės baterija, pagaminta iš diodų D223B iš tikrųjų gali tapti elektros srovės šaltiniu. Šie diodai turi aukščiausios įtampos ir yra gaminami dažais padengtame stikliniame dėkle. Išėjimo įtampa Galutinis produktas galima nustatyti iš skaičiavimo, kad vienas diodas saulėje generuoja 350 mV.

1. Į talpyklą įdėkite reikiamą radijo komponentų skaičių ir užpildykite acetonu ar kitu tirpikliu ir palikite kelioms valandoms.
2. Tada reikia paimti lėkštę tinkamo dydžio nuo ne metalo medžiaga ir padaryti maitinimo šaltinio komponentų litavimo žymes.
3. Išmirkę dažus galima lengvai nubraukti.
4. Apsiginklavę multimetru, saulėje arba po lempute nustatome teigiamą kontaktą ir jį sulenkiame. Diodai lituojami vertikaliai, nes Šioje padėtyje kristalas geriausiai generuoja elektros energiją iš saulės energijos. Todėl gauname išvestį maksimali įtampa, kurį generuos saulės baterija.

Be dviejų aukščiau aprašytų metodų, maitinimo šaltinis gali būti surinktas iš folijos. Naminė saulės baterija pagaminta pagal žingsnis po žingsnio instrukcijas, aprašytas toliau, galės tiekti elektrą, nors ir labai mažos galios:

1. Naminiam gaminimui jums reikės vario folija plotas 45 kv. žr. Nupjautas gabalas apdorojamas muilo tirpalas pašalinti riebalus nuo paviršiaus. Taip pat patartina nusiplauti rankas, kad neliktų riebalų dėmių.
2. Emery būtina nuimkite apsauginę oksido plėvelę ir bet kokios kitos rūšies korozija nuo pjovimo plokštumos.
3. Ant ne mažesnės kaip 1,1 kW galios elektrinės viryklės degiklio uždedamas folijos lakštas ir kaitinamas, kol susidaro raudonai oranžinės dėmės. Toliau kaitinant, susidarę oksidai paverčiami vario oksidu. Tai liudija juoda kūrinio paviršiaus spalva.
4. Susidarius oksidui, kaitinimas turi būti tęsiamas per 30 minučių kad susidarytų pakankamo storio oksido plėvelė.
5. Skrudinimas sustoja, o lakštas atvėsta kartu su virykle. Lėtai aušinant, varis ir oksidas vėsta skirtingu greičiu, todėl pastarąjį lengva nulupti.
6. Pagal begantis vanduo oksido likučiai pašalinami. Tokiu atveju negalima lenkti lakšto ar mechaniškai nuplėšti smulkių gabalėlių, kad nepažeistumėte. plonas sluoksnis oksidai
7. Antrasis lapas supjaustomas iki pirmojo dydžio.
8. Įdėkite du folijos gabalėlius į 2–5 litrų plastikinį butelį su nupjautu kaklu. Pritvirtinkite juos aligatoriaus spaustukais. Jie turi būti išdėstyti taip, kad jie neprisijungė.
9. Neigiamas gnybtas yra prijungtas prie apdorotos dalies, o teigiamas gnybtas yra prijungtas prie antrosios dalies.
10. Į stiklainį pilamas druskos tirpalas. Jo lygis turi būti 2,5 cm žemiau viršutinio elektrodų krašto. Norėdami paruošti mišinį 2-4 šaukštai druskos(priklausomai nuo buteliuko tūrio) ištirpinti nedideliame kiekyje vandens.

Kotedžui ar privačiam namui aprūpinti elektra ne visos saulės baterijos dėl mažos galios. Tačiau jie gali būti radijo imtuvų arba mažų elektros prietaisų įkrovimo maitinimo šaltinis.

Video tema

Padaryti saulės kolektorių namuose iš tikrųjų nėra taip sunku. Pakanka turėti reikiamų komponentų ir atitinkamų įrankių rinkinį. Ir pagrindinis dalykas, kurio reikia šiems tikslams, yra, žinoma, patys fotoelementai. Juk jie yra bet kokios fotopanelės, generuojančios elektros srovę, pagrindas.

Medžiagos

Fotoelementus galima gauti dviem būdais: nusipirkti arba paimti iš senų gaminių. IN pastarasis atvejis Saulės energija varomi sodo žibintai dažniausiai išardomi atsarginėms dalims. Taip pat naudojami seni skaičiuotuvai, tačiau reikia atsiminti, kad jų fotoelementų našumas yra itin žemas. Todėl jei nenorite pirkti naujų fotoelementų (arba ieškoti jų specializuotose parduotuvėse), tada Geriausias sprendimas– sodo žibintai.

Tačiau verta manyti, kad parduotuvėse parduodami elementai su jau prilituotais laidininkais, o tai galiausiai leis sutaupyti daug laiko ir pastangų už mažą kainą. Be to, rinkiniuose fotoelementai jau yra surūšiuoti pagal parametrus, o tai leidžia iš anksto tiksliai apskaičiuoti būsimos plokštės, surinktos savo rankomis, išvesties duomenis.

Perkant reikėtų rinktis A ar bent jau B klasės elementus. Tai pirmos ir antros klasės silicio elementai. A klasė reiškia aukščiausios kokybės ląsteles, be jokių defektų, B klasė reiškia ląsteles su nedideliais mikrodefektais. B ląstelės yra žymiai pigesnės, o jų našumas nėra daug mažesnis. Todėl, jei norite sutaupyti, turėtumėte į juos atkreipti dėmesį, jų pakaks jūsų namams.

Taip pat savaiminiam saulės baterijos surinkimui reikės jungiamųjų elementų, kitaip tariant, plonų sidabruotų laidininkų, kad visi fotoelementai būtų sujungti į vieną. Jums taip pat reikės litavimo įrangos (ir gerų darbo su ja įgūdžių, nes silicio elementų litavimas yra labai daug darbo reikalaujanti ir sudėtinga užduotis).

Ir galiausiai, jums reikia patvaraus pagrindo, ant kurio bus įrengti fotoelementai, silikono sandariklis juos sandarinti ir diodus (Schottky diodus), kad grandinėje būtų sukurtas „blokavimo efektas“. Kitaip tariant, kad patamsėjus elementų paviršiui saulės baterijoje neatsirastų atvirkštinės srovės.

Surinkimas

Pirmas etapas – fotoelementų litavimas. Arba turėsite patys visiškai lituoti laidus prie elementų, o tai reikalauja ilgo ir daug darbo reikalaujančio darbo, o kai kurie elementai gali būti pažeisti (jie yra labai trapūs ir akimirksniu įtrūks nuo perkaitimo lituokliu) . Arba pakaks tiesiog sujungti elementų laidininkus tarpusavyje pagal pasirinktą schemą. Namų gamybos saulės bateriją galima surinkti pagal įvairios schemos, viskas priklauso nuo reikalingų išėjimo parametrų ir pasirinktų fotoelementų pradinių duomenų. Beje, lituodami silicio elementus patys, turite atsiminti, kad niekada nedėkite jų vienas ant kito, nes nuo svorio trapūs elementai įtrūks.

Antras etapas – fotoelementų išdėstymas ant pagrindo. Fotoelementai su prie jų prilituotais laidininkais išdėliojami ant skaidraus grūdinto stiklo ir sujungiami pagal schemą. Jie turi būti išdėstyti, pirma, veidu žemyn (ant stiklo), antra, maždaug 5 mm intervalu. Tai būtina norint kompensuoti saulės elementų šiluminį plėtimąsi/susitraukimą ir leis mums pagaminti saulės bateriją, kuri veiks ne mažiau efektyviai nei gamykliniai analogai. Lituojant prie šynų tvirtinami atokiausi fotoelementai (storesni laidininkai, beje, paruošti rinkiniai jie taip pat yra), rodomi baterijų „pliusas“ ir „minusas“.

Trečias etapas – litavimo jungčių tikrinimas. Surinkus akumuliatorių pagal schemą (nepamirškite apie Schottky blokavimo diodus!), reikia patikrinti jo funkcionalumą ir įvertinti jo veikimą. Jei nustatomi defektai, jie turi būti nedelsiant pašalinti (net jei dėl to reikia iš naujo surinkti skydą). Priešingu atveju tiesiog nepavyks pagaminti saulės baterijos, kuri veiktų normaliai.

Ketvirtasis etapas – sandarinimas. Čia yra keletas variantų. Pirmiausia galite pritvirtinti elementus sandarikliu išilgai kraštų ir viduryje (kad jie nejudėtų), o tada užpildyti tarpus tarp jų. Arba galite naudoti specialų liejimo mišinį saulės kolektoriams (jis taip pat parduodamas specializuotose parduotuvėse).

Šis junginys yra dviejų komponentų kompozicija, kuri tepama prieš pat naudojimą ir atsargiai teptuku tepama ant fotoelementų. Po sukietėjimo susidaro visiškai plokščias, sandarus ir labai patvarus paviršius. Jei naudojate tokį mišinį namuose, jums net nereikia daryti galinio dangtelio nuotraukų skydeliui (jei skydelis bus naudojamas, pavyzdžiui, balkone).

Papildoma įranga

Tiesą sakant, saulės baterijų gaminimas savo rankomis nesibaigia, kai bus baigtas surinkimas. Juk gauta energija turi būti panaudota. Tam reikės papildomos įrangos, ypač baterijų ir įkrovimo valdiklių. Akumuliatorius bus reikalingas įkrovimui laikyti ir naudoti naktį arba debesuotu oru. Valdiklis yra būtinas norint reguliuoti įkrovimo procesą ir išvengti perkrovimo ar gilaus iškrovimo.

Kalbant apie naudojimą, ekonomišką 12 voltų apkrovą geriau prijungti prie savarankiškai sumontuotos saulės baterijos. Šiuo atveju keitiklio nereikia, norint paversti tiesioginę fotosrovę į kintamąją. Iš namų saulės baterijos galite maitinti, pvz. LED foninis apšvietimas arba energiją taupančias lemputes.

Tiesą sakant, pilnavertę saulės bateriją galite pasigaminti patys namuose, svarbiausia iš anksto paskaičiuoti, kiek vartotojų bus maitinama juo ir pasirinkti tinkamą fotoelementų skaičių. Taip pat turite apsvarstyti, kur įdėti bateriją, kad ji galėtų efektyviausiai generuoti fotosrovę.

Turinys:

Sudaryti patogias gyvenimo sąlygas modernūs butai o privatūs namai neapsieina be elektros energija, kurio poreikis nuolat didėja. Tačiau šio energijos nešiklio kainos auga pakankamai reguliariai. Atitinkamai didėja bendros būsto išlaikymo išlaidos. Todėl „pasidaryk pats“ saulės baterija privačiam namui kartu su kitomis tampa vis aktualesnė alternatyvių šaltinių elektros. Šis metodas leidžia padaryti objektą energetiškai nepriklausomą nuolat kylančių kainų ir elektros energijos tiekimo sutrikimų sąlygomis.

Saulės baterijų efektyvumas

Problema autonominis maitinimo šaltinis prietaisai ir įranga privačiuose namuose buvo svarstoma ilgą laiką. Vienas iš alternatyvių energijos šaltinių yra saulės energija, kuri šiuolaikinėmis sąlygomis rasta platus pritaikymas apie praktiką. Vienintelis abejonių ir ginčų keliantis veiksnys – saulės baterijų efektyvumas, kuris ne visada pateisina lūkesčius.

Saulės baterijų našumas tiesiogiai priklauso nuo saulės energijos kiekio. Taigi baterijos bus efektyviausios tuose regionuose, kur vyrauja saulėtos dienos. Netgi idealus Akumuliatoriaus efektyvumas yra tik 40%, o realiomis sąlygomis šis skaičius yra daug mažesnis. Kita būklė normalus funkcionavimas slypi didelių autonominių įrengimo zonų buvime saulės sistemos. Jei už kaimo namas Tai nėra rimta problema, tačiau butų savininkai turi išspręsti daugybę papildomų techninių problemų.

Dizainas ir veikimo principas

Saulės kolektorių veikimas pagrįstas fotoelementų gebėjimu saulės energiją paversti elektros energija. Visi kartu jie surenkami į kelių langelių lauką, sujungtą bendra sistema. Saulės energijos veikimas kiekvieną elementą paverčia elektros srovės šaltiniu, kuris surenkamas ir kaupiamas baterijose. Tokio lauko bendro ploto matmenys tiesiogiai veikia viso įrenginio galią. Tai yra, didėjant fotoelementų skaičiui, atitinkamai didėja ir pagaminamos elektros kiekis.

Tai nereiškia, kad reikiamą elektros kiekį galima pagaminti tik labai dideliuose plotuose. Yra daug smulkios buitinės technikos, kuri naudoja saulės energiją – skaičiuotuvų, žibintuvėlių ir kitų prietaisų.

Šiuolaikinėje kaimo namai Saulės energija varomi apšvietimo prietaisai tampa vis populiaresni. Šie paprasti ir ekonomiški prietaisai šviečia sodo takai, terasos ir kitos reikalingos vietos. Naktį naudojama elektra, sukaupta per dieną, kai šviečia saulė. Energiją taupančių lempų naudojimas leidžia sunaudoti sukauptą elektros energiją ilgą laiką. Pagrindinių energijos tiekimo problemų sprendimas atliekamas pasitelkiant kitus, daugiau galingos sistemos leidžiantis pagaminti pakankamą elektros energijos kiekį.

Pagrindiniai saulės baterijų tipai

Prieš pradedant patiems gaminti saulės baterijas, rekomenduojama susipažinti su pagrindiniais jų tipais, kad išsirinktumėte sau tinkamiausią variantą.

Visi saulės energijos keitikliai pagal savo struktūrą ir struktūrą skirstomi į plėvelę ir silicį dizaino elementai. Pirmąjį variantą sudaro plonasluoksnės baterijos, kur keitikliai gaminami naudojant plėvelę speciali technologija. Šios struktūros taip pat žinomos kaip polimerinės struktūros. Jie gali būti montuojami bet kurioje prieinamoje vietoje, tačiau reikalauja daug vietos ir turi mažą koeficientą naudingas veiksmas. Net ir vidutinis debesuotumas gali sumažinti filmavimo įrenginių efektyvumą 20%.

Silicio baterijos yra trijų tipų:

• . Konstrukciją sudaro daugybė elementų su įmontuotais silicio keitikliais. Jie sujungiami ir užpildomi silikonu. Juos lengva naudoti, jie yra lengvi, lankstūs ir atsparūs vandeniui. Tačiau norint užtikrinti efektyvų tokių baterijų veikimą, reikia tiesioginių veiksmų saulės spinduliai. Nepaisant gana aukšto efektyvumo – iki 22%, esant debesuotumui, elektros gamyba gali gerokai sumažėti arba visiškai sustoti.
• . Palyginti su monokristaliniais, jie turi daugiau keitiklių, esančių ląstelėse. Jų įrengimas buvo atliktas m skirtingomis kryptimis, kuris žymiai padidina veikimo efektyvumą net esant silpnam apšvietimui. Šios baterijos yra labiausiai paplitusios, ypač miesto aplinkoje.
• Amorfinis. Jie turi mažą efektyvumą - tik 6%. Tačiau jie laikomi labai perspektyviais dėl savo gebėjimo įsisavinti šviesos srautas daug kartų daugiau nei pirmieji du tipai.

Visos nagrinėjamos saulės baterijų rūšys yra gaminamos gamyklose, todėl jų kaina išlieka labai aukšta. Šiuo atžvilgiu galite pabandyti patys pasigaminti saulės bateriją, naudodami nebrangias medžiagas.

Medžiagų ir dalių pasirinkimas saulės baterijos gamybai

Kadangi didelė kaina autonominiai šaltiniai Kadangi dėl saulės energijos jie nėra plačiai naudojami, namų meistrai gali pabandyti organizuoti saulės baterijų gamybą savo rankomis iš laužo medžiagų. Reikėtų prisiminti, kad gaminant bateriją neįmanoma apsieiti tik su turimomis medžiagomis. Tikrai teks pirkti gamyklines dalis, net jei jos ir nenaujos.

Saulės energijos keitiklis susideda iš kelių pagrindinių elementų. Visų pirma, tai yra pati tam tikro tipo baterija, kuri jau buvo aptarta aukščiau. Toliau ateina akumuliatoriaus valdiklis, kuris valdo gautų baterijų įkrovimo lygį elektros šokas. Kitas elementas yra baterijos, kurios kaupia elektrą. Teks nuolatinę srovę konvertuoti į kintamąją. Taigi visi yra naminiai Prietaisai, skirtas 220 voltų įtampai, galės normaliai dirbti.

Kiekvieną iš šių elementų galima laisvai įsigyti elektronikos rinkoje. Jei turite tam tikrų teorinių žinių ir praktinių įgūdžių, daugumą jų galima surinkti savarankiškai naudojant standartines grandines, įskaitant saulės baterijos valdiklį. Norint apskaičiuoti keitiklio galią, reikia žinoti, kokiam tikslui jis bus naudojamas. Tai gali būti tik apšvietimas ar šildymas, taip pat pilnai patenkinti objekto poreikius. Šiuo atžvilgiu bus parinktos medžiagos ir komponentai.

Savo rankomis gamindami saulės bateriją, turite nustatyti ne tik galią, bet ir tinklo darbinę įtampą. Faktas yra tas, kad saulės energijos tinklai gali veikti nuolat arba kintamoji srovė. Pastarasis variantas laikomas geresniu, nes jis leidžia paskirstyti elektrą vartotojams didesniu nei 15 metrų atstumu. Naudojant polikristalines baterijas, iš vienos kvadratinis metras per valandą galite gauti vidutiniškai apie 120 vatų. Tai yra, norint gauti 300 kW per mėnesį, reikės saulės baterijų su bendru plotu 20 m2. Tiek išleidžia eilinė šeima susidedantis iš 3-4 žmonių.

Privačiuose namuose ir kotedžuose naudojamos saulės baterijos, kurių kiekvieną sudaro 36 elementai. Vieno skydelio galia apie 65 W. Nedideliame privačiame name ar sodyboje pakanka 15 plokščių, galinčių generuoti iki 5 kW per valandą elektros galią. Po egzekucijos preliminarūs skaičiavimai galima įsigyti konversijos plokštes. Priimtina pirkti sugadintus daiktus su nedideliais defektais, kurie turi tik įtakos išvaizda baterijos. Veikiant, kiekvienas elementas gali tiekti apie 19 V įtampą.

Saulės baterijų gamyba

Paruošę visas medžiagas ir dalis, galite pradėti montuoti keitiklius. Lituojant elementus būtina numatyti tarpą tarp jų išsiplėtimui per 5 mm. Litavimas turėtų būti atliekamas labai atsargiai ir atsargiai. Pavyzdžiui, jei įrašuose nėra laidų, juos reikės lituoti rankiniu būdu. Norėdami dirbti, jums reikės 60 vatų lituoklio, prie kurio nuosekliai prijungiama įprasta 100 vatų kaitrinė lempa.

Visos plokštės nuosekliai lituojamos viena su kita. Plokštėms būdingas padidėjęs trapumas, todėl rekomenduojama jas lituoti naudojant rėmą. Išlitavimo metu į grandinę kartu su fotografinėmis plokštėmis įterpiami diodai, apsaugantys fotoelementus nuo iškrovos, kai sumažėja šviesos lygis arba atsiranda visiška tamsa. Šiuo tikslu plokštės pusės sujungiamos į bendras autobusas, kuris savo ruožtu išvedamas į gnybtų bloką, dėl kurio sukuriamas vidurio taškas. Tie patys diodai saugo baterijas nuo išsikrovimo naktį.

Viena iš pagrindinių sąlygų efektyvus darbas baterijos yra aukštos kokybės visų taškų ir komponentų litavimas. Prieš įrengiant pagrindą šios vietos turi būti išbandytos. Srovei išvesti rekomenduojama naudoti mažo skerspjūvio laidus, pavyzdžiui, silikono izoliacijos garsiakalbio kabelį. Visi laidai tvirtinami sandarikliu. Po to parenkama medžiaga paviršiui, prie kurio bus tvirtinamos plokštės. Dauguma tinkamos savybės turi stiklą, kuris daug geriau praleidžia šviesą nei karbonatas ar organinis stiklas.

Gamindami saulės bateriją iš improvizuotų medžiagų, turite pasirūpinti dėžute. Paprastai dėžutė yra pagaminta iš medinė sija arba aliuminio kampas, po to į jį įdedamas stiklas ant sandariklio. Sandariklis turi užpildyti visus trūkumus ir visiškai išdžiūti. Dėl to į vidų nepateks dulkių, o eksploatacijos metu fotografinės plokštės netaps purvinos.

Toliau ant stiklo montuojamas lapas su lituotais fotoelementais. Jį galima pataisyti Skirtingi keliai, tačiau labiausiai optimalūs variantai yra laikomi skaidria epoksidine derva arba sandarikliu. Epoksidinė derva Tolygiai padengiamas visas stiklo paviršius, tada ant jo montuojami keitikliai. Naudojant sandariklį, tvirtinimas atliekamas kiekvieno elemento centre esančiuose taškuose. Surinkimo pabaigoje turėtumėte gauti sandarų dėklą, kurio viduje yra saulės baterija. Gatavas įrenginys gamins maždaug 18–19 voltų, o to visiškai pakanka įkrauti baterija esant 12 voltų.

Namo šildymo galimybė

Surinkus naminę saulės bateriją, kiekvienas savininkas tikriausiai norės jį išbandyti. Svarbiausia problema – namo šildymas, todėl pirmiausia reikia patikrinti galimybę šildytis naudojant saulės energiją.

Šildymui naudojami saulės kolektoriai. Naudojant vakuuminį kolektorių saulės šviesa virsta šiluma. Plonas stikliniai vamzdeliai yra užpildyti skysčiu, kuris šildomas saulės ir perduoda šilumą vandeniui, įdėtam į akumuliacinę talpą. Mūsų atveju šis metodas netinka, nes mes kalbame apie išimtinai apie saulės energijos pavertimą elektros energija.

Viskas priklauso nuo naudojamo įrenginio galios. Bet kokiu atveju vandens šildymas katile sunaudos didžiąją dalį gaunamos energijos. Jei 100 litrų vandens pašildysite iki 70-80 laipsnių, tai užtruks apie 4 valandas. Vandens katilo su 2 kW šildymo elementais elektros sąnaudos bus 8 kW. Gaminant elektros energiją 5 kW per valandą, problemų nekils. Tačiau kai akumuliatoriaus plotas yra mažesnis nei 10 m2, privataus namo šildymas jų pagalba tampa neįmanomas.

Saulės baterija – tai keli viename korpuse sumontuoti fotoelementai, tiekiantys elektrą vartotojui. Patys fotoelementai tampa vis labiau prieinami kiekvieną dieną, daugiausia dėl to, kad jie yra gera kokybė pradėtas gaminti Kinijoje.

Fotoelementų pasirinkimas saulės baterijai

1. Polikristalinis arba monokristalas. Aiškaus atsakymo nėra – polikristaliniai moduliai yra pigesni, tačiau jų energijos vartojimo efektyvumas mažesnis. Dauguma pramonės gamintojų teikia pirmenybę polikristaliniams saulės elementams. Nė vienas iš jų nėra gaminamas Rusijoje, todėl perkame com arba aliexpress.com.
2. Matmenys. Yra 6x6 (156 x 156 mm), 5x5 (127-127 mm), 6x2 (156 x 52 mm) colių dydžių. Turėtumėte paimti paskutinius. Faktas yra tas, kad visi fotoelementai yra labai ploni ir trapūs, montuojant jie lengvai lūžta, todėl naudingiau sulaužyti nedidelį fotoelementą. Taip pat nei mažesnio dydžio vienu elementu, tuo lengviau užpildyti akumuliatoriaus plotą.
3. Lituoti kontaktai. Kiekviena plokštė bus nuosekliai sujungta su kitomis, todėl su lituokliu teks daug dirbti. Prilituoti kontaktai prie plokščių labai palengvina šį darbą. Tokius kontaktus bus daug lengviau prijungti prie bendros magistralės. Jei tokių kontaktų nėra, teks juos lituoti patiems.

Medžiagos ir įrankiai

Medžiagos:

• Aliuminio kampas 25x25;
• Varžtai 5x10 mm – 8 vnt;
• Riešutai 5 mm – 8 vnt;
• Stiklas 5-6 mm;
• Klijai – sandariklis Sylgard 184;
• Klijai-hermetikas Ceresit CS 15;
• Polikristaliniai fotoelementai;
• Flux žymeklis (kanifolijos ir alkoholio mišinys);
• Sidabrinė juosta, skirta prijungti prie fotoelementų;
• Padangų juosta;
• Lituoti (reikia plono litavimo, nes per didelis kaitinimas sugadins fotoelementą);
• Poliuretano putos (putų guma), 3 cm storio;
• Stora polietileno plėvelė 10 mikronų.

Įrankis:

• Failas;
• Metalo pjūklas su ašmenimis 18;
• Gręžtuvas, 5 ir 6 mm grąžtai;
• Atvirieji raktai;
• Lituoklis;

Žingsnis po žingsnio nuotraukų instrukcijos

Kiek įmanoma išsamiau aprašyta, kaip savo rankomis surinkti saulės bateriją iš fotoelementų ant aliuminio rėmo.

Uždėkite kampus ant vieno krašto kiekvienoje aliuminio kampo pusėje 45 laipsnių kampu.

Nupjaukite kampus metaliniu pjūklu 45 laipsnių kampu. Patogumui galite naudoti kampinę dėžę:

Kiekvienoje kampo pusėje turėtumėte turėti tokį dizainą:

Iškirpti aliuminio kampą

Mes gaminame kabes kampams sujungti:

Kampus su nupjautais kampais pritvirtiname vienas prie kito
Kampą dedame statmenai ir pažymime ant jo pjovimo liniją Turėtumėte gauti 4 jungiamuosius kampus

Kiekvieno gauto laikiklio šonuose randame centrą ir išgręžiame 6 mm skersmens skylę:

Kiekvienos laikiklio pusės centro radimas
Skylė skliausteliuose

Mes darome žymes per skylę kiekviename kampe esančiame laikiklyje. Kad vėliau nekiltų painiavos, kiekvieną kampą ir kiekvieną skliaustelį pažymime skaičiumi:

Skylių žymėjimas „vietoje“
Dedame skaičius, kad vėliau jų nesupainiotume

Išgręžkite skylutes kampe su 5 mm grąžtu, jis turėtų atrodyti taip:

Skylės kampe

Mes surenkame rėmą varžtais ir veržlėmis:

Naudodami sandariklį, priklijuokite stiklą į surinktą rėmą:

Silikonas turi būti naudojamas sąnariams gydyti išorėje ir viduje.

Nuriebalinkite stiklo paviršių iš vidaus ir išdėliokite fotoelementus žemyn, kad kontaktinės juostos būtų lygiagrečios:

Fotoelementus sujunkite juostele, kad tolimesnių operacijų metu jie nesuirtų.

Sujunkite elementus pagal schemą:

Fotoelementų sujungimo schema akumuliatoriuje

Sandarinimo konstrukcijos surinkimas:

1. Iš poliuretano putų lakšto iškirpkite stačiakampį, 1 cm mažesnį nei rėmo vidus iš abiejų pusių;
2. Lituokite gautą stačiakampį į plastikinė plėvelė naudojant juostą arba lituoklį

Konstrukcija telpa rėmo viduje:

Rėmo viduje dedama putų guma

Rėmas kartu su putų guma apverčiamas ir nuimamas. Liko tik fotoelementai, išdėstyti ir suklijuoti kartu:

Nuimkite aliuminio rėmą
Fotoelementai ant putų gumos

Sylgard 184 hermetikas teptuku užtepamas ant viso fotoelementų paviršiaus ir padengiamas rėmeliu su stiklu viršuje:

Sandariklis ant fotoelementų
Uždenkite fotoelementus stikliniu rėmeliu

Kelioms valandoms dedame svarmenį ant stiklo, per tą laiką turi būti pašalinti oro burbuliukai:

Burbulai išnyksta per 2-3 valandas

Po 12 valandų nuimkite svarelį ir nuplėškite putas. Baterija paruošta prijungti!

Klaidos renkant saulės bateriją savo rankomis

Keletas tipiškų klaidų, padarytų, kai savarankiškas surinkimas plokštės, apie kurias norėčiau perspėti.

• Montavimas ant rėmo, pagaminto iš medžio arba medžio drožlių plokštės. Savo rankomis surinkta saulės baterija atsiperka tik tuomet, jei tarnaus kelerius metus, tad nepatikima medinė konstrukcija jai tikrai netinka, nes Po metų ar dvejų jis išsipūs ir praras formą. Konstrukcija yra didelė ir sunki, ją sunku transportuoti ir nešiotis.
• Neatsargus Sylgard 184 laikymas. Jei neišnaudosite viso indelio šių klijų, panaudojus juos reikia perpilti į mažesnę talpyklą, kad likučiai nesiliestų su jame esančiu oru. Priešingu atveju po šešių mėnesių laikymo visi klijai gali sukietėti.
• Organinio stiklo naudojimas. Akumuliatorius visada yra saulėje (tai yra jo esmė), todėl labai įkaista. Plexiglas labai prastai pašalina šilumą iš fotoelementų. Tai sumažina jų efektyvumą. Kiekvienas laipsnis virš 25 °C sumažina efektyvumą 0,45%. Bet tai nėra pagrindinis organinio stiklo trūkumas! Esant aukštesnei nei 50 °C temperatūrai, jis deformuojasi visose plokštumose, nutrūksta grandinės viduje esantys kontaktai, sumažėja akumuliatoriaus slėgis ir jis tampa netinkamas naudoti.
• Nepakankamas dėmesys izoliacinėms jungtims. Savo rankomis surenkant saulės baterijas savo namams, geriau naudoti specialias jungtis (MC4), kurios sujungia kelias plokštes į vieną tinklą. Faktas yra tas, kad ateityje gali tekti juos išmontuoti remontuojant, pasukant į kitą pusę, keičiant elementus ir pan. Tvirtai pasukite kontaktus arba naudokite tam skirtus jungiamuosius gnybtus vidaus darbai– ne pats geriausias variantas.

Komentarai:

Susiję įrašai

Ar apsimoka pirkti saulės baterijų rinkinį vasaros rezidencijai? Vėjo malūnas privačiam namui – žaislas ar tikra alternatyva Akumuliatoriaus pasirinkimas saulės elektrinė Saulės baterijų veikimo principas.

Ilgą laiką saulės baterijos buvo arba didelių gabaritų palydovinės plokštės, arba kosminės stotys, arba mažos galios kišeninių skaičiuoklių fotoelementai. Tai lėmė pirmųjų monokristalinio silicio saulės elementų primityvumas: jie ne tik turėjo mažą efektyvumą (teoriškai ne daugiau kaip 25%, praktiškai - apie 7%), bet ir pastebimai prarado efektyvumą, kai nukrypo šviesos kritimo kampas. nuo 90˚. Atsižvelgiant į tai, kad Europoje debesuotu oru savitoji saulės spinduliuotės galia gali nukristi žemiau 100 W/m 2, norint gauti reikšmingą galią, reikėjo per daug galios. dideli plotai saulės elementai. Todėl pirmosios saulės elektrinės buvo statomos tik sąlygomis maksimali galia lengvas srautas ir giedras oras, tai yra dykumose prie pusiaujo.

Ryškus proveržis kuriant fotoelementus grąžino susidomėjimą saulės energija: pavyzdžiui, pigiausi ir prieinamiausi polikristalinio silicio elementai, nors ir pasižymi mažesniu efektyvumu nei monokristaliniai, taip pat yra mažiau jautrūs eksploatavimo sąlygoms. Saulės baterija remiantis polikristalinėmis plokštelėmis pagamins pakankamai stabili įtampa iš dalies debesuotomis sąlygomis. Modernesnių saulės elementų, kurių pagrindą sudaro galio arsenidas, efektyvumas siekia iki 40 proc., tačiau yra per brangu, kad saulės elementą pasigamintų patiems.

Vaizdo įraše pasakojama apie saulės baterijos sukūrimo idėją ir jos įgyvendinimą

Ar verta tai daryti?

Daugeliu atvejų saulės baterija bus labai naudinga: pavyzdžiui, privataus namo ar kotedžo, esančio toli nuo elektros tinklo, savininkas netgi gali naudoti kompaktišką skydelį, kad telefonas būtų įkrautas ir prijungtų mažai energijos naudojančius vartotojus, tokius kaip automobilių šaldytuvai.

Šiuo tikslu gaminamos ir parduodamos paruoštos kompaktinės plokštės, pagamintos greitai sulankstytų mazgų pavidalu ant sintetinio audinio pagrindo. IN vidurinė juosta Rusijoje toks skydelis, kurio matmenys yra apie 30x40 cm, gali tiekti 5 W maitinimą esant 12 V įtampai.

Didesnė baterija galės užtikrinti iki 100 vatų elektros energija. Atrodytų, tai nėra tiek daug, tačiau verta prisiminti mažųjų veikimo principą: juose visa apkrova maitinama per impulsų keitiklį iš baterijų, kurios įkraunamos iš mažos galios vėjo malūno, akumuliatoriaus. Tai leidžia naudoti galingesnius vartotojus.

Taikant panašų principą statant namų saulės elektrinę, ji yra pelningesnė nei vėjo jėgainė: vasarą didžiąją dienos dalį šviečia saulė, priešingai nei nepastovus ir dažnai jo nėra. Dėl šios priežasties baterijos dienos metu galės įkrauti daug greičiau, o patį saulės bateriją montuoti daug lengviau nei tą, kuriam reikalingas aukštas stiebas.

Taip pat yra prasmė naudoti saulės bateriją tik kaip avarinės energijos šaltinį. Pavyzdžiui, jei dujinis šildymo katilas su cirkuliaciniai siurbliai, kai maitinimas yra išjungtas, galite naudoti impulsų keitiklį (inverterį), kad maitintumėte juos iš baterijų, kurios yra įkraunamos iš saulės baterijos, taip užtikrinant šildymo sistemos veikimą.

TV istorija šia tema