Πώς μοιάζει η τεχνολογία παραγωγής ηλιακών κυττάρων; Κατασκευή ηλιακής μπαταρίας για το σπίτι σας με τα χέρια σας Τεχνολογία κατασκευής ηλιακών συλλεκτών από δίσκους

Εάν προσέξετε τις στέγες πολλών ιδιωτικών κατοικιών ή μικρές εταιρείες, τότε μπορείτε να δείτε ηλιακούς συλλέκτες εκεί. Η αύξηση των τιμών των ενεργειακών πόρων οδηγεί τους ανθρώπους να αρχίσουν να αναζητούν εναλλακτικές πηγές. Υπό αυτές τις συνθήκες, η ζήτηση για ηλιακούς συλλέκτες αυξάνεται μέρα με τη μέρα.

Πιθανές Ευκαιρίες

Με την αυξανόμενη δημοτικότητα των εναλλακτικών πηγών ενέργειας, είναι σκόπιμο να καταλάβετε εγκαίρως μια θέση στην αγορά. Για να γίνει αυτό, πρέπει πρώτα να αγοράσετε εξοπλισμό για παραγωγή ηλιακούς συλλέκτες. Μπορεί να αγοραστεί τόσο στην Ευρώπη, τις ΗΠΑ και την ΚΑΚ, όσο και στην Κίνα.

Ανάλογα με τη ζήτηση για αυτά τα προϊόντα στην περιοχή σας ή στα μέρη όπου μπορείτε να προμηθευτείτε τα κατασκευασμένα προϊόντα, πρέπει να αποφασίσετε σε τι θα επικεντρωθεί η παραγωγή σας. Επί του παρόντος στην αγορά μπορείτε να βρείτε πάνελ σχεδιασμένα για διάφορες εφαρμογές.

Αυτές μπορεί να είναι ελαφριές φορητές επιλογές που παίρνετε μαζί σας σε εκδρομές πεζοπορίας, σταθερές μονάδες κατάλληλες για εγκατάσταση σε στέγες κτιρίων και κτιρίων κατοικιών ή ισχυρά πάνελ που χρησιμοποιούνται ως μικρές μονάδες παραγωγής ενέργειας.

Γραμμές εργασίας

Εάν έχετε μια μονάδα παραγωγής, τότε μπορείτε να σκεφτείτε να αγοράσετε εξοπλισμό για την παραγωγή ηλιακών συλλεκτών. Επίσης, μην ξεχνάτε ότι κατά την κατασκευή τους θα πρέπει να έχετε πάντα επαρκείς ποσότητες από τα απαραίτητα αναλώσιμα εξαρτήματα.

Ναι, στη λίστα απαραίτητο εξοπλισμόέρχονται μηχανές που με λέιζερ κόβουν το υλικό του πάνελ σε τετράγωνα, τα ταξινομούν, τα πλαστικοποιούν, τα εισάγουν σε πλαίσια και τα ενώνουν μεταξύ τους. Επιπλέον, η παραγωγή απαιτεί μηχανήματα που αναμειγνύουν ειδική κόλλα, κόβουν το φιλμ κάτω από το πάνελ και τις άκρες τους. Στην παραγωγή, είναι αδύνατο να γίνει χωρίς τραπέζια, στα οποία θα χρειαστεί να διορθώσετε τις γωνίες, να εισαγάγετε καλώδια σε πάνελ και να τα διαμορφώσετε και καρότσια που έχουν σχεδιαστεί για να τα μετακινούν και να τα πιέζουν.

Κάθε μηχάνημα για την παραγωγή ηλιακών συλλεκτών είναι απαραίτητο συστατικό της σειράς για την παραγωγή τους. Επομένως, προτού αρχίσετε να παραγγέλνετε υλικά για παραγωγή, υπολογίστε το συνολικό κόστος του εξοπλισμού και αναλύστε εάν μπορείτε να αντέξετε οικονομικά τέτοια έξοδα. Είναι αλήθεια ότι αξίζει να ληφθεί υπόψη ότι εάν υπάρχουν κανάλια πωλήσεων, πληρώνουν αρκετά γρήγορα.

Διαδικασία παραγωγής

Εάν έχετε δει μόνο ηλιακούς συλλέκτες σε φωτογραφίες στο παρελθόν και έχετε ελάχιστη ιδέα για το πώς δημιουργούνται, τότε είναι καλύτερο να βρείτε ένα άτομο που να γνωρίζει την τεχνολογία για την παραγωγή ηλιακών συλλεκτών. Αν μιλάμε για αυτήν μέσα γενικό περίγραμμα, τότε πρέπει να ξέρετε ότι αποτελείται από διάφορα στάδια.

Η κατασκευή ξεκινά με την επιθεώρηση και την προετοιμασία για την εργασία των υλικών που παραλαμβάνονται στο συνεργείο. Μετά την κοπή και τη διαλογή των φωτοβολταϊκών μετατροπέων (PVC), παρέχονται σε εξοπλισμό όπου λαμβάνει χώρα η διαδικασία συγκόλλησης ειδικών επικασσιτερωμένων χάλκινων ζυγών στις επαφές του πίνακα. Μόνο μετά από αυτό ξεκινά η διαδικασία σύνδεσης όλων των ηλιακών κυψελών σε αλυσίδες του απαιτούμενου μήκους.

Το επόμενο βήμα είναι να δημιουργήσετε ένα σάντουιτς, το οποίο αποτελείται από μετατροπείς συναρμολογημένους σε μια μήτρα, γυαλί, δύο στρώσεις στεγανοποιητικής μεμβράνης και πίσω πλευράπάνελ. Σε αυτό το στάδιο, ο εξοπλισμός για την παραγωγή ηλιακών συλλεκτών σχηματίζει το διάγραμμα κυκλώματος της μονάδας και προσδιορίζεται αμέσως η τάση λειτουργίας της.

Η συναρμολογημένη κατασκευή ελέγχεται και αποστέλλεται για πλαστικοποίηση - σφράγιση, η οποία πραγματοποιείται υπό πίεση στο υψηλή θερμοκρασία. Μόνο μετά από αυτό το πλαίσιο προσαρτάται στο προετοιμασμένο ημικατεργασμένο προϊόν και τοποθετείται ένα ειδικό κουτί διακλάδωσης.

Δοκιμή προϊόντος

Είναι σχεδόν αδύνατο να βρεθούν ελαττώματα μεταξύ παρόμοιων προϊόντων στην αγορά, επειδή μετά τη συναρμολόγηση, κάθε πίνακας πηγαίνει σε ένα ειδικό εργαστήριο δοκιμών.

Εκεί ελέγχονται για πιθανότητα διακοπής τάσης. Μετά από αυτό, ταξινομούνται, συσκευάζονται και αποστέλλονται προς πώληση.Στα καταστήματα μπορείτε να βρείτε τόσο μικρές φορητές επιλογές όσο και ηλιακούς συλλέκτες για το σπίτι.

Η παραγωγή αυτών των ειδών πρακτικά δεν διαφέρει.

Φυσικά, μόνο μεγάλος κατασκευαστήςμε μεγάλους όγκους παραγωγής και ικανό αριθμό εργαζομένων. Είναι δύσκολο για τους νέους μικρούς κατασκευαστές να ανταγωνιστούν τους γίγαντες, επειδή η εφάπαξ δημιουργία μεγάλων παρτίδων τους επιτρέπει να μειώσουν το κόστος παραγωγής.

Η απόκτηση ηλεκτρικής ενέργειας από εναλλακτικές πηγές ενέργειας είναι μια πολύ δαπανηρή προσπάθεια. Για παράδειγμα, η χρήση ηλιακής ενέργειας κατά την αγορά τελειωμένος εξοπλισμόςθα πρέπει να ξοδέψετε ένα σημαντικό χρηματικό ποσό. Αλλά στις μέρες μας είναι δυνατή η συναρμολόγηση ηλιακών συλλεκτών με τα χέρια σας για εξοχική κατοικία ή ιδιωτική κατοικία από έτοιμα ηλιακά κύτταρα ή άλλα διαθέσιμα υλικά. Και προτού ξεκινήσετε να αγοράζετε τα απαραίτητα εξαρτήματα και να σχεδιάζετε τη δομή, πρέπει να καταλάβετε τι είναι μια ηλιακή μπαταρία και την αρχή λειτουργίας της.

Ηλιακή μπαταρία: τι είναι και πώς λειτουργεί;

Οι άνθρωποι που αντιμετωπίζουν αυτό το έργο για πρώτη φορά έχουν αμέσως ερωτήσεις: "Πώς να συναρμολογήσετε μια ηλιακή μπαταρία;" ή "Πώς να φτιάξω ένα ηλιακό πάνελ;" Αλλά έχοντας μελετήσει τη συσκευή και την αρχή της λειτουργίας της, τα προβλήματα με την υλοποίηση αυτού του έργου εξαφανίζονται από μόνα τους. Εξάλλου, ο σχεδιασμός και η αρχή της λειτουργίας είναι απλοί και δεν πρέπει να προκαλούν δυσκολίες κατά τη δημιουργία μιας πηγής ενέργειας στο σπίτι.

Ηλιακή μπαταρία (SB) - Πρόκειται για φωτοβολταϊκούς μετατροπείς ενέργειας που εκπέμπεται από τον ήλιο σε ηλεκτρική ενέργεια, οι οποίοι συνδέονται με τη μορφή μιας σειράς στοιχείων και περικλείονται σε μια προστατευτική δομή. Μετατροπείς - στοιχεία ημιαγωγών από πυρίτιο για την παραγωγή συνεχούς ρεύματος. Παράγονται σε τρεις τύπους:

• Μονοκρυσταλλικό;
• Πολυκρυσταλλικό;
• Άμορφο (λεπτό φιλμ).

Η αρχή λειτουργίας της συσκευής βασίζεται σε φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Το φως του ήλιου που πέφτει στα φωτοκύτταρα εκτοξεύει ελεύθερα ηλεκτρόνια από τις τελευταίες τροχιές κάθε ατόμου στο πλακίδιο πυριτίου. Η κίνηση μεγάλου αριθμού ελεύθερων ηλεκτρονίων μεταξύ των ηλεκτροδίων της μπαταρίας παράγει D.C.. Στη συνέχεια, μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμαγια την ηλεκτροδότηση του σπιτιού.

Επιλογή φωτοκυττάρων

Πριν την αρχή σχεδιαστική εργασίαΓια να δημιουργήσετε ένα πάνελ στο σπίτι, πρέπει να επιλέξετε έναν από τους τρεις τύπους μετατροπέων ηλιακής ενέργειας. Για να επιλέξετε τα κατάλληλα στοιχεία πρέπει να γνωρίζετε τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους:

• Μονοκρυσταλλικό. Η απόδοση αυτών των πλακών είναι 12-14%. Ωστόσο, είναι ευαίσθητα στην ποσότητα του εισερχόμενου φωτός. Τα ελαφριά σύννεφα μειώνουν σημαντικά την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται. Διάρκεια ζωής έως 30 χρόνια.
• Πολυκρυσταλλικό. Αυτά τα στοιχεία είναι ικανά να προσφέρουν απόδοση 7–9%. Αλλά δεν επηρεάζονται από την ποιότητα του φωτισμού και είναι ικανά να παρέχουν την ίδια ποσότητα ρεύματος σε θολό και ακόμη συννεφιασμένος καιρός. Περίοδος λειτουργίας - 20 χρόνια.
• Αμορφος. Κατασκευασμένο από εύκαμπτο πυρίτιο. Παράγουν απόδοση περίπου 10%. Η ποσότητα της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας δεν μειώνεται από την ποιότητα του καιρού. Αλλά η ακριβή και πολύπλοκη παραγωγή τους καθιστά δύσκολη την απόκτησή τους.

Για να κατασκευάσετε μόνοι σας το SB, μπορείτε να αγοράσετε μετατροπείς τύπου Β (δεύτερης κατηγορίας). Αυτά περιλαμβάνουν στοιχεία με μικρά ελαττώματα· ακόμη και αν αντικατασταθούν ορισμένα εξαρτήματα, το κόστος των μπαταριών θα είναι 2-3 φορές μικρότερο από την τιμή της αγοράς, χάρη σε αυτό θα εξοικονομήσετε χρήματα.

Για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε μια ιδιωτική κατοικία από εναλλακτική πηγή ενέργειας, οι δύο πρώτοι τύποι πλακών ταιριάζουν καλύτερα.

Επιλογή και σχεδιασμός τοποθεσίας

Είναι καλύτερο να τοποθετήσετε τις μπαταρίες σύμφωνα με την αρχή: όσο πιο ψηλά τόσο καλύτερα. Υπέροχο μέροςθα υπάρχει μια στέγη του σπιτιού· δεν θα υπάρχει σκιά από δέντρα ή άλλα κτίρια πάνω της. Εάν ο σχεδιασμός των οροφών δεν του επιτρέπει να υποστηρίξει το βάρος της εγκατάστασης, τότε η τοποθεσία θα πρέπει να επιλεγεί στην περιοχή της ντάτσας που δέχεται τη μεγαλύτερη ακτινοβολία από τον ήλιο.

Τα συναρμολογημένα πάνελ πρέπει να τοποθετούνται σε τέτοια γωνία ώστε οι ακτίνες του ήλιου έπεφταν όσο το δυνατόν πιο κάθετα πάνω στα στοιχεία πυριτίου. Ιδανική επιλογήΘα είναι δυνατή η προσαρμογή ολόκληρης της εγκατάστασης προς την κατεύθυνση πίσω από τον ήλιο.

Φτιάχνοντας τη δική σας μπαταρία

Δεν θα μπορείτε να παρέχετε στο σπίτι ή το εξοχικό σας ρεύμα 220 V από ηλιακή μπαταρία, γιατί... Το μέγεθος μιας τέτοιας μπαταρίας θα είναι τεράστιο. Ένα πιάτο δημιουργεί ηλεκτρική ενέργειαμε τάση 0,5 V. Η καλύτερη επιλογή θεωρείται το SB με μετρημένη ηλεκτρική τάση 18 V. Με βάση αυτό υπολογίζεται απαιτούμενο ποσόφωτοκύτταρα για τη συσκευή.

Συναρμολόγηση πλαισίου

Πρώτα απ 'όλα, χρειάζεται μια σπιτική ηλιακή μπαταρία προστατευτικό πλαίσιο (περίβλημα). Μπορεί να κατασκευαστεί από γωνίες αλουμινίου 30x30 mm ή από ξύλινα μπλοκ στο σπίτι. Χρησιμοποιώντας μεταλλικό προφίλΣε ένα από τα ράφια, αφαιρείται μια λοξότμηση με μια λίμα υπό γωνία 45 μοιρών και το δεύτερο ράφι κόβεται στην ίδια γωνία. Τα μέρη του πλαισίου, κομμένα στο απαιτούμενο μέγεθος με κατεργασμένα άκρα, συστρέφονται χρησιμοποιώντας τετράγωνα από το ίδιο υλικό. Το προστατευτικό γυαλί είναι κολλημένο στο τελειωμένο πλαίσιο χρησιμοποιώντας σιλικόνη.

Πλάκες συγκόλλησης

Όταν συγκολλάτε στοιχεία στο σπίτι, πρέπει να το γνωρίζετε να αυξήσει την τάσηπρέπει να συνδεθεί διαδοχικά, και για αύξηση της ισχύος του ρεύματος - παράλληλο. Οι πλάκες από πυρόλιθο απλώνονται στο γυαλί, αφήνοντας ένα κενό 5 mm μεταξύ τους σε κάθε πλευρά. Αυτό το κενό είναι απαραίτητο για την απόσβεση πιθανής θερμικής διαστολής των στοιχείων όταν θερμαίνονται. Οι μετατροπείς έχουν δύο τροχιές: στη μία πλευρά " συν", με άλλον - " μείον" Όλα τα μέρη συνδέονται σε σειρά σε ένα μόνο κύκλωμα. Στη συνέχεια οι αγωγοί από τα τελευταία εξαρτήματα της αλυσίδας φέρονται έξω σε ένα κοινό λεωφορείο.

Για να αποφύγετε την αυτοεκφόρτιση της συσκευής τη νύχτα ή σε συννεφιασμένο καιρό, οι ειδικοί συνιστούν να εγκαταστήσετε μια δίοδο Schottky 31DQ03 ή ένα ανάλογο στην επαφή από το "μεσαίο" σημείο.

Μετά την ολοκλήρωση των εργασιών συγκόλλησης, χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο για να ελέγξετε την τάση εξόδου, η οποία θα πρέπει να είναι 18–19 V για την πλήρη τροφοδοσία ενός ιδιωτικού σπιτιού με ηλεκτρική ενέργεια.

Συναρμολόγηση πάνελ

Στη συνέχεια, οι συγκολλημένοι μετατροπείς τοποθετούνται στο έτοιμο περίβλημα Στο κέντρο κάθε στοιχείου πυριτόλιθου εφαρμόζεται σιλικόνη, και καλύπτεται με μια ινοσανίδα από πάνω για να τα στερεώνετε. Μετά από το οποίο η δομή κλείνει με ένα καπάκι και όλες οι αρθρώσεις σφραγίζονται με στεγανωτικό ή σιλικόνη. Το έτοιμο πάνελ είναι τοποθετημένο σε βάση ή πλαίσιο.

Ηλιακές μπαταρίες από παλιοσίδερα

Εκτός από τη συναρμολόγηση SB από αγορασμένα φωτοκύτταρα, μπορούν να συναρμολογηθούν από σκραπ υλικά που διαθέτει κάθε ραδιοερασιτέχνης: τρανζίστορ, δίοδοι και φύλλο αλουμινίου.

Μπαταρία τρανζίστορ

Για τους σκοπούς αυτούς, τα καταλληλότερα εξαρτήματα είναι Τρανζίστορ τύπου KTή Π. Μέσα τους είναι ένα αρκετά μεγάλο κυψέλη ημιαγωγού πυριτίου,απαραίτητο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Έχοντας επιλέξει τον απαιτούμενο αριθμό εξαρτημάτων ραδιοφώνου, πρέπει να τα αποκόψετε μεταλλικό κάλυμμα. Για να το κάνετε αυτό, θα πρέπει να το σφίξετε σε ένα μαχαίρι και να χρησιμοποιήσετε ένα σιδηροπρίονο για να κόψετε προσεκτικά το πάνω μέρος. Στο εσωτερικό μπορείτε να δείτε μια πλάκα που θα χρησιμεύσει ως φωτοκύτταρο.

Τρανζίστορ για μπαταρία με πριονισμένο καπάκι

Όλα αυτά τα μέρη έχουν τρεις επαφές: βάση, πομπό και συλλέκτη. Κατά τη συναρμολόγηση του SB, πρέπει να επιλέξετε μια διασταύρωση συλλέκτη λόγω της μεγαλύτερης διαφοράς δυναμικού.

Η συναρμολόγηση πραγματοποιείται σε επίπεδο επίπεδο από οποιοδήποτε διηλεκτρικό υλικό. Τα τρανζίστορ πρέπει να συγκολληθούν σε ξεχωριστά σειριακά κυκλώματα, και αυτές οι αλυσίδες, με τη σειρά τους συνδέστε παράλληλα.

Ο υπολογισμός της τελικής πηγής ρεύματος μπορεί να γίνει από τα χαρακτηριστικά των εξαρτημάτων του ραδιοφώνου. Ένα τρανζίστορ παράγει τάση 0,35 V και ρεύμα με βραχυκύκλωμα 0,25 μA.

Μπαταρία διόδου

Ηλιακή μπαταρία από διόδους D223Bμπορεί πραγματικά να γίνει πηγή ηλεκτρικού ρεύματος. Αυτές οι δίοδοι έχουν την υψηλότερη τάση και κατασκευάζονται σε γυάλινη θήκη επικαλυμμένη με βαφή. Η τάση εξόδου του τελικού προϊόντος μπορεί να προσδιοριστεί από τον υπολογισμό ότι μια δίοδος στον ήλιο παράγει 350 mV.

1. Τοποθετήστε τον απαιτούμενο αριθμό εξαρτημάτων ραδιοφώνου σε ένα δοχείο και γεμίστε το με ακετόνη ή άλλο διαλύτη και αφήστε το για αρκετές ώρες.
2. Στη συνέχεια, πρέπει να πάρετε το πιάτο το σωστό μέγεθοςαπό όχι μεταλλικό υλικόκαι κάντε σημάνσεις για τη συγκόλληση των εξαρτημάτων του τροφοδοτικού.
3. Μόλις μουλιάσει, το χρώμα μπορεί εύκολα να αποξεσθεί.
4. Οπλισμένοι με ένα πολύμετρο, στον ήλιο ή κάτω από μια λάμπα καθορίζουμε τη θετική επαφή και την λυγίζουμε. Οι δίοδοι συγκολλούνται κάθετα, επειδή Σε αυτή τη θέση, ο κρύσταλλος παράγει καλύτερα ηλεκτρισμό από την ενέργεια του ήλιου. Επομένως, στην έξοδο παίρνουμε τη μέγιστη τάση που θα παράγει η ηλιακή μπαταρία.

Εκτός από τις δύο μεθόδους που περιγράφονται παραπάνω, η πηγή ισχύος μπορεί να συναρμολογηθεί από αλουμινόχαρτο. Σπιτική ηλιακή μπαταρία κατασκευασμένη σύμφωνα με οδηγίες βήμα προς βήμα, που περιγράφεται παρακάτω, θα μπορεί να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια, αν και πολύ χαμηλής ισχύος:

1. Για σπιτικό θα χρειαστείτε φύλλο χαλκού έκταση 45 τ. εκ. Το κομμένο κομμάτι επεξεργάζεται σε διάλυμα σαπουνιού για να αφαιρεθεί το λίπος από την επιφάνεια. Συνιστάται επίσης να πλένετε τα χέρια σας για να μην αφήνετε λεκέδες λίπους.
2. Η Έμερι είναι απαραίτητη αφαιρέστε το προστατευτικό φιλμ οξειδίουκαι κάθε άλλου τύπου διάβρωση από το επίπεδο κοπής.
3. Ένα φύλλο αλουμινίου τοποθετείται στον καυστήρα μιας ηλεκτρικής κουζίνας ισχύος τουλάχιστον 1,1 kW και θερμαίνεται μέχρι να σχηματιστούν κόκκινες-πορτοκαλί κηλίδες. Με περαιτέρω θέρμανση, τα προκύπτοντα οξείδια μετατρέπονται σε οξείδιο του χαλκού. Αυτό αποδεικνύεται από το μαύρο χρώμα της επιφάνειας του κομματιού.
4. Μετά το σχηματισμό του οξειδίου, η θέρμανση πρέπει να συνεχιστεί μέσα σε 30 λεπτάώστε να σχηματίζεται ένα φιλμ οξειδίου επαρκούς πάχους.
5. Το ψήσιμο σταματά και το φύλλο κρυώνει μαζί με τη σόμπα. Με αργή ψύξη, ο χαλκός και το οξείδιο ψύχονται με σε διαφορετικές ταχύτητες, που κάνει το τελευταίο να ξεκολλάει εύκολα.
6. Κάτω από τρεχούμενο νερό τα υπολείμματα οξειδίων αφαιρούνται. Σε αυτή την περίπτωση, δεν πρέπει να λυγίζετε το φύλλο ή να σκίζετε μηχανικά μικρά κομμάτια για να μην το καταστρέψετε. λεπτό στρώμαοξείδια
7. Ένα δεύτερο φύλλο κόβεται στο μέγεθος του πρώτου.
8. Τοποθετήστε δύο κομμάτια αλουμινόχαρτου σε ένα πλαστικό μπουκάλι 2-5 λίτρων με κομμένο το λαιμό. Στερεώστε τα με κλιπ αλιγάτορα. Πρέπει να τοποθετηθούν έτσι ώστε να δεν συνδέθηκε.
9. Ένας αρνητικός ακροδέκτης συνδέεται στο επεξεργασμένο κομμάτι και ένας θετικός ακροδέκτης συνδέεται στο δεύτερο κομμάτι.
10. Χύνεται στο βάζο αλατούχο διάλυμα. Του το επίπεδο πρέπει να είναι 2,5 cm κάτω από την επάνω άκρη των ηλεκτροδίων. Για την προετοιμασία του μείγματος 2-4 κουταλιές της σούπας αλάτι(ανάλογα με τον όγκο της φιάλης) διαλύστε σε μικρή ποσότητα νερού.

Όλα τα ηλιακά πάνελ δεν είναι κατάλληλα για παροχή ρεύματος σε εξοχική κατοικία ή ιδιωτική κατοικία λόγω της χαμηλής ισχύος τους. Αλλά μπορούν να χρησιμεύσουν ως πηγή ενέργειας για ραδιόφωνα ή για φόρτιση μικρών ηλεκτρικών συσκευών.

Βίντεο σχετικά με το θέμα

Με τις συνεχώς αυξανόμενες τιμές της ηλεκτρικής ενέργειας, αναπόφευκτα αρχίζετε να σκέφτεστε τη χρήση φυσικών πηγών για τροφοδοσία. Μία από αυτές τις δυνατότητες είναι οι ηλιακοί συλλέκτες για το σπίτι ή τον κήπο σας. Εάν το επιθυμείτε, μπορούν να παρέχουν πλήρως όλες τις ανάγκες ακόμη και ενός μεγάλου σπιτιού.

Σχεδιασμός ηλιακού συστήματος τροφοδοσίας

Η μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική είναι μια ιδέα πολύς καιρόςκράτησε τους επιστήμονες σε εγρήγορση. Με την ανακάλυψη των ιδιοτήτων των ημιαγωγών, αυτό κατέστη δυνατό. Τα ηλιακά κύτταρα χρησιμοποιούν κρυστάλλους πυριτίου. Όταν το ηλιακό φως τα χτυπά, σχηματίζεται σε αυτά μια κατευθυνόμενη κίνηση ηλεκτρονίων, η οποία ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα. Όταν συνδέουμε επαρκή αριθμό τέτοιων κρυστάλλων, λαμβάνουμε αρκετά αξιοπρεπή ρεύματα: ένα πάνελ με εμβαδόν λίγο περισσότερο από ένα μέτρο (1,3-1,4 m2 με επαρκές επίπεδο φωτισμού μπορεί να παράγει έως και 270 W (τάση 24 V).

Δεδομένου ότι ο φωτισμός αλλάζει ανάλογα με τον καιρό και την ώρα της ημέρας, δεν είναι δυνατή η απευθείας σύνδεση συσκευών σε ηλιακούς συλλέκτες. Χρειαζόμαστε ένα ολόκληρο σύστημα. Εκτός από τα ηλιακά πάνελ, χρειάζεστε:

• Μπαταρία. Τις ώρες της ημέρας υπό την επήρεια ακτίνες ηλίουΟι ηλιακοί συλλέκτες παράγουν ηλεκτρική ενέργεια για το σπίτι ή το εξοχικό σας. Δεν χρησιμοποιείται πάντα πλήρως· η περίσσεια του συσσωρεύεται στην μπαταρία. Η συσσωρευμένη ενέργεια καταναλώνεται σε κακές καιρικές συνθήκες.
• Ελεγκτής. Όχι υποχρεωτικό μέρος, αλλά επιθυμητό (αν έχετε αρκετά κεφάλαια). Παρακολουθεί το επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας για να αποτρέψει την υπερβολική αποφόρτιση ή την υπέρβαση του μέγιστου επιπέδου φόρτισης. Και οι δύο αυτές συνθήκες είναι επιζήμιες για την μπαταρία, επομένως η ύπαρξη ενός ελεγκτή παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Ο ελεγκτής παρέχει επίσης βέλτιστη λειτουργίαλειτουργία ηλιακών συλλεκτών.
• Μετατροπέας DC σε AC (inverter). Δεν είναι όλες οι συσκευές σχεδιασμένες για συνεχές ρεύμα. Πολλοί εργάζονται από AC τάσηστα 220 βολτ. Ο μετατροπέας καθιστά δυνατή την απόκτηση τάσης 220-230 V.

Τα ηλιακά πάνελ για το σπίτι είναι μόνο μέρος του συστήματος

Εγκαθιστώντας ηλιακούς συλλέκτες για το σπίτι ή το εξοχικό σας, μπορείτε να γίνετε εντελώς ανεξάρτητοι από τον επίσημο προμηθευτή. Αλλά για αυτό πρέπει να έχετε ένας μεγάλος αριθμός απόμπαταρίες, ένας αριθμός μπαταριών. Ένα κιτ που παράγει 1,5 kW την ημέρα κοστίζει περίπου 1000 $. Αυτό είναι αρκετό για να καλύψει τις ανάγκες ενός εξοχικού ή μέρους του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού του σπιτιού. Ένα σετ ηλιακών συλλεκτών για την παραγωγή 4 kW την ημέρα κοστίζει περίπου 2.200 $, για 9 kW ανά ημέρα - 6.200 $. Δεδομένου ότι ηλιακά πάνελ για το σπίτι - αρθρωτό σύστημα, μπορείτε να αγοράσετε μια εγκατάσταση που θα παρέχει μέρος των αναγκών, αυξάνοντας σταδιακά την παραγωγικότητά της.

Τύποι ηλιακών συλλεκτών

Με την αύξηση των τιμών της ενέργειας, η ιδέα της χρήσης ηλιακής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται όλο και πιο δημοφιλής. Επιπλέον, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, οι ηλιακοί μετατροπείς γίνονται πιο αποδοτικοί και, ταυτόχρονα, φθηνότεροι. Έτσι, εάν το επιθυμείτε, μπορείτε να καλύψετε τις ανάγκες σας τοποθετώντας ηλιακούς συλλέκτες. Αλλά συμβαίνουν ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ. Ας το καταλάβουμε.

Η ίδια η ηλιακή μπαταρία είναι ένας αριθμός φωτοκυττάρων που βρίσκονται σε ένα κοινό περίβλημα, που προστατεύεται από ένα διαφανές μπροστινό πάνελ. Για οικιακή χρήσηΤα ηλιακά κύτταρα παράγονται με βάση το πυρίτιο, καθώς είναι σχετικά φθηνό και τα στοιχεία που βασίζονται σε αυτό έχουν καλή απόδοση (περίπου 20-24%). Τα μονοκρυσταλλικά, πολυκρυσταλλικά και λεπτής μεμβράνης (εύκαμπτα) ηλιακά κύτταρα κατασκευάζονται με βάση κρυστάλλους πυριτίου. Ορισμένος αριθμός από αυτά τα φωτοκύτταρα είναι ηλεκτρικά συνδεδεμένα μεταξύ τους (σειρά ή/και παράλληλα) και συνδέονται με ακροδέκτες που βρίσκονται στο περίβλημα.

Φωτοκύτταρα εγκατεστημένα σε κλειστή υπόθεση. Το περίβλημα της ηλιακής μπαταρίας είναι κατασκευασμένο από ανοδιωμένο αλουμίνιο. Είναι ελαφρύ και μη διαβρωτικό. Πρόσοψηκατασκευασμένο από ανθεκτικό γυαλί που πρέπει να αντέχει τα φορτία του χιονιού και του ανέμου. Επιπλέον, πρέπει να έχει ορισμένες οπτικές ιδιότητες - να έχει μέγιστη διαφάνεια για να μεταδίδει όσο το δυνατόν περισσότερες ακτίνες. Σε γενικές γραμμές, ένα σημαντικό ποσό ενέργειας χάνεται λόγω της ανάκλασης, επομένως οι απαιτήσεις για την ποιότητα του γυαλιού είναι υψηλές και επικαλύπτεται επίσης με μια αντιανακλαστική ένωση.

Τύποι φωτοκυττάρων για ηλιακούς συλλέκτες

Τα ηλιακά πάνελ για το σπίτι είναι κατασκευασμένα από τρεις τύπους κυψελών πυριτίου.

Εάν έχετε δίρριχτη στέγηκαι η πρόσοψη βλέπει νότια ή ανατολικά, δεν έχει νόημα να σκεφτόμαστε πολύ τον χώρο που καταλαμβάνεται. Οι πολυκρυσταλλικές μονάδες μπορεί κάλλιστα να ταιριάζουν σε αυτό. Για την ίδια ποσότητα παραγόμενης ενέργειας, κοστίζουν ελαφρώς λιγότερο.

Πώς να επιλέξετε το σωστό σύστημα ηλιακών πάνελ για το σπίτι σας

Υπάρχουν κοινές παρανοήσεις που σας κάνουν να ξοδεύετε επιπλέον χρήματα σε υπερβολικά ακριβό εξοπλισμό. Ακολουθούν συστάσεις για το πώς να φτιάξετε σωστά ένα σύστημα τροφοδοσίας από ηλιακούς συλλέκτες και να μην ξοδέψετε επιπλέον χρήματα.

Τι να αγοράσω

Δεν είναι όλα τα εξαρτήματα μιας ηλιακής εγκατάστασης ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία. Μερικά μέρη μπορούν να γίνουν χωρίς. Χρησιμεύουν στην αύξηση της αξιοπιστίας, αλλά χωρίς αυτά το σύστημα είναι λειτουργικό. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι να αγοράσετε ηλιακούς συλλέκτες στο τέλος του χειμώνα, αρχές της άνοιξης. Πρώτον, ο καιρός αυτή τη στιγμή είναι εξαιρετικός, υπάρχουν πολλές ηλιόλουστες μέρες, το χιόνι αντανακλά τον ήλιο, αυξάνοντας τον συνολικό φωτισμό. Δεύτερον, αυτή τη στιγμή παραδοσιακά ανακοινώνονται εκπτώσεις. Οι παρακάτω είναι οι συμβουλές:

Εάν χρησιμοποιείτε μόνο αυτές τις συμβουλές και συνδέετε μόνο εξοπλισμό που λειτουργεί με σταθερή τάση, ένα σύστημα ηλιακών πάνελ για το σπίτι σας θα κοστίσει πολύ πιο μέτριο ποσό από το φθηνότερο κιτ. Αλλά δεν είναι μόνο αυτό. Μπορείτε να αφήσετε μέρος του εξοπλισμού «για αργότερα» ή να το κάνετε εντελώς χωρίς αυτόν.

Τι μπορείτε να κάνετε χωρίς;

Το κόστος ενός σετ ηλιακών συλλεκτών για 1 kW ανά ημέρα είναι πάνω από χίλια δολάρια. Σημαντική επένδυση. Αναπόφευκτα θα αναρωτιέστε αν αξίζει τον κόπο και ποια θα είναι η περίοδος απόσβεσης. Με τις τρέχουσες τιμές, θα πρέπει να περιμένετε για περισσότερο από ένα χρόνο μέχρι να λάβετε τα χρήματά σας πίσω. Αλλά το κόστος μπορεί να μειωθεί. Όχι σε βάρος της ποιότητας, αλλά λόγω της ελαφριάς μείωσης της άνεσης λειτουργίας του συστήματος και λόγω μιας λογικής προσέγγισης στην επιλογή των εξαρτημάτων του.

Έτσι, εάν ο προϋπολογισμός σας είναι περιορισμένος, μπορείτε να τα βγάλετε πέρα ​​με μερικά ηλιακά πάνελ και Επαναφορτιζομενες ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ, η χωρητικότητα του οποίου είναι 20-25% υψηλότερη από τη μέγιστη φόρτιση των ηλιακών συλλεκτών. Για να παρακολουθήσετε την κατάσταση, αγοράστε ένα ρολόι αυτοκινήτου που μετρά επίσης την τάση. Αυτό θα σας γλιτώσει από το να χρειάζεται να μετράτε τη φόρτιση της μπαταρίας πολλές φορές την ημέρα. Αντίθετα, θα πρέπει να κοιτάτε το ρολόι σας από καιρό σε καιρό. Αυτό είναι όλο για την αρχή. Στο μέλλον, μπορείτε να αγοράσετε επιπλέον ηλιακούς συλλέκτες για το σπίτι σας και να αυξήσετε τον αριθμό των μπαταριών. Εάν θέλετε, μπορείτε να αγοράσετε έναν μετατροπέα.

Προσδιορισμός του μεγέθους και του αριθμού των φωτοκυττάρων

Οι καλοί ηλιακοί συλλέκτες 12 βολτ θα πρέπει να έχουν 36 κυψέλες και οι ηλιακοί συλλέκτες 24 βολτ θα πρέπει να έχουν 72 ηλιακές κυψέλες. Αυτή η ποσότητα είναι η βέλτιστη. Με λιγότερα φωτοκύτταρα δεν θα λάβετε ποτέ το δηλωμένο ρεύμα. Και αυτή είναι η καλύτερη επιλογή.

Μην αγοράζετε διπλά ηλιακούς συλλέκτες- 72 και 144 στοιχεία αντίστοιχα. Πρώτον, είναι πολύ μεγάλα, κάτι που είναι άβολο για τη μεταφορά. Δεύτερον, με μη φυσιολογικό χαμηλές θερμοκρασίες, που μας συμβαίνουν περιοδικά, είναι οι πρώτοι που αποτυγχάνουν. Το γεγονός είναι ότι η μεμβράνη πλαστικοποίησης μειώνεται σημαντικά σε μέγεθος σε κρύο καιρό. Επί μεγάλα πάνελΛόγω της υψηλής τάσης, ξεφλουδίζει ή και σπάει. Η διαφάνεια χάνεται και η παραγωγικότητα πέφτει καταστροφικά. Ο πίνακας επισκευάζεται.

Δεύτερος παράγοντας. Σε μεγαλύτερα πάνελ το πάχος του σώματος και του γυαλιού πρέπει να είναι μεγαλύτερο. Μετά από όλα, το windage αυξάνεται και φορτία χιονιού. Αυτό όμως δεν γίνεται πάντα, καθώς η τιμή αυξάνεται σημαντικά. Εάν βλέπετε ένα διπλό πάνελ και η τιμή του είναι χαμηλότερη από ό, τι για δύο "κανονικά", είναι καλύτερα να ψάξετε για κάτι άλλο.

Πάλι: η καλύτερη επιλογή— ένα ηλιακό πάνελ 12 volt για ένα σπίτι, που αποτελείται από 36 φωτοκύτταρα. Αυτό καλύτερη επιλογή, αποδεδειγμένο στην πράξη.

Τεχνικές προδιαγραφές: τι να αναζητήσετε

Τα πιστοποιημένα ηλιακά πάνελ δείχνουν πάντα το ρεύμα και την τάση λειτουργίας, καθώς και την τάση ανοιχτού κυκλώματος και το ρεύμα βραχυκυκλώματος. Αξίζει να ληφθεί υπόψη ότι όλες οι παράμετροι συνήθως υποδεικνύονται για θερμοκρασία +25°C. Σε μια ηλιόλουστη μέρα στην οροφή, η μπαταρία θερμαίνεται σε θερμοκρασίες πολύ υψηλότερες από αυτήν την τιμή. Αυτό εξηγεί την παρουσία υψηλότερης τάσης λειτουργίας.

Προσοχή επίσης στην τάση ανοιχτού κυκλώματος. Σε κανονικές μπαταρίες είναι περίπου 22 V. Και όλα θα ήταν καλά, αλλά εάν εκτελέσετε εργασίες στον εξοπλισμό χωρίς να αποσυνδέσετε τους ηλιακούς συλλέκτες, η τάση χωρίς φορτίο θα βλάψει τον μετατροπέα ή άλλο συνδεδεμένο εξοπλισμό που δεν έχει σχεδιαστεί για τέτοιου είδους Τάση. Επομένως, κατά τη διάρκεια οποιασδήποτε εργασίας - εναλλαγή καλωδίων, σύνδεση/αποσύνδεση μπαταριών κ.λπ. κ.λπ. - το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να αποσυνδέσετε τους ηλιακούς συλλέκτες (αφαιρέστε τους ακροδέκτες). Έχοντας περάσει από το κύκλωμα, τα συνδέετε τελευταία. Αυτή η διαδικασία θα σας εξοικονομήσει πολλά νεύρα (και χρήματα).

Θήκη και γυαλί

Ηλιακά πάνελ για το σπίτι έχουν θήκη αλουμινίου. Αυτό το μέταλλο δεν διαβρώνεται και έχει επαρκή αντοχή και είναι ελαφρύ σε βάρος. Ένα κανονικό σώμα πρέπει να συναρμολογηθεί από ένα προφίλ που περιέχει τουλάχιστον δύο ενισχυτικά. Επιπλέον, το γυαλί πρέπει να εισαχθεί σε μια ειδική αυλάκωση και να μην στερεωθεί στην κορυφή. Όλα αυτά είναι σημάδια κανονικής ποιότητας.

Όταν επιλέγετε ηλιακή μπαταρία, δώστε προσοχή στο γυαλί. Σε κανονικές μπαταρίες δεν είναι λεία, αλλά με υφή. Είναι τραχύ στην αφή· αν το τρίψετε με τα νύχια σας, μπορείτε να ακούσετε ένα θρόισμα. Επιπλέον, πρέπει να έχει επίστρωση υψηλής ποιότητας, που ελαχιστοποιεί την αντανάκλαση. Αυτό σημαίνει ότι τίποτα δεν πρέπει να αντικατοπτρίζεται σε αυτό. Εάν οι αντανακλάσεις των γύρω αντικειμένων είναι ορατές σε οποιαδήποτε γωνία, είναι καλύτερο να βρείτε ένα άλλο πάνελ.

Επιλογή της διατομής του καλωδίου και της λεπτότητας της ηλεκτρικής σύνδεσης

Τα ηλιακά πάνελ για το σπίτι σας πρέπει να συνδέονται με χαλκό μονοπύρηνο καλώδιο. Η διατομή του καλωδίου εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ της μονάδας και της μπαταρίας:

• απόσταση μικρότερη από 10 μέτρα:
  • 1,5 mm2 ανά ηλιακή μπαταρία 100 W.
  • για δύο μπαταρίες - 2,5 mm2.
  • τρεις μπαταρίες - 4,0 mm2.
• απόσταση μεγαλύτερη από 10 μέτρα:
  • για να συνδέσουμε ένα πάνελ παίρνουμε 2,5 mm2.
  • δύο - 4,0 mm2;
  • τρία - 6,0 mm2.

Μπορείτε να πάρετε μια μεγαλύτερη διατομή, αλλά όχι λιγότερη (θα υπάρχει μεγάλες απώλειες, αλλά δεν το χρειαζόμαστε). Κατά την αγορά καλωδίων, προσέξτε την πραγματική διατομή, καθώς σήμερα οι δηλωμένες διαστάσεις πολύ συχνά δεν αντιστοιχούν στις πραγματικές. Για να ελέγξετε, θα πρέπει να μετρήσετε τη διάμετρο και να υπολογίσετε τη διατομή (μπορείτε να διαβάσετε πώς να το κάνετε αυτό).

Κατά τη συναρμολόγηση του συστήματος, μπορείτε να σχεδιάσετε τα θετικά των ηλιακών συλλεκτών χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο πολλαπλών πυρήνων κατάλληλης διατομής και να χρησιμοποιήσετε ένα χοντρό καλώδιο για το αρνητικό. Πριν συνδέσουμε τις μπαταρίες, περνάμε όλα τα «συν» από διόδους ή συγκροτήματα διόδων με κοινή κάθοδο. Αυτό αποτρέπει το βραχυκύκλωμα της μπαταρίας (που θα μπορούσε να προκαλέσει πυρκαγιά) εάν τα καλώδια μεταξύ των μπαταριών και της μπαταρίας βραχυκυκλωθούν ή σπάσουν.

Οι δίοδοι χρησιμοποιούν τύπους SBL2040CT, PBYR040CT. Αν δεν βρείτε, μπορείτε να τα αφαιρέσετε από παλιά τροφοδοτικά προσωπικούς υπολογιστές. Συνήθως υπάρχουν SBL3040 ή παρόμοια. Συνιστάται να περάσετε μέσα από διόδους. Μην ξεχνάτε ότι ζεσταίνονται πολύ, επομένως πρέπει να τα τοποθετήσετε σε καλοριφέρ (μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μόνο ένα).

Το σύστημα απαιτεί επίσης κιβώτιο ασφαλειών. Ένα για κάθε καταναλωτή. Συνδέουμε ολόκληρο το φορτίο μέσω αυτού του μπλοκ. Πρώτον, το σύστημα είναι ασφαλέστερο. Δεύτερον, εάν προκύψουν προβλήματα, είναι ευκολότερο να προσδιοριστεί η πηγή του (με καμένη ασφάλεια).

Τα οφέλη της ηλιακής ενέργειας είναι προφανή, πολλά έχουν ήδη ειπωθεί για αυτό και δεν υπάρχει καμία αμφιβολία για αυτό. Αυτός είναι ο λόγος που πολλοί άνθρωποι έχουν ήδη εγκαταστήσει πάνελ στα σπίτια τους σήμερα, ενώ άλλοι το ονειρεύονται. Τα ηλιακά πάνελ είναι σίγουρα ωφέλιμα, αλλά τέτοιες συσκευές έχουν αρκετά υψηλό κόστος, γι' αυτό δεν μπορούν όλοι να αντέξουν οικονομικά τέτοια πολυτέλεια. Χάρη σε αυτό, πολλοί άνθρωποι αναρωτιούνται πώς να φτιάξουν μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια τους, είναι δυνατόν και τι χρειάζεται για αυτό;

Η απάντηση είναι, φυσικά, ότι είναι πολύ πιθανή. Επιπλέον, σήμερα υπάρχουν διάφοροι τρόποι που θα σας βοηθήσουν να φτιάξετε ηλιακούς συλλέκτες με τα χέρια σας. Η μέθοδος που θα επιλέξετε εξαρτάται από το είδος της απόδοσης που χρειάζεστε.

1. Προετοιμασία πρώτων υλών

• Στοιχεία από πολυκρυσταλλικό πυρίτιο.
• Μονοκρυσταλλικά φωτοκύτταρα.

Η πρώτη επιλογή έχει χαμηλότερο επίπεδο συντελεστή χρήσιμη δράση(αποτελεσματικότητα), που είναι περίπου 7-9%. Ωστόσο, τα πάνελ που αποτελούνται από τέτοια στοιχεία δεν χάνουν την αποτελεσματικότητά τους, ακόμη και σε συννεφιασμένο καιρό. Είναι σχεδόν εξίσου παραγωγικοί όπως και στο ηλιόλουστες μέρες, και με βροχερό καιρό.

Τα μονοκρυσταλλικά πάνελ, με τη σειρά τους, έχουν περισσότερα υψηλό επίπεδοΑπόδοση, η οποία είναι περίπου 13%. Ωστόσο, είναι πιο αποτελεσματικά μόνο σε ηλιόλουστες καιρικές συνθήκες και σε περίπτωση συννεφιάς ή σκοταδιού, η παραγωγικότητά τους μειώνεται σημαντικά. Λόγω αυτών των χαρακτηριστικών, τα πολυκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα χρησιμοποιούνται συχνότερα για τη δημιουργία μιας αρκετά ισχυρής σπιτικής ηλιακής μπαταρίας που θα είναι εξίσου αποτελεσματική σε όλες τις καιρικές συνθήκες.

Συνιστάται ανεπιφύλακτα η αγορά φωτοκυττάρων από έναν κατασκευαστή. Αυτό συμβαίνει γιατί οι συσκευές διαφορετικές μάρκεςμπορεί κάλλιστα να έχει διαφορές στην αποτελεσματικότητα, η οποία με τη σειρά της δημιουργεί πρόσθετες δυσκολίες κατά τη στιγμή του προσδιορισμού συνολική δύναμημπαταρίες. Επιπλέον, η εκτιμώμενη περίοδος λειτουργίας των στοιχείων μπορεί επίσης να διαφέρει.

Η απλούστερη και πιο κοινή μέθοδος απόκτησης των απαραίτητων στοιχείων σήμερα είναι οι δημοπρασίες όπως το eBay. Εδώ μπορείτε να αγοράσετε έτοιμα σετ φωτοκυττάρων και θα έχουν πολύ λογική τιμή. Για να συναρμολογήσετε ηλιακούς συλλέκτες για το σπίτι σας με τα χέρια σας από διαθέσιμα υλικά, θα χρειαστείτε ειδικούς αγωγούς με τους οποίους συνδέονται τα φωτοκύτταρα μεταξύ τους. Επιπλέον, θα χρειαστείτε ένα συγκολλητικό σίδερο και αξεσουάρ συγκόλλησης.

Είναι πολύ πιθανό να αγοράσετε ελαφρώς κατεστραμμένα φωτοκύτταρα, καθώς δεν χάνουν καθόλου απόδοση, αλλά ταυτόχρονα έχουν πολύ χαμηλότερο κόστος. Φυσικά, τέτοια στοιχεία έχουν λιγότερο αισθητική εμφάνιση.

Για την κατασκευή της θήκης μπαταρίας, τα περισσότερα κατάλληλο υλικόείναι γωνίες αλουμινίου που έχουν μικρό ύψος. Φυσικά, είναι πολύ πιθανό να φτιάξετε ηλιακούς συλλέκτες με τα χέρια σας από διαθέσιμα υλικά, χωρίς να αγοράσετε γωνίες, αλλά χρησιμοποιώντας, για παράδειγμα, ξύλινα μπλοκ. Ωστόσο, αξίζει να γίνει κατανοητό ότι οι αυτοσχέδιοι ηλιακοί συλλέκτες θα χρησιμοποιούνται συνεχώς και επομένως θα εκτίθενται σε διάφορες καιρικές συνθήκες. Σε αυτή την περίπτωση, το ξύλο μπορεί να αλλοιωθεί εξαιρετικά γρήγορα, επομένως θα πρέπει να επαναλάβετε το σώμα.

Οι διαστάσεις της ηλιακής μπαταρίας εξαρτώνται από τον αριθμό των φωτοκυττάρων που θα χρησιμοποιηθούν. Εξωτερικός προστατευτικό κάλυμμαΤα πάνελ πρέπει να είναι διαφανή και ταυτόχρονα αρκετά ανθεκτικά και ανθεκτικά. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε plexiglass ή πολυανθρακικό ως τέτοια επίστρωση. Μπορείτε, φυσικά, να χρησιμοποιήσετε ανθεκτικό στραγγιστό γυαλί, ωστόσο, θα πρέπει να είστε πιο προσεκτικοί με τέτοια πάνελ. Επίσης, θα είναι καλύτερο εάν αυτή η προστασία δεν επιτρέπει τη διέλευση των υπέρυθρων ακτίνων, καθώς μια τέτοια προστασία μειώνει τη θέρμανση του πίνακα κατά τη χρήση.

2. Αγωγοί συγκόλλησης

Αφού έχετε αγοράσει τα πάντα απαραίτητα υλικά, μπορείτε να προχωρήσετε στη συναρμολόγηση μιας σπιτικής ηλιακής μπαταρίας. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να κολλήσετε τους αγωγούς στα φωτοκύτταρα. Αυτή η διαδικασία είναι πολύ εντάσεως εργασίας και θα απαιτήσει κάποια υπομονή και ακρίβεια από εσάς. Κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, ενδέχεται να προκύψουν ορισμένες δυσκολίες λόγω της ευθραυστότητας της δομής του φωτοκυττάρου. Θα είναι πολύ πιο εύκολο να αγοράσετε στοιχεία που έχουν ήδη συγκολλημένους αγωγούς, ωστόσο, ακόμη και με τη συγκόλληση μόνοι σας, σύντομα θα το καταφέρετε και θα αντιμετωπίσετε εύκολα αυτό το έργο. Επιπλέον, τα ήδη συγκολλημένα ηλιακά κύτταρα μπορεί να έχουν υψηλότερο κόστος.

Εάν σκοπεύετε να συγκολλήσετε τους αγωγούς μόνοι σας, πρέπει να γνωρίζετε την ακόλουθη διαδικασία:

• Το πρώτο βήμα είναι να κόψετε τους υπάρχοντες αγωγούς στο απαιτούμενο μήκος (είναι πιο βολικό να το κάνετε χρησιμοποιώντας ένα πρότυπο από χαρτόνι).
• Στη συνέχεια, πρέπει να τοποθετήσετε προσεκτικά τον κομμένο αγωγό στο φωτοκύτταρο.
• Μετά από αυτό, θα πρέπει να εφαρμόσετε οξύ συγκόλλησης, καθώς και συγκόλληση, στον τόπο όπου θα πραγματοποιηθεί η συγκόλληση.
• Συγκολλήστε προσεκτικά και προσεκτικά τον αγωγό. Σε αυτή την περίπτωση, σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να πιέζετε το κρύσταλλο. Η συγκόλληση γίνεται εύκολα και γρήγορα. Αυτό θα έρθει με την εμπειρία.

Αυτή η διαδικασία δεν είναι γρήγορη, γι' αυτό και όταν φτιάχνετε σπιτικά ηλιακά πάνελ για το σπίτι σας, θα χρειαστείτε λίγο χρόνο και υπομονή.

3. Συναρμολόγηση του περιβλήματος και τοποθέτηση φωτοκυττάρων

Όπως ήδη αναφέρθηκε, για την παραγωγή ενός πλαισίου του απαιτούμενου μεγέθους χρειάζονται γωνίες αλουμινίου, καθώς και υλικά στερέωσης (hardware). Το καλύτερο είναι να κάνετε γωνίες με χαμηλό ύψος, γιατί διαφορετικά θα μπλοκάρουν τον Ήλιο και θα δημιουργήσουν σκιά στα φωτοκύτταρα. Επιπλέον, χρησιμοποιώντας πολύ ψηλές γωνίες, θα καταλήξετε με ένα αδικαιολόγητα φαρδύ περίβλημα για τον πίνακα.

Είναι απαραίτητο να εφαρμοστεί στις εσωτερικές άκρες των συγκολλημένων προφίλ σφραγιστικό σιλικόνης. Αυτό είναι απαραίτητο για να διασφαλιστεί ότι η αυτοσχέδια ηλιακή μπαταρία είναι σφραγισμένη. Ένα φύλλο πλεξιγκλάς κομμένο στο μέγεθος πρέπει να τοποθετηθεί πάνω στο εφαρμοζόμενο στεγανωτικό, πιέζοντάς το σφιχτά και στερεώνοντάς το. Αφού στεγνώσει το στεγανωτικό, το plexiglass μπορεί να ασφαλιστεί επιπλέον με υλικό.

Αφού ολοκληρώσετε τα παραπάνω βήματα, πρέπει να το τοποθετήσετε στο εσωτερικό επίπεδο διαφανές φύλλοφωτοκύτταρα με συγκολλημένους αγωγούς. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να διατηρηθεί μια μικρή απόσταση μεταξύ των κυψελών (περίπου 5 mm). Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι τα στοιχεία μπορούν να διαστέλλονται υπό την επίδραση της θερμοκρασίας κατά τη χρήση. Επιπλέον, χάρη σε αυτές τις εσοχές, εξαλείφεται η πιθανότητα διακοπής των επαφών. Για να συναρμολογηθεί σωστά μια ηλιακή μπαταρία για το σπίτι σας, αυτή η διαδικασίαπρέπει να προσεγγιστεί με τη μέγιστη προσοχή. Επιπλέον, για να διευκολύνετε την εργασία, μπορείτε να προσημειώσετε το υπόστρωμα.

4. Συνδυασμός φωτοκυττάρων σε ένα ενιαίο σύστημα

Η συγκόλληση όλων των φωτοκυττάρων σε ένα σύστημα πρέπει να συμμορφώνεται με ηλεκτρικό διάγραμμα. Μέχρι σήμερα, είναι γνωστά διάφορα σχήματα:

• Σειριακή σύνδεση.
• Σύνδεση με κοινό λεωφορείο.
• Σύνδεση με παράγωγο μέσο.

Υπάρχουν επίσης και άλλα σχήματα, επομένως, είναι καλύτερο να επιλέξετε πρώτα τα περισσότερα κατάλληλη επιλογή. Σε αυτή την περίπτωση, το κύριο πράγμα είναι ότι το κύκλωμα περιέχει διόδους διακλάδωσης, οι οποίες πρέπει να εγκατασταθούν σε έναν κοινό αγωγό "+". Αυτές οι δίοδοι απαιτούνται για να αποφευχθεί η αποφόρτιση της συσκευής τη νύχτα ή στο μερικό σκοτάδι. Για τους σκοπούς αυτούς, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε διόδους Schottky. Ως καλώδια μεταφοράς ρεύματος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε συνηθισμένα καλώδια με μόνωση σιλικόνης. Φυσικά, πρέπει να στερεώνονται με ασφάλεια και σταθερότητα.

Αφού συνδυαστούν τα φωτοκύτταρα σύμφωνα με το επιλεγμένο σχήμα, η προκύπτουσα ηλιακή μπαταρία πρέπει να ελεγχθεί για ρεύμα και τάση. Για να το κάνετε αυτό, θα χρειαστείτε ένα κανονικό αμπερόμετρο και βολτόμετρο ή ένα πολύμετρο που να έχει και τις δύο αυτές λειτουργίες. Εάν η δοκιμή είναι επιτυχής, σημαίνει ότι τα στοιχεία έχουν συνδεθεί σωστά και όλες οι επαφές είναι άθικτες.

Μετά τον έλεγχο, όλα τα φωτοκύτταρα πρέπει να στερεωθούν και να σφραγιστεί ο πίνακας. Πλέον εύκολος τρόποςσυνίσταται στην εφαρμογή σιλικόνης στερέωσης σε κάθε στοιχείο, μετά την οποία η συσκευή πρέπει να καλυφθεί με ένα πάνελ, το οποίο μπορεί να κατασκευαστεί από ανθεκτικό πλαστικό. Επιπλέον, εάν χρησιμοποιείτε διαφανές πλαστικό, τότε θα έχετε την ευκαιρία να παρακολουθήσετε την πιθανή εμφάνιση ελαττωμάτων ή ρωγμών στα στοιχεία. Αφού στεγνώσει η σιλικόνη, το πίσω πλαίσιο πρέπει να στερεωθεί σε ένα προκατασκευασμένο πλαίσιο αλουμινίου. Όλες οι ραφές της δομής πρέπει επίσης να σφραγίζονται με σιλικόνη. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε κολλητική ταινία διπλής όψεως για να στερεώσετε τα φωτοκύτταρα. Ο κύριος κανόνας είναι ότι το πάχος αυτής της ταινίας (ή του στρώματος σιλικόνης) υπερβαίνει το ύψος συγκόλλησης. Αυτό θα βοηθήσει στην αποφυγή ζημιάς στις επαφές.

5. Ηλιακή μπαταρία DIY κατασκευασμένη από τρανζίστορ

Σήμερα είναι δυνατό να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας, χωρίς να χρησιμοποιήσετε αγορασμένα φωτοκύτταρα. Για παράδειγμα, μπορεί να κατασκευαστεί από τρανζίστορ ή διόδους. Φυσικά, είναι αδύνατο να κατασκευαστεί μια ηλιακή μπαταρία από αυτά τα υλικά που μπορεί να παρέχει ενέργεια σε ένα ολόκληρο σπίτι, αλλά μια τέτοια συσκευή είναι αρκετά ικανή να τροφοδοτήσει μικρές και συμπαγείς ηλεκτρικές συσκευές.

Λοιπόν, πώς να φτιάξετε ένα σπιτικό ηλιακό πάνελ; Πολύ απλό. Για να φτιάξετε ένα σπιτικό πάνελ, θα χρειαστείτε παλιά τρανζίστορ· είναι καλύτερο να πάρετε συσκευές τύπου "P" ή "KT". Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να μειώσετε πολύ προσεκτικά πάνω μέροςπερίβλημα ώστε να μπορεί να φτάσει το ηλιακό φως р-n κόμβοι. Εάν χρησιμοποιείτε τρανζίστορ "P", θα χρειαστεί επιπλέον να ρίξετε σκόνη από αυτό και να φυσήξετε το εσωτερικό.

Στη συνέχεια, τα φωτοκύτταρα που προκύπτουν πρέπει να συνδυαστούν σε μπλοκ. Η σύνδεση γίνεται σε σειρά για να αυξηθεί η τάση, και παράλληλα για να αυξηθεί το ρεύμα. Συνδέοντας τρανζίστορ με αυτόν τον τρόπο, είναι πολύ πιθανό να δημιουργήσετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας, η οποία θα έχει τις απαραίτητες παραμέτρους. Είναι βολικό να στερεώνετε τέτοια στοιχεία σε ένα υπόστρωμα κειμενολίθου με ανάρτηση εγκατάστασης.

Επιπλέον, είναι δυνατή η συναρμολόγηση μιας ηλιακής μπαταρίας από διόδους, για παράδειγμα D223B. Ταυτόχρονα, δεν χρειάζεται καν να τα αποσυναρμολογήσετε, αρκεί απλώς να σκουπίσετε το χρώμα με ασετόν. Κάτω από τη βαφή θα βρείτε ένα γυάλινο σώμα. Λόγω του μικρού μεγέθους τέτοιων διόδων, υψηλής πυκνότηταςεγκατάσταση στοιχείων. Είναι απαραίτητο να συγκολληθούν οι δίοδοι στο υπόστρωμα κάθετα, καθώς αυτό θα επιτρέψει την επίτευξη μέγιστου φωτισμού του κρυστάλλου και, κατά συνέπεια, μέγιστη απόδοση.

6. Ηλιακή μπαταρία DIY: Βίντεο

Επί του παρόντος, οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας είναι πολύ μοντέρνες και δημοφιλείς, ειδικά μεταξύ των ιδιοκτητών εξοχικές κατοικίεςή ιδιωτικές κατοικίες. Αλλά συχνά μια τέτοια συσκευή κοστίζει πολλά χρήματα και δεν έχουν όλοι την οικονομική δυνατότητα να αγοράσουν ηλιακούς συλλέκτες για το σπίτι τους. Ως εκ τούτου, η κατασκευή ηλιακών συλλεκτών με τα χέρια σας έχει γίνει πολύ σχετική. Πώς μπορείτε λοιπόν να φτιάξετε μόνοι σας ηλιακούς συλλέκτες;

Χαρακτηριστικά ηλιακού πάνελ

Ένα ηλιακό κύτταρο είναι μια δομή ημιαγωγών που μπορεί να μετατραπεί ηλιακή ακτινοβολίαστην ηλεκτρική ενέργεια. Αυτό σας επιτρέπει να παρέχετε στο σπίτι σας οικονομική, αξιόπιστη και, κυρίως, αδιάλειπτη παροχή ρεύματος. Ειδικά αυτό ισχύει για δυσπρόσιτες περιοχές, καθώς και όπου υπάρχουν συχνές διακοπές ρεύματος από την κύρια πηγή.

Αυτή η εναλλακτική πηγή ενέργειας είναι αρκετά πρακτική γιατί, σε αντίθεση με μια παραδοσιακή πηγή παροχής ενέργειας, κοστίζει πολύ λιγότερο. Η κατασκευή ηλιακών συλλεκτών με τα χέρια σας σας επιτρέπει όχι μόνο να βελτιστοποιήσετε την κατανάλωση ενέργειας, αλλά και εξοικονομείτε χρήματα.

Πλεονεκτήματα

Οι ηλιακές μπαταρίες έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• απλή εγκατάσταση λόγω του γεγονότος ότι δεν χρειάζεται να τοποθετήσετε ένα καλώδιο στα στηρίγματα.
• η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι απολύτως ακίνδυνη περιβάλλον;
• δεν υπάρχουν κινούμενα μέρη.
• Η ηλεκτρική ενέργεια παρέχεται ανεξάρτητα από το δίκτυο διανομής·
• ελάχιστος χρόνος που δαπανάται για τη συντήρηση του συστήματος.
• ελαφρύ βάρος των μπαταριών?
• αθόρυβη λειτουργία?
• μεγάλη διάρκεια ζωής με ελάχιστο κόστος.

Ελαττώματα

Παρά τα αρκετά σημαντικά πλεονεκτήματα, τα ηλιακά πάνελ έχουν επίσης τα μειονεκτήματά τους, όπως:

• την πολυπλοκότητα της διαδικασίας παραγωγής·
• ευαισθησία στη ρύπανση·
• επί αποτελεσματική εργασίαΤα ηλιακά πάνελ επηρεάζονται από τις καιρικές συνθήκες (ηλιόλουστες ή συννεφιασμένες μέρες).
• ένας τέτοιος σχεδιασμός απαιτεί πολύ χώρο.
• Οι μπαταρίες δεν λειτουργούν τη νύχτα.

Απαιτήσεις για ηλιακή μπαταρία

Οποιοσδήποτε μπορεί να εγκαταστήσει ηλιακούς συλλέκτες σε μια ιδιωτική κατοικία. Αλλά για να αποφέρει ένα τέτοιο σχέδιο DIY τα μέγιστα οφέλη, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη τα χαρακτηριστικά του. Για την ηλιακή μπαταρία ισχύουν οι ακόλουθες απαιτήσεις:

Υλικά που χρειάζονται για να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας

Εάν δεν είναι δυνατή η αγορά ηλιακών συλλεκτών, μπορείτε να τα φτιάξετε μόνοι σας. Στην αρχή πρέπει να αποφασίσετε για το υλικό, από το οποίο θα κατασκευαστούν.

Για τη δημιουργία πάνελ, θα χρειαστούν φωτοκύτταρα υψηλής ποιότητας. Οι κατασκευαστές προσφέρουν σήμερα τους παρακάτω τύπουςσυσκευές:

• Τα στοιχεία από μονοκρυσταλλικό πυρίτιο έχουν απόδοση έως και 13%, αλλά δεν είναι αρκετά αποδοτικά σε συννεφιασμένο καιρό.
• Τα φωτοκύτταρα από πολυκρυσταλλικό πυρίτιο έχουν απόδοση έως και 9% και μπορούν να λειτουργήσουν τόσο σε ηλιόλουστες όσο και σε συννεφιασμένες ημέρες.

Για να τροφοδοτήσετε το σπίτι σας, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε πολυκρυστάλλους, οι οποίοι είναι διαθέσιμοι σε κιτ.

Είναι σημαντικό να γνωρίζετε ότι όλα όσα χρειάζονται για τη συναρμολόγηση Τα κύτταρα αγοράζονται καλύτερα από έναν κατασκευαστή, αφού προϊόντα διαφορετικών εμπορικών σημάτων έχουν σημαντικές διαφορές στην αποτελεσματικότητα των προϊόντων. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει πρόσθετες δυσκολίες κατά τη συναρμολόγηση, να συνεπάγεται κόστος ως αποτέλεσμα της λειτουργίας και η ηλιακή μπαταρία θα έχει χαμηλή ισχύ.

Για να φτιάξετε ένα ηλιακό πάνελ από αυτοσχέδια υλικά, θα χρειαστείτε ειδικούς αγωγούς που έχουν σχεδιαστεί για τη σύνδεση φωτοκυττάρων.

Το σώμα του μελλοντικού σχεδίου είναι καλύτερα κατασκευασμένο από γωνίες αλουμινίου που έχουν μικρό βάρος. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα υλικό όπως το ξύλο. Αλλά λόγω του γεγονότος ότι η δομή θα είναι πάντα εκτεθειμένη σε ατμοσφαιρικές επιρροές, η διάρκεια ζωής της θα μειωθεί.

Οι διαστάσεις του σώματος του πίνακα εξαρτώνται από τον αριθμό των φωτοκυττάρων.

Το εξωτερικό κάλυμμα των φωτοκυττάρων μπορεί να είναι κατασκευασμένο από plexiglass ή διαφανές πολυανθρακικό. Χρησιμοποιείται επίσης σκληρυμένο γυαλί, το οποίο δεν μεταδίδει υπέρυθρες ακτίνες.

Έτσι, για να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα υλικά:

• φωτοκύτταρα στο σετ?
• υλικό στερέωσης?
• ηλεκτρικά καλώδια χαλκού υψηλής ισχύος.
• βάσεις κενού σιλικόνης?
• εξοπλισμός συγκόλλησης?
• γωνίες αλουμινίου?
• Δίοδοι Schottke;
• διαφανές φύλλο από πολυανθρακικό ή πλεξιγκλάς.
• σετ βιδών για στερέωση.

Τέτοια υλικά μπορούν να αγοραστούν σε κατάστημα δομικών υλικών ή ηλεκτρονικό κατάστημα.

Πώς να φτιάξετε ηλιακά πάνελ με τα χέρια σας;

Για να φτιάξετε πάνελ με τα χέρια σας, πρέπει να συλλέξετε τα απαιτούμενα υλικά. Μια ηλιακή μπαταρία για ένα σπίτι συναρμολογείται με την ακόλουθη σειρά.

Για να φτιάξετε σωστά ηλιακούς συλλέκτες με τα χέρια σας, πρέπει να τηρήσετε τις ακόλουθες συστάσεις:

Παίρνω δωρεάν ρεύμαΚάθε άνθρωπος ονειρεύεται να έχει το δικό του σπίτι και αυτό το όνειρο μπορεί να πραγματοποιηθεί. Κατασκευάζοντας ηλιακούς συλλέκτες με τα χέρια σας, μπορείτε να απολαύσετε μια επιπλέον πηγή ηλεκτρικής ενέργειας. Εν Αυτός ο σχεδιασμός δεν προκαλεί καμία βλάβη στο περιβάλλονΕπιπλέον, είναι πολύ αξιόπιστο και φθηνό.