Mida on vaja päikesepatarei kokkupanemiseks. Tee-ise-päikeseelektrijaam

Teie enda toiteallikas on abiks nii tsentraliseeritud võrgu puudumisel (kõrgemates ja raskesti ligipääsetavates piirkondades, maal, matkal) kui ka loodusvarade tarbimise keskkonnasõbralikuma lähenemisviisi loomisel.

Oma päikesejaama kokkupanek pole keeruline, see sisaldab ainult nelja komponenti:

• päikesepaneelid;
• aku laetus;
• kontroller;
• inverter

Neid kõiki on veebipoodide kaudu lihtne leida ja tellida. Kuid kuidas teha oma kätega päikeseelektrijaam, et luua kodus täisväärtuslik autonoomne toitesüsteem? Esiteks tuleb koguda infot oma vajaduste, päikesejaama tööpiirkonna võimaluste kohta ning teha kõik vajalikud arvutused komponentide valimiseks.

Kuidas arvutada päikesepaneelide arvu

Päikesejaama valimine algab teabe otsimisega oma piirkonna insolatsiooni kohta – maapinda tabava päikeseenergia koguse kohta (mõõdetuna vattides ruutmeetri kohta). Need andmed leiate spetsiaalsetest ilmateateraamatutest või Internetist. Tavaliselt märgitakse insolatsioon iga kuu kohta eraldi, sest tase sõltub suuresti aastaajast. Kui plaanite kasutada päikesejaama aasta läbi, siis tuleb keskenduda kõige madalamate näitajatega kuudele.

Järgmiseks tuleb arvutada iga kuu elektrivajadus. Pidage meeles, et autonoomse toitesüsteemi puhul ei mängi rolli mitte ainult energia salvestamise efektiivsus, vaid ka selle ökonoomne kasutamine. Väiksemad vajadused võimaldavad oluliselt säästa päikesepaneelide ostmisel ja oma kätega päikeseelektrijaama eelarveversiooni loomisel.

Võrrelge oma elektrivajadust oma piirkonna insolatsiooni tasemega ja saate teada päikesepaneelide pindala, mida teie päikesejaama jaoks on vaja. Pange tähele, et paneelide efektiivsus on vaid 12-14%. Keskenduge alati madalaimale figuurile.

Seega, kui teie piirkonna kõige ebasoodsama kuu insolatsioonitase on 20 kWh/m², siis 12% efektiivsusega toodab üks paneel pindalaga 0,7 m² 1,68 kWh. Teie energiavajadus on näiteks 80 kWh/kuus. See tähendab, et kõige vähem päikesepaistelisel kuul suudab selle vajaduse rahuldada 48 paneeli (80/1,68). Lisateavet päikesepaneelide valimise kohta saate lugeda meie eelmisest.

Kuidas päikesepaneeli paigaldada

Sest parim efektiivsus Päikesepaneel tuleb paigaldada nii, et päikesekiired langeksid sellele 90 kraadise nurga all. Kuna päike liigub pidevalt üle taeva, on kaks lahendust:

• Dünaamiline paigaldus. Kasutage servot, et panna päikesepaneel pöörlema, kui päike liigub üle taeva. Servoajam võimaldab teil koguda 50% rohkem energiat kui staatiline paigaldus.
• Statsionaarne paigaldus. Päikesepaneeli fikseeritud asendist maksimumi saamiseks peate leidma paigaldusnurga, mille juures paneel kogub maksimaalselt võimalikke päikesekiiri. Aastaringseks tööks arvutatakse see nurk valemiga +15 kraadi piirkonna laiuskraadi suhtes. Sest suvekuud see on -15 kraadi piirkonna laiuskraadi suhtes.

Kuidas valida laadimiskontrollerit

Teine võimalus päikeseelektrijaama ise kokku panna, et see tõhusalt töötaks, on selle kasutamine, mis võimaldab jälgida maksimaalseid võimsuspunkte (MPPT). Selline kontroller suudab energiat salvestada ka vähese valguse tingimustes ja jätkab selle optimaalsel viisil aku tarnimist.

Seega läheb päikesepaneelide energia akusse. See võimaldab energiat salvestada nii, et seda saab kasutada ka siis, kui seda pole päikesevalgus. Lisaks siluvad akud ebaühtlast energiavarustust näiteks tugeva tuule või pilve korral.

Kodu päikeseelektrijaama aku õigeks valimiseks ja paigaldamiseks oma kätega peate arvestama kahe parameetriga:

• On väga oluline, et laadimisvool (paneelidest) ei ületaks happeakude puhul 10% ja leelisseadmete puhul 30% nimivõimsuse tasemest.
• Madala külgpinge inverteri disain.

Mõelge aku isetühjenemise määradele (tootjad ei ole seda alati näidanud). Näiteks happeseadmeid laaditakse rikke vältimiseks iga kuue kuu tagant.

Kuidas valida inverterit

Ideaalse inverteri parameetrite ja kohustuslike funktsioonide kirjeldus:

• siinussignaal, mille moonutus ei ületa kolme protsenti;
• koormuse ühendamisel muutub pinge amplituud mitte rohkem kui kümme protsenti;
• topeltvoolu muundamine - otsene ja vahelduv;
• hea trafoga analoog vahelduvvoolu muundamisosa;
• lühisekaitse;
• ülekoormuse reserv.

Kodu elektrisüsteemi modelleerimisel rühmitage koormused nii, et erinevat tüüpi koormused saaksid toiteks erinevad inverterid.

Päikesejaamad töötavad alternatiivne viis kodu energiavarustus. Kuid mitte kõigis piirkondades ei piisa insolatsioonist päikeseseadmete eest tasumiseks ja täielikuks elektrivarustuseks. Vahel tasub tähelepanu pöörata hübriidpäikeseelektrijaamadele, mida saab ka oma kätega ehitada, kuid kus lisaks päikesepaneelidele võivad olla tuulikud, aga ka diisel- või isegi bensiinigeneraatorid.

Kui soovite lihtsalt proovida päikeseenergiat "taltsutada", kuid pole valmis oma kodu toiteallikat täielikult muutma, tehke oma kätega mini-päikeseelektrijaam. See koosneb mitmest päikesepaneelist, akust ja kontrollerist. See kõik mahub kohvrisse, kuid annab energiat äkilise elektrikatkestuse, maale või loodusesse reisimise ajal. Arvutused ja komponentide valik järgivad sama põhimõtet nagu täisväärtusliku kodujaama puhul.

Keskkonna eest hoolitsemiseks ja raha säästmiseks on inimkond hakanud kasutama alternatiivseid energiaallikaid, mille hulka kuuluvad eelkõige päikesepaneelid. Sellise naudingu ostmine on üsna kallis, kuid selle seadme valmistamine oma kätega pole keeruline. Seetõttu ei tee teile haiget, kui uurite, kuidas seda ise teha päikesepatarei. Seda arutatakse meie artiklis.

Päikesepatareid on seadmed, mis toodavad elektrit fotoelementide abil.

Enne kui räägime päikesepatarei oma kätega valmistamisest, peate mõistma selle struktuuri ja tööpõhimõtteid. Päikesepatarei kuuluvad järjestikku ja paralleelselt ühendatud fotoelemendid, elektrit salvestav aku, alalisvoolu vahelduvvooluks muundav inverter ning aku laadimist ja tühjenemist jälgiv kontroller.

Tavaliselt on päikesepatareid valmistatud ränist, kuid nende puhastamine on kallis Hiljuti hakkas kasutama selliseid elemente nagu indium, vask, seleen.

Iga fotoelement on eraldi element, mis toodab elektrit. Rakud on omavahel ühendatud ja moodustavad ühe välja, mille pindala määrab aku võimsuse. See tähendab, et mida rohkem fotoelemente, seda rohkem elektrit toodetakse.

Kodus oma kätega päikesepaneeli valmistamiseks peate mõistma sellise nähtuse olemust nagu fotoelektriline efekt. Fotoelement on räniplaat, mis valguse tabamisel lööb elektroni räni aatomite viimaselt energiatasemelt välja. Selliste elektronide voolu liikumine tekitab alalisvoolu, mis seejärel muundatakse vahelduvvooluks. See on fotoelektrilise efekti nähtus.

Eelised

Päikesepaneelidel on järgmised eelised:

• keskkonnasõbralik;
• vastupidavus;
• vaikne töö;
• valmistamise ja paigaldamise lihtsus;
• elektrivarustuse sõltumatus jaotusvõrgust;
• seadme osade liikumatus;
• väikesed finantskulud;
• kerge kaal;
• töötada ilma mehaaniliste muunduriteta.

Sordid

Päikesepatareid jagunevad järgmisteks tüüpideks.

Räni

Räni on akude jaoks kõige populaarsem materjal.

Räni patareid jagunevad ka:

1. Monokristalliline: need akud kasutavad väga puhast räni.
2. Polükristalliline (odavam kui monokristalliline): polükristallid saadakse räni järkjärgulise jahutamise teel.

Film

Sellised akud jagunevad järgmisteks tüüpideks:

1. Põhineb kaadmiumtelluriidil (10% efektiivsus): kaadmiumil on kõrge valguse neeldumistegur, mis võimaldab seda kasutada akude tootmisel.
2. Vase seleniidi - indiumi baasil: efektiivsus on kõrgem kui eelmistel.
3. Polümeer.

Polümeeridest päikesepatareisid hakati valmistama suhteliselt hiljuti, tavaliselt kasutatakse selleks furelleneid, polüfenüleeni vms.. Polümeerkiled on väga õhukesed, umbes 100 nm. Vaatamata 5% efektiivsusele on polümeerakudel oma eelised: madal materjalikulu, keskkonnasõbralikkus, elastsus.

Amorfne

Amorfsete akude kasutegur on 5%. Sellised paneelid on valmistatud silaanist (vesinikräni) kilepatareide põhimõttel, nii et neid saab klassifitseerida nii räni- kui ka kileks. Amorfsed akud on elastsed, toodavad elektrit ka halva ilmaga ning neelavad valgust paremini kui teised paneelid.

Materjalid

Päikesepatarei valmistamiseks vajate järgmisi materjale:

• fotoelemendid;
• alumiiniumist nurgad;
• Schottky dioodid;
• silikoonhermeetikud;
• dirigendid;
• kinnituskruvid ja riistvara;
• polükarbonaatleht/pleksiklaas;
• jootmisseadmed.

Neid materjale on vaja oma kätega päikesepatarei valmistamiseks.

Fotoelementide valik

Kodu päikesepatarei oma kätega valmistamiseks peate valima õiged fotoelemendid. Viimased jagunevad monokristallilisteks, polükristallilisteks ja amorfseteks.

Esimese kasutegur on 13%, kuid sellised fotoelemendid on halva ilmaga ebaefektiivsed ja ilmuvad helesiniste ruutudena. Polükristallilised päikesepatareid on võimelised tootma elektrit ka halbade ilmadega, kuigi nende kasutegur on vaid 9%, on välimuselt tumedamad kui monokristallilised ja on servadest ära lõigatud. Amorfsed fotoelemendid on valmistatud painduvast ränist, nende kasutegur on 10%, nende jõudlus ei sõltu ilmastikutingimustest, kuid selliste elementide tootmine on liiga kallis, mistõttu neid kasutatakse harva.

Kui kavatsete oma suvilas kasutada fotogalvaaniliste elementide toodetud elektrit, soovitame teil päikesepatarei polükristallelementidest oma kätega kokku panna, kuna nende efektiivsus on teie eesmärkidel piisav.

Peaksite ostma sama kaubamärgi fotoelemendid, kuna mitme kaubamärgi fotoelemendid võivad olla väga erinevad - see võib põhjustada probleeme aku kokkupanemise ja selle toimimisega. Tuleb meeles pidada, et elemendi toodetud energia hulk on otseselt võrdeline selle suurusega, st mida suurem on fotoelement, seda rohkem elektrit toodab; Elementide pinge sõltub selle tüübist, mitte suurusest.

Toodetava vooluhulga määrab väikseima fotoelemendi mõõtmed, seega tuleks osta sama suurusega fotosilmad. Loomulikult ei tohiks te osta odavaid tooteid, sest see tähendab, et neid pole testitud. Samuti ei tasu osta vahaga kaetud fotoelemente (paljud tootjad katavad fotosilmasid vahaga, et kaitsta tooteid transportimisel): selle eemaldamine võib fotosilma kahjustada.

Arvutused ja projekt

Seade päikesepaneel oma kätega - ei raske ülesanne, peamine on läheneda selle rakendamisele vastutustundlikult. Oma kätega päikesepaneeli valmistamiseks tuleks arvutada päevane elektritarbimine, seejärel välja selgitada keskmine päevane tarbimine päikese aeg oma piirkonnas ja arvutage vajalik võimsus. Nii saab selgeks, kui palju lahtreid ja mis suurust peate ostma. Lõppude lõpuks, nagu eespool mainitud, sõltub raku genereeritud vool selle mõõtmetest.

Teades vajalikku elementide suurust ja nende arvu, tuleb välja arvutada paneeli mõõtmed ja kaal, misjärel tuleb välja selgitada, kas katus või muu koht, kuhu on plaanis päikesepatarei paigaldada, toetab planeeritud konstruktsiooni.

Paneeli paigaldamisel tuleks mitte ainult valida kõige päikesepaistelisem koht, vaid ka püüda see kinnitada päikesekiirte suhtes täisnurga all.

Töö etapid

Raam

Enne kui hakkate oma kätega päikesepaneeli valmistama, peate selle jaoks raami ehitama. See kaitseb akut kahjustuste, niiskuse ja tolmu eest.

Korpus on kokku pandud niiskuskindlast materjalist: niiskust tõrjuva ainega kaetud vineerist või alumiiniumnurkadest, millele on silikoontihendiga liimitud pleksiklaas või polükarbonaat.

Sel juhul on vaja säilitada elementide vahel süvendid (3-4 mm), kuna on vaja arvestada materjali paisumist temperatuuri tõusuga.

Jooteelemendid

Fotosilmad on paigutatud läbipaistva pinna esiküljele nii, et nende vaheline kaugus on igast küljest 5 mm: see võtab arvesse fotosiltide võimalikku laienemist temperatuuri tõustes.

Kahe poolusega muundurid on fikseeritud: positiivne ja negatiivne. Kui soovite pinget suurendada, ühendage elemendid järjestikku, kui vool - paralleelselt.

Aku öösel tühjenemise vältimiseks ühes vooluringis, mis koosneb kõigist vajalikud üksikasjad, lülitage Schottky diood sisse, ühendades selle positiivse juhiga. Seejärel joodetakse kõik elemendid kokku.

Kokkupanek

Valmis raami asetatakse joodetud muundurid, fotoelementidele kantakse silikoon - kõik see kaetakse puitkiudplaadi kihiga, suletakse kaanega ja osade liitekohti töödeldakse hermeetikuga.

Isegi linnainimene saab oma kätega päikesepaneeli valmistada ja rõdule asetada. Rõdu on soovitav klaasida ja soojustada.
Nii mõtlesime välja, kuidas kodus päikesepatarei teha, selgus, et see pole üldse keeruline.

Ideed vanametallist

Vanametallist saate oma kätega päikesepatarei valmistada. Vaatame kõige populaarsemaid valikuid.

Paljud on üllatunud, kui saavad teada, et fooliumist saab oma kätega päikesepatarei valmistada. Tegelikult pole see üllatav, sest foolium suurendab materjalide peegelduvust. Näiteks paneelide ülekuumenemise vähendamiseks asetatakse need fooliumile.

Kuidas teha fooliumist päikesepaneeli?

Meil on vaja:

• 2 "krokodilli";
• vaskfoolium;
• multimeeter;
• sool;
• tühi plastpudel ilma kaelata;
• elektriahi;
• puurida.

Pärast vaskpleki puhastamist ja käte pesemist lõigake fooliumitükk ära, asetage see kuumale elektripliidile, kuumutage pool tundi, jälgides tumenemist, seejärel eemaldage foolium pliidilt, laske sellel jahtuda ja vaadake, kuidas tükid lagunevad. lehest maha koorida. Pärast kuumutamist kaob oksiidkile, nii et musta oksiidi saab ettevaatlikult veega eemaldada.

Seejärel lõigatakse välja teine, sama suur tükk fooliumist kui esimene, kaks osa volditakse kokku ja langetatakse pudelisse nii, et neil pole võimalust puudutada.

Kütmiseks võib kasutada ka fooliumi. Selleks tuleb see tõmmata raami külge, mille külge siis ühendada voolikud, mis on ühendatud näiteks veega kastekannu külge.

Nii õppisimegi, kuidas ise fooliumist oma koju päikesepaneeli valmistada.

Paljudel lebavad kodus vanad transistorid, kuid mitte kõik ei tea, et need sobivad oma kätega aeda päikesepatarei valmistamiseks. Fotoelement on sel juhul pooljuhtplaat, mis asub transistori sees. Kuidas teha oma kätega transistoridest päikesepatarei? Kõigepealt peate avama transistor, mille jaoks piisab katte ära lõikamisest, et näeksime plaati: see väikesed suurused, mis seletab transistoridest valmistatud päikesepaneelide madalat efektiivsust.

Järgmisena peate kontrollima transistori. Selleks kasutame multimeetrit: ühendame seadme hästi valgustatud transistoriga p-n ristmik ja mõõta voolu, peaks multimeeter registreerima voolu mõnest milliampri murdosast kuni 1 või natuke rohkem; Järgmisena lülitage seade pinge mõõtmise režiimi, multimeeter peaks väljastama kümnendikke volti.

Testi läbinud transistorid asetame korpusesse, näiteks lehtplast, ja jootme need kokku. Sellise päikesepatarei saate kodus oma kätega valmistada ja kasutada akude ja väikese võimsusega raadiote laadimiseks.

Akude kokkupanemiseks sobivad ka vanad dioodid. Dioodidest oma kätega päikesepatarei valmistamine pole sugugi keeruline. Peate avama dioodi, paljastades kristalli, mis on fotoelement, ja seejärel soojendama dioodi 20 sekundit gaasipliit, ja kui joodis sulab, eemaldage kristall. Jääb vaid eemaldada eemaldatud kristallid keha külge jootma.

Selliste patareide võimsus on väike, kuid sellest piisab väikeste LED-ide toiteks.

See improviseeritud materjalidest oma kätega päikesepatarei valmistamise võimalus tundub enamikule väga kummaline, kuid õllepurkidest oma kätega päikesepatarei valmistamine on lihtne ja odav.

Korpuse valmistame vineerist, millele asetame peale polükarbonaadi või pleksiklaasi tagumine pind Vineeri kinnitame soojustuseks vahtpolüstürooli või klaasvillaga. Alumiiniumpurgid toimivad fotoelementidena. Oluline on valida alumiiniumpurgid, kuna alumiinium on korrosioonile vähem vastuvõtlik kui näiteks raud ja sellel on parem soojusülekanne.

Järgmisena tehakse purkide põhja augud, lõigatakse kaas ära ja volditakse mittevajalikud elemendid kokku, et tagada parem õhuringlus. Seejärel tuleb purgid rasvast ja mustusest puhastada erilised vahendid, ei sisalda hapet. Järgmiseks tuleb purgid hermeetiliselt omavahel sulgeda: kõrget temperatuuri taluva silikoongeeliga või jootekolbiga. Kuivatage liimitud purgid kindlasti statsionaarses asendis väga hästi.

Olles kinnitanud purgid korpuse külge, värvime need mustaks ja katame konstruktsiooni pleksiklaasi või polükarbonaadiga. Selline aku on võimeline soojendama vett või õhku ja seejärel selle ruumi tarnima.

Vaatasime võimalusi, kuidas oma kätega päikesepaneeli teha. Loodame, et nüüd ei teki teil küsimust päikesepatarei valmistamise kohta.

Video

Kuidas oma kätega päikesepaneele teha - videoõpetus.

Ökoloogiline mandumine, tõusvad energiahinnad, iha autonoomia ja sõltumatuse järele riigimeeste kapriisidest – need on vaid mõned tegurid, mis sunnivad kõige paadunud tavainimesi pöörama unistavaid pilke alternatiivsete energiaallikate poole. Enamiku meie kaasmaalaste jaoks jäävad mõtted "rohelisest" energiast kinniseks ideeks - seda mõjutavad seadmete kõrged hinnad ja sellest tulenevalt idee kahjumlikkus. Kuid keegi ei keela teil ise tasuta energia saamiseks installatsiooni teha! Täna räägime sellest, kuidas oma kätega päikesepatarei ehitada, ja kaalume selle igapäevaelus kasutamise väljavaateid.

Päikesepatarei: mis see on?

Inimkond on olnud kirglik päikesekiirguse elektrienergiaks muutmise ideest alates eelmise sajandi 30. aastatest. Just siis teatasid NSVL Teaduste Akadeemia teadlased pooljuht-vask-talliumkristallide loomisest, milles valguskiirte mõjul hakkas voolama elektrivool. Tänapäeval tuntakse seda nähtust fotoelektrilise efektina ja seda kasutatakse laialdaselt nii päikeseelektrijaamades kui ka mitmesugustes andurites.

Esimesed päikesepaneelid on tuntud juba eelmise sajandi 50. aastatest.

Ühe fotoelemendi voolutugevust mõõdetakse mikroamprites, et saada olulisi andmeid elektri energia need ühendatakse plokkideks. Paljud sellised moodulid moodustavad päikesepatarei (SB) aluse, mida saab kasutada erinevate ühendamiseks elektroonilised seadmed. Kui me räägime terviklikust seadmest, mille alla saab paigaldada vabaõhu, siis on õigem rääkida päikesepaneelist (SP), mille disain kaitseb fotogalvaaniliste moodulite kokkupanekut välistegurite eest.

Peab ütlema, et esimeste elektriliste päikesesüsteemide kasutegur ei küündinud isegi 10%-ni – seda mõjutasid nii pooljuhttehnoloogia puudujäägid kui ka valgusvoo peegeldumise, hajumise või neeldumisega seotud vältimatud kaod. Aastakümneid raske töö teadlased andsid oma tulemuse ja tänapäeval ulatub kõige kaasaegsemate päikesepatareide efektiivsus 26% -ni. Mis puutub paljutõotavatesse arengutesse, siis siin on see veelgi kõrgem - kuni 46%! Muidugi võib tähelepanelik lugeja väita, et teised elektrigeneraatorid töötavad 95–98% energiatõhususega. Siiski ei tasu unustada, et jutt käib täiesti tasuta energiast, mille väärtus päikesepaistelisel päeval ületab 100 W ruutmeetri kohta. m maa pind sekundis.

Kaasaegsed päikesepaneelid toodavad elektrit tööstuslikus mastaabis

Päikesepaneelide abil saadavat elektrit saab kasutada sarnaselt tavaliste elektrijaamade omaga - erinevate elektroonikaseadmete, valgustuse, kütte jms toiteks.Ainus erinevus on see, et fotoelektroonika mooduli väljund on konstantne, mitte muutuv. vool on tegelikult eelis. Asi on selles, et iga päikesesüsteem töötab ainult valgel ajal ja selle võimsus sõltub suuresti päikese kõrgusest horisondi kohal. Kuna SB ei saa öösel töötada, tuleb elektrit salvestada akudesse ja need on kõik alalisvoolu allikad.

Seade ja tööpõhimõte

Elektriaku tööpõhimõte põhineb sellistel füüsikalistel nähtustel nagu pooljuhtivus ja fotoelektriline efekt. Igasugune päikesepatarei põhineb pooljuhtidel, mille aatomites puuduvad elektronid (p-tüüpi juhtivus) või on neid liiga palju (n-tüüpi). Teisisõnu kasutatakse kahekihilist struktuuri, mille katoodiks on n-kiht ja anoodiks p-kiht. Kuna n-kihis olevate “ekstra” elektroodide hoidejõud on nõrgenenud (aatomitel pole nende jaoks piisavalt energiat), löövad need valguse footonitega pommitades kergesti oma kohalt välja. Järgmisena liiguvad elektronid p-kihi vabadesse “aukudesse” ja naasevad ühendatud elektrilise koormuse (või aku) kaudu katoodile - nii liigub päikesekiirguse voogu tekitatud elektrivool.

Päikeseenergia muundamine elektrienergiaks on võimalik tänu fotoelektrilisele efektile, mida kirjeldas oma töödes Einstein

Nagu eespool märgitud, on ühest fotoelemendist saadav energia äärmiselt väike, nii et need ühendatakse mooduliteks. Mitme sellise üksuse järjestikku ühendamisel suureneb aku pinge ja paralleelselt voolutugevus. Seega, teades ühe elemendi elektrilisi parameetreid, saate kokku panna vajaliku võimsusega aku.

Päikesepatareilt saadud elektrienergiat saab salvestada akudesse ja pärast 220 V pingele muundamist kasutada tavaliste kodumasinate toiteks.

Atmosfäärimõjude eest kaitsmiseks paigaldatakse pooljuhtmoodulid jäiga raami sisse ja kaetakse suurendatud valgusläbilaskvusega klaasiga. Kuna päikeseenergia saab kasutada ainult valgel ajal, siis selle kogumiseks kasutatakse patareisid - nende laetust saad kasutada vastavalt vajadusele. Pinge suurendamiseks ja kohandamiseks vastavalt vajadustele kodumasinad kasutatakse invertereid.

Video: kuidas päikesepaneel töötab

Fotogalvaaniliste moodulite klassifikatsioon

Tänapäeval kulgeb päikesepaneelide tootmine kahte paralleelset rada. Ühelt poolt on turul räni baasil loodud fotogalvaanilised moodulid, teisalt haruldaste muldmetallide, kaasaegsete polümeeride ja orgaaniliste pooljuhtide abil loodud kilemoodulid.

Tänapäeval on populaarsed ränist päikesepatareid jagatud mitut tüüpi:

• monokristalliline;
• polükristalliline;
• amorfne.

Omatehtud päikesepatareides kasutamiseks on kõige parem kasutada polükristallilisi ränimooduleid. Kuigi viimaste kasutegur on madalam kui monokristallilistel elementidel, ei mõjuta nende jõudlust nii tugevalt pinnasaaste, madalad pilved ega päikesevalguse langemisnurk.

Polükristallilisi ränimooduleid pole keeruline monokristallilistest moodulitest eristada - esimestel on heledam sinine toon, mille pinnal on selgelt väljendunud härmas mustrid. Lisaks saab fotogalvaaniliste vahvlite tüüpi määrata nende kuju järgi – monokristallil on ümarad servad, samas kui selle lähim konkurent (polükristall) on selgelt väljendunud ristkülik.

Mis puutub amorfsest ränist valmistatud akudesse, siis need sõltuvad veelgi vähem ilmastikutingimustest ja oma paindlikkuse tõttu ei ole kokkupanemisel praktiliselt kahjustatud. Kuid nende kasutamist isiklikuks otstarbeks piirab nii suhteliselt madal erivõimsus 1 ruutmeetri pinna kohta kui ka nende kõrge hind.

Ränist päikesepatareid on kõige levinum elektriliste fotoplaatide klass, seega kasutatakse neid kõige sagedamini omatehtud seadmete valmistamiseks.

Fotogalvaaniliste kilemoodulite esilekerkimise taga on nii vajadus vähendada päikesepaneelide maksumust kui ka vajadus hankida tootlikumaid ja vastupidavamaid süsteeme. Tänapäeval valdab tööstus õhukeste päikeseelektrimoodulite tootmist, mis põhineb:

• kaadmiumtelluriid, mille efektiivsus on kuni 12% ja maksumus 1 W, mis on 20–30% madalam kui üksikkristallidel;
• vask ja indiumseleniid - efektiivsus 15–20%;
• polümeerühendid - paksus kuni 100 nm, efektiivsusega - kuni 6%.

Kilemoodulite kasutamise võimalusest oma kätega elektrilise päikesejaama ehitamiseks on veel vara rääkida. Hoolimata taskukohastest kuludest tegelevad vaid vähesed ettevõtted telluriid-kaadmiumi, polümeeri ja vase-indium päikesepatareide tootmisega.

Sellised kilefotoelementide eelised nagu kõrge efektiivsus ja mehaaniline tugevus lubage meil täiesti kindlalt väita, et need on päikeseenergia tulevik

Kuigi müügilt võib leida kiletehnoloogial valmistatud patareisid, on enamik neist vormis valmistooted. Oleme huvitatud üksikutest moodulitest, millest saab ehitada soodsa omatehtud päikesepaneeli - neid on turul endiselt vähe.

Tööstuse toodetud päikesepatareide efektiivsuse kokkuvõtlikud andmed on toodud tabelis.

Tabel: Kaasaegsete päikesepatareide efektiivsus

Kust saab fotoelemente ja kas neid saab millegi muuga asendada?

Päikesepaneeli kokkupanemiseks sobivate monokristalliliste või polükristalliliste vahvlite ostmine pole tänapäeval probleem. Küsimus on selles, et omatehtud tasuta elektrigeneraatori idee eeldab tulemust, mis on oluliselt odavam kui tehases valmistatud analoog. Kui ostate fotogalvaanilisi mooduleid kohapeal, ei saa te palju säästa.

Välismaistel kauplemisplatvormidel on päikesepatareisid laias valikus - saate osta kas üksiku toote või komplekti kõike, mis on vajalik päikesepatarei kokkupanekuks ja ühendamiseks

Mõistliku hinna eest leiab päikesepatareid välismaistelt kauplemisplatvormidelt, näiteks eBayst või AliExpressist.. Seal pakutakse neid laias valikus ja väga soodsate hindadega. Meie projekti jaoks sobivad näiteks tavalised polükristallilised plaadid mõõtmetega 3x6 tolli. Kell ideaalsed tingimused nad suudavad tekitada elektrivoolu 0,5 V ja kuni 3 A, see tähendab 1,5 W elektrivõimsust.

Kui soovid võimalikult palju säästa või proovi enda jõud, siis pole vaja kohe häid terveid mooduleid ostma hakata - saab läbi ka ebakvaliteetsete. Samast eBayst või AliExpressist leiate väikeste pragude, lõhestatud nurkade ja muude defektidega plaatide komplekte - nn B-klassi tooteid. Väliskahjustused fotoelementide tehnilisi omadusi ei mõjuta, kuid seda ei saa öelda hinna kohta - defektsed osad saab osta 2–3 korda odavamalt kui need, mis on turustatava välimusega. Seetõttu on mõttekas neid kasutada oma esimese päikesepaneeli tehnoloogia testimiseks.

Fotoelektroonika mooduleid valides näete elemente erinevat tüüpi ja suurus. Ärge eeldage, et mida suurem on nende pindala, seda kõrgemat pinget nad toodavad. See on vale. Sama tüüpi elemendid genereerivad sama pinget olenemata nende suurusest. Sama ei saa öelda voolutugevuse kohta - siin on suurus kriitiline.

Kuigi vananenud komponente saab kasutada fotogalvaaniliste elementidena, on avatud dioodidel ja transistoridel liiga madal pinge ja vool – selliseid seadmeid läheb vaja tuhandeid.

Kohe hoiatan, et erinevate käepärast olevate elektroonikaseadmete seast pole mõtet analoogi otsida. Jah, töötava fotoelektroonika mooduli saab võimsatest dioodidest või vanast raadiost või telerist välja võetud transistoridest. Ja isegi aku valmistamine, ühendades mitu neist elementidest ketti. Sellise “päikesepaneeliga” pole aga võimalik midagi võimsamat kui kalkulaator või LED-taskulamp ühe mooduli liiga nõrkade tehniliste omaduste tõttu toita.

Aku võimsuse arvutamise põhimõte

Omatehtud elektrilise päikesesüsteemi vajaliku võimsuse arvutamiseks peate teadma igakuist elektritarbimist. Seda parameetrit on kõige lihtsam määrata – tarbitud elektrienergia kogust kilovatt-tundides on näha arvestil või teada saada, vaadates arveid, mida energiamüük regulaarselt saadab. Seega, kui kulud on näiteks 200 kWh, siis päikesepatarei peaks päevas tootma ligikaudu 7 kWh elektrit.

Arvutustes tuleks arvestada, et päikesepaneelid toodavad elektrit ainult valgel ajal ning nende jõudlus sõltub nii Päikese nurgast horisondi kohal kui ka ilmastikutingimustest. Keskmiselt tekib kuni 70% kogu energiahulgast kella 9–16 ja isegi vähese pilve või udu korral langeb paneelide võimsus 2–3 korda. Kui taevast katavad pidevad pilved, siis saab parimal juhul 5–7% päikesesüsteemi maksimaalsetest võimalustest.

Päikesepatarei energiatõhususe graafik näitab, et põhiosa toodetud energiast tekib 9-16 tunni vahel

Kõike eelnevat arvesse võttes võib välja arvutada, et ideaaltingimustes 7 kWh energia saamiseks vajate vähemalt 1 kW võimsusega paneele. Kui võtta arvesse tootlikkuse langust, mis on seotud kiirte langemisnurga muutustega, ilmastikuteguritega, aga ka akude ja energiamuundurite kadudega, siis tuleb seda arvu suurendada vähemalt 50–70 protsenti. Kui võtta arvesse ülemist arvu, siis vaadeldava näite jaoks vajame päikesepaneeli võimsusega 1,7 kW.

Edasine arvutus sõltub sellest, milliseid fotoelemente kasutatakse. Näiteks võtame eelnevalt mainitud 3˝×6˝ polükristallilised elemendid (pindala 0,0046 ruutmeetrit) pingega 5 V ja vooluga kuni 3 A. 12 V väljundpingega fotoelementide massiivi kogumiseks ja voolutugevusega 1700 W/ 12 V = 141 A, peate ühendama 24 elementi järjest (jadaühendus võimaldab pinget summeerida) ja kasutada 141 A / 3 A = 47 sellist rida (1128 plaati). Aku pindala võimalikult tihedalt asetatuna on 1128 x 0,0046 = 5,2 ruutmeetrit. m

Päikeseenergia akumuleerimiseks ja muundamiseks tavaliseks 220-voldiks on teil vaja akusid, laadimiskontrollerit ja võimendusinverterit

Elektri salvestamiseks kasutatakse 12 V, 24 V või 48 V pingega akusid, mille võimsus peaks olema piisav, et mahutada see sama 7 kWh energiat. Kui võtame tavalised 12-voldised pliiakud (kaugelt mitte kõige parim variant), siis peab nende võimsus olema vähemalt 7000 Wh/12 V = 583 Ah ehk kolm suurt akut, igaüks 200 ampertundi. Arvestada tuleb sellega, et akude kasutegur ei ületa 80% ja ka seda, et pinge muundamisel inverteriga 220 V peale läheb kaotsi 15 kuni 20% energiast. Järelikult peate kõigi kahjude hüvitamiseks ostma veel vähemalt ühe sama tüüpi aku.

Kütteks elektriliste päikesepaneelide kasutamise võimaluse kohta

Nagu olete ehk juba märganud, mainitakse elektrilise olemusega seadme kontekstis pidevalt väljendit "päikesepatarei" või "päikesepaneel". Seda ei tehtud juhuslikult, kuna teisi päikesepaneele või akusid nimetatakse sageli samamoodi geokollektoriteks.

Kodu võib pakkuda mitu päikesekollektorit kuum vesi ja võtab osa küttekuludest enda kanda

Võimalus muuta päikesekiirguse energia otse soojuseks võib oluliselt tõsta selliste seadmete tootlikkust. Seega on moodsate vaakumtorude selektiivkattega geokollektorite kasutegur 70–80% ning neid saab kasutada nii soojaveevarustussüsteemides kui ka ruumide kütmisel.

Disain päikesekollektor vaakumtorudega võimaldab minimeerida soojusülekannet väliskeskkonda

Tulles tagasi küsimuse juurde, kas kütteseadmete toiteks on võimalik kasutada elektrilist päikesepaneeli, siis mõelgem, kui palju soojust on vaja näiteks 70 ruutmeetri suuruse maja jaoks. meetrit. Põhineb standardsoovitusel 100 W soojust 1 ruutmeetri kohta. m toapinda, saame kuluks 7 kW energiat tunnis ehk ligikaudu 70 kWh ööpäevas (kütteseadmeid ei lülitata pidevalt sisse).

See on 10 omatehtud akut kogupindalaga 52 ruutmeetrit. Kas te kujutate ette kolossi, näiteks 4 m laiust ja üle 13 m pikkust, samuti 12-voldiste akude plokki koguvõimsusega 7200 ampertundi? Selline süsteem ei suuda isegi isemajandamist saavutada enne, kui aku eluiga on ammendatud. Nagu näha, on veel vara rääkida päikesepaneelide kütteks kasutamise otstarbekusest.

Elektrilise päikesepaneeli paigaldamise koha valimine

Projekteerimisetapis on vaja valida päikesepaneeli paigaldamise koht. See võib olla kas lõunapoolne katusekalle või avatud ala äärelinna piirkond. Teine on loomulikult eelistatavam mitmel põhjusel:

• allpool paigaldatud päikesepatarei on lihtsam hooldada;
• pöörlevat seadet on lihtsam maapinnale paigaldada;
• elimineeritakse katuse lisakoormus ja selle kahjustused päikesesüsteemi paigaldamisel.

Paigalduskoht elektriline paneel peaks olema avatud päikesevalgusele kogu päeva jooksul, nii et läheduses ei tohiks olla puid ega ehitisi, mille vari võiks langeda selle pinnale.

Päikesesüsteemi paigaldamise koha valikul arvesta kindlasti päikesepaneelide varjutamise võimalusega ümbritsevate objektidega

Teine asjaolu, mis sunnib meid enne päikesepatarei kokkupanekuga alustamist sellist kohta otsima, on seotud paneeli mõõtmete määramisega. Seadet oma kätega kokku pannes saame olla selle mõõtmete valikul üsna paindlikud. Selle tulemusena saate paigalduse, mis sobib ideaalselt välisilme.

Alustame oma kätega päikesepatarei valmistamist

Olles teinud kõik vajalikud arvutused ja kui olete otsustanud päikesepatarei paigaldamise koha, võite hakata seda tootma.

Mida te tööl vajate?

Elektrilise päikesepaneeli ehitamisel vajate lisaks ostetud päikesepatareidele ka järgmisi materjale:

• vasest keerutatud traat;
• jootma;
• spetsiaalsed bussid fotoelementide juhtmete ühendamiseks;
• Schottky dioodid, mis on ette nähtud ühe raku maksimaalse voolu jaoks;
• jootma;
• puidust liistud või alumiiniumnurgad;
• vineer või OSB;
• Puitkiudplaat või muu jäik lehtdielektriline materjal;
• pleksiklaas (võite kasutada polükarbonaati, peegeldusvastast üliläbipaistvat klaasi või IR-kiirgust neelavat aknaklaasi paksusega vähemalt 4 mm);
• silikoonhermeetik;
• isekeermestavad kruvid;
• puidu antibakteriaalne immutamine;
• Õlivärv.

Päikesepaneeli klaasi valimisel peaksite valima maksimaalse valguse läbilaskvuse ja minimaalse valguspeegeldusega IR-kiirgust neelavad sordid

Töötamiseks vajate seda lihtsat tööriista:

• jootekolb;
• rauasaag või pusle;
• kruvikeerajate komplekt või kruvikeeraja;
• pintslid.

Kui päikesepaneeli alla ehitatakse täiendav kronstein või pöördtugi, tuleks materjalide ja tööriistade loendit vastavalt täiendada puidust tala või metallnurgad, terasvarras, keevitusmasin jne. SB maapinnale paigaldamisel võib platsi betoneerida või plaatida.

Juhised töö edenemiseks

Vaatleme näiteks ülalkirjeldatud 3x6-tollistest päikesepatareidest elektrilise päikesesüsteemi ehitamise protsessi pingega 0,5 V ja vooluga kuni 3A. 12-voldise aku laadimiseks on vajalik, et meie aku "toodaks" vähemalt 18 V, see tähendab, et vaja on 36 plaati. Kokkupanek tuleks läbi viia etapiviisiliselt, vastasel juhul ei saa töövigu vältida. Tuleb meeles pidada, et kõik muudatused, aga ka liigsed manipulatsioonid fotoelementidega, võivad põhjustada nende kahjustamist - neid seadmeid iseloomustab suurenenud haprus.

Täisväärtusliku päikesepatarei valmistamiseks vajate mitukümmend fotoelementi.

Korpuse valmistamine

Päikesepatarei korpus on lamekast, mis on ühelt poolt kaetud vineeriga ja teiselt poolt läbipaistva klaasiga. Raami valmistamiseks võite kasutada nii alumiiniumnurki kui ka puitliiste. Teise võimalusega on lihtsam töötada, seega soovitame valida selle oma esimese paneeli tegemiseks.

Päikesepaneeli ehitamist alustades tehke väike joonis - edaspidi aitab see säästa aega ja vältida vigu mõõtmetega

Liistudest ristlõikega 20x20 mm monteeritakse ristkülikukujuline raam välismõõtmetega 118x58 cm, mis on tugevdatud ühe risttalaga.

Päikesepatarei korpus on puitpaneel, mille küljed ei ületa 2 cm - sel juhul ei varjuta need fotoelemente

Korpuse alumistesse otstesse puuritakse ventilatsiooniseadmed, samuti vaheriba sisse. Nad suhtlevad sisemise õõnsusega atmosfääriga, nii et klaas ei uduseks sees. Pärast seda lõigatakse pleksiklaasist lehest välja raami välismõõtmetele vastav ristkülik.

Liistudesse tehtud augud on mõeldud paneeli sisemuse ventileerimiseks.

Karbi tagakülg on kaetud vineeri või OSB-ga. Keha töödeldakse antiseptikuga ja värvitakse õlivärviga.

Kaitsma puidust korpus atmosfääri mõjudest, on see värvitud õlivärviga

Fotoelementide jaoks lõigatakse 2 substraati vastavalt korpuse sisemiste õõnsuste suurusele. Nende kasutamine plaatide paigaldamisel ei muuda mitte ainult tööd mugavamaks, vaid vähendab ka hapra klaasi kahjustamise ohtu. Substraatide jaoks võite võtta mis tahes tiheda materjali - puitkiudplaati, tekstoliiti jne. Peaasi, et see ei juhiks elektrivoolu ja talub hästi kuumust.

Fotoelementide substraatidena võib kasutada mis tahes sobivat dielektrikut, näiteks perforeeritud puitkiudplaati

Plaadi kokkupanek

Plaatide kokkupanek algab lahtipakkimisest. Sageli kogutakse fotoelementide säilitamiseks need virna ja täidetakse parafiiniga. Sellisel juhul kastetakse tooted veenõusse ja kuumutatakse veevannis. Pärast parafiini sulamist tuleb plaadid üksteisest eraldada ja hästi kuivatada.

Vaha eemaldamine plaatide pakendist on kõige parem teha veevannis. Joonisel näidatud meetod ei ole ennast tõestanud parimal võimalikul viisil- keetes hakkavad plaadid vibreerima ja üksteise vastu lööma

Fotoelemendid asetatakse aluspinnale nii, et nende juhtmed on suunatud parem pool. Meie puhul on kõik 36 plaati ühendatud järjestikku - see võimaldab meil "valida" vajaliku 18 V. Paigaldamise hõlbustamiseks tuleks 6 plaati joota, mille tulemuseks on 6 eraldi ketti.

Enne jootmist paigutatakse fotoelemendid vajaliku pikkusega ahelatesse.

Teades päikesepaneelide moodustamise põhimõtet, saate hõlpsalt valida vajaliku pinge ja voolu. Kõik on väga lihtne: esiteks pannakse kokku järjestikku ühendatud plaatide rühm, mis annab vajaliku pinge. Pärast seda ühendatakse üksikud plokid paralleelselt - nende praegune tugevus summeeritakse. Seega saate mis tahes võimsusega paneeli.

Fotoelementide juhtivatele radadele kantakse joodis ja osad ühendatakse omavahel väikese võimsusega jootekolbi abil.

Ostes odavamaid ilma juhtmeteta fotoelemente, olge valmis juhtmete jootmise vaevaliseks tööks

Pärast kõigi kuue rühma kokkupanemist kandke iga plaadi keskele tilk silikoontihendit. Seejärel rullitakse fotoelementide nöörid lahti ja liimitakse ettevaatlikult aluspinnale.

Fotosiltide kinnitamiseks aluspinnale kasutatakse silikoontihendit või kummiliimi.

Iga keti positiivse klemmiga on joodetud Schottky diood - see kaitseb akut pimedas või tugevas pilves paneeli kaudu tühjenemise eest. Spetsiaalse siini või vaskpunutise abil ühendatakse üksikud plokid ühtseks ahelaks.

Diagrammil elektriühendused päikesepaneeli elemendid on piiritletud punktiirjoonega

Jadaühendamisel tuleb plussklemm ühendada negatiivse kontaktiga ja paralleelselt sama kontaktiga.

Plaatide paigaldamine korpusesse

Aluspinnale kokkupandud fotosilmad asetatakse korpusesse ja kinnitatakse isekeermestavate kruvide abil vineeri külge. Päikesepatarei üksikud osad on omavahel ühendatud vaskjuhtmega. Seda saab läbida ühest ventilatsiooniavad risttalas - nii ei teki klaasi paigaldamisel häireid.

“Pluss” ja “miinus” külge on joodetud mitmetuumaline kaabel, mis juhitakse läbi korpuse põhjas oleva augu - seda on vaja paneeli ühendamiseks akuga. Plaatide kahjustamise vältimiseks kinnitatakse kaabel tugevalt puitraami külge.

Pärast plaatide paigaldamist kinnitatakse kõik rippelemendid kuuma liimi või hermeetikuga

Päikesepatarei on pealt kaetud pleksiklaasiga, mis kinnitatakse nurkade või isekeermestavate kruvide abil. Fotoelementide kaitsmiseks niiskuse eest kantakse raami ja klaasi vahele silikoontihendi kiht. Siinkohal võib montaaži lugeda lõpetatuks – päikesepatarei saab katusele viia ja tarbijatega ühendada.

Peale klaaskatte paigaldamist ja kinnitamist on päikesepaneel kasutusvalmis.

Päikesepatarei kasutegur sõltub selle orientatsioonist päikesele – maksimaalne võimsus saavutatakse siis, kui päikesekiired langevad täisnurga all. Paigalduse tootlikkuse suurendamiseks asetatakse see pöörlevale raamile. See disain on puidust või metallist raam, mis on paigaldatud pöörlevale horisontaalteljele.

Maksimaalse efektiivsuse saavutamiseks peaks päikesepaneel olema suunatud rangelt Päikese poole. Selle ülesandega saavad kõige paremini hakkama automaatpaigaldised, mida nimetatakse päikesejälgijateks.

Raami pööramiseks ja kinnitamiseks võite kasutada kas mehaanilist ajamit (näiteks kettajam) või astmelise reguleerimisega tugilatti. Kõige arenenumad pöörlevad seadmed on varustatud vertikaaltasapinnas pöörleva seadme ja automaatse päikesejälgimissüsteemiga. Selliseid seadmeid saab kokku panna samm-mootorite ja kaasaegse mikrokontrolleri, näiteks Arduino, abil.

Päikesejälgija ehitamine kodus on äärmiselt keeruline ülesanne, nii et enamasti lepivad käsitöölised lihtsa raamiga, millel on kaldu või fikseeritud raam.

Päikesepatarei ühendamine autonoomse toitesüsteemiga peaks toimuma laadimiskontrolleri abil. See seade mitte ainult ei jao õigesti elektrienergia voolu, vaid hoiab ära ka aku sügava tühjenemise, pikendades selle kasutusiga. Kõik ühendused, sealhulgas 220-voldise inverteri ühendamine, tuleks teha vaskjuhtmetega, mille ristlõige on vähemalt 3-4 ruutmeetrit. mm - see väldib oomilisi energiakadusid.

Päikesepatarei laadimiskontroller võimaldab sellel töötada maksimaalse vooluvõimsusega ja kaitsta akusid liigse tühjenemise eest

Lõpetuseks soovitaksin päikesepatarei jälgida mitte ainult indikaatorite ja instrumendinõelte abil. Pidage meeles, et määrdunud klaas võib taime jõudlust vähendada 50% või rohkem. Ärge unustage korrapärast puhastamist ja teie enda kokkupandud paigaldus maksab teile kilovatti täiesti tasuta ja mis kõige tähtsam - keskkonnasõbralikku energiat.

Video: DIY päikesepaneelide kokkupanek

Tänapäeval pole oma kätega päikesepaneeli kokkupanemisel takistusi. Probleeme pole ei fotoelementide ostmisel ega ka kontrolleri või energiamuunduri ostmisel. Loodame, et see artikkel on teie jaoks lähtepunkt teel autonoomse kodu poole ja asute lõpuks asja juurde. Ootame teie küsimusi, ideid ja ettepanekuid päikesepaneelide projekteerimise ja täiustamise kohta. Kohtumiseni jälle!

Seonduvad postitused:

Sarnaseid kirjeid ei leitud.

Kui otsustate päikesepaneeli ise kokku panna, kohtate suure tõenäosusega sellist asja nagu juhtmete jootmine fotoelementide külge. Päikesepatareidele siinide jootmise protsess ise on väga vaevarikas ja seetõttu keeruline. Tagamaks, et teie soov kasutada alternatiivseid energiaallikaid sellist takistust ei satuks, saate tutvuda juhtmete õige jootmise põhiaspektidega päikesepaneeli elementidele.

Elementide jootmiseks vajalikud materjalid:
1) päikesepatareid
2) õhukesed lamedad juhid
3) jootekolb
4) laiad lamedad juhid
5) voog
6) joodis

Vaatame lähemalt kõiki päikesepaneeli elementide jootmisprotsessi nüansse.

Selle protsessi kõige tähtsam on mitte kiirustada. Päikesepatareid ise on väga õhukesed ja haprad, nende paksus on vaid 0,2 mm, seega võib igasugune liigne jõud või järsk liikumine viia nende purunemiseni.

Keskmiselt kulub ühe 36 elemendist koosneva päikesepaneeli jootmiseks umbes kaks päeva. Seega, kui otsustate kokku panna terved paljudest päikesepaneelidest koosnevad süsteemid, siis mõelge tõsiselt juhtmete jootmisele kuluva aja peale; võib-olla on valmisjuhtmetega päikesepatareide ostmine teile tulusam.

Seetõttu soovitab autor tellida päikesepatareide komplekti juba koos dioodidega, siinid, peenikesed lamejuhtmed elementide jootmiseks ja laiemad sektsioonide omavaheliseks ühendamiseks. Selline lähenemine säästab teie aega ja raha kohaletoimetamisel.

Vajame ka jootekolbi võimsusega 60-80 W. Kui jootekolb on vähem võimas, jahtub see tõenäoliselt kiiremini, kuna suur pind päikesepatarei võtab soojust ära, seetõttu tuleb jootekolb alla vajutada ja seda kauem päikesepatareil hoida. See võib omakorda põhjustada elemendi kahjustamist või ülekuumenemist. Autor soovitab joodisena kasutada tinatraati või isegi kampolit. Jooteelektroonika jaoks sobib igasugune happevaba räbusti, kuid soovitatav on kasutada sellist, mis ei vaja loputamist ja jätab vähem rasvaseid jälgi.

Pärast kõike vajalikud tööriistad ja komponendid on kokku pandud, võite alustada ettevalmistusi päikesepatareide jootmiseks. Kõigepealt peate lõikama lamedad juhid. Juhtide pikkus tuleb arvutada nii, et see oleks veidi lühem päikesepatarei laiusest. Seega 78 x 156 mm mõõtmetega päikesepatareide kasutamisel peaks juhtme pikkus olema 146 mm, võttes arvesse elementide vahelist 5 mm vahet. Juhi jaotus elemendi üle on järgmisel viisil: 78 mm joodetakse elemendi esiküljele, 5 mm jäetakse nendevahelisele vahele ja 63 mm joodetakse kolmele kontaktile, mis asuvad elemendi tagaküljel.

Paksu papi abil on juhtmete lõikamine üsna mugav. Võtke kaks 63 mm laiust ja 5 mm paksust papilehte, need volditakse kokku ja seejärel keeratakse juht nende ümber. Seejärel tõmmatakse papp laiali ja lõigatakse kääridega juht ühelt poolt.

Kuid pidage meeles, et kogu päikesepatarei efektiivsus sõltub suuresti sellest, kui hästi juhid on joodetud.

Pärast juhi lõikamist võite alustada elementide ettevalmistamist jootmiseks. Tavaliselt on elementide esikülg miinus ja tagumine pool pluss. seetõttu on see kogu esikülje kontaktpadja pikkuses kaetud räbustiga.

Neid toiminguid tuleb teha iga elemendiga ja seejärel alustada nende jootmist ühisesse vooluringi. Tavapraktika on ühendada elemendid järjestikku plussist miinuseni ühes ahelas, nii et kõigi elementide pinge summeeritakse, kuid vool jääb samaks.

Allpool on diagramm elementide jootmise kohta ühisesse vooluringi:

On mitmeid punkte, mis aitavad teil jootmise ajal elemente kinnitada, et paneel oleks lõpus kena ja korralik. Päikesepatareide servad saab kinnitada teibiga, mis seejärel lihtsalt kirjatarvete noaga ära lõigatakse. Elementide ühesuguse kauguse tagamiseks võite kasutada ehitusriste, mida tavaliselt kasutatakse plaatide paigaldamiseks; need ristid annavad 2–5 mm vahe.

Vineerist on kõige parem teha terve mudel, millele on liimitud ristid.

Päikesepatarei on mitu ühte korpusesse kokku pandud fotoelementi, mis varustavad tarbijat elektriga. Fotoelemendid ise muutuvad iga päevaga kättesaadavamaks, suuresti tänu sellele, et Hiina on hakanud neid hea kvaliteediga tootma.

Päikesepatarei fotoelementide valimine

1. Polükristall või monokristall. Selget vastust pole, polükristallmoodulid on odavamad, kuid nende energiatõhusus on madalam. Enamik tööstustootjaid eelistab polükristallilisi päikesepatareisid. Kumbki neist ei toodeta Venemaal, seega teeme oste saidilt com või aliexpress.com.
2. Mõõtmed. Saadaval on suurused 6x6 (156 x 156 mm), 5x5 (127-127 mm), 6x2 (156 x 52 mm) tolli. Peaksite võtma viimased. Fakt on see, et kõik fotoelemendid on väga õhukesed ja haprad, purunevad paigaldamise ajal kergesti, seega on kasulikum murda väike fotosilm. Samuti kui väiksem suurusüks element, seda lihtsam on aku ala täita.
3. Joodetud kontaktid. Iga plaat ühendatakse teistega järjestikku, nii et peate jootekolbiga palju tööd tegema. Paneelide külge joodetud kontaktid hõlbustavad seda tööd oluliselt. Selliste kontaktide ühendamine ühise siiniga on palju lihtsam. Kui selliseid kontakte pole, peate need ise jootma.

Tööriistad ja materjalid

Materjalid:

• Alumiiniumist nurk 25x25;
• Poldid 5x10 mm – 8 tk;
• Mutrid 5 mm – 8 tk;
• Klaas 5-6 mm;
• Liim – hermeetik Sylgard 184;
• Liim-hermeetik Ceresit CS 15;
• polükristallilised fotoelemendid;
• Flux marker (kampoli ja alkoholi segu);
• Hõbedane teip fotoelementidega ühendamiseks;
• rehviteip;
• Jootma (vaja on õhukest joodist, sest liigne kuumutamine kahjustab fotosilti);
• Vahtpolüuretaan (vahtkumm), paksusega 3 cm;
• Paks polüetüleenkile 10 mikronit.

Tööriist:

• Fail;
• Rauasaag metallile teraga 18;
• puur, 5 ja 6 mm puurid;
• Avatud võtmed;
• Jootekolb;

Samm-sammult fotojuhised

Võimalikult üksikasjalikult on kirjeldatud, kuidas alumiiniumraamil olevatest fotoelementidest päikesepatarei oma kätega kokku panna.

Viili nurgad alumiiniumnurga mõlemal küljel ühele servale 45 kraadi nurga all.

Lõika nurgad rauasaega 45 kraadi juures. Mugavuse huvides võite kasutada kaldkasti:

Nurga mõlemal küljel peaks olema järgmine kujundus:

Lõika alumiiniumist nurk

Nurkade ühendamiseks valmistame klambrid:

Lõigatud nurkadega nurgad kinnitame üksteise külge
Asetame nurga risti ja märgime sellele lõikejoone Peaksite saama 4 ühendusnurka

Iga saadud kronsteini külgedelt leiame keskpunkti ja puurime 6 mm läbimõõduga augu:

Klambri mõlema külje keskpunkti leidmine
Sulgudes auk

Teeme märgistuse läbi nurga igas kronsteinis oleva ava. Hilisema segaduse vältimiseks märgime iga nurga ja iga sulg numbriga:

Aukude märgistamine "paigas"
Panime numbrid, et neid hiljem mitte segamini ajada

Puurige 5 mm puuriga nurka augud, see peaks välja nägema järgmine:

Nurgas augud

Me paneme raami kokku poltide ja mutritega:

Liimige klaas hermeetikuga kokkupandud raami sisse:

Silikooni tuleks kasutada liigeste töötlemiseks väljast ja seest.

Rasvatage klaaspind seestpoolt ja asetage fotoelemendid esikülg allapoole nii, et kontaktvardad oleksid paralleelsed:

Ühendage fotoelemendid teibiga kokku, et need edasiste toimingute käigus laiali ei laguneks.

Ühendage elemendid vastavalt skeemile:

Fotoelementide ühendusskeem akus

Tihenduskonstruktsiooni kokkupanek:

1. Lõika polüuretaanvahust lehest välja ristkülik, mis on mõlemalt poolt raami siseküljest 1 cm väiksem;
2. Kinnitame saadud ristküliku lindi või jootekolvi abil kilesse.

Struktuur sobib raami sisse:

Raami sisse asetatakse vahtkumm

Raam koos vahtkummiga pööratakse ümber ja eemaldatakse. Järele on jäänud vaid fotosilmad, mis on kokku pandud ja teibitud:

Eemaldage alumiiniumraam
Fotoelemendid vahtkummil

Hermeetik Sylgard 184 kantakse pintsliga kogu fotoelementide pinnale ja kaetakse raamiga, mille peal on klaas:

Hermeetik fotosilmidele
Katke fotoelemendid klaasraamiga

Asetame raskuse mitmeks tunniks klaasile, mille jooksul tuleks õhumullid eemaldada:

Mullid kaovad 2-3 tunniga

12 tunni pärast eemaldage raskus ja rebige vaht ära. Aku on ühendamiseks valmis!

Vead päikesepatarei oma kätega kokkupanemisel

Mitu tüüpilist viga, mis tehti siis, kui ise kokkupanek paneelid, mille eest tahaksin hoiatada.

• Paigaldamine puidust või puitlaastplaadist valmistatud raamile. Oma kätega kokkupandud päikesepatarei tasub ennast ära vaid siis, kui see peab vastu mitu aastat, seega ebausaldusväärne puitkonstruktsioon sellele kindlasti ei sobi, sest See paisub ja kaotab oma kuju aasta või kahe pärast. Disain on mahukas ja raske, seda on raske transportida ja kaasas kanda.
• Sylgard 184 hooletu hoiustamine. Kui te ei kasuta tervet purki seda liimi ära, siis pärast kasutamist tuleks see viia väiksemasse anumasse, et jääk ei puutuks kokku selle sees oleva õhuga. Vastasel juhul võib kogu liim pärast kuuekuulist ladustamist taheneda.
• pleksiklaasi kasutamine. Aku on alati päikese käes (see on selle olemus), nii et see läheb väga kuumaks. Pleksiklaas ei eemalda fotoelementidelt soojust väga halvasti. See vähendab nende tõhusust. Iga kraad üle 25 °C vähendab efektiivsust 0,45%. Kuid see pole pleksiklaasi peamine puudus! Temperatuuril üle 50 °C deformeerub see kõikidel tasapindadel, purustades vooluringi sees olevad kontaktid, aku langetab rõhku ja muudab selle kasutuskõlbmatuks.
• Ebapiisav tähelepanu isoleerivatele ühendustele. Kodu päikesepaneelide oma kätega kokkupanemisel on parem kasutada spetsiaalseid pistikuid (MC4), mis ühendavad mitu paneeli ühte võrku. Fakt on see, et tulevikus tuleb need võib-olla lahti võtta, et remontida, keerata teistpidi, vahetada elemente jne. Keerake kontaktid tihedalt kokku või kasutage selleks ette nähtud ühendusklemme sisetööd- mitte parim valik.

Kommentaarid:

Seonduvad postitused