Kas päikesepatarei on võimalik ise valmistada? Päikesepatarei valmistamine oma kätega

Päikeseenergia kasutamist seostatakse enamasti kosmoselaevadega. Ja nüüd erinevatesse kaugetesse riikidesse, kus "alternatiivenergia" areneb kiiresti. Kuid proovige sama asja isegi koos omatehtud seadmed Peaaegu kõik saavad sellega hakkama.

Seadme omadused ja tüübid

Eksootilisest, vaid erivajadusteks mõeldud seadmest on päikesepatarei muutunud suhteliselt laialt levinud energiaallikaks. Ja põhjuseks pole mitte ainult keskkonnakaalutlused, vaid ka põhivõrkudest tuleva elektri pidev hinnatõus. Pealegi on veel palju kohti, kus selliseid võrke üldse ei venitata ja pole teada, millal need tekivad. Sõltumatu mure kiirtee venitamise pärast, ühendades selleks jõupingutused suur number inimesed on vaevalt võimalikud. Veelgi enam, isegi edu korral peate sukelduma kiire inflatsiooni maailma.

Oluline on mõista, et elektrit tootvad paneelid võivad üksteisest üsna palju erineda.

Ja see pole isegi formaadi küsimus – välimus ja geomeetria on üsna lähedased. Ja siin keemiline koostis on silmatorkavalt erinev. Kõige populaarsemad tooted on valmistatud ränist, mis on saadaval peaaegu kõigile ja on odav. Aku jõudluse poolest on see vähemalt sama hea kui kallimad valikud.

Räni jaoks on kolm peamist võimalust:

• üksikud kristallid;
• polükristallid;
• amorfne aine.

Kondenseeritud tehniliste selgituste põhjal on monokristall kõige puhtam räni tüüp. Väliselt näeb paneel välja nagu mingi kärg. Põhjalikult puhastatud tahke aine jagatakse eriti õhukesteks plaatideks, millest igaüks ei ületa 300 mikronit. Nende funktsioonide täitmiseks kasutatakse elektroodvõresid. Tehnoloogia mitmekordne keerukus võrreldes alternatiivsete lahendustega muudab sellised energiaallikad kõige kallimaks.

Kahtlematu eelis monokristalliline räni on väga kõrge efektiivsusega päikeseenergia standardite järgi ligikaudu 20%. Polükristalli toodetakse erinevalt, kõigepealt peate materjali sulatama ja seejärel aeglaselt selle temperatuuri langetama. Tehnika suhteline lihtsus ja minimaalne energiakulu tootmisel avaldavad positiivset mõju kuludele. Negatiivne külg on vähenenud efektiivsus, isegi ideaaljuhul ei ületa see 18%. Lõppude lõpuks on polükristallide sees palju struktuure, mis vähendavad töö kvaliteeti.

Amorfsed paneelid on peaaegu sama head kui mõlemad äsjanimetatud tüübid. Siin pole üldse kristalle, selle asemel on "silaan" - aluspinnale asetatud räni ja vesiniku ühend. Tõhusus on ligikaudu 5%, mida suuresti kompenseerib oluliselt suurenenud neeldumine.

Samuti on oluline, et amorfsed akud saaksid hajutatud päikesevalguse ja pilvise ilmaga oma ülesandega paremini hakkama kui muud võimalused. Plokid on elastsed.

Mõnikord võite leida monokristalliliste või polükristalliliste elementide kombinatsiooni amorfse versiooniga. See aitab ühendada kasutatud skeemide eelised ja kõrvaldada peaaegu kõik nende puudused. Toodete maksumuse vähendamiseks kasutatakse nüüd üha enam kiletehnoloogiat, mis hõlmab kaadmiumtelluriidi baasil voolu genereerimist. See ühend ise on mürgine, kuid mürgi eraldumine keskkonda on kaduvalt väike. Kasutada võib ka vase- ja indiumseleniide ja polümeere.

Toodete kontsentreerimine tõstab paneelipindade kasutamise efektiivsust. Kuid seda saab saavutada ainult mehaaniliste süsteemide abil, mis tagavad läätsede pöörlemise päikese järgi. Fotosensibiliseerivate värvainete kasutamine aitab potentsiaalselt parandada päikeseenergia vastuvõttu, kuid praegu on see pigem üldine kontseptsioon ja entusiastide arendamine. Kui te ei soovi katsetada, on parem valida stabiilsem ja end tõestanud disain. See kehtib nii omatootmise kui ka valmistoote ostmise kohta.

Omatootmine

Millest need tehtud on?

Tee seda ise päikesepatarei pole enam nii raske, kui tundub. Seadme tööpõhimõte põhineb pooljuhtsiirde kasutamisel, valgustatud seade peab tekitama voolu. Vastuvõtjat pole võimalik ise valmistada, see nõuab keerukaid tootmismanipulatsioone ja spetsiaalseid seadmeid. Kuid muunduri toiteosa valmistamine olemasolevatest tööriistadest ja materjalidest pole keeruline. Energia saamiseks selle sõna õiges tähenduses vajate räniplaati, mille pind on kaetud dioodide võrega.

Kõiki plaate tuleb käsitleda eraldi genereerivate moodulitena. Oluline on mõista, et optimaalne efektiivsus saavutatakse, suunates seda pidevalt päikese poole ja et energia salvestamise eest tuleb hoolt kanda. Habras aku peab olema usaldusväärselt kaitstud saastumise või lume eest. Kui see juhtub, tuleb võõrkehad võimalikult kiiresti eemaldada. Protsessi esimene samm on raami ettevalmistamine.

See on valmistatud peamiselt duralumiiniumist, millel on järgmised omadused:

• ei allu korrosioonile;
• ei kahjusta liigset niiskust;
• kestab nii kaua kui võimalik.

Kuid te ei pea täpselt seda valikut tegema. Värvimise ja eritöötluse korral saavutatakse head tulemused terasest või puidust. Ei ole soovitatav paigaldada väga suuri paneele, mis on ebamugav ja suurendab tuulevoolu. 12 V happeaku laadimiseks peate looma tööpinge 15 V. Vastavalt sellele on 0,5 V moodulite jaoks vaja 30 tükki.

Õllepurkidest saate luua kujunduse. Korpused on valmistatud 1,5 cm vineerist ning esipaneel orgaanilisest klaasist või polükarbonaadist. Lubatud on kasutada standardklaasi paksusega 0,3 cm Päikesevastuvõtja moodustub musta pigmendiga värvimisel. Värv peab olema märkimisväärse kuumuse suhtes vastupidav. Katted on loodud suurendama soojusülekande efektiivsust.

Purkide sees olev õhk soojeneb palju kiiremini kui avatud kohas. Tähtis: konteinerid tuleb pesta kohe pärast nende kasutamise otsust.

Võtke ainult alumiiniumpurke, terasest purgid ei tööta. Katse viiakse läbi kõige lihtsamal viisil - magneti abil. Põhja stantsitakse, torgatakse stants või nael (kuigi puurida saab).

Sadul sisestatakse ja moonutatakse vastavalt joonisele. Purgi ülaosa on lõigatud, et luua midagi uime sarnast. See aitab õhuvoolul eemaldada soojamüürist maksimaalset soojust. Seejärel rasvatustatakse purk mis tahes pesuvahendiga ja eelnevalt lõigatud osad liimitakse üksteise külge. Saate vead kõrvaldada, kasutades malli, mis koosneb mitmest täisnurga all löödud lauast.

Üsna sageli kasutatakse ketastest tehtud kujundusi. Need toimivad heade fotoelementidena. Lisavõimalusena paigaldatakse vaskplaadid. Elektriahel, nagu juba mainitud, töötab samal põhimõttel nagu enamik transistore. Foolium on mõeldud liigse kuumenemise vältimiseks. Alternatiivina suvekuudel kasutage lihtsalt heledates toonides viimistletud pinda.

Milliseid tööriistu vajate?

Kogu 220-voldise päikesepatarei paigaldamise töö tegemiseks vajate järgmisi tööriistu:

• 40 W elektrifitseeritud jootekolvid;
• silikoonipõhised hermeetikud;
• mõlemalt poolt liimitud lint;
• kampol;
• jootma;
• traat, mille kaudu vool voolab;
• voolu;
• vasest siinid;
• kinnitusvahendid;
• puurida;
• läbipaistev lehtmaterjal;
• vineer, orgaaniline klaas või tekstoliit;
• Schottky dioodid.

Kuidas teha?

Samm-sammuline juhendamine tagab kaitsedioodi kaudu väljundid paneelidest akudesse, mis aitab vältida isetühjenemist. Seetõttu antakse väljundisse vool 14,3 V. Standardne laadimisvool on 3,6 A. See saavutatakse 90 elemendi kasutamisega. Paneeli osad on ühendatud paralleelselt.

Kettides ei saa kasutada ebavõrdset arvu elemente.

12-tunnise päikesevalguse parandusteguritega saate 0,28 kW/h. Elemendid on paigutatud 6 triibu, üsna vaba paigalduse jaoks on vajalik raam mõõtudega 90x50 cm Märkus - kui on valmis raamid ka teistes suurustes, siis on parem elementide vajadus ümber arvutada. Kui see pole võimalik, kasutatakse erineva suurusega osi, need paigutatakse, muutes rea pikkust ja laiust.

Soovitav on töötada täiesti tasasel kohal, kuhu on mugav läheneda igast küljest. Ettevalmistatud plaadid on soovitatav asetada veidi kõrvale, kus need on kaitstud kukkumiste ja löökide eest. Isegi paneeli võtmine pole lihtne, neid võetakse ainult ükshaaval ja väga hoolikalt. Elektriliste päikesepaneelide paigaldamisel koju või suvilatesse on äärmiselt oluline paigaldada töökindel RCD. Sellised plokid muudavad süsteemi kasutamise ohutumaks, vähendades vigastuste ohtu elektri-šokk ja tulekahjud.

Enamik eksperte soovitab joodetud elemendid liimida ühe ahela kujul. Aluspind peab olema tasane, kuna see tagab töökindluse. Teise võimalusena võite raami sisestada klaasi või pleksiklaasi lehe ja seda põhjalikult tugevdada. See toode nõuab kohustuslikku pitseerimist. Elemendid asetatakse aluspinnale etteantud järjekorras ja liimitakse kahepoolse teibiga.

Töötav pool tuleb pöörata läbipaistva materjali poole ja jootejuhtmed tuleb mässida teises suunas. Juhtmeid on kõige mugavam jootma, kui raam on lauale töötasandina paigutatud.

Kui plaadid on liimitud, asetatakse pehmendav vooder, mille jaoks kasutatakse järgmisi materjale:

• kumm lehtedena;
• puitkiudplaadid;
• papid.

Nüüd saate tagumise seina raami sisse panna ja tihendada. Ahtri seina asendamine ühendiga, sealhulgas epoksüvaiguga, on täiesti võimalik. Kuid selline samm tuleks teha ainult tingimusel, et paneeli ei pea lahti võtma ja parandama. Standardne segment toodab soodsatel tingimustel ligikaudu 50 W voolu. Ja see on laadimiseks juba piisav LED lambid väikestes majades.

Varustama mugav elu, peate päevas tarbima elektrit alates 4 kW/h. Kolmeliikmelise pere ülalpidamiseks peate varustama 12 kW/h. Võttes arvesse vältimatuid täiendusi (kui näiteks standardvarustus ja haamerpuur töötavad samaaegselt), tuleb seda arvu suurendada veel 2–3 kW võrra. Neid parameetreid saab võtta vajalike parameetrite arvutamisel aluseks. Toimingu normaalseks kulgemiseks on vaja vooluringi lisada seade, mis juhib laadimist.

12 V alalisvoolu, kuna just sellist võimsust toodab tavaline ja isetehtud aku, saab inverteri abil muuta 220 V vahelduvvooluks. Kui te ei soovi seda osta, peate oma maja varustama 12 või 24 V jaoks mõeldud elektriseadmetega. Kuna madalpingeliinid on suure vooluga küllastunud, peate valima olulise ristlõikega juhtmed ja juhtmed. ära koonerda isolatsiooniga. Tekkiva elektrienergia salvestamiseks kasutatakse peamiselt hapet sisaldavaid pliiakusid. Vaatamata kõigile tehnoloogilistele täiustustele pole parimat võimalust veel välja pakutud. Tekkiva pinge suurendamiseks paigaldage 2 või 4 akut.

Suurim kulu on päikesepaneelide endi ostmine. Saate säästa raha, kui tellite Hiina kaupu elektroonikapoodidest. Üldiselt on sellised pakkumised kvaliteetsed, kuid peate hoolikalt tutvuma müüjate maine ja nende tegevuse kohta saadud arvustustega. Saate valida toimivaid süsteeme väiksemaid defekte. Tootjad lükkavad need tagasi ja panevad need müüki, et mitte kulutada raha kallile utiliseerimisele.

Tähtis: te ei tohiks ühte komplekti paigaldada erineva mõõtmega elemente ega voolu genereerimist. Suurimat põlvkonda piirab sel juhul ikkagi kitsaskoht.

Inverteri isemonteerimine on õigustatud ainult piiratud voolutarbimise korral. Ja laadimiskontrollerid maksavad napp summa, nii et nende ise tegemine pole õigustatud. Aku projekteerimisel peaksite meeles pidama, et selle elemendid peaksid olema eraldatud 0,3–0,5 cm vahega.

Tihti valitakse alumiiniumprofiilidest ja orgaanilisest klaasist konstruktsioone. Seejärel valmistage alusel metallist nurk ristkülikukujuline raam. Raami nurgad on puuritud, et hiljem oleks lihtsam konstruktsiooni kokku kinnitada. Sisemine perimeeter on määritud silikoonreagendiga. Nüüd saate panna läbipaistvast materjalist lehe, mis surutakse võimalikult tihedalt raami külge.

Karbi nurgad on läbistatud spetsiaalseid nurki hoidvate kruvidega. Need nurgad takistavad pleksiklaasil meelevaldset asukohta toote sees muutmast. Vahetult pärast seda jätke töödeldav detail rahule ja oodake, kuni hermeetik kuivab. See lõpetab esialgse etapi. Enne päikesekollektorite paigaldamist korpusesse pühitakse see põhjalikult puhtaks, et seal ei oleks saastumise märke. Ka plaadid ise puhastatakse, kuid seda tehakse äärmise ettevaatusega.

Enne tehases joodetud juhtmetega konstruktsioonide kokkupanemist on soovitatav hinnata ühenduste kvaliteeti ja kõrvaldada kõik tuvastatud deformatsioonid. Kui siinid pole veel ühendatud, joodetakse need algselt plaatidel olevate kontaktide külge ja alles pärast seda ühendatakse need omavahel.

Ühenduste järjekord on järgmine:

• rehvi vajaliku lõigu mõõtmine;
• ribade lõikamine vastavalt mõõtetulemusele;
• määrige töödeldav kontakt räbustiga kogu pikkuses soovitud küljelt;
• kandke siini hoolikalt ja täpselt, kasutades kuumutatud jootekolvi kogu ühendatavale pinnale;
• keerake plaat ümber ja korrake kõiki samu manipuleerimisi algusest peale.

Tähtis: liigne surve jootmise ajal on vastuvõetamatu, kuna see võib hapraid elemente hävitada. Samuti on vaja jootekolviga kuumutamist välistada need osad, mis pole ühendatud.

Pärast töö lõpetamist kontrollige hoolikalt kogu aku pinda ja iga ühendust. Väiksemaidki defekte ei saa esineda. Ülejäänud süvendid ja süvendid kõrvaldatakse jootekolvi teise käiguga, seekord võimalikult õrnalt ja veelgi väiksema survega. Jootekolb ise ei tohiks olla võimas, pigem on tugev kuumutamine vastunäidustatud. Sellise delikaatse töö kogemuse puudumisel on soovitatav ette valmistada märgistatud vineerileht. See aitab vältida paljusid tõsiseid vigu. Kontaktide jootmisel ei tohi unustada nende polaarsust, muidu süsteem ei tööta.

Liimitud osad ühendatakse ka võimalikult õrnalt. Liigne liim on ebasoovitav, see tuleb peale kanda kesksed osad plaadid on väikseimad tilgad, mis võivad tekkida.

Soovitav on plaadid korpusesse kanda kahel inimesel, kuna üksi pole seda eriti mugav teha. Järgmisena peaksite ühendama iga juhtme plaadi servast ühiste vooluliinidega. Pärast ettevalmistatud paneeli viimist päikesevalgusega alale mõõdetakse tavalistes siinides pinge, mis peaks jääma projekteerimisväärtuste piiresse.

Päikesepaneeli tihendamiseks on veel üks viis. Väikesed kogused silikoontihendit kantakse plaatide vahedesse ja korpuse siseservadesse. Järgmisena surutakse fotoelementide välisküljed käsitsi vastu pleksiklaasi, saavutades ideaalse tiheduse. Asetage igale servale kerge raskus, oodates hermeetiku kuivamist. Pärast seda määrige iga plaadi liigend ja raami sisekülg.

Sel juhul võib hermeetik puudutada plaadi pöörde servi, kuid mitte ühtegi muud nende osa. Korpuse külg on mõeldud Schottky dioodidega ühendatava ühenduspistiku paigaldamiseks. Väliskülg on kaetud läbipaistvatest materjalidest ekraaniga. Loodud struktuur on läbimõeldud nii, et isegi väike kogus niiskust ei satuks sisse. Orgaanilisest klaasist esikülg on lakitud.

Päikesepatarei võib kesta väga kaua ja on stabiilne, varustades teie kodu juhtmestikku vooluga. Kuid palju ei sõltu mitte ainult selle kokkupaneku ja järgneva ühendamise kvaliteedist. On väga oluline kasutada sellist õrna generaatorit ettenähtud viisil. Kui akud ei ole varustatud päikese reguleerimise süsteemiga, on soovitatav suunata need selgelt lõuna poole, mis aitab koguda maksimaalset energiat ja vähendada jäätmeid. Vea kõrvaldamiseks piisab, kui asetate generaatori horisondi suhtes nurga alla, mis on võrdne konkreetse asukoha laiuskraadide arvuga. Kuna aga päikeseketas muudab aastaringselt oma asukohta taevas, on kevadkuudel soovitatav nurka langetada ja sügise saabudes suurendada.

Jälgimissüsteemiga täiendamine kodutingimustes on ebapraktiline. See õigustab investeeringut üksnes tööstuslikul tasandil. Palju tulusam on paigaldada korraga mitu akut, mis on orienteeritud kõige tõenäolisematele valgustusnurkadele. Päikesegeneraatorite paigutamisel lamekatuse peale, näiteks katusevildist või plekist, tasub need tõsta tasapinnast kõrgemale. Siis tõstab töö efektiivsust altpoolt õhu puhumine. Lainelistel katustel pole seda vaja teha, kuigi tõus ei kahjusta.

Kõige parimad katused- need on need, mis on suunatud lõunasse ja kujundatud tasaste nõlvade kujul. Sellises olukorras kasutatakse kaldtee kinnitamiseks mitu nurka, mille suurus langeb kokku mooduli suurusega. Väljapääs harja kohal on ligikaudu 0,7 m ja moodul kinnitatakse nurkadesse 150–200 mm vahega. Teise võimalusena võite aku riputada, kasutades samu nurki katuse kalde all. Lainelisel pinnal asendatakse nurgad sageli hoolikalt valitud läbimõõduga torudega.

Generaatorite paigaldamine frontoonile on kõige parem kombineerida selle elemendi ja üleulatuste värvimisega heledates toonides.

Päikeseplokid tuleks paigutada horisontaalselt, mis vähendab temperatuuri jaotust nende alumise ja ülemise osa vahel 50% võrreldes vertikaalse paigaldusega. See tähendab, et mitte ainult ei suurene tegelik ressurss, vaid on võimalik tõsta ka süsteemi efektiivsust.

Paigalduskohal peavad olema järgmised omadused:

• võimalikult hästi valgustatud;
• minimaalse varju olemasolu;
• tuultest hästi puhutud.

Omatehtud päikesepatarei saab kasutada isegi eramaja kütmiseks. Selliseid seadmeid saab paigaldada ilma valitsusasutuste luba nõudmata. Kuid isegi aktiivse kasutamise korral ei ole võimalik efektiivsust hinnata varem kui 36 kuu pärast. Lisaks on see valik väga kallis. Kuna peaaegu kõikjal Venemaal on temperatuur regulaarselt negatiivne, peate päikesesüsteemi täiendama soojusisolatsiooniga.

Akude stabiilne töö on tagatud temperatuurivahemikus -40 kuni +90 kraadi. Korralik töötamine on garanteeritud keskmiselt 20 aastat ja pärast seda väheneb efektiivsus järsult. Kontrolleri valimisel peate arvestama suure võimsusega ja nõrkade elektrisüsteemide erinevusega. Kui kontrollerit pole või see on vigane, peate aku laetust pidevalt jälgima. Tähelepanematus võib aku tööiga lühendada.

Inimesed on pikka aega mõelnud, kuidas päikese käest elektrienergiat saada. Siis tekib küsimus: "Kuidas teha päikesekollektorit?" Lõppude lõpuks, kui teie majas on palju elektriseadmeid, on see väga ökonoomne. Eriti suvel, kui päike püsib terve päeva. Saate teha oma päikesepaneeli ja see ei maksa teile palju raha – see maksab 300–400 dollarit. Vastutasuks saate pideva elektriallika. Te ei pea enam muretsema, et see välja lülitatakse ja te ei saa elektriseadmeid kasutada. Niisiis, päikesepatarei valmistamise väljaselgitamiseks peate mõistma selle tööpõhimõtet. Veelgi enam, kui peate kodus päikesepatarei paigaldama.

Sisuliselt muudab päikesepatarei päikeselt saadud energia tänu spetsiaalsetele fotogalvaanilistele muunduritele elektrienergiaks.

Kogu töö olemus põhineb fotoelektrilisel efektil. Päikesevalgus tabab päikesepatareisid, lüües seeläbi välja hõivamata elektronid iga räniplaadil oleva aatomi viimaselt orbiidilt. Sellest valgusest saab siis vahelduvvool, mida saab kasutada kodu elektrifitseerimiseks.

Päikesepatarei isetootmise põhimõte

Niisiis, kuidas teha oma päikesepaneeli? Oma kätega päikesesüsteemi loomiseks vajate:

• Alumiiniumist või puidust raam
• Substraat valmistatud puitkiudplaadist
• Tavaline klaas või pleksiklaas
• Dioodid ja juhid
• Fotoelemendid

Ainult ühel omatehtud päikesepatareil on umbes 36 elementi ja igaüks neist vajab pinget 0,5 volti. See töötab kuni 18 volti päikesepaneeli kohta.

Muide, paneelide hapruse tõttu tuleb nendega võimalikult ettevaatlikult ümber käia ja samal põhjusel on soovitav paar tükki juurde osta, et kui midagi peaks juhtuma, oleks kodus varuks.

Päikesepaneeli ise kokkupanemise eeliseks on see, et saate teha aluse ja seejärel lisaelementide ostmisega sellele võimsust lisada.

Pole vaja suuri akusid, kuna nende paigaldamisel ja kaldenurga valikul on raskusi. Pealegi püüavad nad suure tõenäosusega tuult ja see on äärmiselt ebaturvaline.

Ja muide, pidage meeles, et 220 volti ei ole võimalik päikese käest saada, sest selleks on vaja tohutut akut. Üks plaat võib tekitada voolu, mille pinge on 0,5 V. Ideaalne variant- see on siis, kui päikesekollektori pinge on 18 volti, kuid selleks peate arvutama fotoelementide arvu. Päikesepaneelide valmistamine pole lihtne, kuid mitte ka keeruline. Sel juhul oleme huvitatud lame päikesekollektorist.

Raami kokkupanek

Nüüd hakkame lahendama küsimust: "Kuidas kokku panna oma toodangu päikesepatarei?"

Esimese asjana nad isetehtud päikesepaneelide valmistamisel loovad omamoodi kaitsekesta – korpuse. Seda saab valmistada alumiiniumnurkadest või puitplokkidest. Kui kasutatakse metallist alust, tuleb üks riiulitest faili abil 45-kraadise nurga all faasida, samas kui teine ​​riiul peegeldub sama nurga all. Lõigatud raami osad tuleb keerata, kasutades samast materjalist ruute. Kui raam on valmis, peate sellele silikooni abil liimima spetsiaalse kaitseklaasi.

Plaatide jootmine

Esimene asi, mida peate teadma, on see, et pinge suureneb jadaühenduse korral ja vool vastavalt paralleelühendusega.

Räniplaadid tuleb asetada klaasile nii, et nende vahele jääks väike vahemaa - umbes 5 mm mõlemal küljel. See on vajalik komponentide paisumise vältimiseks temperatuuri kuumutamisel, kuna radiaatorit pole. Konverteritel on kaks rada - need on vastavalt pluss ja miinus. Osad tuleb ühendada järjestikku ühte vooluringi. Uusimate raadiokomponentide juhid tuleb ühendada ühise siiniga.

Vältimaks aku enda tühjenemist öösel, on soovitatav paigaldada keskmisele kontaktile 31DQ0 Schottky diood.

Kui kõik elemendid on joodetud, kontrollige multimeetriga pinge näitu väljundis. See peaks olema vähemalt 18–19 volti.

Dioodiga päikesepatarei

Päikesepaneelide valmistamine kodus ei piirdu ainult ühe meetodiga. Saate päikeseenergiat vastu võtta D223B dioodide abil. Need on head tänu oma kõrgele pingele ja klaasist korpusele.

Kuidas teha:

1. Kõik raadiokomponendid tuleb asetada spetsiaalsesse konteinerisse ja täita atsetooniga umbes paar tundi.
2. Järgmisena otsige üles mittemetallist plaat ja märkige see tulevaste komponentide jaoks, millest toiteallikas koosneb.
3. Leidke multimeetri abil igal dioodil pluss ja painutage seda veidi. Oluline on, et dioodid oleksid joodetud vertikaalasendis, nii on võimalik saada oluliselt kõrgem generatsioonipinge.

Nii saate kolme sammuga oma kätega päikesekollektori valmistada.

Fooliumist päikesepatarei

Nüüd on selge, kuidas dioodidest päikesepatarei valmistatakse. Rohkem hea viis: Aku saab teha fooliumist. Kuid selle võimsus on väiksem kui eelmistel meetoditel.

Juhised:

1. Nõutud vaskfoolium pindala 45 ruutmeetrit. vaata, see tuleb rasvatustada.
2. Abiga liivapaber oksiidkilest lahti saada.
3. Nüüd tuleb põletile panna foolium, mille võimsus peaks olema alla 1,1 kW. Kuumutada tuleb seni, kuni hakkavad tekkima punakasoranžid laigud.
4. Pärast seda on vaja veel pool tundi kuumutada, et moodustuks vajaliku paksusega oksiidkile.
5. Seejärel tuleks praadimine lõpetada ja lasta plaadil koos pliidiga jahtuda.
6. Eemaldage jäägid Jooksev vesi, kuid lehte painutamata
7. Kärbi koos plastpudel 2-2,5 liitrit kurku ja asetage sinna kaks fooliumitükki. Neid ei tohiks ühendada. Need on kinnitatud spetsiaalse krokodilliklambriga.
8. Miinus läheb töödeldud tükile ja pluss teisele.
9. Nüüd peate sinna valama soola lahuse. Selle tase peaks olema veidi allpool elektroodide ülemist serva - umbes 2,5 cm See on valmistatud 2-4 supilusikatäit soolast.

Omatehtud päikesepaneel on suurepärane lahendus. Ja nagu näete, on selle valmistamiseks palju võimalusi: päikesepatarei transistoridest, päikesekollektor alumiiniumpurkidest, fooliumist, dioodidest. Ja see pole veel kõik. Kokkupanek pole üldse keeruline, kui mõistate selle tööpõhimõtet. Loomulikult ei suuda see tervet maja ega suvilat toita, kuid lisaakuks telefoni või muu väikese seadme laadimiseks on see üsna sobiv. Kodus päikesepatarei valmistamisel olge väga ettevaatlik ja järgige rangelt kõiki juhiseid.

Ühe mooduli toodetud energiast ei piisa energiavajaduse rahuldamiseks. Fotoelektrilised muundurid on omavahel ühendatud ühe jadaahelaga.

Osad, mis moodustavad päikesepatarei:

1. PäikesemoodulidÜhes kaadris on kombineeritud ühikutest kuni mitmekümne fotogalvaanilise elemendini. Terve maja elektrivarustuseks on vaja mitut elementidega paneeli.
2. . Talitab saadud energia kogumiseks, mida saab seejärel pimedas kasutada.
3. Kontroller. See jälgib aku tühjenemist ja laadimist.
4. . Muudab päikesemoodulitelt saadud alalisvoolu vahelduvvooluks.

Päikesemoodul (või fotogalvaaniline element) põhineb p-n põhimõteüleminek ja selle struktuur on väga sarnane transistoriga. Kui transistoril kork ära lõigata ja päikesekiired pinnale suunata, saab sinna ühendatud seadmega määrata tillukese elektrivoolu. Päikesemoodul töötab samal põhimõttel, ainult päikesepatarei üleminekupind on palju suurem.

Nagu paljud transistorid, on päikesepatareid valmistatud kristallilisest ränist.

Tootmistehnoloogia ja materjalide põhjal eristatakse kolme tüüpi mooduleid:

1. Monokristalliline. Toodetud silindriliste räni valuplokkide kujul. Elementide eelisteks on kõrge jõudlus, kompaktsus ja pikim kasutusiga.
2. Õhuke film. Fotoelektrilise muunduri kihid pihustatakse õhukesele substraadile. Õhukese kilega moodulite efektiivsus on suhteliselt madal (7-13%).
3. Polükristalliline. Sularäni valatakse kandilisse vormi, seejärel lõigatakse jahtunud materjal kandilisteks vahvliteks. Väliselt erinevad need monokristallmoodulitest selle poolest, et polükristalliliste plaatide nurkade servad ei ole ära lõigatud.

Aku. Plii-happeakusid kasutatakse kõige sagedamini päikesepaneelides. Tavalise aku pinge on 12 volti, kõrgema pinge saamiseks komplekteeritakse akuplokid. Nii saate kokku panna 24- ja 48-voldise pingega seadme.

Päikese laengu kontroller. Laadimiskontroller töötab autos pingeregulaatori põhimõttel. Põhimõtteliselt tekitab 12 volti pinge 15–20 volti ja ilma kontrollerita võivad need ülekoormuse tõttu kahjustada saada. Kui aku on 100% laetud, lülitab kontroller moodulid välja ja kaitseb akut keemise eest.

Inverter. Päikesemoodulid toodavad alalisvoolu ja kasutamiseks kodumasinad ja seadmed vajavad vahelduvvoolu ja pinget 220 volti. Inverterid on ette nähtud alalisvoolu muutmiseks vahelduvvooluks.

Komponentide valik tootmiseks

Päikesejaama maksumuse vähendamiseks peate proovima seda ise kokku panna. Selleks peate ostma vajalikud komponendid, mõnda elementi saab ise valmistada.

Saate selle ise kokku panna:

• fotoelektriliste muunduritega raamid;
• laadimiskontroller;
• pinge inverter;

Suurimad kulud on seotud päikesepatareide enda ostmisega. Varuosi saab tellida Hiinast või eBayst, see variant tuleb odavam.

Arukas on osta kahjustuste ja defektidega funktsionaalsed muundurid - tootja lükkab need lihtsalt tagasi, kuid on üsna töökorras. Erineva suuruse ja võimsusega elemente ei saa osta - päikesepatarei maksimaalne vool on piiratud väikseima elemendi vooluga.

Päikesepatareidega raami valmistamiseks vajate:

• alumiiniumprofiil;
• päikesepatareid (tavaliselt 36 tk ühe raami kohta);
• jootma ja räbusti;
• puurida;
• tehtud kinnitused;
• silikoonhermeetik;
• vasest siinid;
• läbipaistvast materjalist leht (pleksiklaas, polükarbonaat, pleksiklaas);
• vineeri või tekstoliidi leht (pleksiklaas);
• Schottky dioodid;

Inverteri ise kokku panemine on mõttekas ainult siis, kui voolutarve on väike. Lihtne laadimiskontroller pole nii kallis, seega pole suurt mõtet seadme valmistamisele aega raisata.

DIY tootmistehnoloogia

Päikesepaneelide kokkupanemiseks vajate:

1. Kujundage raam (ümbris).
2. Jootke kõik päikesepatareid paralleelsesse vooluringi.
3. Kinnitage päikesepatareid raami külge.
4. Tehke korpus hermeetiliselt suletuks – fotogalvaaniliste elementide otsene kokkupuude atmosfääri sademetega on vastuvõetamatu.
5. Asetage aku kõige suurema päikesevalguse piirkonda.

Eramu energiavajaduse rahuldamiseks ühest päikesepaneelist (raamist) ei piisa. Ühelt ruutmeetrilt päikesepaneelilt saab praktikale tuginedes 120 W võimsust. Elamu normaalseks energiavarustuseks vajate umbes 20 ruutmeetrit. m päikesepatareide pindala.

Kõige sagedamini asetatakse patareid maja päikesepoolsele küljele katusele.

Korpuse kokkupanek

Korpuse saab kokku panna vineerilehtedest ja -liistudest või alumiiniumnurkadest ja -lehtedest ning pleksiklaasist (teksoliit). Peate otsustama, kui palju elemente raami paigutatakse. Tuleb arvestada, et elementide vahel on vaja 3-5 mm vahet ja raami suurus arvutatakse neid vahemaid arvesse võttes. Vahemaa on vajalik selleks, et soojuspaisumise ajal ei puutuks plaadid üksteisega kokku.

Alumiiniumprofiilist ja pleksiklaasist konstruktsiooni kokkupanek:

• ristkülikukujuline raam on valmistatud alumiiniumnurgast;
• Alumiiniumkorpuse nurkadesse puuritakse augud kinnitamiseks;
• peal sisemine osa silikoontihendit kantakse kogu korpuse profiili perimeetri ümber;
• raami sisse paigaldatakse pleksiklaasist leht (teksoliit), mis surutakse tihedalt vastu raami;
• Kinnitusnurgad asetatakse korpuse nurkadesse kruvide abil, mis kinnitavad kindlalt läbipaistvast materjalist lehe korpusesse;
• hermeetikul lastakse põhjalikult kuivada;

See on kõik, keha on valmis. Enne päikesepatareide korpusesse asetamist peate pinna põhjalikult mustusest ja tolmust pühkima.

Fotoelementide ühendamine

Fotoelektrooniliste elementide käsitsemisel pidage meeles, et need on väga haprad ja nõuavad hoolikat käsitsemist. Enne plaatide ühendamist jadaahelasse pühitakse need kõigepealt hoolikalt, kuid õrnalt – plaadid peavad olema täiesti puhtad.

Kui fotoelemendid osteti joodetud juhtidega, lihtsustab see moodulite ühendamist. Kuid enne kokkupanekut on sel juhul vaja kontrollida valmis jootmise kvaliteeti ja ebakorrapärasuste korral need kõrvaldada.

Fotogalvaanilistel plaatidel on kontaktid mõlemal küljel - need on erineva polaarsusega kontaktid. Kui juhtmeid (busse) pole veel joodetud, peate need esmalt jootma plaatide kontaktide külge ja seejärel ühendama fotogalvaanilised elemendid üksteisega.

Siinide jootmiseks fotogalvaanilistele moodulitele vajate:

1. Mõõtke rehvi vajalik pikkus ja lõigake vajalik arv ribasid tükkideks.
2. Pühkige plaatide kontakte alkoholiga.
3. Kandke kontaktile õhuke kiht räbusti kogu kontakti pikkuses ühel küljel.
4. Asetage siinid täpselt piki kontakti ja liigutage kuumutatud jootekolvi aeglaselt üle kogu jootepinna.
5. Pöörake plaat ümber ja korrake kõiki jootmistoiminguid teisel küljel.

Ärge suruge jootekolbi liiga tugevalt vastu plaati, element võib lõhkeda. Samuti on vaja kontrollida jootmise kvaliteeti - fotosilmade esiküljel ei tohiks olla ebakorrapärasusi. Kui konarused ja karedus jäävad, tuleb uuesti ettevaatlikult jootekolbiga üle minna. Peate kasutama väikese võimsusega jootekolbi.

Mida tuleb teha fotogalvaaniliste elementide õigeks ja täpseks ühendamiseks:

1. Elementide kokkupanemise kogemuse puudumisel on soovitatav kasutada märgistuspinda, millele elemendid asetada (vineerileht).
2. Asetage päikesepaneelid rangelt vastavalt märgistustele. Märgistamisel ärge unustage jätta elementide vahele 5 mm vahemaad.
3. Plaatide kontaktide jootmisel tuleb kindlasti jälgida polaarsust. Fotosilmad peavad olema õigesti jadaahelasse kokku pandud, vastasel juhul ei tööta aku korralikult.

Paneelide mehaaniline paigaldus:

1. Tehke korpuses olevate plaatide jaoks märgised.
2. Asetage päikesepatareid korpusesse, asetades need pleksiklaasile. Kinnitage see märgistatud kohtadest silikoonliimiga raami. Ärge kandke palju liimi, vaid väike tilk plaadi keskele. Vajutage ettevaatlikult, et mitte plaate kahjustada. Parem on plaadid korpusesse liigutada koos, see on ühele inimesele ebamugav.
3. Ühendage kõik juhtmed piki plaatide servi ühiste siinitega.

Enne paneeli tihendamist peate kontrollima jootmise kvaliteeti. Konstruktsioon viiakse hoolikalt päikesevalgusele lähemale ja mõõdetakse pinget tavalistel siinidel. See peaks jääma eeldatavate väärtuste piiresse.

Teise võimalusena saab tihendamist teha järgmiselt:

1. Kandke plaatide vahele silikoontihendi helmed ja piki korpuse servi suru fotoelementide servad sõrmedega ettevaatlikult vastu pleksiklaasi. On vaja, et elemendid sobiksid võimalikult tihedalt läbipaistva aluse külge.
2. Asetage elementide kõikidele servadele väike raskus, näiteks pead auto tööriistakomplektist.
3. Laske hermeetikul korralikult kuivada, on plaadid selle aja jooksul kindlalt kinnitatud.
4. Seejärel katke hoolikalt kõik plaatide ja raami servade vahelised ühendused. See tähendab, et peate määrima kõike kehas, välja arvatud plaadid ise. Lubatud on hermeetiku sattumine plaatide tagumise külje servadele.

Päikesepatarei lõplik kokkupanek

1. Paigaldage pistik korpuse küljele,Ühendage pistik Schottkyga.
2. Katke plaadi väliskülg kaitseekraaniga valmistatud läbipaistvast materjalist. Sel juhul pleksiklaasist. Konstruktsioon peab olema tihendatud ja vältima niiskuse tungimist sellesse.
3. Soovitav on töödelda esikülge (pleksiklaas), näiteks lakk (lakk PLASTIK-71).

Milleks Schottky dioodi kasutatakse? Kui valgus langeb ainult osale päikesepatareist ja teine ​​osa on tumenenud, võivad elemendid ebaõnnestuda.

Dioodid aitavad sellistel juhtudel vältida konstruktsiooni rikkeid. Sel juhul kaob võimsus 25%, kuid te ei saa ilma dioodideta hakkama - need šundavad voolu, vool möödub fotoelementidest. Pingelanguse minimeerimiseks on vaja kasutada madala takistusega pooljuhte, näiteks Schottky dioode.

Päikesepatarei eelised ja puudused

Päikesepaneelidel on nii eeliseid kui ka puudusi. Kui fotoelektriliste muundurite kasutamisel oleks olnud ainult üks eelis, oleks kogu maailm seda tüüpi elektritootmisele juba ammu üle läinud.

Eelised:

1. Toiteallika autonoomia, puudub tsentraliseeritud elektrivõrgu pingekatkestuste sõltuvus.
2. Abonemenditasu pole elektri kasutamise eest.

Puudused:

1. Kõrge hind seadmed ja elemendid.
2. Sõltuvus päikesevalgusest.
3. Elemendi kahjustamise võimalus päikesepatarei ebasoodsate ilmastikutingimuste tõttu (rahe, torm, orkaan).

Millistel juhtudel on soovitatav kasutada fotogalvaanilist elementi:

1. Kui objekt (maja või suvila) asub elektriliinist suurel kaugusel. See võiks olla suvila maal.
2. Kui kinnistu asub lõunapoolses päikesepaistelises piirkonnas.
3. Kui kombineerida erinevat tüüpi energiat. Näiteks eramaja kütmine ahikütte ja päikeseenergia abil. Madala võimsusega päikesejaama maksumus ei ole nii kõrge ja sel juhul on see majanduslikult õigustatud.

Paigaldamine

Aku tuleb paigaldada kohta, kus on maksimaalne päikesevalgus. Paneele saab paigaldada maja katusele, jäigale või pöörlevale kronsteinile.

Päikesepaneeli esikülg peaks olema suunatud lõuna või edela suunas 40–60 kraadise nurga all. Paigaldamisel tuleb arvestada väliste teguritega. Paneele ei tohi blokeerida puud ega muud esemed ning mustus ei tohi neile sattuda.

1. Parem on osta väiksemate defektidega fotosilmad. Need on ka funktsionaalsed, lihtsalt välimuselt mitte nii ilusad. Uued elemendid on väga kallid, päikesepatarei kokkupanek ei ole majanduslikult põhjendatud. Kui erilist kiirustamist pole, on parem tellida plaadid eBayst, see maksab veelgi vähem. Peate olema Hiinast tarnimisega ettevaatlik – defektsete osade saamise tõenäosus on suur.
2. Fotoelemendid tuleb osta väikese varuga, on nende purunemise tõenäosus paigaldamise ajal suur, eriti kui selliste konstruktsioonide kokkupanemise kogemus puudub.
3. Kui elemente pole veel kasutatud, peaksite need haprade osade purunemise vältimiseks peitma turvalises kohas. Ärge asetage plaate suurte hunnikutesse – need võivad lõhkeda.
4. Esimesel kokkupanekul peaksite tegema malli, millele märgitakse enne kokkupanekut plaatide asukohad. Nii on lihtsam enne jootmist mõõta elementidevahelisi kaugusi.
5. Jootmine peab toimuma väikese võimsusega jootekolbiga., ja ärge mingil juhul kasutage jootmisel jõudu.
6. Korpuse kokkupanemisel on mugavam kasutada alumiiniumnurki, puitkonstruktsioon vähem usaldusväärne. Elementide tagaküljel on parem kasutada pleksiklaasi või muud sarnast materjali, mis on värvitud vineerist usaldusväärsem ja näeb esteetiliselt meeldiv välja.
7. Fotogalvaanilised paneelid peaksid asuma kohtades, kus päikesevalgus on maksimaalne kogu päevavalguse ajal.

Maja toiteskeem

Päikeseenergial töötava eramaja järjestikune toiteahel on järgmine:

1. Mitme paneeliga päikesepatarei, mis asuvad maja katuse kallakul või kronsteinil. Sõltuvalt energiatarbimisest võib paneelisid olla kuni 20 või rohkem. Aku toodab alalisvoolu 12 volti.
2. Laadimise kontroller. Seade kaitseb akusid enneaegse tühjenemise eest ja piirab ka pinget alalisvooluahelas. Seega kaitseb kontroller akusid ülekoormuse eest.
3. Pinge inverter. Muudab alalisvoolu vahelduvvooluks, võimaldades seeläbi kodumasinatel elektrit tarbida.
4. Patareid. Eramute ja suvilate jaoks on paigaldatud mitu akut, mis ühendavad need järjestikku. Serveeri energia salvestamiseks. Akuenergiat kasutatakse öösel, kui päikesepatarei elemendid ei tooda voolu.
5. Elektriarvesti.

Üsna sageli on eramajades toitesüsteemi täiendatud varugeneraatoriga.

Üldiselt pole päikesepatarei oma kätega kokkupanek nii keeruline. Kõik, mida vajate, on teatud tööriistad, kannatlikkus ja täpsus.

Kuidas kodus päikesepatarei valmistada, foto samm-sammult tootmine päikesepaneel.

Päikesepatarei saate ise valmistada ja see maksab teile vähem kui valmis aku ostmine.

Tavaliselt kasutatakse 12 V akude laadimiseks päikesepatarei, täislaadimise tagamiseks tuleb kokku panna päikesepaneel, mis päikesepaistelise ilmaga koormuseta genereerib umbes 17-18 V.

Päikesepatareid müüakse komplektidena, kõige sagedamini leiate komplektid 36 ja 72 (+ 2 varu) elemendist mõõtmetega 152 x 76 mm. Peate mõõtma multimeetriga ühte pistikupesa ja määrama selle täpsed omadused, kui palju see päikese käes toodab, seejärel arvutage, mitu pistikupesa paigutada ja ühendada järjestikku.

Näiteks üks pistikupesa toodab 4,5 V, 18 V saamiseks vajame 4 pistikupesa järjest. Ridade arvu järgi saate saavutada vajaliku võimsuse, mida paneel toodab. 36 elemendist koosnev paneel toodab umbes 50 W ja 3,5 A.

Päikesepatareidega komplekti kuulub ka räbustiga pliiats, linttraat (juhtivsiin) ja ühendusjuhe.

Sõltuvalt sellest, kui palju päikesepatareid paigutatakse, peate arvutama tulevase paneeli suuruse.

Akukorpuse valmistamiseks võid kasutada 25 x 25 alumiiniumnurka vms ja puidust liiste.

Läbipaistev ülemine kate võib olla valmistatud suure läbipaistvusega klaasist või pleksiklaasist. Tagasein võib olla vineerist.

Samuti vajame:

• Schottky diood.
• Terminalid.
• Vasktraadid.
• Lint on läbipaistev.
• Silikoonhermeetik.
• Akrüüllakk.
• Isekeermestavad kruvid.

Päikesepaneeli valmistamine kodus.

Laotame päikesepatareid klaasile nii, et voolukollektori rööpad on ülespoole, ja kinnitame need ajutiselt teibiga klaasi külge. Lõikasime linttraadi plaatide laiusest veidi suuremaks.

Katame jootekohad räbustiga ja jootme juhtmed plaatide külge. Paneelide esiküljel on voolu kandvad rööpad pluss, tagaküljel miinus.

Reas ühendame plaadid järjestikku, read ise on juba paralleelsed ja välispaneelid ühendame ühise siiniga.

Jootme juhtmed ja väljundis plussklemmile jootame järjestikku Schottky dioodi, et vältida aku tühjenemist öösel, kui päikesepaneel ise muutub energiatarbijaks.

Valmistame ette alumiiniumraami ja liimime raami siseküljele kummitihendi. Raami sisestame paneelidega klaasi.

Et klaas ei puruneks päikese käes, kui see paisub, tuleks eelnevalt jätta klaasi ja raami vahele perimeetri ümber umbes 5 mm vahe. Et vesi vihma ajal klaasi alla ei satuks, töötleme klaasi ja raami ühenduskohti hermeetikuga. Samuti liimime paneelide servad hermeetikuga klaasile ja avame kogu tagakülje akrüüllakiga.

Aastate jooksul nõuab kaasaegsete inimeste majades ja korterites elamise mugavus üha rohkem elektrit. Kuid tänapäevastes tingimustes kasvab iga elektriühiku maksumus pidevalt, mis vastavalt mõjutab kulusid. Seetõttu on küsimus üleminekust alternatiivsed allikad elekter on kõige olulisem. Üks võimalus iseseisvuse tagamiseks elektri hankimisel on võimalus kasutada selleks kodus päikesepaneele.

Tõhus alternatiiv või üldine eksiarvamus?

Arutelud kodumasinate autonoomse toiteallika ja päikeseenergiat kasutavate kodude valgustuse üle on kestnud juba eelmise sajandi keskpaigast. Tehnoloogia areng ja üldine progress on võimaldanud selle tehnoloogia tavatarbijale lähemale tuua. Väide, et päikesepaneelide kasutamine kodus muutub üsna tõeliseks tõhus viis traditsiooniliste energiavõrkude väljavahetamist võiks pidada vaieldamatuks, kui mitte paari märkimisväärse "aga" puhul.

Geelakude kasutamise efektiivsuse põhinõue on päikeseenergia hulk. Päikesepatarei disain võimaldab meie valgusti energiat tõhusalt kasutada ainult piirkondades, kus on suurema osa aastast päikesepaisteline. Arvestada tuleb ka päikesepaneelide paigaldamise laiuskraadiga – mida kõrgem on laiuskraad, seda väiksem on päikesekiire võimsus. Ideaalis on võimalik saavutada umbes 40% efektiivsus. Kuid see on ideaalne, kuid praktikas on kõik mõnevõrra erinev.

Järgmine punkt, millele tasub tähelepanu pöörata, on vajadus kasutada piisavalt suuri alasid, mis võimaldavad paigaldada autonoomseid päikesepaneele. Kui patareid on plaanis peale panna suvila, maamaja, suvila, siis siin probleeme ei teki, aga nendel, kes elavad korterelamud sa pead sellele tõsiselt mõtlema.

Päikesepatarei - mis see on?

Päikesepatarei seade põhineb fotoelementide võimel teisendada päikeseenergia elektrisse. Ühendatud ühiseks süsteemiks loovad need muundurid mitmeelemendilise välja, mille igast elemendist saab päikeseenergia mõjul elektrivoolu allikas, mis seejärel akumuleerub spetsiaalsetesse seadmetesse - akudesse. Muidugi, mida suurem on antud väli, seda suurem on sellise seadme võimsus. See tähendab, et mida rohkem fotoelemente see sisaldab, seda rohkem elektrit suudab see toota.

Kuid see ei tähenda, et ainult tohutud alad, kuhu on võimalik paigaldada päikesepaneele, suudavad vajalikku elektrit pakkuda. On palju vidinaid, mis võivad töötada mitte ainult tavapärastest autonoomsetest toiteallikatest - patareid, laetavad akud -, vaid kasutada ka päikeseenergiat. Selliste seadmete konstruktsiooni on sisse ehitatud kaasaskantavad päikesepaneelid, mis võimaldavad nii seadet laadida kui ka autonoomselt töötada. Näiteks tavaline taskukalkulaator: päikesepaistelise ilmaga saab seda lauale asetades laadida akut, mis pikendab selle kasutusiga aasta võrra pikki aastaid. Seal on väga palju erinevaid seadmeid, kus selliseid patareisid kasutatakse: pliiats-taskulambid, võtmehoidja taskulambid jne.

Suvilates ja linnaäärsetes piirkondades on viimasel ajal moes kasutada valgustamiseks päikeseenergial töötavaid laternaid. Ökonoomne ja lihtne seade tagab valgustuse aiarajad, terrassidel ja kõigis vajalikes kohtades, kasutades päikesepaistelisel valgel ajal kogunenud elektrit. Säästlikud valgustuslambid suudavad seda energiat tarbida üsna kaua, mis tagab suure huvi selliste seadmete vastu. Päikeseenergial töötavat valgustust kasutatakse ka majades, suvilates ja majapidamisruumides.

Võrguväliste päikesepaneelide tüübid

Sõltuvalt aku enda konstruktsioonist on kahte tüüpi päikeseenergia muundureid – kile ja räni. Esimesse tüüpi kuuluvad õhukese kilega akud, milles muundurid on spetsiaalse tehnoloogia abil valmistatud kile. Neid nimetatakse ka polümeeriks. Selliseid akusid saab paigaldada igasse ligipääsetavasse kohta, kuid neil on mitmeid puudusi: nad nõuavad palju ruumi, on madala efektiivsusega ja isegi keskmise pilvisusega langeb nende energiatõhusus 20 protsenti.

Räni tüüpi päikesepatareid esindavad monokristallilised ja polükristallilised seadmed, samuti amorfsed ränipaneelid. Monokristallilised akud koosnevad paljudest ränimuundureid sisaldavatest elementidest, mis on ühendatud ühisesse vooluringi ja täidetud silikooniga. Lihtne kasutada, kõrge (kuni 22%) efektiivsusega, veekindel, kerge ja paindlik, kuid tõhusaks tööks on vaja otsest päikesevoolu. Pilves ilm võib põhjustada elektritootmise täieliku kadumise.

Polükristallilised akud erinevad monokristallilistest akudest igasse lahtrisse paigutatud ja eri suundades paigaldatud muundurite arvu poolest, mis tagab nende tõhus töö isegi hajutatud valguses. See on kõige levinum akutüüp, mida kasutatakse ka linnakeskkonnas, kuigi selle efektiivsus on mõnevõrra madalam kui monokristallilistel akudel.

Amorfse räni toiteallikaid peetakse hoolimata nende madalast energiatõhususest - umbes 6% - siiski paljulubavamaks. Need neelavad päikesevoogu kakskümmend korda rohkem kui ränid ja on pilvistel päevadel palju tõhusamad.

Kõik see tööstuslikud seadmed, millel on oma – ja hetkel mitte eriti soodne – hind. Kas päikesepaneele on võimalik oma kätega kokku panna?

Päikesepaneelide osade valiku ja paigutuse üldpõhimõte

Seoses elektrienergia tootmise uusimate nõuetega, mis on suunatud üleminekule selle tootmisel kasutatavalt traditsiooniliselt toorainelt, muutub päikeseenergia allikate teema üha praktilisemaks. Elementide masstootmine oma elektrivõrgu loomiseks pakub tarbijatele juba praegu erinevaid valikuid autonoomse elektrienergia pakkumine. Kuid autonoomse päikeseenergia allika maksumus on endiselt üsna kõrge ja massitarbijale kättesaamatu.

Kuid see ei tähenda, et te ei saaks oma kätega päikesepaneele valmistada. Sel juhul peate lihtsalt otsustama sellise seadme kokkupanemise meetodi üle. Või ostes üksikud elemendid, pange need ise kokku või tehke kõik komponendid ise.

Millest täpselt koosneb päikeseenergia elektrivooluks muundamisel põhinev elektrisüsteem? Selle peamine, kuid mitte viimane element on päikesepatarei, mille disainist oli juttu eespool. Teine element skeemis on päikesepatareide kontroller, mille ülesandeks on juhtida akude laadimist päikesepaneelides saadava elektrivooluga. Koduse päikeseelektrijaama järgmine osa on elektriakude aku, milles hoitakse elektrit. Ja "päikese" elektriahela viimane element on inverter, mis võimaldab saadud madalpinge elektrit kasutada 220 V jaoks mõeldud kodumasinate jaoks.

Arvestades koduse päikeseelektrijaama iga elementi eraldi, näete, et iga elementi saab osta jaemüügivõrgust, elektroonilistelt oksjonitelt jne või oma kätega kokku panna. Ja päikesepatarei kontrolleri saate isegi oma kätega teha - kui teil on teatud oskused ja teoreetilised teadmised.

Nüüd nende ülesannete kohta, mis meie oma elektrijaamale seatakse. Need on samaaegselt lihtsad ja keerulised. Nende lihtsus seisneb selles, et päikeseenergiat kasutatakse konkreetsetel eesmärkidel: valgustamiseks, kütteks või kodu vajaduste täielikuks rahuldamiseks. Raskus seisneb vajaliku võimsuse õiges arvutamises ja komponentide sobivas valikus.

Alustame päikesepaneeli kokkupanemist

Nüüd leiate palju ettepanekuid, kuidas ja millest saate päikesepaneele kokku panna. Võimalusi on palju ja saate valida vastavalt oma eelistustele. See materjal käsitleb põhiprintsiibid, mida tuleb kasutada oma kätega päikesepaneelide valmistamisel.

Kõigepealt peate otsustama saadava võimsuse üle ja otsustama, millisel pingel võrk töötab. Päikeseenergia võrkude jaoks on kaks võimalust - alalis- ja vahelduvvooluga. Vahelduvvool on eelistatavam tänu võimalusele jaotada elektritarbijaid märkimisväärsel kaugusel - üle 15 meetri. See on ainult selleks väike maja. Süvenemata arvutustesse ja lähtudes nende kogemustest, kes juba oma suvilades päikeseenergiat kasutavad, võime kindlalt väita, et Moskva laiuskraadidel ja lõuna poole minnes on need näitajad loomulikult kõrgemad. ruutmeeter päikesepaneelid võivad toota kuni 120 vatti tunnis. Seda juhul, kui kasutate kokkupanemisel polükristallilisi elemente. Need on atraktiivsema hinnaga. Ja koguvõimsust on täiesti võimalik määrata, liites kokku iga üksiku elektriseadme kogu energiatarbimise. Väga jämedalt võib öelda, et 3-4-liikmelise pere jaoks kulub kuus umbes 300 kilovatti, mille saab kätte 20 ruutmeetri suurustest päikesepaneelidest. meetrit.

Samuti leiate kirjeldusi päikeseenergial töötavate võrkude kohta, mis kasutavad 36 elemendist koosnevaid paneele. Iga paneeli võimsus on umbes 65 vatti. Maakodu või väikese eramaja päikesepatarei võib koosneda 15 sellisest paneelist, mis on võimelised tootma kuni 5 kW tunnis kokku elektri energia, mille võimsus on 1 kW.

DIY päikesepaneelid

Ja nüüd päikesepatarei valmistamise kohta. Esimene asi, mida peate ostma, on konversiooniplaatide komplekt, mille arv sõltub omatehtud päikeseelektrijaama võimsusest. Ühe aku jaoks vajate 36 tükki. Võite kasutada päikesepatareide komplekti või osta kahjustatud või defektsed elemendid – see mõjutab ainult aku välimust. Kui need töötavad, on väljund peaaegu 19 volti. Neid tuleb jootma, võttes arvesse paisumist - jättes nende vahele kuni viie millimeetri pikkuse vahe. Oma kätega päikesepatarei ehitamine nõuab fotoplaatide jootmisel äärmist ettevaatust. Kui plaadid osteti ilma juhtmeteta, tuleb need käsitsi joota. Protsess on keeruline ja vastutustundlik. Kui tööd tehakse 60 W jootekolbiga, on kõige parem ühendada sellega järjestikku lihtne 100-vatine pirn.

Päikesepatarei ahel on väga lihtne – iga plaat joodetakse teiste külge järjestikku. Väärib märkimist, et plaadid on väga haprad ja neid on soovitatav jootma mingi raami abil. Fotoplaatide lahtijootmisel tuleb meeles pidada ka seda, et vooluringi tuleb sisestada ohutusdioodid, et vältida valgustuse tumenemisel või valgustuse vähendamisel fotoelementide tühjenemist. Selleks tuuakse paneelipoolte siinid klemmiplokile välja, tekitades keskpunkti. Need dioodid takistavad ka akude tühjenemist öösel.

Päikesepaneelide laitmatu töö põhinõue on jootmise kvaliteet. Enne aluspinna paigaldamist tuleb testida kõiki jooteühendusi. Voolu väljastamiseks on soovitatav kasutada väikese ristlõikega juhtmeid. Näiteks silikoonist isolatsiooniga akustiline kaabel. Kõik juhtmed tuleb kinnitada hermeetikuga.

Seejärel peate otsustama, millisele pinnale need plaadid kinnitatakse. Või õigemini selle valmistamise materjaliga. Omadustelt sobivaim ja kergesti ligipääsetav on klaas, millel on maksimaalne valguse läbilaskvus võrreldes pleksiklaasi või karbonaadiga.

Järgmine samm on kasti valmistamine. Selleks kasutage alumiiniumist nurka või puidust tala. Klaas asetatakse raami hermeetikuga - soovitav on kõik ebakorrapärasused hoolikalt täita. Tuleb märkida, et hermeetik peab täielikult kuivama, et vältida fotoplaatide saastumist. Seejärel kinnitatakse see klaasi külge valmis leht joodetud fotoelementidest. Kinnitusmeetod võib olla erinev, kuid kodu päikesepaneelid, mille ülevaated on tavalised, kinnitati peamiselt läbipaistva epoksüvaiku või hermeetikuga. Kui epoksiidi kantakse ühtlaselt üle kogu klaasi pinna, mille järel asetatakse sellele andurid, siis hermeetik kinnitatakse peamiselt iga elemendi keskel oleva tilga külge.

Kasutatakse substraadi jaoks mitmesugust materjali, mis on samuti hermeetiku külge kinnitatud. Need võivad olla õhukesed puitlaastplaadid või puitkiudplaadi lehed. Kuigi võite uuesti täita epoksiidvaik. Aku korpus peab olema pitseeritud. Sel viisil valmistatud isetegemise päikesepatarei, mille montaažiskeemist oli eespool juttu, annab 18-19 volti, tagades 12-voldise aku laadimise.

Kas päikeseenergia muundurit on võimalik oma kätega teha?

Laialdaste elektroonikateadmistega käsitöölised saavad ise valmistada päikeseenergia elektrienergiaks muutmiseks fotogalvaanilisi elemente. Sel eesmärgil kasutatakse ränidioode või õigemini nende kristalle, mis on korpusest vabastatud. See protsess on töömahukas ja igaüks otsustab ise, kas alustada või mitte. Võite võtta dioodid, mida kasutatakse pingealaldi ja stabilisaatorite sillaahelates - D226, KD202, D7 jne. Nendes dioodides asuv pooljuhtkristall muutub päikesevalguse käes täpselt samasuguseks nagu fotoplaat. Kuid selleni jõudmine seda kahjustamata on üsna keeruline ja vaevarikas protsess.

Igaüks, kes otsustab hakata ise muunduri jaoks elemente looma, peaks meeles pidama järgmist - kui teil õnnestus ainult kahekümnest KD202 kaubamärgi dioodist koosnev aku hoolikalt lahti võtta ja jootma vastavalt 5 paralleelselt ühendatud rühma vooluringile, siis võib saada umbes 2 V pinget vooluga kuni 0. 8 amprit. Sellest võimsusest piisab vaid väikese raadiovastuvõtja toiteks, mille vooluringis on ainult üks või kaks transistorit. Kuid selleks, et muuta need suvemaja täisväärtuslikuks päikesepatareiks, peate väga pingutama. Tohutu tööjõud, suured alad ja tülikas disain muudavad selle tegevuse mõttetuks. Kuid väikeste seadmete ja vidinate jaoks on see täiesti sobiv disain, mida saab teha igaüks, kellele meeldib elektrotehnikaga tegeleda.

Kas LED-e saab kasutada päikesepaneelide jaoks?

LED päikesepatarei on puhas väljamõeldis. LED-idest on peaaegu võimatu kokku panna isegi väikest päikeseenergia mikropaneeli. Õigemini, seda on võimalik luua, aga kas see on seda väärt? Päikesevalgust kasutades on täiesti võimalik saada LED-i umbes 1,5 volti pinget, kuid tekkiv vool on väga väike ja selle tekitamiseks on vaja ainult väga tugevat päikest. Ja veel üks asi - kui sellele pinge rakendatakse, kiirgab LED ise kiirgusenergiat, see tähendab, et see helendab. See tähendab, et need vennad, keda tabas tugevam päikesevalgus, toodavad elektrit, mida see LED ise tarbib. Kõik on õige ja lihtne. Ja on lihtsalt võimatu aru saada, millised LED-id toodavad ja millised energiat tarbivad. Isegi kui kasutate kümneid tuhandeid LED-e – ja see on ebapraktiline ja ebaökonoomne –, pole sellest kasu.

Maja kütame päikeseenergiaga

Kui reaalne võimalus varustada koduseid elektriseadmeid “päikese” vooluga on juba eespool mainitud, siis kodu päikeseenergiaga kütmiseks on kaks võimalust. Ja selleks, et kasutada kodu kütmiseks päikesepaneele, peate teadma mõningaid nõudeid, mis on selle ülesande täitmiseks kohustuslikud.

Esimese variandi puhul kasutatakse päikeseenergiat kütteks tavapärasest erinevat süsteemi kasutades. elektrivõrk. Päikeseenergiat kasutavat kodukütteseadet nimetatakse päikesesüsteemiks ja see koosneb mitmest seadmest. Peamine tööseade on vaakumkollektor, mis muudab päikesevalguse soojuseks. See koosneb paljudest väikese läbimõõduga klaastorudest, millesse asetatakse väga madala kuumutuslävega vedelik. Kuumutamisel kannab see vedelik seejärel oma soojuse vette, mis asub vähemalt 300-liitrises mahutis. Seejärel juhitakse see soojendatud vesi õhukestest vasktorudest valmistatud küttepaneelidele, mis omakorda eraldavad tekkiva soojuse, soojendades ruumis olevat õhku. Paneelide asemel võite loomulikult kasutada traditsioonilisi radiaatoreid, kuid nende efektiivsus on palju väiksem.

Loomulikult saab kütteks kasutada ka päikesepaneele, kuid sel juhul tuleb leppida sellega, et vee soojendamiseks boileris kütteelementidega kulub lõviosa akude toodetavast energiast. Lihtsad arvutused näitavad, et 100 liitri vee soojendamiseks 70-80 ⁰C boileriga kulub umbes 4 tundi. Selle aja jooksul tarbib 2 kW küttekehadega veeboiler umbes 8 kW. Kui päikesepaneelid suudavad koguvõimsust toota kuni 5 kW tunnis, siis energiavarustusega majas probleeme ei teki. Aga kui päikesepaneelide pindala on alla 10 ruutmeetri. meetrit, siis sellised võimsused ei sobi täielikuks elektrienergia pakkumiseks.

Vaakumkollektori kasutamine maja kütmiseks on õigustatud, kui tegemist on täisväärtusliku elamuga. Sellise päikesesüsteemi tööskeem tagab soojuse kogu kodule aastaringselt.

Ja ometi see töötab!

Lõppkokkuvõttes on entusiastide poolt oma kätega kokku pandud päikesepaneelid väga tõelised jõuallikad. Ja kui kasutate vooluringis 12-voldised akud vooluga vähemalt 800 A/h, siis seadmed pinge muundamiseks madalast kõrgeks - inverterid, samuti 24 V pingekontrollerid töövooluga kuni 50 amprit ja lihtne "katkematu toiteallikas" vooluga kuni 150 amprit, siis saate väga korraliku elektrijaama, mis töötab päikesekiired, mis on võimeline katma eramaja elanike elektrivajadust. Loomulikult teatud ilmastikutingimuste korral.