Cum sa faci o baterie solara acasa?

Utilizarea energiei solare este asociată în cea mai mare parte cu nave spațiale. Și acum cu diferite țări îndepărtate în care "energia alternativă" se dezvoltă rapid. Încercați însă același lucru chiar și cu dispozitive de uz casnic care se potrivesc aproape tuturor.

De la un dispozitiv exotic destinat numai nevoilor speciale, bateria solare a devenit o sursă relativ masivă de energie.Iar motivul nu este numai în considerente de mediu, ci și în creșterea neîntreruptă a prețurilor energiei electrice din rețelele principale. În plus, există încă câteva locuri în care astfel de rețele nu sunt deloc întinse și nu se știe când vor apărea. Grijă indispensabilă de a trage linia, uniunea pentru eforturile unui număr mare de oameni sunt cu greu posibilă. Mai ales că, chiar și cu succes, trebuie să vă plimbați în lumea inflației rapide.

Și nu este chiar în format - aspectul și geometria sunt doar destul de aproape. Dar compoziția chimică diferă dramatic. Cele mai multe produse de masă sunt fabricate din siliciu, care este disponibil pentru aproape toată lumea și este ieftin. Performanța bateriei nu este mai proastă decât opțiunile cel puțin mai scumpe.

Există trei opțiuni principale pentru siliciu, cum ar fi:

• cristale singulare;
• policristale;
• substanță amorfă.

Un cristal, bazat pe o explicație tehnică comprimată, este cel mai pur tip de siliciu. În exterior, panoul arată ca un fel de fagure de miere. Substanța solidă purificată în formă solidă este împărțită în plăci extrem de subțiri, fiecare dintre acestea având nu mai mult de 300 microni. Pentru a le face să funcționeze, folosesc grătare de electrozi.Complicația repetată a tehnologiei în comparație cu soluțiile alternative face astfel de surse de energie cele mai scumpe.

Avantajul fără îndoială al siliciului monocristalin este eficiența foarte ridicată. de către standardele de energie solară, aproximativ 20%. Un policristal este obținut diferit, este necesar să se topească mai întâi materialul și apoi să se coboare încet temperatura. Simplitatea relativă a tehnicii și consumul minim de energie în timpul producției au un efect pozitiv asupra costului. Dezavantajul este redus de eficiență, chiar și în cazul ideal, nu este mai mult de 18%. Într-adevăr, în interiorul policriștilor înșiși există destul de puține structuri care diminuează calitatea muncii.

Panourile amoroase aproape că nu pierd atât pentru specia menționată. Nu există aici nici un fel de cristale, ci un "silan" - este un compus de siliciu cu hidrogen, plasat pe un substrat. Eficiența este de aproximativ 5%, care este în mare parte compensată de o creștere multiplă a absorbției.

Uneori puteți găsi o combinație de elemente cu cristale unice sau policristaline cu o variantă amorfă. Acest lucru ajută la combinarea avantajelor schemelor utilizate și la stingerea aproape tuturor dezavantajelor acestora. Pentru a reduce costul produselor, tehnologia filmului este acum din ce în ce mai utilizată, ceea ce asigură generarea curentului pe bază de telură de cadmiu. În sine, acest compus este toxic, dar eliberarea otrăvurilor în mediu este neglijabilă. Selenidele de cupru și indiu pot fi utilizate și polimeri.

Produsele concentrate măresc eficiența utilizării zonei panoului. Dar acest lucru se realizează numai cu ajutorul sistemelor mecanice care asigură răsturnarea lentilelor după soare. Utilizarea coloranților fotosensibilizanți contribuie potențial la îmbunătățirea recepției energiei solare, dar pentru moment acest lucru este mai mult un concept general și o dezvoltare a entuziaștilor. Dacă nu doriți să experimentați, este mai bine să alegeți un design mai stabil și mai dovedit. Acest lucru se aplică atât producției independente, cât și achiziționării produsului finit.

Realizarea propriei baterii solare nu este la fel de dificilă cum pare. Principiul dispozitivului se bazează pe utilizarea unei joncțiuni semiconductoare, dispozitivul iluminat trebuie să creeze un curent. Fabricarea independentă a receptorului nu va funcționa, pentru aceasta aveți nevoie de manipulări complexe de fabricație și de echipament specializat. Dar pentru a efectua partea de putere a convertorului de la mijloace improvizate și materiale nu este dificilă. Pentru energie în adevăratul sens al cuvântului, aveți nevoie de o placă de siliciu, suprafața căreia este acoperită cu o rețea de diode.

Toate plăcile ar trebui considerate module generatoare separate. Este important să se înțeleagă că eficiența optimă este atinsă atunci când direcția spre soare este constantă și că energia va trebui să fie luată în considerare. Bateria fragilă trebuie protejată în mod fiabil de orice poluare, de la intrarea în zăpadă. Dacă se întâmplă acest lucru, incluziunile străine ar trebui eliminate cât mai repede posibil. Primul pas în lucru devine pregătirea cadrului.

Este în principal fabricat din duraluminiu, care are următoarele caracteristici:

• nu corodează;
• nu este deteriorat de umiditate excesivă;
• servește cât mai mult posibil.

Dar nu este necesar să se facă o astfel de alegere. Dacă se realizează colorarea și prelucrarea specială, se obțin rezultate destul de bune prin utilizarea oțelului sau a lemnului. Nu este recomandat să se plaseze panouri foarte mari, ceea ce este incomod și crește viteza. Pentru a încărca o baterie acidă de 12 V, trebuie să creați o tensiune de lucru de 15 V. În consecință, modulele de 0,5 V vor necesita 30 de bucăți.

Puteți crea un design de cutii de bere. Cazurile sunt fabricate din placaj de 1,5 cm, iar panoul frontal este format din sticlă organică sau policarbonat. Este permisă utilizarea sticlei standard cu o grosime de 0,3 cm. Un colector solar este format prin vopsirea cu pigment negru. Vopseaua trebuie să fie rezistentă la căldură semnificativă. Capacele sunt concepute pentru a asigura o eficiență sporită a schimbului de căldură.

Ar trebui să ia numai cutii de aluminiu, oțelul nu se va potrivi.Verificarea se face în modul cel mai simplu - folosind un magnet. Donets punch, introduceți perforator sau un cui (deși puteți să forați).

Etrierul este introdus și distorsionat în funcție de model. Partea superioară a cutiei este tăiată pentru a face ceva asemănător unei aripioare. Ajută fluxul de aer să elimine căldura maximă din peretele încălzit. Apoi, borcanul este degresat cu orice detergent și lipiți bucățile tăiate anterior reciproc. Pentru a elimina lipsurile, puteți utiliza un șablon de mai multe panouri, cu unghii dreptate.

Deseori folosiți desenele de pe discuri. Sunt celule fotovoltaice bune. Ca o opțiune, puneți plăci de cupru. Circuitul electric, așa cum am menționat deja, funcționează pe același principiu ca cele mai multe tranzistoare. Folia este concepută pentru a preveni supraîncălzirea. Ca o alternativă, în lunile de vară pur și simplu utilizează suprafața, tăiată în culori deschise.

Pentru a vă face toate lucrările legate de instalarea unei baterii solare de 220 volți, veți avea nevoie de următoarele instrumente:

• 40W de lipit electric;
• silicone pe bază de silicon;
• bandă adezivă, lipită pe ambele fețe;
• colofoniu;
• lipire;
• sârmă prin care curentul va merge;
• flux;
• cupru de cupru;
• elemente de fixare;
• foraj;
• material transparent;
• placaj, sticlă organică sau textolit;
• Dioduri de design Schottky.

Instrucțiunea pas cu pas prevede ieșirile din panouri către baterii printr-o diodă de protecție, care ajută la eliminarea auto-descărcării. Prin urmare, la ieșire se aplică un curent de 14,3 V. Curentul de încărcare standard este de 3,6 A. Ieșirea este realizată utilizând 90 de celule. Conectarea părților componente ale panoului este realizată în mod serial paralel.

Cu factori de corecție pentru 12 ore de iluminare solară, este posibil să se obțină 0,28 kW / h. Elementele sunt aranjate în 6 benzi, pentru o instalare destul de liberă, este necesar un cadru de 90x50 cm. Pentru informații - când sunt pregătite cadre de diferite dimensiuni, este mai bine să recalculezi necesitatea elementelor. Dacă acest lucru nu este posibil, utilizați părți de dimensiuni diferite, acestea fiind plasate prin modificarea lungimii și lățimii seriei.

Este de dorit să lucrați pe un loc complet plat, unde este convenabil să vă apropiați de orice parte.Se recomandă plasarea plăcilor pregătite puțin, unde vor fi asigurate împotriva căderilor și a impactului. Chiar și pentru a lua panoul nu este ușor, ei iau doar unul la un moment dat și foarte atent. Este extrem de important atunci când instalați panouri solare electrice interne pentru locuințe sau case de vară pentru a pune un UZO de încredere. Aceste unități fac utilizarea mai sigură a sistemului, reducând riscul de rănire cauzat de curentul electric și de incendiu.

Majoritatea experților recomandă lipirea elementelor decuplate într-un singur lanț. Substratul trebuie să fie plat, deoarece acest lucru asigură fiabilitatea. Alternativ, puteți introduce în cadru și consolida bine o foaie de sticlă sau plexiglas. Acest produs necesită etanșare obligatorie. Așezați elementele pe substrat într-o ordine prestabilită și lipiți-le cu o bandă dublă.

Partea de lucru trebuie să fie întoarsă spre un material transparent, iar bornele de lipire sunt înfășurate în cealaltă direcție. Este cel mai convenabil să dezlănțuiți știfturile dacă cadrul este căptușit cu un plan de lucru pe masă.

Atunci când plăcile sunt lipite, puneți o căptușeală de înmuiere, pentru a folosi următoarele materiale:

• foi de cauciuc;
• fibrolemnos;
• cutii de carton.

Acum puteți introduce peretele invers în cadru și îl puteți sigila. Înlocuirea peretelui de alimentare cu un compus, inclusiv o rășină epoxidică, este foarte posibilă. Dar un astfel de pas trebuie făcut numai cu condiția ca panoul să nu fie dezasamblat și reparat. Segmentul standard asigură aproximativ 50 wați de curent în condiții favorabile. Și acest lucru este deja suficient pentru a alimenta lămpile cu LED în casele mici.

Pentru a vă asigura o viață confortabilă, trebuie să cheltuiți de la 4 kW / h de energie electrică pe zi. Pentru a trăi o familie de trei persoane va trebui să depună deja 12 kW / h. Având în vedere adăugările inevitabile (când, de exemplu, un set standard de echipamente și o lucrare perforatoare în același timp), această cifră trebuie să fie mărită cu încă 2-3 kW. Acești parametri pot fi luați ca bază pentru calcularea parametrilor necesari. Pentru ca lucrul să funcționeze în mod normal, este necesar să se adauge un circuit de control al încărcării.

12 V DC, deoarece această putere produce o baterie obișnuită și auto-produsă, invertorul este capabil să se remace cu 220 V AC. Dacă nu doriți să-l cumpărați, va trebui să completați casa cu echipamente electrice proiectate pentru 12 sau 24 V.Deoarece rețeaua de joasă tensiune este saturată cu un curent puternic, va trebui să alegeți fire de o secțiune transversală semnificativă și să nu distrugeți izolația. Pentru a acumula energia electrică generată, bateriile cu plumb conținând acid sunt utilizate în principal. În ciuda tuturor îmbunătățirilor tehnologice, cea mai bună opțiune nu a fost încă propusă. Pentru a mări tensiunea produsă, puneți 2 sau 4 baterii.

Cele mai mari cheltuieli vor fi suportate de achiziționarea panourilor care capturează razele soarelui. Puteți economisi bani dacă comandați bunuri chinezești în magazine electronice. În general, astfel de propuneri sunt de înaltă calitate, dar este necesar să se citească cu atenție reputația vânzătorilor, cu feedback primit cu privire la activitățile lor. Puteți alege un sistem funcțional cu defecte minore. Producătorii le resping și se pun în vânzare pentru a nu cheltui bani pe reciclarea scumpă.

Auto-asamblarea invertorului este justificată doar în cazul consumului limitat de curent.Dar controlorii de taxare sunt în valoare de o cantitate mică, astfel încât producția lor nu este justificată de mâinile lor. La proiectarea unei baterii, trebuie avut în vedere faptul că elementele sale trebuie separate cu un decalaj de 0,3-0,5 cm.

Deseori alegeți structuri din profile din aluminiu și din sticlă organică. Apoi, fierte pe baza unui cadru metalic unghiular de formă dreptunghiulară. Colțurile cadrului sunt forate, astfel încât mai târziu este mai ușor să fixați structura. În interior, perimetrul este șters cu reactiv siliconic. Acum puteți pune o foaie de material transparent, care, cât mai strâns posibil, se apasă pe cadru.

Colțurile casetei sunt străpunse cu șuruburi care au colțuri speciale. Aceste colțuri nu vor permite plexiglasului să își modifice arbitrar locația în interiorul produsului. Imediat după aceea, lăsați piesa de prelucrat în monoterapie și așteptați până când materialul de etanșare se usucă. În această etapă preliminară este finalizată. Înainte de introducerea captatoarelor solare în coc, este bine șters, astfel încât să nu existe cel mai mic semn de contaminare. Plăcile însele sunt, de asemenea, curățate, dar o fac foarte precauți.

Înainte de asamblarea structurilor cu conductori sudați la fabricație, este de dorit să se evalueze calitatea conexiunilor și să se elimine toate deformările detectate.Când anvelopele nu sunt încă conectate, acestea sunt inițial lipite la contactele de pe plăcuțe și numai după aceea sunt interconectate.

Secvența conexiunii este următoarea:

• măsurarea suprafeței anvelopei solicitate;
• tăierea benzilor în funcție de rezultatul măsurătorilor;
• lubrifiați contactul procesat cu fluxul dinspre partea dreaptă;
• Aplicați anvelopa cu atenție și cu precizie, cu un cablu de fier încălzit pe întreaga suprafață care trebuie conectată;
• rotiți placa și repetați toate manipulările de la început.

Când ați terminat, examinați cu atenție întreaga suprafață a bateriei și a fiecărei conexiuni. Este imposibil să existe chiar și cele mai mici defecte. Restul de caneluri și goluri sunt eliminate printr-un alt pasaj al fierului de lipit, care este deja cât mai blând posibil și chiar mai puțin presat. Fierul de lipit în sine nu ar trebui să fie puternic, ci dimpotrivă - încălzirea puternică este contraindicată. În absența experienței unei astfel de lucrări fine, este de dorit să se pregătească o foaie de placaj marcată. El va evita multe greșeli grave.În timpul lipirii contactelor, polaritatea lor nu poate fi trecută cu vederea, altfel sistemul nu va funcționa.

Punerea plăcilor în corp este de dorit să se facă împreună, deoarece singurul nu este prea convenabil. Apoi, conectați fiecare fir de la marginea plăcii la autostrăzile comune pentru curent. Prin aducerea panoului pregătit în zona luminată de soare, se măsoară tensiunea din anvelopele obișnuite, care ar trebui să se încadreze în valorile de proiectare.

Există și un alt mod de a sigila panoul solar. Cantități mici de agenți de etanșare cu silicon se aplică în spațiul plăcilor și pe marginile interioare ale carcasei. Apoi, cu mâinile, părțile exterioare ale fotocelulelor sunt presate pe plexiglas, atingând densitatea ideală. Impuneți o ușoară încărcare pe fiecare margine, așteptând ca materialul de etanșare să se usuce. După aceea, lubrifiați fiecare îmbinare a plăcii și a interiorului ramei.

În acest caz, materialul de etanșare poate atinge marginile plăcilor, dar nu orice altă parte a acestora.Partea casetei va servi la instalarea conectorului de conectare, care este conectat cu diodele Schottky. Partea exterioară este închisă de un ecran realizat din materiale transparente. Designul creat este gândit astfel încât chiar și o cantitate mică de umiditate să nu cadă în interior. Fața frontală a sticlei organice este lăcuită.

O baterie solară poate dura foarte mult timp și în mod stabil, furnizând curent la cablajul de acasă. Dar mult depinde nu numai de calitatea asamblării sale și de conexiunea ulterioară. Este foarte important să utilizați un astfel de generator blând așa cum ar trebui să fie. Se recomandă direcționarea bateriilor, dacă acestea nu sunt echipate cu un sistem adaptat la soare, în mod clar spre sud, ceea ce va ajuta la captarea energiei maxime și la reducerea pierderilor neproductive. Pentru a elimina eroarea, este suficient să setați generatorul la un unghi la orizont, egal cu numărul de grade de latitudine dintr-un anumit loc. Dar, deoarece discul solar își schimbă locația pe cer în timpul anului, se recomandă să coborâți unghiul în lunile de primăvară și să-l măriți atunci când vine toamna.

Adăugarea unui sistem de urmărire în condițiile de trai nu este recomandată. Aceasta justifică investițiile exclusiv la nivel industrial. Este mult mai profitabil să puneți simultan mai multe baterii orientate spre unghiurile cele mai probabile de iluminare. Punerea generatoarelor solare deasupra unui acoperiș plat, de exemplu, realizată din material de acoperiș sau din tablă, merită ridicate deasupra planului. Apoi fluxul de aer din partea de jos va îmbunătăți performanța. Nu este necesar să faceți acest lucru pe acoperișuri ondulate, deși nu va exista nici un pericol de ridicare.

Cele mai bune acoperișuri sunt cele orientate spre sud și sunt proiectate sub formă de rampe plate. Într-o astfel de situație, rampa servește pentru atașarea mai multor unghiuri, dimensiunea cărora coincide cu magnitudinea modulului. Ieșirea de deasupra creastei este de aproximativ 0,7 m, iar modulul este fixat la colțuri cu un spațiu de 150-200 mm. Alternativ, puteți agăța bateria cu același unghi sub panta acoperișului. Pe o suprafață ondulată, colțurile sunt adesea înlocuite cu țevi ale unui diametru atent selectat.

Blocurile solare ar trebui amplasate orizontal, ceea ce va reduce scindarea temperaturii între părțile inferioare și cele superioare cu 50% în comparație cu instalarea verticală.Aceasta înseamnă că nu numai creșterea resurselor va crește, dar va fi posibilă și creșterea eficienței sistemului.

Locul de montare trebuie să aibă următoarele caracteristici:

• cât mai luminată;
• având o umbră minimă;
• bine suflat de vânturi.

Un panou solar construit automat poate fi utilizat și pentru a încălzi o casă privată. Aceste echipamente pot fi montate fără a solicita permisiunea agențiilor guvernamentale. Dar chiar și cu utilizare activă, nu este posibilă evaluarea eficacității mai devreme decât după 36 de luni. În plus, această opțiune este foarte costisitoare. Deoarece aproape oriunde în Rusia temperatura este în mod regulat negativă, va fi necesar să se adauge izolație termică în sistemul solar.

Operarea stabilă a bateriilor este asigurată în intervalul de temperatură de la -40 la + 90 grade. O bună muncă este garantată în medie timp de 20 de ani, iar după aceea eficiența este redusă drastic. Când alegeți un controler, trebuie să luați în considerare diferența dintre sistemele electrice puternice și cele slabe. Dacă nu există un controler sau acesta nu a reușit, este necesar să monitorizați continuu încărcările bateriilor. Neatenția poate scurta durata de viață a dispozitivului de încărcare.

Cum să faceți o baterie solară cu propriile mâini, vedeți următorul videoclip.