Savarankiško namo idėja jaudina daugelio savininkų mintis kaimo kotedžai. Ir tai nenuostabu: komunaliniai mokesčiai pabrangsta du kartus per metus, bet tuo tarpu štai, vanduo po kojomis, šiluminė šiluma ir saulės energija. Pati gamta mums suteikia viską, ko mums reikia, tad kodėl nepasinaudojus jos dovanomis? Paimkime, pavyzdžiui, mūsų kosminio kūno energiją. Tai tiesiogine prasme nemokami kilovatai, kuriuos galite gauti, jei savo rankomis pagaminsite saulės baterijas. Žinoma, galite nusipirkti, bet savadarbis yra reikšmingas sutaupymas. Taigi, išsiaiškinkime, kaip pasidaryti elektrinę namui.
Skaitykite straipsnyje
- 1 Kaip saulės baterijos yra išdėstytos ir veikia
- 2 Fotoelementų tipai ir jų savybės
- 3 Kokios medžiagos reikalingos saulės kolektorių gamybai
- 4 Saulės baterija nuo dizaino iki įtraukimo
- 4.1 išankstinis planavimas
- 4.2 Kaip surinkti fotoelementus į vieną kompleksą
- 5 Kur geriausia dėti saulės bateriją
Kaip saulės baterijos yra išdėstytos ir veikia
Jei esate susipažinę su mokyklos fizikos kursu, tikriausiai žinote tokį terminą kaip puslaidininkiai. Būtent ant jų pastatytas saulės baterijų darbas. Homo sapiens atrado silicį ir šiandien yra tobuliausias žinomas puslaidininkis. Kai įšyla puslaidininkio viršutinė silicio plokštelė, viršuje esantys elektronai juda į apatinę plokštelę, bet traukiami atgal į jiems tinkamą vietą. Jie randa kelią per jungiamuosius laidus ir pakeliui suteikia energijos baterijoms. Apskritai visa paslaptis slypi elektronų judėjime ir jų nukreipime teisinga kryptimi.
Kaip išdėstyta saulės baterija? Tiesą sakant, tai yra pačios silicio plokštės, elektronų energijos konvertavimo sistemos, baterijos šios energijos taupymas ir papildomi elementai, leidžiantys išgauti šią energiją savininko naudai. Konverterių blokai, jie taip pat yra fotoelementai, taip pat yra silicio plokštės - tai puslaidininkiai. Silicis gali būti nusodinamas monokristaliniu metodu, kuris jau buvo minėtas, arba polikristaliniu metodu, kuris yra mažiau efektyvus.
Norint sutaupyti energijos, jums reikės baterijų, o jų turėtų būti dvi (antrasis veikia kaip atsarginis). Pirmasis akumuliatorius surenka ir siunčia energiją tiesiai į vartojimo įrenginius, o antrasis reikalingas šios energijos perteklių kaupti. Kai tik įtampa tinkle pradeda kristi, jungiamas rezervas.
Savarankiškai surenkant saulės kolektorių kompleksą, negalima pamiršti jokių elementų. Kiekvienas iš jų, net ir pats mažiausias, atlieka svarbią užduotį. Čia, pavyzdžiui, diodai. Atrodytų, kad jie nėra tokie reikalingi, bet iš tikrųjų jie atlieka atsakingą užduotį apsaugoti blokelius nuo perkaitimo.
Fotoelementų tipai ir jų savybės
silicio plokštės saulės baterijos yra polikristalinės ir monokristalinės. Išsiaiškinkime, kokie yra jų skirtumai ir kurie yra efektyviausi:
- Monokristalinės ląstelės yra brangesnės nei jų kolegos, nes jų gamybai reikia naudoti pažangiausias technologijas. Tokių plokščių efektyvumas siekia iki 25% ir gali veikti mažiausiai ketvirtį amžiaus. Tai labai tinkamas laikas tokiems elementams. Tuo pačiu metu per 25 metus jie praras tik apie 5% savo efektyvumo, o tai nėra reikšminga. Monokristalinės plokštės sulaiko saulės energiją visame paviršiuje ir toliau veikia net debesuotu oru. Tiesą sakant, nors šios baterijos ir brangesnės, jos atsiperka daug greičiau nei polikristalinės. Be to, jų reikia mažesniais kiekiais, tai yra, už gauti tam tikrą elektros energijos kiekį galite užimti mažiau vietos naudodami monokristalinius silicio saulės elementus.
- Polikristalinės baterijos yra prastesnės nei monokristalinės, jau vien dėl to, kad jose naudojamas prastesnės kokybės silicis. Gamybos procesas yra primityvesnis, o tai tiesiogiai veikia gatavo produkto efektyvumą. Dažnai polikristalinės baterijos yra tiesiog pagamintos iš monokristalinių atliekų. Jie turi melsvą atspalvį, juos lengva atskirti. Polikristalinės ląstelės yra 20% mažiau efektyvios, o efektyvumas neviršija 18%. Pasirodo, norint išgauti reikiamą energijos kiekį, reikalingas didelis plotas. Tačiau, nepaisant akivaizdžiai mažo efektyvumo, polikristaliniai saulės elementai perkami dažniau. Ir tai ne tik kaina. Jie rodo puikius rezultatus debesuotu oru – geriau nei pavieniai kristalai.
plėvelinės baterijos - naujovė fotoelementų rinkoje, kuri kol kas tik populiarėja. Šių plokščių kaina vis dar yra per didelė masinei paklausai, tačiau turėtumėte į jas atkreipti dėmesį dėl kelių priežasčių:
- Plėvelės elementai kadmio telūrido pagrindu yra kosminės technologijos, sėkmingai išbandytos nežemiškose transporto priemonėse. Dar yra nedidelis niuansas – kaitinant kadmis išskiria toksiškus dūmus. Saulės baterijose jos yra minimalios ir praktiškai saugios lauke.
- Tačiau CIGS pagrįsti elementai yra kitas dalykas. Jie yra saugūs, nes juose yra vario, seleno, indžio ir galio. Šio tipo pranašumas yra puikus lankstumas. Ir, beje, šis tipas taip pat buvo aktyviai naudojamas kosminiuose palydovuose, o dabar jis tapo labai populiarus tarp aktyviam turizmui skirtų produktų vartotojų. Mažų CIGS saulės energijos šaltinių efektyvumas siekia 20%.
Kitas saulės energijos saugojimo tipas amorfinės baterijos. Jie taip pat pagaminti iš silicio, tačiau jis taikomas specialiu karštų garų purškimo būdu, kuris pašalina kristalų augimą ir žymiai pagreitina procesą. Moderniausi amorfiniai moduliai rodo 12% efektyvumą, tačiau kol kas jie nėra tokie populiarūs dėl brangios kainos. Amorfiniai moduliai turi didelį pranašumą prieš visus kitus – jie gali veikti net esant dideliam karščiui ir esant aplinkos apšvietimui.
Analizuodami saulės elementų tipus, galime daryti išvadą, kad šiandien optimaliausias pasirinkimas būtų vieno kristalo saulės elementai.
Kokios medžiagos reikalingos saulės kolektorių gamybai
Saulės kolektorių surinkimui be fotoelementų, jums reikės medžio drožlių plokštės lakštai arba OSB, aliuminio kampai ir bėgiai, didelio standumo putplasčio lakštas, silikono pagrindu pagamintas sandariklis, gnybtai, tranzistorius, diodai ir laidai.
Norėdami dirbti, jums reikia minimalaus įrankių rinkinio: lituoklio, atsuktuvų (geriausia atsuktuvo su antgaliais), metalo ir medžio pjūklų. Norėdami patikrinti akumuliatoriaus efektyvumą, jums reikės testerio.
Modulio plokštės surenkamos naudojant aliuminio profilį. Neprotinga pirkti skirtingų dydžių baterijas – dėl to jums bus sunku viską sudėti. Be to, tokia surinkimo parinktis neigiamai paveiks komplekso efektyvumą, nes didžiausią generuojamą srovę ribos mažiausių modulių veikimas.
Rėmui galite naudoti ne tik aliuminio bėgelius, bet ir medieną. Tačiau aliuminiui pirmenybė teikiama dėl kelių priežasčių: jis nebijo korozijos, vabzdžių, puvimo ir grybelio. Jis nesugeria vandens kaip mediena ir nesideformuoja po lietaus ar sningant. O svarbiausia, kad aliuminis yra lengvas ir tvirtas – kaip tik tai, ko reikia rėmui. Pagrindas yra geriausias OSB: šios plokštės taip pat nebijo drėgmės, ypač jei jos iš anksto nudažytos bet kokiu vandeniui atspariu emaliu.
Svarbu pasirinkti tinkamą apsauginį stiklą saulės kolektoriams. Galimi keli variantai: paprastas stiklas, organinis stiklas, organinis stiklas arba polikarbonatas. Visa tai yra pigūs variantai, kurie neužtikrina gero skaidrumo ir taip sumažina fotovoltinių elementų efektyvumą. Jei įmanoma, rinkitės neatspindintį stiklą – tai bus geriausias pasirinkimas. Nėra galimybės – tada paprastas stiklas, kuris naudojamas langams.
Sandariklis reikalingas fotoelementams tvirtinti ant stiklo. Epoksidinis junginys laikomas patikimiausiu variantu, tačiau tai yra brangus įrankis, todėl daugelis žmonių jį pakeičia silikoniniu analogu.
Kalbant apie baterijas, yra tik vienas patarimas: negailėkite kokybiško įrenginio. Gera baterija tarnaus daug ilgiau ir bus verta darbe. Norėdami prijungti saulės baterijas kaip maitinimo šaltinį, jums reikės 220 voltų keitiklio arba, kaip dar vadinama, inverterio.
O dabar apie tai, kaip pasigaminti saulės baterijas namuose.
Saulės baterija nuo dizaino iki įtraukimo
Prieš pradėdami montuoti saulės bateriją, turite bent minimaliai nubrėžti ateities schemą įrenginių, tik tada žinosite, kaip iš modulių savarankiškai surinkti veikiantį modulį skydelis.
išankstinis planavimas
Kaip tai padaryti pačiam? Pirmiausia nuspręskite dėl būsimos struktūros vietos. Patikimiausias žingsnis – kompleksą padaryti tokį, kad būtų galima taip sureguliuoti jo nuolydį baterijos „sekė“ saulę skirtingu paros metu ir net priklausomai nuo sezoninės vietos šviesuliai.
Šis sprendimas padvigubins komplekso vardinę galią. Jei pasirinkote stacionarius rėmus, juos reikia dėti 50-60 laipsnių nuolydžiu. Tačiau kilnojamiems rėmams žiemą reikalingas 70 laipsnių, o vasarą 30 laipsnių nuolydis.
Antras esminis planavimo momentas – fotoelementų skaičiaus nustatymas. Norėdami tai padaryti, turite žinoti iš vienos plokštelės pagaminamos energijos kiekį ir savo poreikį. Pavyzdžiui: 1 kvadratinio metro ploto fotoelementas generuoja apie 125 vatus. Norint gauti energiją mažo namo reikmėms, reikia mažiausiai 2,5 kW. Taigi apsvarstykite, kiek plokščių jums reikia, ir pagalvokite, kur ir kaip jas įdėti.
Kaip surinkti fotoelementus į vieną kompleksą
Fotomodulius reikia sujungti į bendrą kompleksą. Norėdami tai padaryti, kiekvieno elemento kontaktai yra lituojami prie laidų laidų. Kaip tai padaryti teisingai:
- visi moduliai, kuriuos jungsite, išdėlioti ant lygaus ploto (stalas, stiklas);
- kaip lituoti: prie kontaktų uždedami laidininkai. Tai turi būti daroma labai atsargiai, kad nepažeistumėte trapių plokštelių;
- kai kurie laidų modeliai jau parduodami su jungiamaisiais laidais. Tai labai palengvina užduotį, todėl, jei turite pasirinkimą, imkitės šių;
- belieka tik išmatuoti bendrą srovę iš gauto komplekso.
Kitas žingsnis - padaryti akumuliatoriaus rėmą. Tiesą sakant, tai yra dėžutė, kurioje yra dugnas iš OSB arba faneros, žemi šonai ir viršutinis dangtis - skaidrus stiklas.
Paruoškite pakankamai didelę OSB arba fanerą, kad tilptų visi fotoelementai. Jo apačioje padarytos kelios skylės ventiliacijai. Šonai tvirtinami aplink perimetrą – tai gali būti medinės arba aliuminio juostos. Bėgių aukštis 1,5–2 cm, ne daugiau, kitaip jie mestų šešėlį ant fotoelementų.
Tada saulės elementai dedami veidu į stiklą. Tarp modulių paliekamas maždaug 5 mm atstumas. Kad viskas pasirodytų idealiai tolygiai, galite iš anksto pažymėti stiklą.
Tada atitinkamai teigiami kontaktai sujungiami su teigiamais, minusai su minusais. Pliusas dedamas iš priekinio krašto, minusas - iš vidaus.
Moduliai jungiami iš viršaus į apačią, kad jungdami netyčia nepažeistumėte folijos plonumo elementų. Visos vertikalios eilės yra lituojamos į bendrą magistralę.
Kiekvienas modulis yra priklijuotas prie stiklo sandarikliu. Tai turi būti daroma atsargiai, nes vėliau nepavyks sutvarkyti nesugadinus fotoelemento. Sandariklis nedideliu kiekiu tepamas tiesiai ant kiekvieno fotoelemento centro.
Visi laidai tvirtinami sandarikliu, po kurio galite surinkti rėmą. Anksčiau dėžutės apačioje buvo klojama putų guma, kuri veiks kaip slopintuvas.
Kur geriausia dėti saulės bateriją
Saulės komplekso įrengimui tinka medžių lajų neužtemdytos vietos. Jei turite kelis modulius, juos reikia dėti taip, kad vienas ant kito nemestų šešėlių.
Siekiant maksimalaus efektyvumo, moduliai turi būti statmenai saulės spinduliams.
Be to, naudingas vaizdo įrašas apie surinkimą iš improvizuotų medžiagų ir saulės kolektorių montavimą:
Ar norėtumėte naudoti alternatyvų maitinimo šaltinį? O gal jau turite saulės energiją savo namuose? Pasidalinkite savo patirtimi komentaruose!
Sveiki, mano vardas Andrejus. Perku informacines svetaines. Yra…
o jei viršutinis putplasčio sluoksnis nėra sulaužytas, tada lako paviršius labai sumažina higroskopiškumą ...
keistas samprotavimas dėl sandarinimo. Jei rąstas užteptas sandarikliu, putplasčiu ...
Devintajame dešimtmetyje jis dirbo vienoje NPO, tada plaktukas buvo sukepintas. Pasirodė puikiai,...
Nors vasarą gyvenau kaime, mačiau daug įvairių situacijų ir niekas niekam neskiria baudų. Uch…
Normalaus buto už tokią sumą Maskvoje nerasite. Net kaimo namams, kuris…
Ačiū. Trumpai ir aiškiai...
Kartingas. Noriu padėti vaikams! &nbs…
Dabar yra labai įdomus ir efektyvus šildymo variantas - gipso kartono pas…
Viskas prašmatna, bet akcentas visada yra reketas. O man, pavyzdžiui, tai technologiškai ne p...
taip tikrai. vėliau jiems neskambinsi ištisus metus niekas nepasirodė, pradėjo girdėti...
O kam iš pradžių namą apdengti garų barjeru? Kokia jo prasmė? Norėdami sukurti kondensaciją…
