Kako sestaviti sončne celice za zasebno hišo z lastnimi rokami

Ideja o samostojnem domu vznemirja misli mnogih lastnikov podeželske hišice. In to ni presenetljivo: komunalne storitve se podražijo dvakrat na leto, medtem pa - tukaj je voda pod nogami, toplota in sončna energija. Narava sama nam daje vse, kar potrebujemo, zakaj torej ne bi izkoristili njenih darov? Vzemimo na primer energijo našega kozmičnega telesa. To so dobesedno brezplačni kilovati, ki jih lahko dobite, če sončne celice izdelate z lastnimi rokami. Seveda lahko kupite, vendar je samoproizvodnja znatne prihranke. Torej, ugotovimo, kako narediti elektrarno za hišo.

Preberite v članku

  • 1 Kako so sončni paneli urejeni in delujejo
  • 2 Vrste fotocelic in njihove značilnosti
  • 3 Kateri materiali so potrebni za izdelavo sončnih kolektorjev
  • 4 Solarna baterija od zasnove do vključitve
    • 4.1 vnaprejšnje načrtovanje
    • 4.2 Kako sestaviti fotocelice v en sam kompleks
  • 5 Kje je najbolje postaviti sončno ploščo

Kako so sončni paneli urejeni in delujejo

Če poznate šolski tečaj fizike, potem verjetno poznate tak izraz kot so polprevodniki. Na njih je zgrajeno delo sončnih kolektorjev. Homo sapiens je odkril silicij, ki je danes najpopolnejši poznan polprevodnik. Ko se zgornja silicijeva rezina polprevodnika segreje, se elektroni na vrhu premaknejo na spodnjo rezino, vendar se potegnejo nazaj na svoje pravo mesto. Najdejo pot skozi povezovalne žice in na poti dajejo energijo baterijam. Na splošno je vsa skrivnost v premikanju elektronov in v njihovem usmerjanju v pravo smer.

DIY sončne celice
FOTO: pro-dachnikov.com
Da bi bili silicijevi elementi najbolj aktivni, so bile razvite tehnologije nanašanja monokristalov, pri katerih imajo silicijevi kristali minimalno ploskev in lažje darujejo elektrone.

Kako je urejena solarna baterija? To so pravzaprav same silikonske plošče, sistemi za pretvorbo elektronske energije, baterije za varčevanje s to energijo in dodatnimi elementi, ki vam omogočajo pridobivanje te energije v korist lastnika. Bloki pretvornikov, so tudi fotocelice, so tudi silikonske plošče - to so polprevodniki. Silicij lahko deponiramo z monokristalno metodo, ki je bila že omenjena, ali s polikristalno metodo, ki je pri delovanju manj učinkovita.

Za varčevanje z energijo boste potrebovali baterije, ki bi morali biti dve (druga deluje kot rezerva). Prva baterija zbira in pošilja energijo neposredno v naprave za porabo, druga pa je potrebna za shranjevanje presežka te energije. Takoj, ko napetost v omrežju začne padati, je rezerva priključena.

Krmilniki imajo pomembno vlogo pri solarnem akumulatorju, brez njih je nemogoče varno in učinkovito prerazporediti tokove energije med baterijskimi napravami. Čeprav v resnici delujejo kot preprost reostat, vendar brez njih ne gre
FOTO: www.nazya.com
Krmilniki imajo pomembno vlogo pri solarnem akumulatorju, brez njih je nemogoče varno in učinkovito prerazporediti tokove energije med baterijskimi napravami. Čeprav v resnici delujejo kot preprost reostat, vendar brez njih ne gre

Ko sami sestavljate kompleks solarnih panelov, ne morete zanemariti nobenih elementov. Vsak od njih, tudi najmanjši, opravlja pomembno nalogo. Tukaj, na primer, diode. Zdi se, da niso tako potrebni, v resnici pa opravljajo odgovorno nalogo zaščite blokov pred pregrevanjem.

Vrste fotocelic in njihove značilnosti

silikonske plošče za sončne celice so polikristalni in monokristalni. Ugotovimo, kakšne so njihove razlike in kateri so najučinkovitejši:

  • Monokristalne celice so dražje od svojih kolegov, saj njihova izdelava zahteva uporabo najnaprednejših tehnologij. Takšne plošče imajo izkoristek do 25 % in lahko delujejo vsaj četrt stoletja. To je zelo spodoben čas za takšne elemente. Hkrati bodo v 25 letih izgubili le okoli 5 % svoje učinkovitosti, kar ni pomembno. Monokristalne plošče zajemajo sončno energijo po celotni površini in delujejo tudi v oblačnem vremenu. Dejstvo je, da so te baterije dražje, vendar se plačajo veliko hitreje kot polikristalne. Poleg tega so potrebni v manjših količinah, to je za pridobivanje določene količine električne energije s sončnimi celicami iz monokristalnega silicija lahko zavzamete manj prostora.
S skrbno nego in izogibanjem kontaminaciji je to odlična izbira.FOTO: onlinetrade.ru
S skrbno nego in izogibanjem kontaminaciji je to odlična izbira.
  • Polikristalne baterije so slabše od monokristalnih, čeprav le zato, ker uporabljajo silicij nižje kakovosti. Proizvodni proces je bolj primitiven, kar neposredno vpliva na učinkovitost končnega izdelka. Pogosto so polikristalne baterije preprosto narejene iz monokristalnih odpadnih izdelkov. Imajo modrikast odtenek, zlahka jih je razlikovati. Polikristalne celice so 20 % manj učinkovite, učinkovitost pa se ne dvigne nad 18 %. Izkazalo se je, da je za pridobivanje potrebne količine energije potrebno veliko območje. Toda kljub očitno nizki učinkovitosti se polikristalne sončne celice kupujejo pogosteje. In ne gre samo za ceno. Pokažejo odlične rezultate v oblačnem vremenu – boljše od monokristalov.
In na koncu je treba opozoriti, da znanstveni razvoj nenehno izboljšuje učinkovitost te vrste baterij, zato jih ne smete odpisati.FOTO: tiu.ru
In na koncu je treba opozoriti, da znanstveni razvoj nenehno izboljšuje učinkovitost te vrste baterij, zato jih ne smete odpisati.

filmske baterije - novost na trgu fotocelic, ki zaenkrat le pridobiva na popularnosti. Stroški teh plošč so še vedno previsoki za množično povpraševanje, vendar bi morali biti nanje pozorni iz več razlogov:

  • Filmski elementi na osnovi kadmijevega telurida so vesoljske tehnologije, ki so bile uspešno preizkušene na nezemeljskih vozilih. Še vedno je prisoten majhen odtenek - kadmij pri segrevanju oddaja strupene hlape. V solarnih panelih so minimalni in praktično varni na prostem.
  • Toda elementi, ki temeljijo na CIGS, so druga stvar. Varni so, saj so sestavljeni iz bakra, selena, indija in galija. Prednost te vrste je odlična prilagodljivost. In mimogrede, ta vrsta se je aktivno uporabljala tudi na vesoljskih satelitih, zdaj pa je postala mega priljubljena med potrošniki izdelkov za aktivni turizem. Učinkovitost majhnih sončnih napajalnikov CIGS doseže 20%.
Takoj, ko bodo proizvajalci našli priložnost za znižanje stroškov proizvodnje te vrste fotocelic, bodo zagotovo postali vodilni na trgu.FOTO: tass.ru
Takoj, ko bodo proizvajalci našli priložnost za znižanje stroškov proizvodnje te vrste fotocelic, bodo zagotovo postali vodilni na trgu.

Druga vrsta solarnega skladišča amorfne baterije. Prav tako temeljijo na siliciju, vendar se nanese s posebno metodo brizganja z vročo paro, ki odpravi rast kristalov in bistveno pospeši proces. Najsodobnejši amorfni moduli kažejo izkoristek 12%, vendar zaenkrat zaradi visokih stroškov niso tako priljubljeni. Amorfni moduli imajo pomembno prednost pred vsemi ostalimi - lahko delujejo tudi pri ekstremni vročini in zunanji osvetlitvi.

Če analiziramo vrste sončnih celic, lahko sklepamo, da bi bila danes najbolj optimalna izbira monokristalne sončne celice.

Tudi z višjimi stroški glede učinkovitosti so pred drugimi možnostmi in trajajo precej dolgo.FOTO: arhi-proekt-doma.ru
Tudi z višjimi stroški glede učinkovitosti so pred drugimi možnostmi in trajajo precej dolgo.

Kateri materiali so potrebni za izdelavo sončnih kolektorjev

Za montažo solarnih panelov poleg fotocelic boste potrebovali iverne plošče oz OSB, aluminijasti vogali in tirnice, penasta plošča visoke togosti, tesnilna masa na osnovi silikona, terminali, tranzistor, diode in žice.

Za delo potrebujete minimalen nabor orodij: spajkalnik, izvijače (po možnosti izvijač s šobami), nožne žage za kovino in les. Če želite preveriti učinkovitost baterije, boste potrebovali tester.

Modulne plošče so sestavljene z aluminijastim profilom. Nespametno je kupovati baterije različnih velikosti - tako boste težko vse sestavili. Poleg tega bo takšna možnost montaže negativno vplivala na učinkovitost kompleksa, saj bo največji ustvarjeni tok omejen z zmogljivostjo najmanjših modulov.

Majhen odtenek: pri nakupu modulov, če vam ponudijo soliden popust, se pozanimajte o njegovem razlogu. Pogosto je takšno " darilo" narejeno v kategoriji B, ki vključuje elemente z majhno poroko.FOTO: aliexpress.ru
Majhen odtenek: pri nakupu modulov, če vam ponudijo soliden popust, se pozanimajte o njegovem razlogu. Pogosto je takšno "darilo" narejeno v kategoriji B, ki vključuje elemente z majhno poroko.

Za okvir lahko uporabite ne le aluminijaste tirnice, temveč tudi les. Vendar pa je aluminij prednosten iz več razlogov: ne boji se korozije, žuželk, gnilobe in gliv. Ne vpija vode kot les in se ne deformira po dežju ali sneženju. In kar je najpomembneje, aluminij je lahek in močan - ravno tisto, kar potrebujete za okvir. Osnova je najboljša OSB: te plošče se tudi ne bojijo vlage, še posebej, če so predhodno pobarvane s katerim koli vodoodpornim emajlom.

Pomembno je izbrati pravo zaščitno steklo za sončne kolektorje. Možnosti je več: navadno steklo, pleksi steklo, pleksi steklo oz polikarbonat. Vse to so poceni možnosti, ki ne zagotavljajo dobre preglednosti in s tem zmanjšujejo učinkovitost fotovoltaičnih celic. Če je mogoče, izberite antirefleksno steklo - to bo najboljša možnost. Brez možnosti - potem navadno steklo, ki se uporablja za okna.

Kot ožičenje za sončne celice bodo potrebne bakrene enožilne žice. Za priključitev plošč uporabite vodnike brez izolacije, za oddajo energije v baterije - izoliraneFOTO: automobile-zip.ru
Kot ožičenje za sončne celice bodo potrebne bakrene enožilne žice. Za priključitev plošč uporabite vodnike brez izolacije, za oddajo energije v baterije - izolirane

Tesnilna masa je potrebna za pritrditev fotocelic na steklo. Epoksidna spojina velja za najbolj zanesljivo možnost, vendar je to drago orodje, zato ga mnogi zamenjajo s silikonskim.

Kar zadeva baterije, obstaja le en nasvet: ne varčujte s kakovostno napravo. Dobra baterija bo zdržala veliko dlje in se izkazala vredna pri delu. Za priključitev sončnih kolektorjev kot vira energije boste potrebovali 220-voltni pretvornik ali, kot se imenuje tudi pretvornik.

In zdaj o tem, kako narediti sončne celice doma.

Solarna baterija od zasnove do vključitve

Preden nadaljujete z montažo solarne baterije, morate vsaj minimalno skicirati diagram prihodnosti naprave, šele takrat boste znali samostojno sestaviti delujoč modul iz modulov ploščo.

To vam bo pomagalo ne le pravilno pripraviti vse elemente, potrebne za delo, ampak tudi zagotoviti njegovo pravilno lokacijo, zaradi česar bo delo čim bolj učinkovito.FOTO: 1-teplodom.ru
To vam bo pomagalo ne le pravilno pripraviti vse elemente, potrebne za delo, ampak tudi zagotoviti njegovo pravilno lokacijo, zaradi česar bo delo čim bolj učinkovito.

vnaprejšnje načrtovanje

Kako to narediti sami? Najprej se odločite za lokacijo prihodnje strukture. Najbolj zanesljiv korak je, da kompleks naredite tako, da lahko prilagodite njegov naklon tako baterije so "sledile" soncu ob različnih urah dneva in celo glede na sezonsko lokacijo svetilke.

Ta rešitev bo podvojila nazivno moč kompleksa. Če ste se odločili za stacionarne okvirje, jih je treba postaviti pod naklonom 50-60 stopinj. Toda premični okvirji zahtevajo naklon 70 stopinj pozimi in 30 stopinj poleti.

Spomladi in jeseni je precej primerno pobočje, podobno mirujočemuFOTO: napetost-stab.ru
Spomladi in jeseni je precej primerno pobočje, podobno mirujočemu

Druga bistvena točka pri načrtovanju je določitev števila fotocelic. Če želite to narediti, morate poznati količino energije, ki jo ustvari ena plošča, in svoje potrebe. Na primer: fotocelica s površino 1 kvadratni meter ustvari približno 125 vatov. Za pridobivanje energije za potrebe majhne hiše je potrebno najmanj 2,5 kW. Zato razmislite, koliko plošč potrebujete, in razmislite, kam in kako jih postaviti.

Kako sestaviti fotocelice v en sam kompleks

Fotomodule je treba združiti v skupen kompleks. Da bi to naredili, so kontakti vsakega elementa spajkani na žice prevodnikov. Kako to narediti pravilno:

Prevodniki brez izolacije so razrezani na enake segmente, ki so po dolžini enaki dvojni velikosti fotocelicFOTO: YouTube.com
Prevodniki brez izolacije so razrezani na enake segmente, ki so po dolžini enaki dvojni velikosti fotocelic
  • vsi moduli, ki jih boste povezali, so razporejeni na ravno površino (miza, steklo);
Kontakti fotonapetostnih modulov so po predhodnem čiščenju konzervirani z majhno količino pločevineFOTO: YouTube.com
Kontakti fotonapetostnih modulov so po predhodnem čiščenju konzervirani z majhno količino pločevine
  • kako spajkati: na kontakte se nanesejo vodniki. To je treba storiti zelo previdno, da ne poškodujete krhkih plošč;
  • nekateri modeli prevodnikov se že prodajajo s povezovalnimi žicami. To močno olajša nalogo, zato, če imate izbiro, vzemite te;
  • ostane le izmeriti celoten tok iz nastalega kompleksa.

Naslednji korak je izdelava okvirja za baterijo. Pravzaprav je to škatla, v kateri je dno iz OSB ali vezane plošče, nizke stranice in zgornji pokrov - prozorno steklo.

Pripravite OSB ali vezane plošče, ki so dovolj velike, da se prilegajo vsem fotocelicam. Na njenem dnu je narejenih več lukenj za prezračevanje. Strani so pritrjeni po obodu - to so lahko lesene ali aluminijaste letvice. Višina tirnic je 1,5–2 cm, ne več, sicer bodo metale senco na fotocelice.

Stekleni pokrov je izbran glede na velikost škatle. Kot vpenjalni okvir se uporablja aluminijast kotičekFOTO: YouTube.com
Stekleni pokrov je izbran glede na velikost škatle. Kot vpenjalni okvir se uporablja aluminijast kotiček

Nato so sončne celice nameščene obrnjeno proti steklu. Med moduli ostane razdalja približno 5 mm. Da bi se vse izkazalo popolnoma enakomerno, lahko steklo predhodno označite.

Nato so pozitivni kontakti povezani s pozitivnimi, minusi z minusom. Plus je postavljen od sprednjega roba, minus - od znotraj.

Moduli so povezani od zgoraj navzdol, da pri povezovanju nehote ne poškodujete tankih kot folija elementov. Vse navpične vrstice so spajkane na skupno vodilo.

Vsak modul je prilepljen na steklo s tesnilno maso. To je treba storiti previdno, saj ga kasneje ne bo mogoče popraviti, ne da bi uničili fotocelico. Tesnilna masa se nanese v majhni količini neposredno na sredino vsake fotocelice.

V okvirju so narejene luknje za izhod pnevmatik, priključen je krmilnik, ki bo preprečil praznjenje baterije v temiFOTO: YouTube.com
V okvirju so narejene luknje za izhod pnevmatik, priključen je krmilnik, ki bo preprečil praznjenje baterije v temi

Vse žice so pritrjene s tesnilno maso, po kateri lahko sestavite okvir. Pred tem je na dno škatle položena penasta guma, ki bo delovala kot blažilnik.

Če želite izvedeti, kako kompleks deluje, ga morate odnesti na sonce in izmeriti rezultat z multimetrom. Če vse deluje, lahko izvedete končno tesnjenjeFOTO: YouTube.com
Če želite izvedeti, kako kompleks deluje, ga morate odnesti na sonce in izmeriti rezultat z multimetrom. Če vse deluje, lahko izvedete končno tesnjenje

Kje je najbolje postaviti sončno ploščo

Za namestitev solarnega kompleksa so primerna mesta, ki niso zasenčena s krošnjami dreves. Če imate več modulov, jih je treba postaviti tako, da drug na drugega ne mečejo sence.

Za največjo učinkovitost naj bodo moduli nameščeni pravokotno na sončne žarke.

Pogosto se strešna podloga uporablja za namestitev sončnih kolektorjev. Podporne konstrukcije so nameščene na strehi za optimalni kot naklonaFOTO: eco-kotly.ru
Pogosto se strešna podloga uporablja za namestitev sončnih kolektorjev. Podporne konstrukcije so nameščene na strehi za optimalni kot naklona
Če je na mestu prosti prostor, je optimalno, da module postavite na odprto območje in zagotovite možnost prilagajanja njihovega naklonaFOTO: solargeneration.net
Če je na mestu prosti prostor, je optimalno, da module postavite na odprto območje in zagotovite možnost prilagajanja njihovega naklona
Sončne panele lahko postavite na steno ali na balkon, če se ne uporabljajo kot glavni, ampak kot dodatni vir energijeFOTO: mywatt.ru
Sončne panele lahko postavite na steno ali na balkon, če se ne uporabljajo kot glavni, ampak kot dodatni vir energije

Poleg tega uporaben videoposnetek o sestavljanju iz improviziranih materialov in namestitvi sončnih kolektorjev:

Ali želite uporabiti alternativni vir energije? Ali pa že imate sončno energijo v vašem domu? Delite svoje izkušnje v komentarjih!

Pogovorite se0

Pozdravljeni, moje ime je Andrej. Kupujem informativne strani. Tukaj je…

in če zgornja plast pene ni polomljena, potem površina laka močno zmanjša higroskopnost ...

čudno sklepanje glede tesnjenja. Če je hlodec poliven s tesnilno maso, peno ...

V 80. letih je delal v eni NPO, nato je bil sintran emajl s kladivom. Izkazalo se je super,...

Medtem ko sem poleti živel na deželi, sem videl veliko različnih situacij in nihče nikogar ne kaznuje. uh…

V Moskvi za tako vsoto ne boste našli normalnega stanovanja. Tudi za podeželsko hišo, ki…

Hvala vam. Kratko in jasno...

Karting. Otrokom želim pomagati! &nbs …

Zdaj obstaja zelo zanimiva in učinkovita možnost za ogrevanje - pas iz mavčnih plošč ...

Vse je šik, vendar je poudarek vedno na raglji. In zame, na primer, tehnološko ni p ...

ja res. kasneje jih ne boste poklicali celo leto, nihče se ni pojavil, začeli so slišati ...

In zakaj bi hišo najprej obložili s parno zaporo? Kaj je njen pomen? Za ustvarjanje kondenza…