Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Solární panely - zdroj energie, který může být nasměrován na výrobu elektřiny nebo tepla pro nízkopodlažní budovy. Zde jsou jen solární panely mají vysoké náklady a nejsou k dispozici pro většinu lidí v naší zemi. Souhlasíte?

Další věc je, když je solární baterie vyrobena ručně - náklady jsou výrazně sníženy a tento design nefunguje o nic horší než panel průmyslové výroby. Pokud tedy vážně přemýšlíte o koupi alternativního zdroje elektřiny, zkuste to udělat sami - není to těžké.

Článek se zaměřuje na výrobu solárních článků. Řekneme vám, jaké materiály a nástroje jsou k tomu potřebné. Trochu níže najdete podrobné pokyny s ilustracemi, které jasně ukazují průběh práce.

Stručně o zařízení a práci

Energie slunce může být přeměněna na teplo, když je nosičem energie teplonosná kapalina nebo elektřina shromážděná v bateriích. Baterie je generátor, který pracuje na principu fotoelektrického efektu.

Přeměna sluneční energie na elektřinu nastává poté, co slunce vstoupí do deskových fotovoltaických článků, které jsou hlavní částí baterie.

Světelné quanta „uvolňují“ své elektrony z extrémních drah. Tyto volné elektrony produkují elektrický proud, který prochází regulátorem a akumuluje se v baterii a odtud jde ke spotřebitelům energie.

Sestava baterie uvedená v příkladu byla provedena z 36 desek o rozměrech 80x150 mm. Výkon každé desky je 2, 1 W, celkový výkon zařízení je 76 W Na přední straně solární baterie, která je ve výstavbě, jsou kladné vodiče, které jsou přivedeny k pájení Záporné proudové vedení na šesti kontaktech je vytvořeno ze zadní strany pájením. Desky jsou spojeny podle sekvenčního schématu. Na výstupu kladného vedení je instalována Schottkyho dioda, která zabraňuje vybití akumulátoru během období zamračeného počasí.

V roli deskových fotočlánků působí prvky z křemíku. Na jedné straně je křemíková deska pokryta tenkou vrstvou fosforu nebo boru - pasivního chemického prvku.

V tomto místě, pod působením slunečních paprsků, velké množství elektronů je propuštěno, který být držen fosforovým filmem a nerozptýlí.

Na povrchu desky jsou kovové „dráhy“, na kterých se volné elektrony uspořádají a tvoří řádný pohyb, tj. elektrický proud.

Čím více takových fotočlánků je, tím více elektrického proudu lze získat. Přečtěte si více o principu provozu solární baterie, přečtěte si dále.

Horní vrstva fotovoltaických desek je pokryta vrstvou, která zabraňuje odrazu slunečního světla z desek a zvyšuje jejich účinnost

Materiály pro vytvoření solární desky

Stavba solární baterie musí být skladována na následujících materiálech:

  • silikátové fotovoltaické desky;
  • dřevotřískové desky, hliníkové rohy a lamely;
  • tvrdá pěna o tloušťce 1, 5-2, 5 cm;
  • průhledný prvek, který slouží jako základna pro křemíkové desky;
  • šrouby, šrouby;
  • silikonový tmel pro venkovní použití;
  • elektrické vodiče, diody, svorky.

Množství potřebných materiálů závisí na velikosti vaší baterie, která je nejčastěji omezena počtem dostupných fotobuňek. Z nástrojů, které potřebujete: šroubovák nebo sada šroubováků, pila na kov a dřevo, páječka. Chcete-li otestovat hotovou baterii, potřebujete tester-ampérmetr.

Zvažte podrobněji nejdůležitější materiály.

Křemíkové oplatky nebo fotobuňky

Foto články pro baterie mají tři typy:

  • polykrystalický;
  • monokrystalický;
  • amorfní.

Polykrystalické desky se vyznačují nízkou účinností. Velikost užitečného efektu je asi 10 - 12%, ale tento ukazatel se s postupem času nesnižuje. Doba trvání polykrystalů - 10 let.

Solární baterie je sestavena z modulů, které jsou zase tvořeny fotoelektrickými měniči. Baterie s pevnými silikonovými fotobuňkami jsou druhem sendvičů s navazujícími vrstvami upevněnými v hliníkovém profilu.

Jednokrystalické fotobuňky se mohou pochlubit vyšší účinností - 13-25% a dlouhou dobou práce - více než 25 let. V průběhu času se však účinnost jednotlivých krystalů snižuje.

Snímače s jedním krystalem jsou vyráběny řezáním uměle pěstovaných krystalů, což vysvětluje nejvyšší fotovodivost a výkon.

Filmové fotokonvertory se vyrábějí nanesením tenké vrstvy amorfního křemíku na pružný polymerní povrch

Amorfní křemíkové ohebné baterie jsou nejpokročilejší. Jejich fotoelektrický konvertor se nastříká nebo nanese na polymerní bázi. Účinnost v oblasti 5 - 6%, ale fóliové systémy jsou při pokládání velmi vhodné.

Filmové systémy s amorfními fotokonvertory se objevily relativně nedávno. Je to velmi jednoduché a co nejlevnější, ale ztrácí spotřebitelské kvality rychleji než konkurenti.

Není vhodné používat fotovoltaické články různých velikostí. V tomto případě bude maximální proud produkovaný baterií omezen proudem nejmenšího článku. To znamená, že větší desky nebudou pracovat při plném výkonu.

Při nákupu fotobuněk, zeptejte se prodávajícího o způsobu dodání, většina prodejců používat voskovací metody, aby se zabránilo zničení křehkých prvků

Domácí baterie nejčastěji používají mono- a polykrystalické fotobuňky o rozměrech 3x6 palců, které lze objednat z internetových obchodů, jako je E-bye.

Cena fotovoltaických článků je poměrně vysoká, ale mnoho obchodů prodává tzv. Prvky skupiny B. Výrobky uvedené v této skupině mají závadu, ale jsou vhodné pro použití, a jejich cena je nižší než u standardních desek o 40-60%.

Většina internetových obchodů prodává fotovoltaické články v sadách 36 nebo 72 fotoelektrických desek. Pro připojení jednotlivých modulů k baterii budou zapotřebí přípojnice, pro připojení k systému budou zapotřebí svorky.

Polykrystalické křemíkové desky přitahují dostupnou cenu. Nedostatek v příliš vysoké účinnosti a tuhosti, vyžadující pevný základ pro pokládku Na zadní straně desky je 6 pinů pro pájecí vodič. Z vnějšku je kontakt buď položen v souvislém pásu nebo přerušované čáře. Monokrystalické křemíkové desky jsou téměř třikrát silnější než polykrystalické a téměř čtyři dražší Jednokrystalická verze je flexibilní, může se hodit na složité nerovnoměrné povrchy, které nejsou stabilní

Rám a průhledný prvek

Rámec pro budoucí panel může být vyroben z dřevěných lamel nebo hliníkových rohů.

Druhá možnost je výhodnější z několika důvodů:

  • Hliník je lehký kov, který nedává vážnou zátěž na nosnou konstrukci, na které se plánuje instalace baterie.
  • Při provádění antikorozní úpravy není hliník ovlivněn rzí.
  • Nepohlcuje vlhkost z okolního prostředí, nehnije.

Při výběru transparentního prvku je třeba věnovat pozornost parametrům jako je index lomu slunečního světla a schopnost absorbovat infračervené záření.

Účinnost fotovoltaických článků bude přímo záviset na prvním indikátoru: čím nižší bude index lomu, tím vyšší bude účinnost křemíkových destiček.

Minimální odrazivost plexiskla nebo jeho levnější verze je Plexiglas. Mírně nižší než index lomu světla z polykarbonátu.

Hodnota druhého indikátoru závisí na tom, zda se křemíkové fotobuňky samy zahřejí nebo ne. Čím menší jsou desky zahřívány, tím déle vydrží. IR záření je nejlépe absorbováno speciálním teplonosným plexisklem a sklem s IR absorpcí. Trochu horší - obyčejné sklo.

Pokud je to možné, nejlepší možností by bylo použít jako průhledný prvek antireflexní průhledné sklo.

Poměr nákladů k indexům lomu světla a absorpce infračerveného záření je Plexiglas nejoptimálnější variantou pro výrobu helibové baterie.

Návrh systému a výběr místa

Projekt solárního systému zahrnuje výpočty požadované velikosti solární desky. Jak bylo uvedeno výše, velikost baterie je obvykle omezena na drahé fotovoltaické články.

Heliová baterie by měla být instalována pod určitým úhlem, což by zajistilo maximální vystavení slunce křemíkovým plátkům. Nejlepší volba - baterie, která může měnit úhel.

Místo instalace solárních panelů může být velmi rozmanité: na zemi, na šikmé nebo ploché střeše domu, na střechách technických místností.

Jedinou podmínkou je, aby baterie byla umístěna na slunné straně pozemku nebo domu, který není zastíněn vysokou korunou stromů. V tomto případě musí být optimální úhel sklonu vypočítán podle vzorce nebo pomocí specializované kalkulačky.

Úhel sklonu bude záviset na umístění domu, ročním období a klimatu. Je žádoucí, aby baterie měla schopnost měnit úhel náklonu po sezónních změnách ve výšce slunce, protože fungují co nejúčinněji, když sluneční světlo dopadá přesně kolmo na povrch.

Pro evropskou část zemí SNS je doporučený stacionární úhel sklonu 50 - 60 °. Pokud konstrukce poskytuje zařízení pro změnu úhlu sklonu, pak v zimním období je lepší umístit baterie na 70 ° k horizontu, v létě pod úhlem 30 °

Výpočty ukazují, že 1 čtvereční metr sluneční soustavy umožňuje získat 120 wattů. Proto lze pomocí výpočtů prokázat, že k zajištění průměrné rodiny s elektřinou o výkonu 300 kW za měsíc je nezbytný solární systém o minimálně 20 metrech čtverečních.

Okamžitá instalace takového solárního systému bude problematická. Ale i instalace 5metrové baterie pomůže ušetřit energii a přispěje k ekologii naší planety. Doporučujeme také seznámit se se zásadou výpočtu požadovaného počtu solárních článků.

Solární baterii lze použít jako záložní zdroj s častým odpojením centralizovaného napájení. Pro automatické přepínání je nutné zajistit nepřerušitelný napájecí systém.

Takový systém je výhodný v tom, že při současném použití tradičního zdroje elektřiny je baterie solárního systému nabitá. Zařízení sloužící solární baterii je umístěno uvnitř domu, takže je nutné zajistit pro něj speciální místnost.

Umístění baterií na šikmou střechu domu, nezapomeňte na úhel sklonu panelu, ideální, když má baterie zařízení pro sezónní změny úhlu sklonu

Instalace solárního panelu krok za krokem

Pokud si vyberete místo pro umístění solárního panelu a zařízení pro obsluhu solárního systému a máte k dispozici všechny potřebné materiály a nástroje, můžete začít s instalací baterie.

Při instalaci je nutné dodržovat bezpečnostní opatření, zejména při montáži hotového panelu na střechu domu. Vezměme si krok za krokem algoritmus, jak udělat solární baterii.

Krok # 1 - pájení silikonových destičkových kontaktů

Montáž domácí solární baterie často začíná pájecí fotovoltaické vodiče. Samozřejmě, pokud máte příležitost, je nejlepší koupit fotovoltaické články okamžitě s vodiči, protože pájení je velmi obtížná a pracná práce, která zabere spoustu času.

Pájení se provádí takto:

  1. Využívá křemíkovou fotobuňku bez vodičů a kovový vodič.
  2. Vodiče jsou řezány pomocí kartonového polotovaru, jehož délka je dvakrát větší než velikost křemíkové desky.
  3. Vodič jemně položený na desce. Na jednom prvku - dva vodiče.
  4. V místě, kde bude provedeno pájení, je nutné použít kyselinu pro práci s páječkou.
  5. Pájku používejte pomocí páječky, jemně připojte vodič k desce.

Během procesu pájení je nemožné lisovat na silikátový prvek, protože je velmi křehká a může se zhroutit! Pokud budete mít štěstí a vy jste si pořídili fotobuňky s hotovými kontakty, ušetříte se od dlouhé a obtížné práce, a to přímo k výrobě rámu pro budoucí baterii.

Pájení kontaktů pro vadné fotovoltaické články skupiny B je provedeno ve stejném směru jako pro celé desky.

Krok 2 - vytvoření rámce pro solární baterii

Rám je místo, kde budou instalovány fotobuňky. Pro výrobu rámu byly použity hliníkové rohy a lamely, které tvoří rám. Doporučená velikost rohu - 70-90 mm.

Silikonový tmel se nanáší na vnitřní stranu kovových rohů. Utěsňovací rohy musí být provedeny opatrně, závisí na trvanlivosti celé konstrukce.

Poté, co je hliníkový rám připraven, pokračujte ve výrobě zadní skříně. Zadní skříň je dřevěná krabička z dřevotřískové desky s nízkými stranami.

Vysoké strany vytvoří na fotobuňkách stín, takže jejich výška by neměla překročit 2 cm, strany jsou přišroubovány samořeznými šrouby a šroubovákem.

Rozměry případu se počítají s ohledem na potřebu ponechat mezery mezi fotovoltaickými články. Měla by být 3 - 5 mm V bocích a v baru, rozdělující tělo na dva segmenty pro snadnou instalaci, jsou vyvrtány otvory pro ventilační systém Aby se zlepšila přesnost montáže desek a přesné rozložení mezer, používá se substrát z dřevovláknité desky. Pro ochranu detailů pouzdra přístroje, práce na ulici, jsou detaily pouzdra pokryty barevným vodoodpudivým prostředkem.

Ve spodní části skříně dřevotřískové desky jsou otvory. Vzdálenost mezi otvory je přibližně 10 cm, v hliníkovém rámu je instalován průhledný prvek (plexisklo, sklo s protisvětlem, plexisklo).

Průhledný prvek je přitlačován a upevněn, jeho upevnění se provádí pomocí hardwaru: 4 v rozích, stejně jako 2 podélně a 1 z krátké strany rámu. Hardware upevněn šrouby.

Rám pro solární baterii je připraven a můžete přistoupit k nejdůležitější části - instalaci fotovoltaických článků. Před montáží je nutné plexisklo očistit od prachu a odmastit kapalinou obsahující alkohol.

Krok č. 3 - montáž fotobuněk z křemíkové desky

Montáž a pájení křemíkových destiček je časově nejnáročnější součástí práce na solárním panelu vlastními rukama. Nejprve položte fotobuňky na plexisklo s modrými deskami dolů.

Pokud akumulátor poprvé shromáždíte, můžete použít podklad pro označení, aby se desky umístily přesně v malé (3-5 mm) vzdálenosti od sebe.

  1. Pájení fotočlánků vyrábíme podle následujícího schématu zapojení: „+“ stopy jsou umístěny na přední straně desky, „-“ - na zadní straně. Před pájením jemně naneste tavidlo a pájku pro připojení kontaktů.
  2. Provádíme pájení všech fotobuněk v sériích v řadách shora dolů. Řádky by pak měly být také propojeny.
  3. Začneme lepit fotobuňky. Za tímto účelem naneste malé množství tmelu do středu každé křemíkové desky.
  4. Výsledné řetězy otočíme fotočlánky přední stranou (kde jsou modré desky) nahoru a umístíme desky podle značek, které byly aplikovány dříve. Opatrně zatlačte každou desku, abyste ji upevnili na místě.
  5. Kontakty extrémních fotobuněk jsou vyvedeny do sběrnice, resp. „+“ A „-“. Pro pneumatiku se doporučuje použít širší stříbrný vodič.
  6. Solární baterie musí být vybavena blokovací diodou, která se připojuje ke kontaktům a zabraňuje vybíjení baterií skrz konstrukci v noci.
  7. Ve spodní části rámu vyvrtáme otvory, aby byly dráty vyvedeny ven.

Vodiče musí být připevněny k rámu tak, aby nemohly viset, což lze provést pomocí silikonového tmelu.

Krok 1: Aby se odstranila vrstva ochranného vosku z povrchu fotovoltaických desek, ponoří se do horké, ale ne vroucí vody. Krok 2: Po namočení v horké vodě, aby se odstranil voskový povlak, se křemíkové oplatky suší na ručníku. Krok 3: Pro usnadnění procesu pájení a upevnění desek jsou jejich obrysy nakresleny na substrátu Krok 4: Prvky jsou zapojeny do série. Pájení využívá pájku s nízkým výkonem a pájecí tyče s tyčinkou v jádru Krok 5: Pájení se provádí, dokud nejsou všechny prvky jednoho heliosystému připojeny k 6 pinům. Krok 6: Po připojení zadní strany fotovoltaických desek se otočí a vytvoří vnější vedení. Krok 7: Přípojnice, ke které jsou připojeny baterie, je vyrobena z měděného opletení starého kabelu. pneumatika je nasazena na kapku lepidla Krok 8: Po montáži musí být každá ze dvou částí budoucí solární baterie testována na funkčnost v přirozeném světle.

Krok # 4 - Testování baterie před těsněním

Testování solárního panelu by mělo být provedeno před jeho utěsněním, aby bylo možné odstranit závady, které se často vyskytují během pájení. Nejlepší je otestovat po pájení každé řady prvků - je mnohem snazší zjistit, kde jsou kontakty špatně připojeny.

Pro testování potřebujete běžný domácí ampérmetr. Měření by měla být prováděna za slunečného dne ve 13-14 hodinách, slunce by nemělo být skryto mraky.

Vyjímáme baterii na ulici a instalujeme v souladu s dříve vypočítaným úhlem sklonu. Ampérmetr připojíme ke kontaktům baterie a změříme zkratový proud.

Zkouška spočívá v tom, že provozní proud elektrického proudu by měl být o 0, 5-1, 0 A nižší než zkratový proud. Hodnoty přístroje musí být vyšší než 4, 5 A, což znamená, že solární baterie pracuje.

Pokud zkoušečka dává menší hodnoty, pak je někde přerušena sekvence spojení fotobuněk.

Obvykle vyrobená solární baterie vyrobená z fotovoltaických článků skupiny B dává hodnoty 5-10 A, což je o 10-20% nižší než u solárních panelů průmyslové třídy.

Krok 9: Po kontrole funkčnosti částí akumulátoru utěsněných na substrátu jsou umístěny v pouzdře Krok 10: Substráty s deskami uvnitř pouzdra jsou upevněny na čtyři šrouby. Drátové spojovací části akumulátoru jsou vybity přes ventilační otvory. Krok 11: Schottkyho dioda je zapojena do série ke každé polovině postavené baterie. Jeho mínus se připojuje k systému plus Krok 12: Je vyvrtán otvor, aby se dráty vytáhly z pouzdra. Dráty jsou vázány tak, aby se neuvolňovaly a upevňovaly tmelem Krok 13: Po nanesení tmelu je nutné provést technologickou přestávku, umožňující polymerizaci směsi Krok 14: Dvoupólová zástrčka je připojena k vodiči ze solárního panelu. Zásuvka, která mu náleží, je namontována na baterii zařízení, které nabíjí baterii. Krok 15: Po sestavení obou částí zařízení a přivedení elektrického vedení ven je baterie pokryta předem připravenou obrazovkou Krok 16: Před utěsněním tupých spojů helioprim se znovu provede kontrola funkčnosti, aby se odstranily odchozí kontakty v čase, pokud jsou detekovány.

Krok # 5 - Utěsnění fotobuňek v krytu

Utěsnění lze provést pouze po ověření, že baterie funguje. Pro utěsnění je nejlepší použít epoxidovou směs, ale vzhledem k tomu, že spotřeba materiálu bude velká a její cena je přibližně 40-45 dolarů. Pokud je to trochu drahé, pak místo toho můžete použít všechny stejné silikonové tmely.

Při použití silikonového tmelu dávejte přednost tomu, na kterém obalu je uvedeno, že je vhodný pro použití při teplotách pod nulou.

Uzavřít lze dvěma způsoby:

  • plná výplň, když jsou panely vyplněny tmelem;
  • nanesení tmelu na prostor mezi fotobuňkami a na extrémní prvky.

V prvním případě bude těsnění spolehlivější. Po naplnění by se tmel měl uchopit. Plexisklo je pak instalováno nahoře a pevně přitlačeno na desky potažené silikonem.

Для обеспечения амортизации и дополнительной защиты между задней поверхностью фотоэлементов и каркасом из ДСП многие мастера советуют устанавливать прокладку из жёсткого поролона шириной 1, 5-2, 5 см.

Делать это необязательно, но желательно, учитывая, что кремниевые пластины достаточно хрупкие и легко повреждаются.

После установки оргстекла на конструкцию ставят груз, под действием которого происходит выдавливание пузырьков воздуха. Солнечная батарея готова и после повторного тестирования её можно устанавливать в заранее выбранное место и подключать к гелиосистеме вашего дома.

Závěry a užitečné video na toto téma

Обзор фотоэлементов, заказанных в китайском интернет-магазине:

Видео-инструкция по изготовлению солнечной батареи:

Сделать солнечную батарею своими руками – не простая задача. КПД большинства таких батарей ниже, чем у панелей промышленного производства на 10-20%. Самое важное при конструировании солнечной батареи – правильно выбрать и установить фотоэлементы.

Не пытайтесь сразу создать огромную по площади панель. Попробуйте сначала соорудить маленький прибор, чтобы понять все нюансы этого процесса.

У вас есть практические навыки создания солнечных батарей? Поделитесь, пожалуйста, своим опытом с посетителями нашего сайта – пишите комментарии в расположенном ниже блоке. Там же можно задать вопросы по теме статьи.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Konstrukce