Napravite solarni generator: upute za izradu alternativnog izvora energije

Alternativni izvori energije, koji omogućuju opskrbu prostora toplinom i električnom energijom u potrebnoj količini - skupi "užitak", koji zahtijeva značajne financijske troškove za nabavku, ugradnju i ugradnju.

Izrada solarnog generatora vlastitim rukama mnogo je jeftinija i prilično povoljna za mnoge kućne majstore. Razmotrite upute koje opisuju sve nijanse procesa proizvodnje.

Kako radi generator solarne energije?

Solarni generator je kompleks fotonaponskih poluvodičkih elemenata koji se izravno pretvaraju sunčeva energija u električni.

Kvanta proizvedena sunčevim zrakama prilikom udaranja na fotografsku ploču kuca elektron iz konačne atomske orbite radnog elementa. Taj efekt stvara puno slobodnih elektrona koji tvore kontinuirani tok električne struje.

Uopće nije potrebno, sastavljajući solarni generator vlastitim rukama, odmah sastaviti veliki kompleks velikih razmjera. Možete početi s malom jedinicom i, ako je potrebno, u budućnosti povećajte glasnoću

Kao aktivni materijal koristi se silicij. Vrlo je učinkovit i omogućuje koeficijent fotoelektrične pretvorbe u normalnom načinu na razini od 20%, a pod povoljnim uvjetima - do 25%.

Zbog izražene učinkovitosti silikonskih fotoćelija, generatori napravljeni na njihovoj osnovi jamče visoku učinkovitost s relativno malim volumenom. Snaga jedinice koja mjeri 1 metar na sat proizvodi 125 vata, što se smatra vrlo impresivnim rezultatom.

Tanka prevlaka pasivnih kemijskih elemenata poput bora ili fosfora nanosi se na jednu stranu silicijske pločice.Upravo na toj površini dolazi kao rezultat intenzivnog izlaganja suncu, aktivno oslobađanje elektrona. Fosforni film pouzdano ih drži na jednom mjestu i ne dopušta letjeti.

Na radnoj ploči su metalne "tračnice". Na njima su izgrađeni slobodni elektroni, stvarajući tako uređeno kretanje, tj. Električnu struju.

Minusi ploča uključuju samo složenost i troškove samog procesa čišćenja silicijuma, a kako bi se izbjegli ovi problemi aktivno ovladavaju uporabom alternativa u obliku galija, kadmija, indija i raznih bakrenih spojeva. Međutim, silicijski elementi još nemaju prave konkurente.

Najlakši način da pretvorite solarnu energiju u električnu energiju je kupiti gotovu solarnu bateriju i instalirati je na krov kuće ili garaže:

Što trebate za posao?

Za proizvodnju generatora koji se sastoji od kompleta solarni paneli, potrebni su alati i materijali, poput:

• moduli za pretvaranje sunčeve svjetlosti u energiju;
• aluminijski uglovi;
• drvene letvice;
• listovi od iverice;
• prozirni element (staklo, pleksiglas, pleksiglas, polikarbonat) za stvaranje zaštite od silikonskih rezina;
• vijci i vijci raznih veličina;
• gusta pjenasta guma debljine 1,5-2,5 mm;
• visokokvalitetno brtvilo;
• diode, terminali i žice;
• odvijač ili skup odvijača;
• lemljenje željeza;
• sječka za drvo i metal (ili brusilica).

Koliko će materijala biti potrebno, izravno ovisi o planiranoj veličini generatora. Rad u velikoj mjeri povlačit će dodatne troškove, ali u svakom slučaju bit će jeftiniji od kupljenog modula.

Zaštitna baza za silikonske rezine može biti izrađena od stakla, pleksiglasa, polikarbonata ili pleksiglasa. Prva tri materijala stvaraju minimalan gubitak pretvorene energije, ali četvrti prenosi zrake mnogo gore i značajno smanjuje učinkovitost cijelog kompleksa

Za konačno ispitivanje sastavljene jedinice koristi se ampermetar. Omogućuje vam uhvatiti stvarnu učinkovitost instalacije i pomaže u utvrđivanju stvarnog povrata.

Izbor vrste pretvornika fotografija

Učinite sami i napravite solarni generator s izborom vrste fotonaponskog pretvarača silicija.

Te su tri komponente:

• amorfni;
• monokristal;
• polycrystalline.

Svaka opcija ima svoje prednosti i nedostatke, a izbor u korist bilo koje od njih vrši se na temelju iznosa sredstava namijenjenog kupnji svih komponenti sustava.

Značajke amorfnih sorti

Amorfni moduli ne sastoje se od kristalnog silicija, već od njegovih derivata (silana ili silicij-vodika). Prskanjem u vakuumu nanose se u najtanjem sloju na visokokvalitetnu metalnu foliju, staklo ili plastiku.

Gotovi proizvodi imaju izblijedjeli, mutni sivi ton. Vidljivi kristali silicija na površini se ne opažaju. Glavna prednost fleksibilni solarni paneli Razumna cijena smatra se, međutim, njihova učinkovitost je vrlo mala i kreće se od 6-10%.

Amorfne solarne ćelije na bazi silicija imaju povećanu fleksibilnost, pokazuju visoku razinu optičke apsorpcije (20 puta veću od one jednostrukih ili polikristalnih analoga) i znatno efikasnije rade u oblačnom vremenu

Specifičnosti polikristalnih vrsta

polycrystalline solarni paneli nastalo postupnim, vrlo sporim hlađenjem taline silicija. Rezultirajući proizvodi odlikuju se bogatom plavom bojom, imaju površinu s izraženim uzorkom koji podsjeća na smrznuti uzorak, a učinkoviti su u području od 14-18%.

Viši učinak-produktivnost ometaju se područja unutar materijala koja su od opće strukture odvojena granuliranim granicama.

Polikristalne fotoćelije djeluju samo 10 godina, ali za to vrijeme njihova se učinkovitost nije smanjila. Međutim, za ugradnju proizvoda u jednom kompleksu nužno se koristi čvrsti, čvrsti temelj, jer su listovi prilično kruti i zahtijevaju snažnu, pouzdanu potporu

Karakteristike monokratnih opcija

Monokristalni moduli odlikuju se gustom tamnom bojom i sastoje se od čvrstih silicijskih kristala. Njihova učinkovitost premašuje performanse ostalih elemenata i iznosi 18-22% (pod povoljnim uvjetima - do 25%).

Još jedna prednost je njegov impresivni radni vijek - tvrde proizvođači stariji od 25 godina. Međutim, s produljenom uporabom, učinkovitost monokristala opada i nakon 10-12 godina, učinkovitost fotografije nije već veća od 13-17%.

Monokristalni moduli značajno su skuplji od ostalih vrsta opreme. Proizvedite ih piljenjem umjetno uzgojenih kristala silicija

Da bi stvorili solarni generator kod kuće, uglavnom uzimaju poli- i monokristalne ploče različitih veličina vlastitim rukama. Kupuju se u popularnim internetskim trgovinama, uključujući na eBayu ili Aliexpressu.

Zbog činjenice da se solarne ćelije vrednuju prilično visoko, mnogi dobavljači kupcima nude proizvode iz skupine B, to jest fragmente s malim nedostatkom koji su pogodni za pun rad. Njihov se trošak razlikuje od standardne cijene za 40-60%, tako da prikupljanje generatora košta razumnu cijenu, koja nije previše povoljna.

Kako napraviti okvir za ploče?

Za izradu okvira budućeg generatora koriste se trajne drvene letvice ili aluminijski uglovi. Drvena verzija smatra se manje praktičnom, jer materijal zahtijeva dodatnu obradu kako bi se izbjeglo kasnije propadanje i odlaganje.

Da bi drveni okvir mogao podnijeti operativno opterećenje i ne propadati nakon prve kiše, mora biti impregniran posebnim sastavom koji štiti stablo od vlage

Aluminij ima mnogo privlačnijih fizičkih karakteristika i zbog svoje lakoće ne stvara nepotrebno opterećenje na krovu ili drugoj potpornoj konstrukciji na kojoj je planirana ugradnja jedinice.

Osim toga, metal se zbog antikorozivnog premaza ne hrđa, ne truli, ne apsorbira vlagu i lako podnosi učinke bilo kakvih agresivnih atmosferskih manifestacija.

Da biste iz aluminijskih uglova stvorili strukturu okvira, prvo se određuje veličina buduće ploče. U standardnoj verziji koristi se 36 fotoćelija veličine 81 mm x 150 mm po bloku.

Za ispravan daljnji rad, između fragmenata ostavljen je mali razmak (oko 3-5 mm). Ovaj prostor vam omogućuje da uzmete u obzir promjenu osnovnih parametara baze, izložene atmosferskim manifestacijama. Kao rezultat, ukupna veličina obratka je 83 mm x 690 mm sa širinom ugla okvira od 35 mm.

Silikonske rezine, uokvirene aluminijskim profilom, izgledaju gotovo kao tvornički proizvodi. Čvrst i čvrst okvir pruža sustavu besprijekornu nepropusnost i cijeloj strukturi daje visoku razinu krutosti

Nakon određivanja veličine, potrebni su fragmenti izrezani iz uglova i pomoću pričvršćivača sastavite ih u okvire okvira. Na unutarnju površinu konstrukcije nanosi se sloj silikonskog zaptivača, pri čemu je vrlo oprezan da nema praznina ili praznina.

O tome ovisi cjelovitost, čvrstoća i trajnost montirane konstrukcije. Na vrhu je položen zaštitni prozirni materijal (staklo sa anti-refleksnim premazom, pleksiglas ili polikarbonat s posebnim parametrima) i čvrsto pričvršćen metalnim posuđem (1 kratki i 2 dugačka dijela okvira i 4 ugla kućišta).

Za rad pomoću odvijača i vijaka odgovarajućeg promjera. Na kraju se prozirna površina pažljivo očisti od prašine i sitnih nečistoća.

Odaberite prozirni predmet

Glavni kriteriji za odabir prozirnog elementa za stvaranje generatora:

• sposobnost apsorbiranja infracrvenog zračenja;
• razina refrakcije sunčeve svjetlosti.

Što je niži indeks loma, veća je i učinkovitost silikonskih rezina. Pleksiglas i pleksiglas imaju najnižu refleksiju svjetlosti. Polikarbonat također ima daleko najbolje rezultate.

Za izradu okvira okvira za kućne solarne sustave preporučuje se korištenje prozračnog prozirnog stakla ili posebne vrste polikarbonata s premazom protiv kondenzacije, koji osigurava potrebnu razinu toplinske zaštite, ako je moguće.

Najbolje karakteristike u pogledu apsorpcije infracrvenog zračenja su snažni termički apsorbirani pleksiglas i staklo s mogućnošću infracrvene apsorpcije. U običnom staklu te su brojke mnogo niže. Učinkovitost infracrvene apsorpcije ovisi o tome da li se silicijski rezanci zagrijavaju tijekom rada ili ne.

Ukoliko se zagrijavanje ispostavi minimalnim, fotoćelije će dugo trajati i osigurati stabilne prinose. Pregrijavanje ploča dovest će do prekida u radu i brzog otkaza pojedinih fragmenata sustava ili čitavog kompleksa.

Ugradnja silikonskih fotoćelija

Neposredno prije instalacije sigurnosne naočale postavljene u aluminijski okvir dobro su očišćene od prašine i odmašćene sastavom koji sadrži alkohol.

Kupljene fotoćelije ravnomjerno se postavljaju na podlogu za označavanje na udaljenosti 3-5 milimetara jedna od druge i označavaju kutove cjelokupne strukture. Zatim nastavite lemljenje elemenata - najvažnijeg i dugotrajnog dijela montaže generatora.

Lemljenje aktivnih elemenata generatora izvodi se prema shemi u kojoj su "+" tragovi na vanjskoj strani, a "-" su kanali koji se nalaze na pogrešnoj strani ploče.

Da biste ispravno povezali kontakte, najprije nanesite fluks (kiselina za lemljenje) i lemljenje, a zatim provedite obradu u strogom slijedu od vrha do dna. Na kraju su svi redovi povezani.

Sljedeći korak je dimenzioniranje fotoćelija. Da biste to učinili, malo brtvila je utisnuto u središte svake silikonske rezine, oblikovani lanci elemenata okrenuti su naopako i postavljeni u strogoj skladu s ranije navedenim oznakama.

Lagano pritisnite ploče rukama, popravljajući ih na pravom mjestu. Djeluju vrlo pažljivo, pokušavajući ne oštetiti ili saviti materijal.

Kontakti fotoćelija smješteni na rubovima izlaze u zasebnu sabirnicu (širok srebrni vodič) kao "+" i "-". Uz to, kompleks je opremljen blokadom diode. Spajanje s kontaktima sprečava da se noću isprazne kroz strukturu okvira.

U dnu okvira izbušite rupe kroz koje se izvode žice. Kako se ne bi prosuli, u svom radu koriste silikonsko brtvilo.

Sljedeća galerija fotografija predstavit će korake sastavljanja solarne ploče od 60 elemenata:

Fotocelice sastavljene lemljenjem sada se moraju učvrstiti na podlogu. Može se zalijepiti na šperploču i prekriti staklom. Međutim, u primjeru, lijepljenje se najprije vrši na staklo:

Kako bi baterija, stvorena da akumulira naboj, ne apsorbirala energiju stvorenu fotoćelijama, solarna baterija je spojena putem dionice dionica:

Montaža mini solarne stanice, koju smo dali u primjeru, provodi se u skladu s dijagramom predstavljenim na fotografiji. U vezi koristimo žicu s bakrenim stambenim presjekom od 1 m²

Ova mini elektrana može generirati do 15 V. Treba imati na umu da će se maksimalna produktivnost primijetiti samo u sunčanim danima bez oblaka. U oblačnom vremenu uređaj će generirati mnogo manje ili uopće neće proizvoditi energiju. Stoga je za njega odabrana baterija tako da zaliha bude dovoljna barem dan.

Kako testirati montiranu jedinicu?

Prije konačnog zatvaranja sklopljenog generatora, mora se ispitati kako bi se utvrdili mogući kvarovi tijekom postupka lemljenja.Najprikladnija opcija je provjeriti svaki lemljeni red zasebno. Tako odmah postaje jasno gdje su kontakti slabo povezani i potrebna je ponovna obrada.

Za testiranje koristite kućni ampermetar. Mjerenje se provodi bez oblačnog sunčanog dana u vrijeme ručka (razdoblje od 13 do 15 sati). Dizajn je postavljen u dvorištu i instaliran pod odgovarajućim kutom.

Ampermetar za kućanstvo pomaže u izmjeri stvarne struje. Na temelju njegovog svjedočenja moguće je utvrditi razinu operativnosti montiranog solarnog sustava i identificirati nepravilnosti u redoslijedu veze silicijskih solarnih ćelija

Na izlaznim kontaktima solarne baterije priključen je ampermetar i mjeri se struja kratkog spoja. Ako uređaj prikazuje rezultate iznad 4,5 A, sustav je potpuno ispravan i svi priključci su lemljeni jasno i ispravno.

Donji podaci koji se prikazuju na zaslonu ispitivača ukazuju na kršenja koja je potrebno pratiti i ponovo lemiti. Tradicionalno, samostalno proizvedeni solarni generatori napravljeni od fotoćelija s malim nedostatkom (grupa B) na testu pokazuju brojeve od 5 do 10 ampera.

Agregati tvorničke proizvodnje pokazuju podatke 10-20% više. To je zbog činjenice da se u proizvodnji koriste silikonske rezine skupine A, koje nemaju nedostatak u strukturi.

Završna faza rada

Ako je test pokazao da je baterija u potpunosti operativna, ona je zapečaćena posebnim silikonskim zaptivačem ili skupljim i izdržljivijim epoksidnim spojem.

Rad pruža dva načina provođenja:

1. Potpuno izlijevanje - kada je cijela površina prekrivena hermetičkim sastavom.
2. Djelomična obrada - kada se brtvilo nanosi samo na ekstremne elemente i prazan prostor između elemenata.

Prva se opcija smatra pouzdanijom i sustavu pruža potpunu zaštitu od vanjskih čimbenika. Fotocelice su jasno fiksirane na svom mjestu i rade pravilno s maksimalnom učinkovitošću.

Za dimenzioniranje fotoćelija unutar kućišta preporučljivo je koristiti brtvilo otporno na mraz koje može podnijeti oštre temperaturne promjene i niske minus pokazatelje

Kad je punjenje završeno, zaptivač se smije „oduzeti“. Zatim pokriti prozirnim elementom i čvrsto pritisnuti na ploče.

Kako bi pružili dodatnu zaštitu i oblaganje jastuka, neki majstori preporučuju postavljanje guste pjene između površine silikonske rezine i stražnje strane okvira. To će dizajn učiniti čvršćim i zaštititi od krhkih fotoćelija od prekomjernog opterećenja.

Zatim se na površinu postavlja opterećenje koje djeluje na slojeve i istiskuje mjehuriće zraka iz njih. Gotovi generator ponovo se ispituje i konačno montira na prethodno pripremljeno mjesto.

Gdje i kako postaviti generator?

Mjesto instalacije solarnog generatora biraju se vrlo pažljivo i bez žurbe. Ploče koje primaju svjetlost moraju biti postavljene pod kutom tako da zrake ne padaju "okomito" na površinu, već kao da nježno "teku" duž nje.

U idealnom slučaju, konstrukcija je postavljena tako da ostaje moguće, ako je potrebno, prilagoditi kut nagiba, na taj način „uhvatiti“ maksimalnu količinu sunca.

Potpuno je prihvatljivo napajanje solarnim sustavom iz solarni paneli na terenu, ali najčešće biraju krov kuće ili pomoćnog prostora za smještaj, naime onaj njegov dio koji je okrenut najvještijoj, uglavnom južnoj strani mjesta.

Vrlo je važno da u blizini nema visokih zgrada i moćnih, raširenih stabala. Budući da se nalaze u neposrednoj blizini, stvaraju sjenu i ometaju puni rad jedinice.

Da bi solarne instalacije djelovale učinkovito, moraju se održavati čistim i urednim.Sloj prljavštine formiran na površini ploče za hvatanje smanjuje učinkovitost za 10%, a prianjanje snijega u potpunosti isključuje jedinicu. Stoga je redovito održavanje potrebno i pomaže u održavanju modula u besprijekornom stanju.

Prosječnim optimalnim načinom za ugradnju solarnog generatora smatra se kut nagiba krova od 45 °. Ovim rasporedom solarne ćelije apsorbiraju solarni tok vrlo učinkovito i proizvode količinu energije potrebne za pravilno funkcioniranje kuće.

Kako biste dobili stvarne povrate s ploča i prosječnoj obitelji osigurali pravu količinu energije, morat ćete uzeti 15-20 kvadratnih metara krovne površine ispod solarnog generatora

Za europski dio zemalja ZND-a primjenjuju se malo drugačiji pokazatelji. Profesionalci preporučuju uzimanje stacionarnog kuta nagiba od 50-60 °, a u pokretnim strukturama tijekom zimske sezone, baterije postavite pod kutom od 70 ° u odnosu na vodoravni.

Ljeti promijenite položaj i nagnite fotocelice pod kutom od 30 °.

Instaliranjem ploča generatora na sustav tračnica koji je opremljen opcijom automatskog praćenja sunca, možete povećati učinkovitost povratka za 50%. Modul će samostalno detektirati intenzitet zraka i prilagoditi se maksimalnom osvjetljenju od zore do sumraka.

Neposredno prije ugradnje krov je dodatno ojačan i opremljen posebnim izdržljivim nosačima, jer ne svaki dizajn ima mogućnost izdržati svu težinu opreme za pretvaranje solarne energije.

Da biste pouzdano i čvrsto ugradili solarni generator na krov, vrijedi kupiti posebne nosače. Dostupne su odvojeno za svaku vrstu krovišta i uvijek su komercijalno dostupne. Prilikom postavljanja između ploča i krova, obavezno je ostaviti otvor za pravilan pristup zraka i ispravnu ventilaciju elemenata koji apsorbiraju sunce.

U nekim slučajevima ojačani splavi postavljaju se pod krov, štiteći krov od urušavanja, što je potencijalno moguće zbog povećanog opterećenja, koje se značajno povećava u zimskoj sezoni, kada se snijeg nakuplja na površini krova.

Za početak rada sunčevog sustava trebat će baterijepretvarač i kontroler naboja, O pravilima odabira uređaja i njihovom uključivanju u lanac saznat ćete iz članaka koje preporučamo.

Zaključci i korisni video na temu

Značajke i nijanse lemljenja fotoćelija za izradu učinkovitog solarnog generatora vlastitim rukama kod kuće. Savjeti za majstore, zanimljive ideje i najbolje osobne prakse.

Kako pravilno testirati fotocelu i izmjeriti njene osnovne parametre. Te su informacije korisne u kasnijim izračunima točnog broja ploča potrebnih za cjelovit rad sustava.

Potpuni detaljni opis postupka prikupljanja solarne baterije za generator kod kuće. Pravila rada, od nabave potrebnih elemenata do općeg ispitivanja proizvedenog uređaja.

Znajući raspored solarnih generatora, njihovo sastavljanje kod kuće nije velika stvar. Naravno da će rad zahtijevati pažnju, točnost i pažljivost, ali rezultat će opravdati sve financijske i troškove rada. Kompletna jedinica u potpunosti će opskrbiti zgradu toplinom i električnom energijom, stvarajući potrebnu razinu udobnosti za stanovnike.

Neprestano prelazite prstom kod velikog projekta. Za početak, ima smisla isprobati ruku pri sastavljanju male jedinice, a zatim, potpuno savladavši sve nijanse postupka, nastavite s izgradnjom snažnije i veće instalacije.

A koji ste metodu izgradnje mini elektrane odabrali za opremanje ljetne kućice? Molimo pišite komentare, podijelite korisne informacije i fotografije o temi članka u bloku ispod. Postavljajte pitanja o kontroverznim ili nejasnim točkama.