איך להכין מצבר סולארי במו ידיכם: הוראות הרכבה עצמית

פאנלים סולאריים הם מקור אנרגיה שניתן להשתמש בהם לייצור חשמל או חום לבניין בגובה נמוך. להלן רק פאנלים סולאריים בעלות גבוהה ואינם זמינים לרוב תושבי ארצנו. האם אתה מסכים?

זה דבר נוסף כאשר לוח סולארי מיוצר במו ידיך - העלויות מופחתות משמעותית, ועיצוב כזה עובד לא פחות מפאנל תעשייתי. לכן, אם אתם שוקלים ברצינות לרכוש מקור חשמל חלופי, נסו לעשות זאת בעצמכם - זה לא מאוד קשה.

המאמר יתמקד בייצור לוחות סולאריים. אנו נספר לכם אילו חומרים וכלים יידרשו לכך. וקצת למטה תמצאו הוראות שלב אחר שלב עם איורים המדגימים בבירור את התקדמות העבודה.

בקצרה על המכשיר והעבודה

אנרגיה של השמש ניתנת להמרה לחום כאשר מקור האנרגיה הוא נוזל העברת חום או לאנרגיה חשמלית שנאספת בסוללות. הסוללה היא גנרטור הפועל על פי עיקרון האפקט הפוטואלקטרי.

המרת האנרגיה של השמש לחשמל מתרחשת לאחר כניסת אור השמש לתאי הצלחת-סולריים, שהם החלק העיקרי של הסוללה.

במקרה זה, קוונטה קלה "משחררת" את האלקטרונים שלהם ממסלול קיצוני. האלקטרונים החופשיים הללו נותנים זרם חשמלי שעובר דרך הבקר ומצטבר בסוללה, ומשם הוא עובר לצרכני אנרגיה.

אלמנטים מסיליקון פועלים כצלחות תא פוטו. רקיק סיליקון מצופה בצד אחד בשכבה דקה מאוד של זרחן או בור - יסוד כימי פסיבי.

במקום זה, בהשפעת אור השמש, משתחררים מספר רב של אלקטרונים, המוחזקים על ידי סרט הזרחן ואינם מתעופפים זה מזה.

ישנם "פסי" מתכת על פני הצלחת, עליהם מתיישרים אלקטרונים חופשיים ויוצרים תנועה מסודרת, כלומר זרם חשמלי.

ככל שתאים סולריים סיליקון-רקיקים יותר כאלה, ניתן לקבל יותר זרם חשמלי. קרא עוד על עקרון הפעולה של סוללת השמש הלאה.

השכבה העליונה של לוחות התא פוטו מצופה בשכבה שאינה מאפשרת השתקפות של אור שמש מהצלחות, מה שמגדיל את יעילותן

חומרים ליצירת פלטה סולארית

החל בבניית מצבר סולארי, עליך להצטייד בחומרים הבאים:

• תאי פוטו סיליקט;
• יריעות סיבית, פינות אלומיניום וקרבות;
• גומי קצף קשיח בעובי 1.5-2.5 ס"מ;
• אלמנט שקוף שמשמש כבסיס לפלסי סיליקון;
• ברגים, ברגים;
• איטום סיליקון לשימוש חיצוני;
• חוטי חשמל, דיודות, מסופים.

כמות החומרים הנדרשת תלויה בגודל הסוללה, אשר מוגבלת לרוב על ידי מספר תאי הצילום הזמינים. מבין הכלים הנחוצים לכם: מברג או סט מברגים, מסור למתכת ועץ, ברזל הלחמה. כדי לבדוק את הסוללה המוגמרת, אתה זקוק למבחן-מד זרם.

כעת שקלו ביתר פירוט את החומרים החשובים ביותר.

פרוסות סיליקון או תאי פוטו

ישנם שלושה סוגים של תאים סולריים לסוללות:

• פולי-קריסטל;
• חד-גבישי;
• אמורפי.

ופלים פולי-קריסטליים מאופיינים ביעילות נמוכה. גודל ההשפעה המיטיבה הוא בערך 10 - 12%, אך אינדיקטור זה אינו פוחת עם הזמן. משך הפוליש קריסטלים הוא 10 שנים.

הסוללה הסולארית מורכבת ממודולים, אשר בתורם מורכבים ממירים פוטו-וולטאים. מצברים עם תאי פוטון סיליקון קשיחים הם סוג של כריך עם שכבות מסודרות ברצף קבועות בפרופיל אלומיניום

תאים פוטנציאליים מונוקריסטליים מתהדרים ביעילות גבוהה יותר של 13-25% וחיים ארוכים של מעל 25 שנה. עם זאת, עם הזמן היעילות של גבישים בודדים פוחתת.

ממירים גבישים בודדים מתקבלים על ידי ניסור גבישים שגדלו באופן מלאכותי, מה שמסביר את המוליכות הפוטו-מוליכות הגבוהה ביותר.

ממירי פוטו-סרטים מתקבלים על ידי מריחה של שכבה דקה של סיליקון אמורפי על משטח גמיש של פולימר

סוללות סיליקון אמורפיות גמישות הן המתקדמות ביותר. הממיר הפוטואלקטרי מרוסס או מופקד על בסיס פולימר. יעילות באזור 5 - 6%, אך מערכות סרטי קולנוע נוחות מאוד להתקנה.

מערכות קולנוע עם ממירי פוטו אמורפיים הופיעו לאחרונה יחסית. זוהי צורה פשוטה מאוד וזולה במיוחד, אך מהירה יותר ממתחרים שמאבדים תכונות צרכניות.

לא ראוי להשתמש בתאי צילום בגדלים שונים. במקרה זה, הזרם המרבי שנוצר על ידי הסוללות יוגבל על ידי הזרם של התא הקטן ביותר.מכאן שצלחות גדולות יותר לא יעבדו במלוא יכולתן.

כשאתה קונה תאי צילום, שאל את המוכר לגבי שיטת המסירה, רוב המוכרים משתמשים בשיטת שעווה כדי למנוע הרס של אלמנטים שבירים

לרוב, עבור סוללות מתוצרת עצמית משתמשים בתאים פוטנציאליים גבישיים ופולי-קריסטליים בגודל 3x6 אינץ ', אותם ניתן להזמין בחנויות מקוונות כמו E-buy.

עלותם של תאים סולאריים גבוהה למדי, אך חנויות רבות מוכרות את מה שמכונה אלמנטים מקבוצה B. מוצרים שהוקצו לקבוצה זו פגומים, אך מתאימים לשימוש, ועלותם נמוכה מ 40-60% מעלותן של צלחות סטנדרטיות.

רוב החנויות המקוונות מוכרות תאים סולאריים בסטים של 36 או 72 צלחות המרה פוטו-וולטאיות. יידרשו אוטובוסים כדי לחבר מודולים בודדים לסוללה; דרושים מסופים כדי להתחבר למערכת.

מסגרת חוט ואלמנט שקוף.

המסגרת ללוח העתידי יכולה להיות עשויה מלהקות עץ או פינות אלומיניום.

האפשרות השנייה עדיפה ממספר סיבות:

• אלומיניום הוא מתכת קלה שאינה מעניקה עומס רציני למבנה התומך עליו מתוכננת להתקין הסוללה.
• בעת ביצוע טיפול נגד קורוזיה, אלומיניום אינו חשוף לחלודה.
• אינו סופג לחות מהסביבה, אינו נרקב.

בבחירת אלמנט שקוף, יש לשים לב לפרמטרים כמו אינדקס השבירה של אור השמש והיכולת לספוג קרינה אינפרא אדום.

היעילות של תאי פוטו תהיה תלויה ישירות במדד הראשון: ככל שמדד השבירה נמוך יותר, כך היעילות של פרוסות הסיליקון גבוהה יותר.

פרספקס או הגרסה הזולה יותר שלו, פרספקס, יש את ההחזר המינימלי של האור. לפוליקרבונט מדד שבירה מעט נמוך יותר.

הערך של המחוון השני קובע אם צילומי הסיליקון עצמם יתחממו או לא. ככל שהפלטות מחוממות פחות, הן יימשכו זמן רב יותר. קרינת ה- IR נספגת בצורה הטובה ביותר על ידי פרספקס זכוכית מיוחדת הסופגת חום וזכוכית עם ספיגת IR. קצת יותר גרוע - זכוכית רגילה.

במידת האפשר, האפשרות הטובה ביותר תהיה להשתמש בזכוכית שקופה אנטי-רפלקטיבית כאלמנט שקוף.

על פי היחס בין עלות למדדי שבירה של אור וספיגת קרינת אינפרא אדום, פרספקס הוא האפשרות הטובה ביותר לייצור תאים סולאריים.

תכנון מערכות ובחירת אתרים

תכנון מערכת השמש כולל חישוב הגודל הנדרש של לוח השמש. כאמור, גודל המצבר בדרך כלל מוגבל על ידי תאים פוטו יקרים.

יש להתקין את הסוללה הסולארית בזווית מסוימת, שתבטיח חשיפה מקסימאלית לוופל סיליקון לאור השמש. האפשרות הטובה ביותר היא סוללות שיכולות לשנות את הזווית.

המקום להתקנת צלחות סולאריות יכול להיות המגוון ביותר: על הקרקע, על גג פונה או שטוח של בית, על גגות חדרי השירות.

התנאי היחיד הוא שיש להציב את המצבר בצד השמש של האתר או הבית, ולא להיות מוצל על ידי כתר עצים גבוה. במקרה זה, יש לחשב את זווית הנטייה האופטימלית על ידי הנוסחה או באמצעות מחשבון ייעודי.

זווית הנטייה תהיה תלויה במיקום הבית, בעונה ובאקלים. רצוי שלמצבר יש את היכולת לשנות את זווית הנטייה בעקבות שינויים עונתיים בגובה השמש, מכיוון הם פועלים בצורה יעילה ככל האפשר כאשר אור השמש נופל בניצב לחלוטין למשטח.

עבור החלק האירופי של מדינות חבר העמים, זווית הנטייה המייצבת המומלצת היא 50-60 מעלות. אם העיצוב מספק מכשיר לשינוי זווית הנטייה, אז בחורף עדיף למקם את הסוללות בגובה 70 מעלות לאופק, בקיץ בזווית של 30 מעלות

החישובים מראים כי מטר מרובע ממערכת השמש מאפשר להשיג 120 וואט. לפיכך, על ידי חישובים ניתן לקבוע כי על מנת לספק למשפחה הממוצעת חשמל בסכום של 300 קילוואט בחודש יש צורך במערכת סולארית של לפחות 20 מ"ר.

התקנה מיידית של מערכת סולארית כזו תהיה בעייתית. אך אפילו התקנת סוללה בגודל 5 מטר תעזור לחסוך אנרגיה ולתרום תרומה צנועה לאקולוגיה של כדור הארץ שלנו. אנו ממליצים גם שתכירו את העיקרון של חישוב הכמות הנדרשת. פאנלים סולאריים.

הסוללה הסולארית יכולה לשמש כמקור אנרגיה לגיבוי עם כיבוי תכוף של אספקת החשמל הריכוזית. לצורך מיתוג אוטומטי, יש צורך לספק מערכת חשמל בלתי ניתנת להפרעה.

מערכת כזו נוחה בכך שמשתמשים במקור חשמל מסורתי טעינה מתבצעת במקביל סוללה של מערכת סולארית. הציוד המשרת את סוללת השמש ממוקם בתוך הבית, לכן יש צורך לספק לו חדר מיוחד.

כשאתם מניחים סוללות על גג נוטה של ​​הבית, אל תשכחו מזווית הטיה של הפאנל, אידיאלית כאשר יש לסוללה מכשיר לשונות עונתית של זווית הנטייה

התקנת פאנל סולארי בשלבים

בחירת מקום להצבת פאנל סולארי וציוד לתחזוקת מערכת השמש, כמו גם בעלת כל החומרים והכלים הדרושים, תוכלו להתחיל להתקין את הסוללה.

במהלך ההתקנה, יש להקפיד על אמצעי בטיחות, במיוחד כאשר התקנת הלוח המוגמר על גג הבית. שקול אלגוריתם שלב אחר שלב כיצד להכין סוללה סולארית.

שלב מס '1 - קשרים עם רקיק סיליקון הלחמה

התקנת סוללה סולארית ביתית מתחילה לרוב בהלחמה של מוליכי תא פוטו. כמובן שאם יש לכם אפשרות, עדיף לקנות תאים סולאריים מייד עם מוליכים, כמו הלחמה היא עבודה קשה מאוד וקפדנית שגוזלת המון זמן.

ההלחמה מתבצעת באופן הבא:

1. נלקחים תא פוטון מסיליקון ללא מוליכים ומוליך פסי מתכת.
2. המוליכים נחתכים בעזרת ריקון קרטון, אורכם גדול פי 2 מגודל רקמת הסיליקון.
3. המוליך מונח על הצלחת בצורה יפה. על אלמנט אחד - שני מוליכים.
4. במקום בו תבוצע ההלחמה, יש צורך למרוח חומצה לעבודה עם הברזל.
5. הלחמה עם מגהץ על ידי חיבור בזהירות של המוליך לצלחת.

במהלך ההלחמה, אל תלחץ על אלמנט הסיליקט, כמו זה שביר מאוד ויכול לקרוס! אם התמזל מזלכם ורכשתם תאי צילום עם אנשי קשר מוכנים, תחסכו מעצמכם מעבודה ארוכה וקשה, והמשיכו מייד לייצור המסגרת לסוללה העתידית.

אנשי קשר הלחמה לתאי צילום פגומים בקבוצה B מתבצע באותו כיוון באותו אופן כמו עבור צלחות שלמות

שלב 2 - ביצוע המסגרת ללוח הסולארי

המסגרת היא המקום בו יותקנו תאי הצילום.לייצור המסגרת נלקחות פינות אלומיניום ופסלים מהם הקיפולים של המסגרות. גודל פינתי מומלץ 70-90 מ"מ.

איטום סיליקון מוחל על החלק הפנימי של פינות המתכת. פינות איטום חייבות להיעשות בזהירות, עמידות המבנה כולו תלויה בכך.

לאחר שמסגרת האלומיניום מוכנה, המשך לייצור הדיור האחורי. המארז האחורי הוא קופסת עץ עשויה סיבית עם צדדים נמוכים.

צדדים גבוהים יוצרים צל על גבי תאי הצילום, כך שגובהם לא יעלה על 2 ס"מ. הצדדים מוברגים באמצעות ברגים להקשה עצמית ומברג.

בתחתית מארז הקופסא, חורי אוורור עשויים סיבית. המרחק בין החורים כ- 10 ס"מ. מותקן אלמנט שקוף במסגרת האלומיניום (פרספקס, זכוכית אנטי רפלקטיבית, פרספקס).

האלמנט השקוף נלחץ ומקובע, הידוקו מתבצע באמצעות חומרה: 4 בפינות, כמו גם 2 מהארוך ו- 1 מהצד הקצר של המסגרת. מהדקים חומרה באמצעות ברגים.

המסגרת עבור סוללת השמש מוכנה ותוכלו להמשיך לחלק הקריטי ביותר - התקנת תאים סולאריים. לפני ההתקנה, יש לנקות פרספקס מאבק ולהסיר שומנים בעזרת נוזל המכיל אלכוהול.

שלב מס '3 - הרכבת תאי פוטו סיליקון רקיקים

הרכבה ופיתולי סיליקון והלחמה הם החלק הגוזל ביותר ביצירת פאנל סולארי משלך. ראשית, הנחנו את תאי הצילום על פרספקס עם צלחות כחולות כלפי מטה.

אם אתה מרכיב את הסוללה בפעם הראשונה, אתה יכול להשתמש במצע לסימון כדי להציב את הצלחות בדיוק במרחק קטן (3-5 מ"מ) אחד מהשני.

1. אנו מבצעים הלחמה של תאי הצילום על פי תרשים החיווט הבא: פסי "+" ממוקמים בצד הקדמי של הצלחת, "-" - בגב. לפני ההלחמה יש להחיל בעדינות שטף והלחמה כדי לחבר את המגעים.
2. אנו מבצעים הלחמה של כל תאי הצילום ברצף בשורות מלמעלה למטה. לאחר מכן יש לחבר בין השורות זו לזו.
3. הגעה לתאי פוטו נדבקים. לשם כך יש למרוח כמות קטנה של חומר איטום במרכז כל רקיק הסיליקון.
4. אנו מפנים את השרשראות המתקבלות כאשר תאי הצילום פונים כלפי מעלה (היכן שהלוחות הכחולים נמצאים) כלפי מעלה ומניחים את הלוחות בהתאם לסימונים שהוחלו קודם לכן. לחץ בזהירות על כל צלחת כדי לנעול אותה במקומה.
5. אנשי הקשר של תאי הצילום הקיצוניים מוצגים באוטובוס בהתאמה, "+" ו- "-". מוליך כסף רחב יותר מומלץ לצמיג.
6. על הסוללה הסולארית להיות מצוידת בדיודה חסימת, שמתחברת למגעים ומונעת פריקת מצברים דרך המבנה בלילה.
7. בחלק התחתון של המסגרת אנו מקדחים חורים לפלט החוטים מבחוץ.

יש לחבר את החוטים למסגרת כך שלא יתלו, תוכלו לעשות זאת באמצעות איטום סיליקון.

שלב 4 - בדיקת הסוללה לפני איטום

בדיקת לוח השמש חייבת להתבצע לפני שהוא אטום כדי להיות מסוגל לסלק תקלות המתרחשות לעיתים קרובות במהלך ההלחמה. עדיף לבדוק לאחר הלחמת כל שורה של אלמנטים - הרבה יותר קל לזהות היכן המגעים קשורים בצורה גרועה.

לצורך הבדיקה תצטרך מד זרם רגיל לבית. יש לבצע מדידות ביום שמש בשעה 13-14 שעות, אין להסתיר את השמש על ידי עננים.

אנו מוציאים את הסוללה לרחוב ומתקינים בהתאם לזווית הנטייה שחושבה בעבר. אנו מחברים את מד הזרם למגעי הסוללה ומודדים את זרם הקצר.

משמעות הבדיקה היא שכוח העבודה של הזרם החשמלי צריך להיות 0.5-1.0 A נמוך מהזרם הקצר. קריאות המכשיר צריכות להיות גבוהות מ -4.5 A, מה שמעיד על יכולת הפעולה של הסוללה הסולארית.

אם הבוחן נותן פחות קריאות, אז איפשהו שבור רצף החיבור של תאי הצילום.

בדרך כלל תוצרת בית סוללה סולארית, שנבנה מתאי פוטו מקבוצה B, נותן קריאה של 5-10 A, הנמוכה ב-10-20% מזו של לוחות סולאריים תעשייתיים.

שלב מס '5 - איטום תאי הצילום שהונחו בבית

איטום יכול להיעשות רק על ידי כך לוודא שהסוללה פועלת. לצורך איטום, עדיף להשתמש בתרכובת אפוקסי, אך בהתחשב בעובדה שצריכת החומרים תהיה גדולה, ועלותה היא בערך 40-45 דולר. אם מעט יקר, אתה יכול להשתמש באותו איטום סיליקון במקום.

בעזרת איטום סיליקון, העדיפו את זה שעל אריזתו מציין שהוא מתאים לשימוש בטמפרטורות תת אפסיות.

ישנן שתי דרכים לאטום:

• מילוי מלא כאשר הלוחות מלאים באיטום;
• מריחת חומר איטום על החלל שבין תאי הצילום ועל האלמנטים החיצוניים ביותר.

במקרה הראשון, האיטום יהיה אמין יותר. לאחר המזיגה, איטום צריך להתקין. לאחר מכן, פרספקס מותקן על גבי ולחץ בחוזקה אל הצלחות המצופות בסיליקון.

כדי להבטיח ריפוד והגנה נוספת בין המשטח האחורי של תאי הפוטו למסגרת השבבים, בעלי מלאכה רבים ממליצים להתקין אטם עשוי מגומי קצף קשיח ברוחב של 1.5-2.5 ס"מ.

זה אופציונלי, אך רצוי, בהתחשב בכך שפסי הסיליקון די שבירים ונפגמים בקלות.

לאחר התקנת פרספקס, מוטל עומס על המבנה, תחת השפעתו נלחצות בועות אוויר. לוח השמש מוכן ולאחר בדיקות חוזרות ונשנות ניתן להתקין אותו במקום שנבחר מראש ולחבר אותו למערכת הסולארית של ביתכם.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

סקירה של תאי צילום שהוזמנו בחנות המקוונת הסינית:

הוראות וידאו לייצור סוללה סולארית:

הכנת מצבר סולארי במו ידיכם אינה משימה קלה. היעילות של מרבית הסוללות הללו נמוכה מזו של לוחות התעשייה ב-10-20%. הדבר החשוב ביותר בתכנון סוללה סולארית הוא לבחור ולהתקין נכון את תאי השמש.

אל תנסו ליצור מייד פאנל שטח ענק. נסה לבנות מכשיר קטן תחילה בכדי להבין את כל הדקויות בתהליך זה.

האם יש לך כישורים מעשיים ביצירת פאנלים סולאריים? אנא שתפו את החוויה שלכם עם המבקרים באתר שלנו - כתבו תגובות בבלוק שלמטה. שם תוכלו לשאול שאלות על נושא המאמר.