Како направити соларну батерију властитим рукама: упутства за самостално састављање

Соларни панели су извор енергије који се може користити за производњу електричне енергије или топлоте за нискоградњу. Ево само соларни панели који имају високу цену и нису доступни већини становника наше земље. Слажете ли се?

Друга је ствар када се соларни панел направи властитим рукама - трошкови су знатно смањени, а такав дизајн не делује лошије од индустријског панела. Стога, ако озбиљно размишљате о куповини алтернативног извора електричне енергије, покушајте то учинити сами - то није баш тешко.

Чланак ће се фокусирати на производњу соларних панела. Рећи ћемо вам који материјали и алати ће бити потребни за то. И мало испод наћи ћете детаљна упутства са илустрацијама које јасно показују напредак рада.

Укратко о уређају и раду

Сунчева енергија се може претворити у топлоту када је извор течности за пренос топлоте или у електричну енергију прикупљену у батеријама. Батерија је генератор који ради на принципу фотоелектричног ефекта.

Претварање сунчеве енергије у електричну енергију догађа се након што сунчева светлост уђе у плоче-соларне ћелије, које су главни део батерије.

У овом случају, лагана кванта „ослобађа“ своје електроне из екстремних орбита. Ови слободни електрони дају електричну струју која пролази кроз регулатор и накупља се у батерији, а одатле прелази у потрошаче енергије.

Силицијумски елементи делују као плочице фотоћелије. Силиконски рез на једној страни премазан је врло танким слојем фосфора или бора - пасивним хемијским елементом.

На овом месту, под утицајем сунчеве светлости, ослобађа се велики број електрона, који се држе фосфорним филмом и не лете један од другог.

На површини плоче налазе се метални „трагови“, на којима се слободни електрони редају, формирајући наређено кретање, тј. електрична струја.

Што је више таквих силиконских фото-ћелија са силиконом, то се више може добити електрична струја. Прочитајте више о принципу рада соларне батерије даље.

Горњи слој плоча са фотоћелијом пресвучен је слојем који не дозвољава рефлексију сунчеве светлости са плоча, повећавајући њихову ефикасност

Материјали за израду соларне плоче

Када кренете са соларном батеријом, морате се набавити у следећим материјалима:

• силикатне плоче-фотоћелије;
• листови од иверице, алуминијски углови и лајсне;
• крута пенаста гума дебљине 1,5-2,5 цм;
• прозирни елемент који дјелује као основа за силицијумске резине;
• шрафови, шрафови;
• силиконска заптивна маса за спољашњу употребу;
• електричне жице, диоде, терминали.

Количина потребне материјала зависи од величине ваше батерије, која је најчешће ограничена бројем доступних фотоћелија. Од алата који су вам потребни: одвијач или сет одвијача, тестера за метал и дрво, нож за лемљење. Да бисте тестирали готову батерију, потребан вам је тестер-амперметар.

Сада размотримо најважније материјале детаљније.

Силицијумске резине или фотоћелије

Постоје три врсте соларних ћелија за батерије:

• поликристални;
• монокристални;
• аморфан.

Поликристалне резине одликује се ниском ефикасношћу. Величина корисног ефекта је око 10 - 12%, али овај показатељ се с временом не смањује. Трајање поликристала је 10 година.

Соларна батерија је састављена из модула који се заузврат чине фотонапонски претварачи. Батерије са чврстим силиконским фотоћелијама су својеврсни сендвичи са секвенцијално распоређеним слојевима фиксираним у алуминијумски профил

Монокристалне фотоћелије имају већу ефикасност од 13-25% и дуги век преко 25 година. Међутим, с временом, ефикасност монокристала опада.

Једнокристални претварачи се добијају пиљењем умјетно узгајаних кристала, што објашњава највећу фотопроводност и продуктивност.

Филмски претварачи се добијају наношењем танког слоја аморфног силицијума на флексибилну полимерну површину

Флексибилне аморфне силицијумске батерије су најнапредније. Фотоелектрични претварач се распршује или таложи на полимерној бази. Ефикасност у области од 5 до 6%, али филмски системи су изузетно погодни за уградњу.

Филмски системи са аморфним фотоконвертором појавили су се релативно недавно. Ово је изузетно једноставан и изузетно јефтин облик, али бржи од ривала који губи потрошачке квалитете.

Непримерено је коришћење фотоћелија различитих величина. У том случају ће максимална струја коју генеришу батерије бити ограничена струјом најмање ћелије.Дакле, веће плоче неће радити пуним капацитетом.

Када купујете фотоћелије, питајте продавца о начину испоруке, већина продавача користи методу депилације воском да спречи уништавање крхких елемената

Најчешће се за самостално израђене батерије користе монокристалне и поликристалне фотоћелије величине 3к6 инча, које се могу наручити у мрежним продавницама као што је Е-буи.

Трошак соларних ћелија је прилично висок, али многе продавнице продају такозване елементе из групе Б. Производи додељени овој групи су неисправни, али погодни за употребу, а цена им је за 40-60% нижа од стандардних плоча.

Већина мрежних продавница продаје соларне ћелије у сетовима од 36 или 72 фотонапонских претворничких плоча. Да бисте повезали појединачне модуле на батерију, бит ће вам потребни сабирници, а за повезивање на систем потребни су терминали.

Жичани оквир и прозирни елемент.

Оквир за будући панел може бити израђен од дрвених летвица или алуминијумских углова.

Друга опција је пожељнија из више разлога:

• Алуминијум је лаган метал који не оптерећује озбиљну носиву конструкцију на коју се планира уградити батерија.
• Када се врши антикорозивна обрада, алуминијум није подложан корозији.
• Не упија влагу из околине, не трули.

Приликом одабира прозирног елемента потребно је обратити пажњу на такве параметре као што су индекс лома сунчеве светлости и способност апсорпције инфрацрвеног зрачења.

Учинковитост фотоћелија директно ће зависити од првог показатеља: што је нижи индекс лома, то је већа ефикасност силиконских резина.

Плексиглас или његова јефтинија верзија, од плексигласа, имају минимално одбојност светлости. Поликарбонат има нешто нижи индекс лома.

Вредност другог индикатора одређује да ли ће се силиконске фотоћелије загрејати или не. Што се мање плоче загреју, то ће дуже трајати. ИР зрачење најбоље апсорбује посебан плексиглас који апсорбује топлоту и стакло с апсорпцијом ИЦ. Још горе - обично стакло.

Ако је могуће, онда би најбоља опција била употреба прозирног стакла као прозирног елемента.

Према односу трошкова и индекса рефракције светлости и апсорпције инфрацрвеног зрачења, плексиглас је најбоља опција за производњу соларних ћелија

Дизајн система и избор локације

Дизајн соларног система укључује израчунавање потребне величине соларне плоче. Као што је горе споменуто, величина батерије је обично ограничена скупим фотоћелијама.

Соларна батерија мора бити постављена под одређеним углом, што би осигурало максимално излагање силицијумским облацима сунчеве светлости. Најбоља опција су батерије које могу да мењају угао.

Место за постављање соларних плоча може бити најразличитије: на тлу, на спуштеном или равном крову куће, на крововима помоћних просторија.

Једини услов је да батерија буде постављена на сунчаној страни места или куће, а не у сенци високе крошње дрвећа. У том случају, оптимални угао нагиба мора се израчунати формулом или помоћу специјализованог калкулатора.

Угао нагиба зависиће од локације куће, годишњег доба и климе. Пожељно је да батерија има могућност промене угла нагиба после сезонских промена у висини сунца, јер они раде што је могуће ефикасније када сунчева светлост пада строго окомито на површину.

За европски део земаља ЗНД-а, препоручени стационарни угао нагиба је 50-60 °. Ако дизајн предвиђа уређај за промену угла нагиба, зими је батерије боље поставити на 70 º у односу на хоризонт, љети под углом од 30 º

Прорачуни показују да 1 квадратни метар Сунчевог система омогућава добијање 120 вата. Стога се израчунавањем може утврдити да је за обезбеђивање просечне породице струјом у износу од 300 кВ месечно потребан соларни систем од најмање 20 квадратних метара.

Одмах инсталирати такав соларни систем биће проблематично. Али чак и постављање батерије од 5 метара помоћи ће уштеди енергије и скромно допринијети екологији наше планете. Такође препоручујемо да се упознате са принципом израчунавања потребне количине. соларни панели.

Соларна батерија се може користити као резервни извор енергије уз често заустављање централизованог напајања. За аутоматско пребацивање потребно је обезбедити непрекидни систем напајања.

Такав систем је погодан по томе што се при коришћењу традиционалног извора електричне енергије пуњење врши истовремено батерија соларног система. Опрема која служи за соларну батерију налази се у кући, па је за њу потребно обезбедити посебну собу.

Када постављате батерије на нагнути кров куће, не заборавите на угао нагиба плоче, што је идеално када батерија има уређај за сезонску промену угла нагиба

Инсталирање соларне плоче у корацима

Одабиром места за постављање соларне плоче и опреме за сервисирање соларног система, као и са свим потребним материјалима и алатима, можете почети са инсталирањем батерије.

Током инсталације потребно је поштовати мере предострожности, нарочито када уградња готовог панела на крову куће. Размотрите корак по корак алгоритам о томе како направити соларну батерију.

Корак # 1 - лемљење силиконских конфекцијских контаката

Инсталација домаће соларне батерије често почиње лемљењем фотоћелијских водича. Наравно, ако имате прилику, најбоље је купити соларне ћелије одмах са проводницима лемљење је веома тежак и мукотрпан посао који захтева много времена.

Лемљење се врши на следећи начин:

1. Узима се силиконска фотоћелија без проводника и метални трачни проводник.
2. Проводници се сече помоћу картонског покривача, њихова дужина је 2 пута већа од величине силиконске резине.
3. Проводник је лепо постављен на тањиру. На једном елементу - два проводника.
4. На месту где ће се лемљење извршити, потребно је нанети киселину за рад лемилицом.
5. Лемите лемилицом пажљивим спајањем проводника на плочу.

Током лемљења не притискајте на силикатни елемент, као врло је крхка и може се срушити! Ако имате среће и купите фотоћелије са готовим контактима, тада ћете се спасити од дугог и тешког рада, одмах крећући у израду оквира за будућу батерију.

Контакати за лемљење неисправних фотоцелија групе Б изводе се у истом смеру на исти начин као и за целе плоче

Корак # 2 - прављење оквира за соларни панел

Оквир је место где ће се постављати фотоћелије.За израду оквира узимају се алуминијски углови и летвице од којих се оквири склапају. Препоручена величина угла је 70-90 мм.

На унутрашњу страну металних углова наноси се силиконска заптивна маса. Заптивање углова мора бити обављено пажљиво, од тога зависи трајност целе конструкције.

Након што је алуминијски оквир спреман, наставите на производњу задњег кућишта. Задње кућиште је дрвена кутија направљена од иверице са ниским странама.

Високе стране ће створити сенку на фото ћелијама, тако да њихова висина не би требало да пређе 2 цм. Стране се завртју помоћу саморезних вијака и одвијача.

На дну кућишта су отвори за вентилацију иверице. Размак између отвора износи око 10 цм. У алуминијумском оквиру је уграђен прозиран елемент (плексиглас, анти-рефлексно стакло, плексиглас).

Прозирни елемент се притисне и учврсти, његово причвршћивање се врши хардвером: 4 на угловима, као и 2 с дуге и 1 с кратке стране оквира. Причврстите хардверским вијцима.

Оквир за соларну батерију је спреман и можете да пређете на најкритичнији део - уградњу соларних ћелија. Пре уградње, потребно је очистити плексиглас од прашине и мазати течношћу која садржи алкохол.

Корак # 3 - монтирање силиконских фотоапарата са силиконским влакнима

Монтажа и лемљење силицијумних плочица је највише времена за креирање вашег соларног панела. Прво положимо фотоћелије на плексиглас са плавим плочама.

Ако батерију монтирате први пут, тада можете да користите подлогу за обележавање да бисте плоче поставили тачно на малој удаљености (3-5 мм) једна од друге.

1. Лемимо фотоћелије према следећем дијаграму ожичења: „+“ трагови се налазе на предњој страни плоче, „-“ - на задњој страни. Пре лемљења, лагано нанесите флукс и лемљење за спајање контаката.
2. Лемимо све фотоћелије редовно у редовима од врха до дна. Редови би такође требали бити међусобно повезани.
3. Прелазак на лепљење фотоћелија. Да бисте то учинили, на средину сваке силиконске плочице нанесите малу количину заптивача.
4. Добијене ланце окрећемо фотоћелијама лицем према горе (где су плаве плоче) према горе и постављамо плоче према ознакама које су претходно биле нанете. Пажљиво притисните сваку плочу да је причврсти на своје место.
5. Контакти екстремних фотоћелија су приказани на магистрали, односно „+“ и „-“. За гуме се препоручује шири сребрни проводник.
6. Соларна батерија мора бити опремљена блокадом која се спаја на контакте и спречава пражњење батерија ноћу кроз структуру.
7. У дну оквира избушимо рупе за излаз жица споља.

Жице морају бити причвршћене на оквир како не би висиле, то можете учинити помоћу силиконског заптивача.

Корак # 4 - тестирање батерије пре затварања

Испитивање соларне плоче мора се извршити пре него што је запечаћено, како би се могли отклонити кварови који често настају током лемљења. Најбоље је тестирати након лемљења сваког реда елемената - много је лакше открити гдје су контакти слабо повезани.

За тестирање ће вам требати обичан амперметар за домаћинство. Мерења се морају вршити сунчаног дана у 13-14 сати, сунце не би требало да буде скривено облацима.

Извадимо батерију на улицу и инсталирамо је у складу са претходно израчунатим углом нагиба. Повежемо амперметар на контакте акумулатора и измеримо струју кратког споја.

Значење испитивања је да радна снага електричне струје треба бити 0,5-1,0 А нижа од струје кратког споја. Очитавање уређаја требало би да буде веће од 4,5 А, што указује на рад соларне батерије.

Ако испитивач даје мање очитавања, вероватно је покренут редослед повезивања фотоћелија.

Обично домаће соларна батерија, израђене од фотоћелија групе Б, дају очитање од 5-10 А, што је 10-20% ниже него код индустријских соларних панела.

Корак # 5 - заптивање фотоћелија смештених у кућишту

Заптивање се може извршити само ако се обезбеди да батерија ради. За бртвљење је најбоље користити епоксидно једињење, али с обзиром да ће потрошња материјала бити велика, а његова цена приближно 40-45 долара. Ако је мало скупље, уместо тога можете да користите исти силиконски заптивни материјал.

Коришћењем силиконског заптивача дајте предност оном на амбалажи који указује да је погодан за употребу на нижим температурама

Постоје два начина заптивања:

• потпуно пуњење када су плоче напуњене заптивачем;
• наношење заптивача на простор између фотоћелија и на најудаљеније елементе.

У првом случају, заптивка ће бити поузданија. Након изливања заптивача треба поставити. Затим се плексиглас поставља на врх и чврсто притиска на плоче обложене силиконом.

Да би се осигурала јастук и додатна заштита између задње површине фотоћелија и оквира иверице, многи мајстори саветују уградњу заптивача од круте пенасте гуме ширине 1,5-2,5 цм.

Ово је опционо, али пожељно, имајући у виду да су силиконски резини прилично крхки и лако се оштећују.

Након постављања плексигласа, на конструкцију се поставља оптерећење, под утицајем кога се ваздушни мехурићи истискују. Соларни панел је спреман и након поновљеног тестирања може се инсталирати на унапред одабрану локацију и повезати са соларним системом вашег дома.

Закључци и корисни видео о овој теми

Преглед фотоћелија наручених из кинеске интернет продавнице:

Видео упутства за производњу соларне батерије:

Израда соларне батерије властитим рукама није лак задатак. Ефикасност већине ових батерија је мања од ефикасности индустријских панела за 10-20%. Најважнија ствар у дизајну соларне батерије је да одаберете и правилно поставите соларне ћелије.

Не покушавајте одмах да направите плочу огромне површине. Покушајте прво да направите мали уређај да бисте разумели све нијансе овог процеса.

Имате ли практичне вештине у креирању соларних панела? Молимо поделите своје искуство са посетиоцима наше странице - напишите коментаре у доњи блок. Тамо можете поставити питања о теми чланка.