Máy phát điện năng lượng mặt trời DIY: hướng dẫn tạo nguồn năng lượng thay thế
Các nguồn năng lượng thay thế, cho phép cung cấp cho cơ sở nhiệt và điện với số lượng cần thiết - một "niềm vui" đắt đỏ, đòi hỏi chi phí tài chính đáng kể cho việc mua lại, lắp đặt và lắp đặt.
Làm một máy phát điện năng lượng mặt trời bằng tay của bạn rẻ hơn nhiều và khá phải chăng cho nhiều chủ nhà. Xem xét các hướng dẫn mô tả tất cả các sắc thái của quá trình sản xuất.
Nội dung của bài viết:
- Làm thế nào để một máy phát điện năng lượng mặt trời làm việc?
- Bạn cần gì cho công việc?
- Lựa chọn loại chuyển đổi ảnh
- Làm thế nào để làm cho một khung cho tấm?
- Chọn mục trong suốt
- Lắp đặt máy photocopy silicon
- Làm thế nào để kiểm tra các đơn vị gắn kết?
- Giai đoạn cuối của công việc
- Nơi và làm thế nào để đặt máy phát điện?
- Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Làm thế nào để một máy phát điện năng lượng mặt trời làm việc?
Một máy phát điện mặt trời là một phức hợp các yếu tố bán dẫn quang điện trực tiếp chuyển đổi năng lượng mặt trời vào điện.
Lượng tử được tạo ra bởi các tia sáng khi chiếu vào tấm ảnh sẽ đánh bật một electron từ quỹ đạo nguyên tử cuối cùng của nguyên tố làm việc. Hiệu ứng này tạo ra rất nhiều electron tự do, tạo thành dòng điện liên tục.
Là vật liệu hoạt động, silicon được sử dụng. Nó có hiệu quả cao và cung cấp hệ số chuyển đổi quang điện ở chế độ bình thường ở mức 20% và trong điều kiện thuận lợi - lên tới 25%.
Một lớp phủ mỏng của các nguyên tố hóa học thụ động như boron hoặc phốt pho được áp dụng trên một mặt của wafer silicon.Chính trên bề mặt này là kết quả của việc tiếp xúc nhiều với ánh sáng mặt trời, sự giải phóng tích cực của các điện tử xảy ra. Màng phốt pho đáng tin cậy giữ chúng ở một nơi và không cho phép bay xa nhau.
Trên tấm làm việc là các "rãnh" kim loại. Các electron tự do được chế tạo trên chúng, do đó tạo ra một chuyển động có trật tự, nghĩa là một dòng điện.
Các nhược điểm của các tấm chỉ bao gồm sự phức tạp và chi phí của quá trình làm sạch silicon, và để tránh những vấn đề này, họ đang tích cực sử dụng các chất thay thế dưới dạng gallium, cadmium, indium và các hợp chất đồng khác nhau. Tuy nhiên, các yếu tố silicon chưa có đối thủ thực sự.
Cách dễ nhất để xây dựng một bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện là mua pin năng lượng mặt trời làm sẵn và lắp đặt nó trên mái nhà hoặc nhà để xe:
Bạn cần gì cho công việc?
Để sản xuất một máy phát điện bao gồm một bộ tấm pin mặt trời, các công cụ và vật liệu được yêu cầu, chẳng hạn như:
- mô-đun để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng;
- góc nhôm;
- thanh gỗ;
- tấm ván dăm;
- một yếu tố trong suốt (thủy tinh, plexiglass, plexiglass, polycarbonate) để tạo ra sự bảo vệ cho tấm silicon;
- ốc vít và ốc vít có kích cỡ khác nhau;
- cao su bọt dày đặc với độ dày 1,5-2,5 mm;
- keo trám chất lượng cao;
- điốt, thiết bị đầu cuối và dây;
- một tuốc nơ vít hoặc một bộ tua vít;
- hàn sắt;
- cưa sắt cho gỗ và kim loại (hoặc máy mài).
Bao nhiêu vật liệu sẽ cần sẽ trực tiếp phụ thuộc vào kích thước dự kiến của máy phát điện. Công việc quy mô lớn sẽ đòi hỏi chi phí bổ sung, nhưng trong mọi trường hợp, nó sẽ rẻ hơn mô-đun đã mua.
Đối với thử nghiệm cuối cùng của đơn vị lắp ráp, một ampe kế được sử dụng. Nó cho phép bạn nắm bắt hiệu quả thực tế của việc cài đặt và giúp xác định lợi nhuận thực tế.
Lựa chọn loại chuyển đổi ảnh
Tự làm các hoạt động để tạo ra một máy phát năng lượng mặt trời với sự lựa chọn loại bộ chuyển đổi silicon quang điện.
Các thành phần này có ba loại:
- vô định hình;
- đơn tinh thể;
- đa tinh thể.
Mỗi tùy chọn đều có ưu điểm và nhược điểm, và lựa chọn có lợi cho bất kỳ lựa chọn nào được thực hiện dựa trên số tiền được phân bổ cho việc mua tất cả các thành phần hệ thống.
Đặc điểm của giống vô định hình
Các mô-đun vô định hình không bao gồm silic tinh thể, mà là các dẫn xuất của nó (silane hoặc silic hydro). Bằng cách phun trong chân không, chúng được áp dụng trong lớp mỏng nhất trên lá kim loại, thủy tinh hoặc nhựa chất lượng cao.
Thành phẩm có tông màu xám mờ, mờ. Các tinh thể silicon nhìn thấy được trên bề mặt không được quan sát. Ưu điểm chính tấm năng lượng mặt trời linh hoạt giá cả hợp lý được xem xét, tuy nhiên, hiệu quả của chúng là rất nhỏ và dao động từ 6-10%.
Các đặc tính của các loại đa tinh thể
Đa tinh thể tấm pin mặt trời được sản xuất bởi sự làm lạnh dần dần của silicon nóng chảy. Các sản phẩm thu được được phân biệt bằng màu xanh lam phong phú, có bề mặt với hoa văn rõ rệt giống như hoa văn băng giá và có hiệu quả trong khu vực 14-18%.
Hiệu quả cao hơn - năng suất bị cản trở bởi các khu vực trong vật liệu được tách ra khỏi cấu trúc chung bởi các ranh giới dạng hạt.
Đặc điểm của các tùy chọn monocratillic
Các mô-đun đơn tinh thể được đặc trưng bởi một màu tối đậm và bao gồm các tinh thể silicon rắn. Hiệu quả của chúng vượt quá hiệu suất của các yếu tố khác và lên tới 18-22% (trong điều kiện thuận lợi - lên tới 25%).
Một lợi thế khác là tuổi thọ phục vụ ấn tượng của nó - theo các nhà sản xuất hơn 25 năm. Tuy nhiên, với việc sử dụng kéo dài, hiệu quả của các tinh thể đơn giảm dần và sau 10-12 năm, hiệu quả chụp ảnh đã không quá 13-17%.
Để tạo ra một máy phát điện năng lượng mặt trời tại nhà, họ chủ yếu lấy các tấm đa tinh thể và đơn có kích cỡ khác nhau bằng tay của mình. Chúng được mua trong các cửa hàng trực tuyến phổ biến, bao gồm cả trên eBay hoặc Aliexpress.
Do thực tế là pin mặt trời được định giá khá cao, nhiều nhà cung cấp cung cấp cho khách hàng các sản phẩm thuộc nhóm B, nghĩa là, các mảnh có khiếm khuyết nhỏ phù hợp cho hoạt động đầy đủ. Chi phí của họ khác với giá tiêu chuẩn 40-60%, do đó, việc thu thập một máy phát điện có giá hợp lý, không quá phải chăng.
Làm thế nào để làm cho một khung cho tấm?
Để sản xuất khung của máy phát điện trong tương lai, các thanh gỗ hoặc góc nhôm bền được sử dụng. Phiên bản bằng gỗ được coi là ít thực tế hơn, vì vật liệu đòi hỏi xử lý bổ sung để tránh sự phân rã và phân tách tiếp theo.
Nhôm có các đặc tính vật lý hấp dẫn hơn nhiều và do tính nhẹ của nó, không gây ra tải trọng không cần thiết trên mái nhà hoặc các cấu trúc hỗ trợ khác, nơi nó được lên kế hoạch để lắp đặt thiết bị.
Ngoài ra, do lớp phủ chống ăn mòn, kim loại không bị rỉ sét, không bị thối rữa, không hấp thụ độ ẩm và dễ dàng chịu đựng các tác động của bất kỳ biểu hiện khí quyển hung hăng nào.
Để tạo cấu trúc khung từ các góc nhôm, kích thước của bảng tương lai trước tiên được xác định. Trong phiên bản tiêu chuẩn, 36 máy photocopy có kích thước 81 mm x 150 mm được sử dụng cho mỗi khối.
Đối với hoạt động tiếp theo chính xác, một khoảng cách nhỏ được để lại giữa các mảnh (khoảng 3-5 mm). Không gian này cho phép bạn tính đến sự thay đổi các thông số cơ bản của cơ sở, tiếp xúc với các biểu hiện của khí quyển. Do đó, tổng kích thước của phôi là 83 mm x 690 mm với chiều rộng góc khung là 35 mm.
Sau khi định cỡ, các mảnh cần thiết được cắt ra từ các góc và, bằng cách sử dụng ốc vít, lắp ráp chúng vào khung khung. Một lớp keo silicone được áp dụng cho bề mặt bên trong của cấu trúc, rất cẩn thận rằng không có khoảng trống hoặc lỗ rỗng.
Tính toàn vẹn, sức mạnh và độ bền của cấu trúc được gắn phụ thuộc vào điều này. Một vật liệu trong suốt bảo vệ được đặt lên trên (kính có lớp phủ chống phản xạ, tấm mica hoặc polycarbonate với các thông số đặc biệt) và được gắn chặt với phần cứng (1 khung ngắn và 2 khung dài và 4 góc của vỏ).
Đối với công việc sử dụng một tuốc nơ vít và ốc vít có đường kính phù hợp. Cuối cùng, bề mặt trong suốt được làm sạch cẩn thận khỏi bụi và mảnh vụn nhỏ.
Chọn mục trong suốt
Các tiêu chí chính để chọn một yếu tố trong suốt để tạo ra một trình tạo:
- khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại;
- mức độ khúc xạ của ánh sáng mặt trời.
Chỉ số khúc xạ càng thấp, hiệu quả của tấm silicon càng cao. Plexiglass và Plexiglas có độ phản xạ ánh sáng thấp nhất. Polycarbonate cũng có hiệu suất tốt nhất.
Để tạo cấu trúc khung cho hệ mặt trời gia đình, nên sử dụng kính trong suốt chống phản chiếu hoặc một loại polycarbonate đặc biệt với lớp phủ chống ngưng tụ, cung cấp mức độ bảo vệ nhiệt cần thiết, nếu có thể.
Các đặc điểm tốt nhất về sự hấp thụ bức xạ hồng ngoại là tấm mica hấp thụ nhiệt mạnh và thủy tinh với tùy chọn hấp thụ hồng ngoại. Trong kính trơn, những con số này thấp hơn nhiều. Hiệu quả của việc hấp thụ hồng ngoại phụ thuộc vào việc tấm silicon có bị nóng trong quá trình hoạt động hay không.
Nếu hệ thống sưởi hóa ra là tối thiểu, các tế bào quang điện sẽ tồn tại trong một thời gian dài và mang lại lợi nhuận ổn định. Quá nóng của các tấm sẽ dẫn đến gián đoạn trong công việc và sự thất bại nhanh chóng của các mảnh riêng lẻ của hệ thống hoặc toàn bộ phức tạp.
Lắp đặt máy photocopy silicon
Ngay trước khi lắp đặt, kính an toàn được đặt trong khung nhôm được làm sạch tốt khỏi bụi và tẩy nhờn với thành phần có chứa cồn.
Các tế bào quang điện được mua được đặt đều trên đế đánh dấu ở khoảng cách 3-5 mm so với nhau và đánh dấu các góc của cấu trúc tổng thể. Sau đó tiến hành hàn các phần tử - phần quan trọng nhất và tốn thời gian nhất trong quá trình lắp ráp máy phát điện.
Việc hàn các phần tử hoạt động của máy phát được thực hiện theo sơ đồ, trong đó, + + là các rãnh ở bên ngoài, và - là các kênh nằm ở bên trong tấm.
Để kết nối chính xác các tiếp điểm, đầu tiên hãy sử dụng từ thông (axit để hàn) và hàn, sau đó tiến hành xử lý theo trình tự nghiêm ngặt từ trên xuống dưới. Cuối cùng, tất cả các hàng được liên kết với nhau.
Bước tiếp theo là kích thước của các tế bào quang điện. Để làm điều này, một chất trám nhỏ được ép vào trung tâm của mỗi wafer silicon, các chuỗi phần tử được tạo thành được đảo lộn và đặt theo đúng các dấu hiệu được áp dụng trước đó.
Nhẹ nhàng ấn các tấm bằng tay, cố định chúng vào đúng chỗ. Họ hành động rất cẩn thận, cố gắng không làm hỏng hoặc uốn cong vật liệu.
Các tiếp điểm của các tế bào quang điện nằm ở các cạnh được xuất ra một bus riêng (dây dẫn bạc rộng) như là + + và và - -. Ngoài ra, tổ hợp được trang bị một diode chặn. Kết nối với các tiếp điểm, nó ngăn không cho pin xả qua cấu trúc khung vào ban đêm.
Ở dưới cùng của khung, khoan lỗ thông qua đó các dây được đưa ra. Để họ không bị chùng xuống, họ sử dụng keo silicone trong công việc.
Bộ sưu tập ảnh sau đây sẽ giới thiệu các bước lắp ráp một tấm pin mặt trời gồm 60 yếu tố:
Các tế bào quang được lắp ráp bằng cách hàn bây giờ phải được cố định trên cơ sở. Có thể dán vào ván ép và phủ kính. Tuy nhiên, trong ví dụ, việc dán đầu tiên được thực hiện với kính:
Để pin được thiết kế để tích lũy điện tích, không hấp thụ năng lượng do tế bào quang điện tạo ra, pin mặt trời của nó được kết nối thông qua diode Stocks:
Nhà máy điện mini này có khả năng tạo ra tới 15 V. Cần lưu ý rằng năng suất tối đa sẽ chỉ được ghi nhận vào những ngày không có nắng. Trong thời tiết nhiều mây, thiết bị sẽ tạo ra ít hơn nhiều hoặc hoàn toàn không tạo ra năng lượng. Do đó, pin được chọn cho nó để cổ phiếu đủ cho ít nhất một ngày.
Làm thế nào để kiểm tra các đơn vị gắn kết?
Trước khi niêm phong máy phát điện lắp ráp, nó phải được kiểm tra để xác định các hư hỏng tiềm ẩn trong quá trình hàn.Tùy chọn hợp lý nhất là kiểm tra riêng từng hàng hàn. Vì vậy, ngay lập tức nó trở nên rõ ràng nơi các liên hệ được kết nối kém và cần xử lý lại.
Đối với thử nghiệm, sử dụng một ampe kế hộ gia đình. Đo lường được thực hiện vào một ngày nắng không mây vào giờ ăn trưa (khoảng thời gian từ 13 đến 15 giờ). Thiết kế được đặt trong sân và được lắp đặt ở một góc thích hợp.
Một ampe kế được kết nối với các tiếp điểm đầu ra của pin mặt trời và đo dòng điện ngắn mạch. Nếu thiết bị hiển thị kết quả trên 4,5 A, hệ thống hoàn toàn chính xác và tất cả các kết nối được hàn rõ ràng và chính xác.
Dữ liệu thấp hơn xuất hiện trên màn hình của người kiểm tra cho thấy các vi phạm cần được theo dõi và hàn lại. Theo truyền thống, máy phát điện năng lượng mặt trời tự chế tạo từ các tế bào quang điện có khuyết tật nhỏ (nhóm B) hiển thị số lượng từ 5 đến 10 amper trong bài kiểm tra.
Tổng hợp sản xuất nhà máy cho thấy dữ liệu cao hơn 10-20%. Điều này là do thực tế là các tấm silicon thuộc nhóm A được sử dụng trong sản xuất, không có khiếm khuyết trong cấu trúc.
Giai đoạn cuối của công việc
Nếu thử nghiệm cho thấy pin hoạt động hoàn toàn, nó được niêm phong bằng keo silicone đặc biệt hoặc hợp chất epoxy đắt tiền và bền hơn.
Công việc cung cấp hai cách để thực hiện:
- Đổ đầy - khi toàn bộ bề mặt được phủ một thành phần kín.
- Xử lý từng phần - khi chất trám chỉ được áp dụng cho các phần tử cực trị và khoảng trống giữa các phần tử.
Tùy chọn đầu tiên được coi là đáng tin cậy hơn và cung cấp cho hệ thống sự bảo vệ hoàn toàn chống lại các yếu tố bên ngoài. Photocell được cố định rõ ràng tại chỗ và hoạt động chính xác với hiệu quả tối đa.
Khi việc đổ đầy được thực hiện, chất bịt kín được phép để bắt giữ. Sau đó đậy lại bằng một phần tử trong suốt và ép chặt vào các tấm.
Sau đó, một tải được đặt trên bề mặt, tác động lên các lớp và bóp bong bóng khí từ chúng. Máy phát điện hoàn thành được kiểm tra lại và cuối cùng được gắn trên một nơi đã được chuẩn bị trước đó.
Nơi và làm thế nào để đặt máy phát điện?
Vị trí lắp đặt máy phát điện mặt trời được chọn rất cẩn thận và không vội vàng. Các tấm nhận ánh sáng phải được đặt ở một góc sao cho các tia sáng không bị rơi xuống bề mặt vuông góc, nhưng, như vậy, nhẹ nhàng, chảy theo dòng chảy dọc theo nó.
Lý tưởng nhất, cấu trúc được định vị sao cho vẫn có thể, nếu cần thiết, để điều chỉnh góc nghiêng, theo cách này, "bắt" lượng mặt trời tối đa.
Việc cung cấp một hệ mặt trời từ tấm pin mặt trời trên mặt đất, nhưng hầu hết họ thường chọn mái nhà hoặc phòng tiện ích để đặt, cụ thể là một phần của nó phải đối mặt với phần tận hiến nhất, chủ yếu là phía nam của trang web.
Điều rất quan trọng là không có những tòa nhà cao tầng và những cây xanh mạnh mẽ, ngổn ngang gần đó. Ở gần nhau, chúng tạo ra một cái bóng và can thiệp vào toàn bộ hoạt động của đơn vị.
Tối ưu trung bình để lắp đặt máy phát điện mặt trời được coi là góc nghiêng mái 45 °. Với sự sắp xếp này, pin mặt trời hấp thụ thông lượng mặt trời rất hiệu quả và tạo ra lượng năng lượng cần thiết để đảm bảo hoạt động chính xác của ngôi nhà.
Đối với phần châu Âu của các nước CIS, áp dụng các chỉ số hơi khác nhau. Các chuyên gia khuyên bạn nên lấy cơ sở một góc nghiêng cố định 50-60 ° và trong các cấu trúc có thể di chuyển trong mùa đông, đặt pin ở góc 70 ° so với phương ngang.
Vào mùa hè, thay đổi vị trí và nghiêng các tế bào quang điện ở góc 30 °.
Ngay trước khi lắp đặt, mái nhà cũng được tăng cường và trang bị các hỗ trợ bền đặc biệt, vì không phải thiết kế nào cũng có khả năng chịu được toàn bộ trọng lượng của thiết bị để chuyển đổi năng lượng mặt trời.
Trong một số trường hợp, các bè gia cố được đặt dưới mái nhà, bảo vệ mái nhà khỏi sự sụp đổ, có khả năng có thể do tải trọng tăng, tăng đáng kể trong mùa đông, khi tuyết tích tụ trên bề mặt mái nhà.
Để bắt đầu làm việc, hệ mặt trời sẽ cần pinbiến tần và bộ điều khiển sạc. Bạn sẽ tìm hiểu về các quy tắc để chọn thiết bị và việc đưa chúng vào chuỗi từ các bài viết được chúng tôi đề xuất.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Các tính năng và sắc thái của hàn quang để tạo ra một máy phát điện mặt trời hiệu quả bằng chính đôi tay của bạn ở nhà. Lời khuyên và lời khuyên cho các bậc thầy, ý tưởng thú vị và thực hành tốt nhất cá nhân.
Làm thế nào để kiểm tra đúng một tế bào quang điện và đo các thông số cơ bản của nó. Thông tin này rất hữu ích trong các tính toán tiếp theo về số lượng tấm chính xác cần thiết cho toàn bộ hoạt động của hệ thống.
Mô tả từng bước đầy đủ về quy trình thu thập pin mặt trời cho máy phát điện tại nhà. Quy tắc hoạt động, từ việc mua lại các yếu tố cần thiết đến thử nghiệm chung của thiết bị được sản xuất.
Biết sắp xếp máy phát điện mặt trời, lắp ráp chúng tại nhà không phải là vấn đề lớn. Tất nhiên, công việc sẽ đòi hỏi sự chú ý, chính xác và cẩn thận, nhưng kết quả sẽ biện minh cho tất cả các chi phí tài chính và lao động. Các đơn vị hoàn chỉnh sẽ cung cấp đầy đủ cho tòa nhà nhiệt và điện, tạo ra mức độ thoải mái cần thiết cho cư dân.
Ngay lập tức vuốt tại một dự án lớn là không đáng. Để bắt đầu, sẽ rất hợp lý khi bạn thử lắp ráp một đơn vị nhỏ, và sau đó, hoàn toàn làm chủ tất cả các sắc thái của quy trình, tiến hành xây dựng một cài đặt quy mô lớn và mạnh mẽ hơn.
Và phương pháp xây dựng nhà máy điện mini nào bạn đã chọn để sắp xếp một ngôi nhà mùa hè? Hãy viết bình luận, chia sẻ thông tin hữu ích và hình ảnh về chủ đề của bài viết trong khối bên dưới. Đặt câu hỏi về các điểm gây tranh cãi hoặc tối nghĩa.
Cách đây khá lâu, một khoản thanh toán tiền điện ngày càng tăng bắt đầu lo lắng, bởi vì bản thân tôi bắt đầu nghĩ về vấn đề của các nguồn thay thế. Tôi muốn cài đặt các tấm pin mặt trời trên trang web của mình, nhưng đôi tay của tôi không đạt được, và tài chính không cho phép tôi. Nhưng, theo tôi hiểu, việc tự làm chúng không quá khó, dĩ nhiên, bạn cần phải bối rối một chút, nhưng vẫn sẽ có điện miễn phí sau này, bên cạnh việc ít gây hại cho thiên nhiên.
Bạn có thể thu thập nó, chỉ có hiệu quả đầy đủ bạn chỉ có thể đạt được nếu bạn sống ở phía nam của đất nước chúng tôi. Có một lần tôi đi vào chủ đề máy phát điện mặt trời, nhưng thật không may, ở Siberia chúng ta chỉ có đủ năng lượng mặt trời trong một vài tháng mùa hè.
Và tôi thậm chí còn nghĩ rằng bạn có thể tự mình lắp ráp một máy phát năng lượng mặt trời. Tôi đã xem danh sách các tài liệu cần thiết - dường như không có gì đặc biệt phức tạp. Chỉ cần nghĩ về nơi để có được các mô-đun. Nếu tôi có thể tìm thấy nó trong thành phố, tôi sẽ đặt hàng qua Internet. Tôi mệt mỏi vì trả quá nhiều tiền điện cho nhà nước, tôi không hiểu được số tiền lớn trong hóa đơn đến từ đâu, nếu ở trong nước tôi khó tiêu thụ điện.