Kraftig hjemmelaget solcellebatteri. Sette sammen et solcellebatteri hjemme Hvordan lage et solbatteri av folie

For tiden er alternative energikilder veldig fasjonable og populære, spesielt blant eiere av hytter eller private hus. Men ofte koster en slik enhet mye penger, og ikke alle har råd til å kjøpe solcellepaneler til hjemmet sitt. Derfor har det blitt veldig relevant å lage solcellepaneler med egne hender. Så hvordan kan du lage solcellepaneler selv?

Egenskaper til solcellepanel

En solcelle er en halvlederstruktur som er i stand til å omdanne solstråling til elektrisitet. Dette lar deg gi hjemmet ditt økonomisk, pålitelig og, viktigst av alt, uavbrutt strømforsyning. Spesielt dette er relevant for vanskelig tilgjengelige områder, samt hvor det er hyppige strømbrudd fra hovedkilden.

Denne alternative energikilden er ganske praktisk fordi den, i motsetning til en tradisjonell energikilde, koster mye mindre. Å lage solcellepaneler med egne hender lar deg ikke bare optimalisere energiforbruket, men sparer også penger.

Fordeler

Solcellebatterier har følgende fordeler:

enkel installasjon på grunn av det faktum at det ikke er nødvendig å legge kabler til støttene;
elektrisitetsproduksjon skader ikke miljøet i det hele tatt;
det er ingen bevegelige deler;
elektrisitet leveres uavhengig av distribusjonsnettet;
minimal tid brukt på systemvedlikehold;
lav vekt av batterier;
stille drift;
lang levetid til minimale kostnader.

Feil

Til tross for ganske betydelige fordeler, har solcellepaneler også sine ulemper, for eksempel:

kompleksiteten i produksjonsprosessen;
følsomhet for forurensning;
effektiv drift av solcellepaneler påvirkes av værforhold (solfylte eller overskyede dager);
et slikt design krever mye plass;
Batteriene fungerer ikke om natten.

Krav til solcellebatteri

Alle kan installere solcellepaneler i et privat hjem. Men for at et slikt DIY-design skal gi maksimale fordeler, bør dets funksjoner tas i betraktning. Følgende krav gjelder for solcellebatteriet:

Materialer som trengs for å lage et solcellebatteri med egne hender

Hvis det ikke er mulig å kjøpe solcellepaneler, kan du lage dem selv. I begynnelsen må bestemme materialet, som de vil bli laget av.

For å lage paneler vil det være behov for fotoceller av høy kvalitet. Produsenter tilbyr i dag følgende typer enheter:

elementer laget av monokrystallinsk silisium har en effektivitet på opptil 13 %, men er ikke effektive nok i overskyet vær;
Solceller laget av polykrystallinsk silisium har en virkningsgrad på opptil 9 % og kan fungere både på solrike og overskyede dager.

For å drive hjemmet ditt er det best å bruke polykrystaller, som er tilgjengelige i sett.

Det er viktig å vite at alt som trengs for montering Celler kjøpes best fra én produsent, siden produkter av forskjellige merker har betydelige forskjeller i effektiviteten til produktene. Dette kan skape ekstra vanskeligheter under montering, medføre kostnader som følge av drift, og solcellebatteriet vil ha lav effekt.

For å lage et solcellepanel fra improviserte materialer, trenger du spesielle ledere designet for å koble til fotoceller.

Kroppen til fremtidens design er best laget av aluminiumshjørner som er lette i vekt. Du kan også bruke et materiale som tre. Men på grunn av det faktum at strukturen alltid vil være utsatt for atmosfæriske påvirkninger, vil levetiden reduseres.

Dimensjonene til panelkroppen avhenger av antall fotoceller.

Det ytre dekselet til fotoceller kan være laget av plexiglass eller gjennomsiktig polykarbonat. Også brukt anstrengt glass, overfører ikke infrarøde stråler.

Derfor, for å lage et solcellebatteri med egne hender, trenger du følgende materialer:

fotoceller i settet;
feste maskinvare;
høyeffekt kobber elektriske ledninger;
silikon vakuum stativer;
lodding utstyr;
aluminium hjørner;
Schottke dioder;
gjennomsiktig ark av polykarbonat eller pleksiglass;
sett med skruer for festing.

Slike materialer kan kjøpes i en byggevarebutikk eller nettbutikk.

Hvordan lage solcellepaneler med egne hender?

For å lage paneler med egne hender, må du samle de nødvendige materialene. Et solcellebatteri for et hjem monteres i følgende rekkefølge.

For å lage solcellepaneler riktig med egne hender, må du følge følgende anbefalinger:

Hver person drømmer om å få gratis strøm i hjemmet sitt, og denne drømmen er mulig. Ved å lage solcellepaneler med egne hender kan du nyte en ekstra strømkilde. Hvori Denne designen forårsaker ingen skade på miljøet Dessuten er den veldig pålitelig og rimelig.

I nesten to århundrer har menneskeheten tenkt på hvordan man kan skaffe elektrisk energi til oppfinnelser og økende behov. I denne perioden ble kraftverk, kraften til det splittede atomet, storskala vannkraftverk oppfunnet, og ville elver kom menneskeheten til hjelp. De utvikler seg raskt i forskjellige regioner på jorden. Dette bør inkludere vindparker og solcellepaneler.

Hvis vi tar i betraktning det faktum at solens utryddelse er spådd først etter 5 milliarder år, kan denne energikilden betraktes som uuttømmelig. Samspillet mellom elektrisk energi og lys ble først oppdaget av en fysiker. Han fant at ultrafiolett lys fremmer forekomsten og passeringen av en utladning mellom ledere av elektrisk energi.

Den første ordningen for å generere og overføre energi ved hjelp av stråler ble produsert av forskeren Alexander Stoletov. Han laget den første fotocellen. Men oppdagelsen av den fotoelektriske effekten, som ble gjort av Einstein, førte til at solcellebatteriindustrien begynte å utvikle seg.

Batterienhet

Hvis du bestemmer deg for å lage et solcellebatteri selv, bør du først gjøre deg kjent med strukturen. Det er et system av sammenkoblede elementer, hvis struktur tillater bruk av det fotoelektriske effektprinsippet. Sollys treffer elementer i en viss vinkel og omdannes til elektrisitet.

Strukturen til solbatteriet og driftsprinsippet vil bli beskrevet i artikkelen. Først må du studere den første delen av spørsmålet. Designet inkluderer følgende komponenter:

halvleder materiale;
strømforsyning;
kontrolleren;
batterilading;
inverter-omformer;
Spenningsregulator.

Et halvledermateriale består av kombinerte lag med ulik ledningsevne. Det kan være polykrystallinsk eller monokrystallinsk silisium med tillegg av noen kjemiske forbindelser. Sistnevnte gjør det mulig å oppnå de nødvendige egenskapene for forekomsten av den fotoelektriske effekten.

Ett av lagene må ha et overskudd av elektroner for å sikre overføring av elektroner fra et materiale til et annet. Det ekstra laget må være mangelfullt på elektroner. Et tynt lag av elementet i systemet er nødvendig for å motstå overføring av elektroner. Den ligger mellom lagene ovenfor.

Hvis du kobler en strømkilde til det motsatte laget, vil elektronene overvinne barrieresonen. Dette lar deg oppnå det som kalles elektrisk strøm. Et batteri brukes til å spare og akkumulere energi. En inverter-omformer brukes til å konvertere elektrisk strøm til vekselstrøm. Men for å skape en spenning i det nødvendige området, brukes en stabilisator.

Prinsipp for operasjon

Hvis du tenker på spørsmålet om hvordan du lager et solcellebatteri hjemme, bør du også gjøre deg kjent med prinsippet om driften. Det ligger i det faktum at fotoner av lys, som er solstråling, faller på overflaten av halvlederen. Når de kolliderer med overflaten, overfører de energien sin til elektronene i halvlederen. Elektroner slått ut av en halvledervandring beskyttende lag. De har ekstra energi.

Negative elektroner forlater p-type lederen og følger deretter inn i n lederen. Med positive elektroner skjer det motsatte. Denne overgangen forenkles av de elektriske feltene som eksisterer i lederne. Dette øker kraft- og ladningsforskjellen. Styrken til den elektriske strømmen i elementet vil avhenge av flere faktorer, inkludert:

mengde lys;
strålingsintensitet;
mottakende overflateareal;
innfallsvinkel for lys;
operasjonstid;
Systemeffektivitet;
utelufttemperatur.

Produksjonsinstruksjoner

Før du lager et solcellebatteri hjemme, bør du gjøre deg kjent med flere alternativer for å montere slike elementer. Teknologien vil avhenge av antall solceller og tilleggsmaterialer. Jo større panelareal, desto kraftigere vil utstyret være, men dette vil medføre en økning i vekten av strukturen. De samme modulene bør brukes i ett batteri, fordi strømekvivalensen vil være lik den for det mindre elementet.

Klargjøring av verktøy og materialer

Noen eiere av private hus lurer på hvordan man lager et solcellebatteri hjemme. Hvis du også er en av dem, bør du vite at utformingen av modulene og deres dimensjoner kan velges av deg selv.

For å lage saken, inne i hvilken elementene vil være plassert, bør du forberede:

kryssfinerplater;
universal lim;
bore;
biter av plexiglass;
lave lameller;
hjørner og skruer;
Trefiberplater;
maling.

Rammemontering

På den første fasen bør du ta kryssfiner, som vil fungere som en base. Sidene er limt langs omkretsen. Lamellene skal ikke blokkere solcellene, så høyden deres bør ikke være mer enn 3/4 tomme. For pålitelighet er de limte lamellene skrudd med selvskruende skruer, og hjørnene er festet med hjørner. For ventilasjon bores det hull i den nedre delen av kroppen og langs sidene. De skal ikke ligge i lokket, da dette kan føre til at fuktighet trenger inn.

Hvis du står overfor spørsmålet om hvordan du lager et solcellebatteri hjemme, bør du gjøre deg kjent med teknologien. Det innebærer festeelementer til fiberplater, som kan erstattes med et annet materiale. Hovedbetingelsen er at stoffet ikke skal lede elektrisk strøm.

Arbeidsmetodikk

Lokket skal kuttes ut av plexiglass og tilpasses kroppens dimensjoner. Impregnering bør brukes for å beskytte tredeler. Solcellemoduler legges ut på et underlag motsatt side opp til å lodde lederne. For å jobbe, bør du forberede lodde og loddebolt.

Hvis du vil vite hvordan du lager et solcellebatteri selv hjemme, bør du ta hensyn til: loddepunktene behandles med en blyant. Til å begynne med kan du øve på to elementer. Alle elementer er koblet sammen i en sekvensiell kjede, resultatet skal være en slange. Elementene kobles sammen, og deretter vendes systemet med forsiden opp. Modulene limes på panelene. Silikonforsegling kan brukes som lim.

Et batteri til hjemmet ditt kan være en ekte hjelper i husholdningen din, det er ganske enkelt laget. Etter å ha festet modulene til underlaget, kan du sjekke funksjonaliteten til systemet. Basen settes deretter inn i rammen og festes med skruer.

Endelig

For å forhindre at batteriet lades ut gjennom batteriet, er det installert en blokkeringsdiode på panelet, som deretter festes med tetningsmasse. De installerte elementene er dekket med en plexiglassskjerm på toppen. Før du fikser, bør du igjen sjekke funksjonaliteten til strukturen. Nå vet du hvordan du lager et solcellebatteri hjemme. I tillegg bør du også vite at du kan teste moduler under installasjon og lodding dette kan gjøres i grupper på flere deler.

Gjennom årene krever komforten ved å bo i hus og leiligheter til moderne mennesker mer og mer strøm. Men under moderne forhold øker kostnadene for hver enhet elektrisitet jevnt, noe som følgelig påvirker kostnadene. Derfor er spørsmålet om å bytte til alternative strømkilder det mest presserende. En måte å sikre uavhengighet i å skaffe strøm er muligheten til å bruke solcellepaneler til dette formålet hjemme.

Et effektivt alternativ eller en generell misforståelse?

Snakk om selvkraft husholdningsapparater og belysning i hus med solenergi har blitt utført siden midten av forrige århundre. Utviklingen av teknologi og generell fremgang har gjort det mulig å bringe denne teknologien nærmere den vanlige forbruker. Utsagnet om at bruk av solcellepaneler til hjemmet ditt vil bli ganske effektiv måte utskifting av tradisjonelle energinett kan betraktes som udiskutabel, hvis ikke for et par betydelige «men».

Hovedkravet for effektiviteten ved bruk av gelbatterier er mengden solenergi. Utformingen av et solcellebatteri lar deg effektivt bruke energien til armaturet vårt bare i områder der det er sol det meste av året. Det er også nødvendig å ta hensyn til breddegraden som solcellepaneler er montert på - jo høyere breddegrad, jo mindre kraft har solstrålen. Ideelt sett kan en effektivitet på ca. 40 % oppnås. Men dette er ideelt, men i praksis er alt noe annerledes.

Det neste punktet det er verdt å ta hensyn til er behovet for å bruke store nok områder til å tillate installasjon av autonome solcellepaneler. Hvis batteriene er planlagt å settes på sommerhytte, Herregård, hytte, så blir det ingen problemer her, men for de som bor i leilighetsbygg du må tenke seriøst på dette.

Solbatteri - hva er det?

Solbatteriet er basert på fotocellenes evne til å omdanne solenergi til elektrisitet. Forenet til et felles system, skaper disse omformerne et flercellet felt, hvor hver celle, under påvirkning av solenergi, blir en kilde til elektrisk strøm, som deretter akkumuleres i spesielle enheter - batterier. Selvfølgelig, jo større det gitte feltet er, jo høyere kraft har en slik enhet. Det vil si at jo flere fotoceller den inneholder, jo mer strøm kan den produsere.

Men dette betyr ikke at bare enorme områder hvor det er mulig å installere solcellepaneler kan gi nødvendig elektrisitet. Det er mange dingser som kan fungere ikke bare fra de vanlige autonome strømkildene - batterier, oppladbare batterier - men også bruke solenergi. Bærbare solcellepaneler er innebygd i utformingen av slike enheter, noe som gjør det mulig å både lade enheten og arbeide autonomt. For eksempel, en vanlig lommekalkulator: i solfylt vær kan du lade batteriet ved å plassere den på bordet, noe som forlenger levetiden med lange år. Det er mange ulike enheter, der slike batterier brukes: disse er penn-lommelykter, lommelykter-nøkkelringer, etc.

På landsteder og forstadsområder Nylig har det blitt moderne å bruke solcelledrevne lanterner til belysning. En økonomisk og ukomplisert enhet gir belysning sammen hagestier, på terrasser og på alle nødvendige steder, ved å bruke strøm akkumulert i løpet av dagslyset når solen skinner. Økonomiske belysningslamper er i stand til å forbruke denne energien i ganske lang tid, noe som sikrer stor interesse for slike enheter. Solcelledrevet belysning brukes også i hus, hytter og vaskerom.

Typer off-grid solcellepaneler

Det finnes to typer solenergiomformere, avhengig av utformingen av selve batteriet - film og silisium. Den første typen inkluderer tynnfilmsbatterier, der omformerne er en film laget ved hjelp av en spesiell teknologi. De kalles også polymer. Slike batterier kan installeres på et hvilket som helst tilgjengelig sted, men har flere ulemper: de krever mye plass, har lav effektivitet, og selv med gjennomsnittlig overskyet synker energieffektiviteten deres med 20 prosent.

Solceller av silisiumtype er representert av monokrystallinske og polykrystallinske enheter, samt amorfe silisiumpaneler. Monokrystallinske batterier består av mange celler som inneholder silisiumomformere koblet til generell ordning og fylt med silikon. Enkel å betjene, med høy (opptil 22%) effektivitet, vanntett, lett og fleksibel, men krever direkte solstrøm for å fungere effektivt. Overskyet vær kan føre til fullstendig tap av kraftproduksjon.

Polykrystallinske batterier skiller seg fra monokrystallinske batterier i antall omformere plassert i hver celle og installert i forskjellige retninger, noe som sikrer effektiv drift selv i diffust lys. Dette er den vanligste typen batteri, som også brukes i urbane miljøer, selv om effektiviteten er noe lavere enn monokrystallinske batterier.

Amorfe silisiumstrømforsyninger, til tross for deres lave energieffektivitet - omtrent 6%, anses likevel som mer lovende. De absorberer solflux tjue ganger mer enn silisium, og er mye mer effektive på overskyede dager.

Alle disse er industrielle enheter som har sin egen – og foreløpig ikke særlig rimelige – pris. Er det mulig å montere solcellepaneler med egne hender?

Generelt prinsipp for valg og arrangement av deler til solcellepaneler

På grunn av de siste kravene til produksjon av elektrisk energi, som tar sikte på å bevege seg bort fra de tradisjonelle råvarene som brukes i produksjonen, blir temaet solenergiforsyning stadig mer praktisk betydning. Masseproduksjon av elementer for å lage ditt eget elektriske nettverk tilbyr allerede forbrukere ulike alternativer levering av autonom elektrisitet. Men kostnaden for en autonom solenergikilde er fortsatt ganske høy og utilgjengelig for masseforbrukeren.

Men dette betyr ikke at du ikke kan lage solcellepaneler med egne hender. I dette tilfellet trenger du bare å bestemme deg for metoden for å montere en slik enhet. Eller, kjøp individuelle elementer, sett dem sammen selv, eller lag alle komponentene selv.

Hva består egentlig et kraftsystem basert på å konvertere solenergi til elektrisk strøm av? Hovedelementet, men ikke det siste, er solbatteriet, hvis design ble diskutert ovenfor. Det andre elementet i kretsen er solcellebatterikontrolleren, hvis oppgave er å kontrollere ladingen batterier elektrisk strøm generert i solcellepaneler. Den neste delen av et solenergianlegg i hjemmet er et batteri av elektriske batterier, der elektrisitet er lagret. Og det siste elementet i "solenergien" elektrisk krets Det vil være en inverter som vil tillate at den resulterende lavspenningsstrømmen kan brukes til husholdningsapparater designet for 220 V.

Vurderer hvert element i et hjemmesolkraftverk separat, kan du se at hvert element kan kjøpes i et detaljhandelsnettverk, på elektroniske auksjoner osv., eller settes sammen med egne hender. Og du kan til og med lage en solcellebatterikontroller med egne hender - hvis du har visse ferdigheter og teoretisk kunnskap.

Nå angående oppgavene som er satt til vårt eget kraftverk. De er enkle og komplekse på samme tid. Deres enkelhet ligger i det faktum at solenergi brukes til spesifikke formål: belysning, oppvarming eller fullt ut å møte behovene til hjemmet. Vanskeligheten ligger i riktig beregning av nødvendig kraft og riktig utvalg av komponenter.

La oss begynne å montere solcellepanelet

Nå kan du finne mange forslag til hvordan og fra hva du kan sette sammen solcellepaneler. Det er mange måter, og du kan velge etter dine preferanser. I dette materialet De grunnleggende prinsippene som må brukes når du lager solcellepaneler med egne hender diskuteres.

Først av alt må du bestemme deg for kraften som må skaffes og bestemme ved hvilken spenning nettverket skal fungere. Det er to alternativer for solenerginettverk - med likestrøm og vekselstrøm. Vekselstrøm er mer å foretrekke på grunn av muligheten for å distribuere strømforbrukere over en betydelig avstand - mer enn 15 meter. Dette er bare for lite hus. Uten å gå dypt inn i beregninger og ta utgangspunkt i erfaringene til de som allerede bruker solenergi på dachaene sine, kan vi trygt si at på breddegradene til Moskva - og videre sørover, vil disse tallene naturligvis være høyere - en kvadratmeter solcellepaneler kan produsere opptil 120 watt i timen. Dette er hvis du bruker polykrystallinske elementer under montering. De er mer attraktive priset. Og det er fullt mulig å bestemme den totale effekten ved å legge sammen hele strømforbruket til hvert enkelt elektrisk apparat. Veldig grovt kan vi si at for en familie på 3-4 personer kreves det omtrent 300 kilowatt per måned, som kan fås fra solcellepaneler på 20 kvadratmeter. meter.

Du kan også finne beskrivelser av solcelledrevne nettverk som bruker paneler med 36 elementer. Hvert panel har en effekt på ca 65 watt. Et solcellebatteri for et landsted eller et lite privat hus kan bestå av 15 slike paneler, som er i stand til å generere opptil 5 kW per time med total elektrisk kraft, med sin egen effekt på 1 kW.

DIY solcellepaneler

Og nå om hvordan du lager et solcellebatteri. Det første du må kjøpe vil være et sett med konverteringsplater, hvor antallet avhenger av kraften til det hjemmelagde solkraftverket. For ett batteri trenger du 36 stk. Du kan bruke Solar Cells-settet, eller kjøpe skadede eller defekte celler - dette vil kun påvirke utseendet til batteriet. Hvis de fungerer, vil utgangen være nesten 19 volt. De må loddes med hensyn til utvidelse - og etterlater et gap på opptil fem millimeter mellom dem. Å bygge et solcellebatteri med egne hender krever ekstrem forsiktighet når du lodder fotografiske plater. Hvis platene ble kjøpt uten ledere, må de loddes manuelt. Prosessen er kompleks og ansvarlig. Hvis arbeidet utføres med en 60 W loddebolt, er det best å koble en enkel 100-watts lyspære i serie med den.

Solcellebatterikretsen er veldig enkel - hver plate er loddet til de andre i serie. Det er verdt å merke seg at platene er veldig skjøre, og det anbefales å lodde dem ved hjelp av en slags ramme. Ved avlodding av fotografiske plater er det også nødvendig å huske at sikkerhetsdioder må settes inn i kretsen for å forhindre utladning av fotoceller ved mørkere eller avtagende belysning. For å gjøre dette bringes bussene til panelhalvdelene ut til rekkeklemmen, og skaper et midtpunkt. Disse diodene hindrer også batterier i å lades ut om natten.

Kvaliteten på lodding er hovedkravet for feilfri drift av solcellepaneler. Før montering av underlaget skal alle loddeskjøter testes. Det anbefales å sende ut strøm ved hjelp av ledninger med små tverrsnitt. For eksempel, høyttalerkabel med silikonisolasjon. Alle ledere skal sikres med fugemasse.

Deretter må du bestemme overflaten som disse platene skal festes på. Eller rettere sagt, med materialet for fremstillingen. Det mest egnede med tanke på egenskaper og lett tilgjengelig er glass, som har maksimal lysoverføringskapasitet sammenlignet med plexiglass eller karbonat.

Neste trinn vil være å lage boksen. For dette formålet, bruk et aluminiumshjørne eller tredrager. Glass plasseres i rammen ved hjelp av fugemasse - det anbefales å fylle alle uregelmessighetene nøye. Det skal bemerkes at tetningsmassen må tørke helt for å unngå forurensning av de fotografiske platene. Deretter festes et ferdig ark med loddede fotoceller til glasset. Festemetoden kan variere, men solcellepaneler for hjemmet, som er vanlige anmeldelser, ble løst hovedsakelig med gjennomsiktig epoksyharpiks eller tetningsmasse. Hvis epoksy påføres jevnt over hele overflaten av glasset, hvoretter transdusere plasseres på det, festes tetningsmassen hovedsakelig til en dråpe i midten av hvert element.

Ulike materialer brukes til underlaget, som også er festet til tetningsmassen. Dette kan være tynne sponplater eller fiberplater. Selv om du igjen kan fylle ut epoksyharpiks. Batterikassen må være forseglet. Et gjør-det-selv-solcellebatteri laget på denne måten, hvor monteringsskjemaet ble diskutert ovenfor, vil gi 18-19 volt, og sikre lading av et 12-volts batteri.

Er det mulig å lage en solenergiomformer med egne hender?

Håndverkere med omfattende kunnskap om elektronikk kan lage solcelleceller for å omdanne solenergi til elektrisitet på egenhånd. Til dette formål brukes silisiumdioder, eller rettere sagt deres krystaller, frigjort fra deksler. Denne prosessen er arbeidskrevende, og alle bestemmer selv om de skal starte eller ikke. Du kan ta dioder som brukes i brokretser av spenningslikerettere og stabilisatorer - D226, KD202, D7, etc. Halvlederkrystallen som ligger i disse diodene, når de utsettes for sollys, blir nøyaktig den samme som en fotografisk plate. Men å komme til det uten å skade det er en ganske kompleks og møysommelig prosess.

Alle som bestemmer seg for å begynne å lage elementer for omformeren på egen hånd, bør huske følgende - hvis du klarte å forsiktig demontere og lodde et batteri bestående av bare tjue dioder av KD202-merket i henhold til en krets med 5 grupper koblet parallelt, så kan få en spenning på ca 2 V med en strøm på opptil 0, 8 Amp. Denne kraften er bare nok til å drive en liten radiomottaker, som bare har en eller to transistorer i kretsen. Men for å gjøre dem om til et fullverdig solbatteri for et sommerhus, må du prøve veldig hardt. Enorme arbeidskraft, store områder og tungvint design gjør denne aktiviteten meningsløs. Men for små enheter og dingser er dette en helt passende design som kan lages av alle som liker å drive med elektroteknikk.

Kan LED brukes til solcellepaneler?

LED-solcellen er ren fiksjon. Det er nesten umulig å sette sammen selv et lite solcellemikropanel fra LED. Eller rettere sagt, det er mulig å lage det, men er det verdt det? Ved å bruke sollys er det fullt mulig å få rundt 1,5 volt spenning over LED-en, men strømmen som genereres er veldig liten, og det kreves bare veldig sterk sol for å generere den. Og en ting til - når spenning påføres den, avgir LED-en selv strålingsenergi, det vil si at den lyser. Dette betyr at de av brødrene, som ble truffet av sollys med større intensitet, vil generere strøm, som denne LED-en selv vil forbruke. Alt er riktig og enkelt. Og det er rett og slett umulig å finne ut hvilke lysdioder som produserer og hvilke som forbruker energi. Selv om du bruker titusenvis av lysdioder – og dette er upraktisk og uøkonomisk – vil det ikke være noen fordel.

Vi varmer opp huset med solenergi

Hvis den reelle muligheten for å gi elektriske husholdningsapparater med "solstrøm" allerede er nevnt ovenfor, er det to alternativer for å varme opp et hjem med solenergi. Og for å bruke solcellepaneler til å varme opp hjemmet ditt, må du kjenne til noen av kravene som er obligatoriske for å fullføre denne oppgaven.

I det første alternativet brukes solenergi til oppvarming ved hjelp av et annet system enn det konvensjonelle elektriske nettverket. En boligvarmeenhet som bruker solenergi kalles et solsystem og består av flere enheter. Den viktigste arbeidsenheten er en vakuumsamler, som konverterer sollys til varme. Den består av mange glassrør med liten diameter hvor en væske med svært lav varmeterskel er plassert. Ved oppvarming overfører denne væsken deretter varmen til vann i en lagertank med et volum på minst 300 liter vann. Dette oppvarmede vannet tilføres deretter varmepaneler laget av tynne kobberrør, som igjen frigjør den resulterende varmen og varmer opp luften i rommet. I stedet for paneler kan du selvfølgelig bruke tradisjonelle radiatorer, men effektiviteten er mye lavere.

Solcellepaneler kan selvfølgelig også brukes til oppvarming, men i dette tilfellet må du være enig i at oppvarming av vannet i kjelen ved hjelp av varmeelementer vil kreve brorparten av energien som genereres av batteriene. Enkle utregninger Vis at det tar ca. 4 timer for en kjele å varme opp 100 liter vann til 70-80 ⁰C. I løpet av denne tiden vil en vannkjele med 2 kW varmeovner forbruke ca. 8 kW. Hvis solcellepaneler kan generere opptil 5 kW i timen i total effekt, så vil det ikke være problemer med energiforsyningen i huset. Men hvis solcellepanelene har et areal på mindre enn 10 kvadratmeter. meter, så er slike kapasiteter ikke egnet for full tilførsel av elektrisk energi.

Bruken av en vakuumsamler for oppvarming av et hus er berettiget når det er et fullverdig boligbygg. Driftsopplegget til et slikt solcelleanlegg gir varme til hele hjemmet gjennom hele året.

Og likevel fungerer det!

Til slutt er solcellepaneler, satt sammen av entusiaster med egne hender, veldig ekte strømkilder. Og hvis du bruker 12-volts batterier i kretsen med en strøm på minst 800 A/t, utstyr for å konvertere spenning fra lav til høy - omformere, samt 24 V spenningskontrollere med en driftsstrøm på opptil 50 Ampere og en enkel "avbruddsfri strømforsyning" med en strøm på opptil 150 Ampere, så får du et veldig anstendig solkraftverk, som er i stand til å dekke strømbehovet til beboere i et privat hus. Naturligvis under visse værforhold.

er solcelleomformere (solcellemoduler) som omdanner sollysets energi til elektrisitet. For å bruke husholdningsapparater i et hus som bruker et solcellebatteri, må det være ganske mange slike moduler.

Energien som genereres av én modul er ikke nok til å dekke energibehovet. Fotoelektriske omformere er koblet til hverandre med en seriekrets.

Deler som utgjør et solcellebatteri:

Solcellemoduler,kombinert til rammer Fra enheter til flere dusin solcelleelementer er kombinert i en ramme. For å gi strøm til et helt hus, trenger du flere paneler med elementer.
. Tjener til å akkumulere den mottatte energien, som deretter kan brukes i mørket.
Kontroller. Den overvåker utlading og lading av batteriet.
. Konverterer likestrøm mottatt fra solcellemoduler til vekselstrøm.

Solcellemodul (eller fotovoltaisk celle) basert på p-n prinsippet overgang, og dens struktur er veldig lik en transistor. Hvis du kutter av hetten på en transistor og peker den mot overflaten solstråler, så kan en liten elektrisk strøm bestemmes av en enhet koblet til den. Solcellemodulen fungerer etter samme prinsipp, bare overgangsflaten til solcellen er mye større.

Som mange typer transistorer er solceller laget av krystallinsk silisium.

Basert på produksjonsteknologi og materialer skilles tre typer moduler ut:

Monokrystallinsk. Produsert i form av sylindriske silisiumblokker. Fordelene med elementene er høy ytelse, kompakthet og lengste levetid.
Tynn film. Lag av en fotoelektrisk omformer sputteres på et tynt underlag. Effektiviteten til tynnfilmsmoduler er relativt lav (7-13%).
Polykrystallinsk. Smeltet silisium helles i en firkantet form, deretter kuttes det avkjølte materialet i firkantede skiver. Eksternt skiller de seg fra monokrystallinske moduler ved at kantene på hjørnene på polykrystallinske plater ikke er avskåret.

Batteri. Bly-syrebatterier er mest brukt i solcellepaneler. Et standard batteri har en spenning på 12 volt for å oppnå høyere spenning, er batteripakker satt sammen. På denne måten kan du sette sammen en enhet med en spenning på 24 og 48 volt.

Solar ladekontroller. Laderegulatoren opererer etter prinsippet om en spenningsregulator i en bil. I utgangspunktet gir 12 volt en spenning på 15 til 20 volt, og uten en kontroller kan de bli skadet av overbelastning. Når batteriet er 100 % ladet, slår kontrolleren av modulene og beskytter batteriet mot koking.

Inverter. Solcellemoduler produserer likestrøm, men for å bruke husholdningsapparater og -apparater kreves det vekselstrøm og en spenning på 220 volt. Invertere er designet for å konvertere likestrøm til vekselstrøm.

Utvalg av komponenter for produksjon

For å redusere kostnadene for en solcellestasjon, må du prøve å montere den selv. For å gjøre dette, må du kjøpe de nødvendige komponentene, noen elementer kan lages selv.

Du kan montere den selv:

rammer med fotoelektriske omformere;
ladekontroller;
spenning inverter;

De største kostnadene vil være knyttet til kjøp av selve solcellene. Deler kan bestilles fra Kina eller på eBay, dette alternativet vil være billigere.

Det er klokt å kjøpe funksjonelle omformere med skader og defekter - de blir ganske enkelt avvist av produsenten, men er ganske brukbare. Varer kan ikke kjøpes forskjellige størrelser og strøm - den maksimale strømmen til solbatteriet vil være begrenset av strømmen til det minste elementet.

For å lage en ramme med solceller trenger du:

aluminiumsprofil;
solceller (vanligvis 36 stykker for en ramme);
loddetinn og flussmiddel;
bore;
laget fester;
Silikonforseglingsmiddel;
kobber buss;
et ark av gjennomsiktig materiale (plexiglass, polykarbonat, pleksiglass);
ark av kryssfiner eller tekstolitt (plexiglass);
Schottky dioder;

Å montere omformeren selv gir mening bare hvis strømforbruket er lavt. En enkel ladekontroller er ikke så dyr, så det er liten vits i å kaste bort tid på å lage enheten.

DIY produksjonsteknologi

For å sette sammen solcellepaneler trenger du:

Design en ramme (etui).
Lodd alle solceller i en parallellkrets.
Fest solceller til rammen.
Gjør huset hermetisk forseglet - direkte eksponering av solcelleceller for atmosfærisk nedbør er uakseptabelt.
Plasser batteriet i området med størst sollys.

For å dekke energibehovet til et privat hjem, vil ikke ett solcellepanel (ramme) være nok. Basert på praksis, fra en kvadratmeter Solcellepanelet kan produsere 120 watt strøm. For normal energiforsyning til et bolighus trenger du ca 20 kvadratmeter. m. område av solceller.

Oftest er batteriene plassert på taket av huset på solsiden.

Boligmontering

Kroppen kan settes sammen av kryssfinerplater og lameller, eller av aluminiumshjørner og -plater og plexiglass (tekstolitt). Du må bestemme hvor mange elementer som skal plasseres i rammen. Det bør tas i betraktning at det kreves et gap på 3-5 mm mellom elementene, og størrelsen på rammen beregnes under hensyntagen til disse avstandene. Avstanden er nødvendig slik at platene under termisk ekspansjon ikke berører hverandre.

Montering av en struktur fra aluminiumsprofil og plexiglass:

en rektangulær ramme er laget av et aluminiumshjørne;
Hull for feste er boret i hjørnene av aluminiumskroppen;
silikonforsegling påføres på innsiden av husprofilen langs hele omkretsen;
et ark med pleksiglass (tekstolitt) er installert i rammen og presset tett mot rammen;
Monteringshjørner er plassert i hjørnene av saken ved hjelp av skruer, som sikkert fester arket med gjennomsiktig materiale i saken;
tetningsmidlet får tørke grundig;

Det er det, kroppen er klar. Før du plasserer solceller i huset, må du tørke overflaten grundig for skitt og støv.

Tilkobling av fotoceller

Når du håndterer fotoelektroniske elementer, bør du huske at de er svært skjøre og krever forsiktig håndtering. Før platene kobles sammen i en seriekjede, tørkes de først forsiktig, men forsiktig - platene må være helt rene.

Hvis fotocellene ble kjøpt med loddede ledere, forenkler dette prosessen med å koble til modulene. Men før montering, i dette tilfellet, er det nødvendig å sjekke kvaliteten på den ferdige loddingen, og hvis det er noen uregelmessigheter, eliminer dem.

Fotovoltaiske plater har kontakter på begge sider - dette er kontakter med forskjellige polariteter. Hvis lederne (bussene) ennå ikke er loddet, må du først lodde dem til kontaktene på platene, og deretter koble de solcelleelementene til hverandre.

For å lodde samleskinner til solcellemoduler trenger du:

Mål den nødvendige lengden på dekket og kutt det nødvendige antallet strimler i biter.
Tørk kontaktene på platene med alkohol.
Påfør et tynt lag med fluss på kontakten langs hele lengden av kontakten på den ene siden.
Plasser samleskinnen nøyaktig langs kontaktens lengde og flytt den oppvarmede loddebolten sakte over hele loddeflaten.
Snu platen og gjenta alle loddeoperasjoner på den andre siden.

Ikke trykk loddebolten for hardt mot platen; elementet kan sprekke. Det er også nødvendig å sjekke kvaliteten på lodding - det skal ikke være noen uregelmessigheter på forsiden av fotocellene. Hvis ujevnheter og ruhet forblir, må du forsiktig gå over kontaktsømmen med et loddebolt igjen. Du må bruke en laveffekt loddebolt.

Hva må gjøres for å koble solcelleceller riktig og nøyaktig:

Hvis du ikke har erfaring med å montere elementer, anbefales det å bruke en markeringsflate som elementene plasseres på (kryssfinerplate).
Plasser solcellepanelene strengt i henhold til merkingene. Ved merking, ikke glem å la en avstand mellom elementene være 5 mm.
Når du lodder kontaktene til platene, sørg for å overvåke polariteten. Fotocellene må være riktig montert i en seriekrets, ellers vil ikke batteriet fungere som det skal.

Mekanisk montering av paneler:

Lag markeringer for platene i kroppen.
Plasser solcellene i huset, plasser dem på pleksiglass. Fest den i rammen med silikonlim på de merkede stedene. Ikke påfør mye lim, bare en liten dråpe i midten av platen. Trykk forsiktig for ikke å skade platene Det er bedre å flytte platene inn i huset, det vil være upraktisk for en person.
Koble alle ledningene langs kantene av platene til vanlige samleskinner.

Før du forsegler panelet, må du teste kvaliteten på loddingen. Strukturen bringes forsiktig nærmere sollys og spenningen på felles samleskinnene måles. Det bør være innenfor forventede verdier.

Alternativt kan tetting gjøres som følger:

Påfør dråper Silikonforseglingsmiddel mellom platene og langs kantene på kroppen, trykk forsiktig kantene på fotocellene mot plexiglasset med fingrene. Det er nødvendig at elementene passer så tett som mulig til den gjennomsiktige basen.
Legg en liten vekt på alle kanter av elementene, for eksempel hoder fra et bilverktøysett.
La tetningsmassen tørke grundig, vil platene være sikkert festet i løpet av denne tiden.
Belegg deretter forsiktig alle skjøtene mellom platene og kantene på rammen. Det vil si at du må smøre alt i kroppen bortsett fra selve platene. Det er tillatt for fugemasse å komme på kantene av baksiden av platene.

Sluttmontering av solcellebatteriet

Installer en kontakt på siden av huset, Koble kontakten til Schottky.
Dekk utsiden av platen med en beskyttende skjerm laget av gjennomsiktig materiale. I dette tilfellet plexiglass. Strukturen må tettes og hindre at fukt trenger inn i den.
Det anbefales å behandle forsiden (plexiglass), for eksempel lakk (lakk PLASTIK-71).

Hva brukes en Schottky-diode til? Hvis lyset faller på bare en del av solcellebatteriet, og den andre delen er mørklagt, kan cellene svikte.

Dioder bidrar til å unngå strukturell feil i slike tilfeller. I dette tilfellet går strømmen tapt med 25%, men du kan ikke klare deg uten dioder - de shunter strømmen, strømmen omgår fotocellene. For å holde spenningsfallet til et minimum, er det nødvendig å bruke halvledere med lav motstand, for eksempel Schottky-dioder.

Fordeler og ulemper med et solcellebatteri

Solcellepaneler har både fordeler og ulemper. Hvis det bare var én fordel ved bruken av fotoelektriske omformere, ville hele verden ha gått over til denne typen elektrisitetsproduksjon for lenge siden.

Fordeler:

Autonomi av strømforsyningen, er det ingen avhengighet av spenningsavbrudd i det sentraliserte strømnettet.
Ingen abonnementsavgift for bruk av elektrisitet.

Feil:

Høy kostnad utstyr og elementer.
Avhengighet av sollys.
Mulighet for elementskade solcellebatteri på grunn av ugunstige værforhold (hagl, storm, orkan).

I hvilke tilfeller er det tilrådelig å bruke en solcelleinstallasjon:

Dersom objektet (hus eller hytte) ligger i stor avstand fra kraftledningen. Det kan være en hytte på landet.
Når eiendommen ligger i et sørlig solrikt område.
Når det kombineres forskjellige typer energi. For eksempel oppvarming av et privat hus ved hjelp av komfyr oppvarming og solenergi. Kostnaden for en solcellestasjon med lav effekt vil ikke være så høy, og kan være økonomisk forsvarlig i dette tilfellet.

Installasjon

Batteriet må installeres på et sted med maksimal eksponering for sollys. Panelene kan monteres på taket av huset, på en stiv eller roterende brakett.

Fronten av solcellepanelet skal vende mot sør eller sørvest i en vinkel på 40 til 60 grader. Når du installerer, må du ta hensyn til eksterne faktorer. Panelene skal ikke blokkeres av trær eller andre gjenstander, og det skal ikke komme skitt på dem.

Det er bedre å kjøpe fotoceller med mindre feil. De er også funksjonelle, bare ikke like vakre utseende. Nye elementer er svært dyre å montere et solcellebatteri vil ikke være økonomisk forsvarlig. Hvis det ikke er noe særlig hastverk, er det bedre å bestille platene på eBay, det vil koste enda mindre. Du må være forsiktig med frakt fra Kina - det er stor sannsynlighet for å motta defekte deler.
Fotoceller må kjøpes med liten margin, det er stor sannsynlighet for at de går i stykker under installasjonen, spesielt hvis det ikke er erfaring med å montere slike strukturer.
Hvis elementene ikke er brukt ennå, bør du gjemme dem på et trygt sted for å unngå brudd på skjøre deler. Ikke stable platene i store hauger - de kan sprekke.
Under den første monteringen bør du lage en mal, hvor plasseringen av platene vil bli merket før montering. Dette gjør det lettere å måle avstandene mellom elementer før lodding.
Lodding må gjøres med laveffekt loddebolt., og under ingen omstendigheter bruk kraft ved lodding.
Det er mer praktisk å bruke aluminiumshjørner for å montere saken, trekonstruksjon mindre pålitelig. Det er bedre å bruke plexiglass eller annet lignende materiale som et ark på baksiden av elementene; det er mer pålitelig enn malt kryssfiner og ser estetisk tiltalende ut.
Solcellepaneler bør plasseres på steder hvor solenergi belysning vil være maksimalt hele dagslyset.

Hus strømforsyning diagram

Den sekvensielle strømforsyningskretsen for et privat solcelledrevet hjem er som følger:

Solcellebatteri med flere paneler, som er plassert på skråningen av taket på huset, eller på en brakett. Avhengig av energiforbruk kan det være opptil 20 paneler eller flere. Batteriet produserer en likestrøm på 12 volt.
Ladekontroller. Enheten beskytter batteriene mot for tidlig utlading og begrenser også spenningen i DC-kretsen. Dermed beskytter kontrolleren batteriene mot overbelastning.
Spenningsomformer. Konverterer likestrøm til vekselstrøm, og lar dermed husholdningsapparater forbruke strøm.
Batterier. For private hus og hytter er flere batterier installert som kobler dem i serie. Server for å lagre energi. Batterienergi brukes om natten når solcellebatteriene ikke produserer strøm.
Strømmåler.

Ganske ofte i private hjem er strømforsyningssystemet supplert med en reservegenerator.

Generelt er det ikke så vanskelig å sette sammen et solcellebatteri med egne hender. Alt du trenger er visse verktøy, tålmodighet og nøyaktighet.

Det er ingen hemmelighet at solenergi tar fart hver dag. Ett problem: På grunn av de høye kostnadene til modulene har ikke alle råd til å bruke solens gaver, så håndverkerne kommer seg ut så godt de kan. Noen bestiller solceller gjennom nettbutikker og bruker dem til å lodde solcellepaneler, noen lager batterier av lysdioder og transistorer, og andre finner på mer interessante ideer som ikke krever store økonomiske investeringer.

Tross alt er det få som tror at for at solen skal fungere for deg og hjemmet ditt, trenger du ikke å installere en dyr solsystemet, du trenger bare å se deg nøye rundt. Noen ganger kan de mest vanlige tingene som kan kastes i lang tid gi betydelig hjelp og spare deg for mye penger. Et minimum av økonomiske kostnader, litt innsats, og enhetene dine begynner å forbruke gratis energi.

Varme fra aluminiumsbokser

Det er usannsynlig at det er minst én person som aldri har drukket fra aluminiumsbokser. Og som oftest kaster vi dem bare, men de kan bli flotte kildemateriale i produksjon av et solcellebatteri til hjemmet. Ja, ja, ikke bli overrasket, dette er ikke fiksjon, men et fullstendig bekreftet faktum. Den eneste avklaringen er at fra aluminiumsbokser kan du ikke lage et batteri, men en samler, det vil si ved utgangen vil du ikke motta elektrisk energi, men termisk energi, for eksempel for oppvarming av et hus, som også er veldig bra.

Å lage et slikt solcellebatteri er veldig enkelt. Alt du trenger er et antall bokser, en ramme og materiale for innglassing av manifolden. En ramme er satt sammen av treklosser eller papp, som er fylt med bokser. For å øke mengden absorbert varme anbefales det å male rammen og boksene svarte. Den resulterende strukturen er dekket med glass, korrugert polykarbonat eller plast. Hvert av disse materialene har både fordeler og ulemper. Glass er den dyreste og mest skjøre, den største ulempen med polykarbonat er den lille bredden på arket, bare 60 cm, og plast vil ikke vare mer enn 3 år. Men samtidig takler de alle forhøyede temperaturer og la sollys passere godt gjennom.

Uansett hvor merkelig denne metoden for å lage et batteri (samler) fra aluminiumsbokser kan virke for deg, viser praksis at den er ganske effektiv. Når det plasseres på sørsiden av huset, varmes et slikt hjemmelaget batteri godt opp og kan tjene som en effektiv oppvarmingsenhet. Og selv en skolegutt kan håndtere monteringen.

Detaljer om å lage et solcellepanel fra bokser i videoen:

Transistorer - generatorer av elektrisitet

Et hjemmelaget solbatteri, som ved utgangen ikke vil generere termisk energi (som i forrige avsnitt), men elektrisk energi, kan settes sammen fra vanlige transistorer. Selvfølgelig er et slikt hjemmelaget batteri ikke egnet for å drive hele huset, men det kan drive små apparater eller lade opp mobiltelefon Du kan definitivt. Jo flere transistorer du bruker, jo kraftigere solcellebatteri får du, dette må tas i betraktning.

Det første du må begynne med er å kutte forsiktig av den øverste delen av elementet slik at sollys faller uhindret på p-n-kryss. Hvis du bruker type P-transistorer, må du helle ut pulveret fra innsiden. Etter disse forberedelsene går vi direkte til monteringsprosessen. Seriekobling av elementer brukes for å øke spenningen, og parallellkobling brukes for å øke strømmen. Det anbefales å bruke tekstolitt eller organisk glass som underlag. For ikke å skade transistorkrystallen, er det bedre å ikke lodde terminalene som er egnet for den. En transistor gir en strøm fra 0,1 til 3 mA, og en blokk bestående av 4 transistorer gir en strøm fra 10 til 15 mA.

LED – lys for alle hjem

Et hjemmelaget solcellepanel laget av LED er ikke et nytt fenomen, men det kan bare gjøres som et eksperiment, fordi, som praksis viser, er spenningen den produserer for lav til å være til noen nytte. Vi har allerede skrevet mer detaljert om batterier laget av lysdioder i en av de tidligere artiklene, "Å lage et solcellebatteri fra dioder," så vi vil ikke gå for dypt inn i dette emnet. La oss bare merke oss at lysdioder i alle størrelser og farger er egnet for et slikt panel, men avhengig av fargen på lysdiodene vil deres lystransmittans avhenge.

Toppspenningsverdien på 1 LED er i gjennomsnitt 2,5 V. For å øke utgangsparametrene kobles elementene i serie/parallell, men for å oppnå god ytelse må antallet LED være ubegrenset stort. En avklaring: et slikt batteri er veldig følsomt for helningsvinkelen i forhold til solen, selv et lite avvik fra strålene kan redusere utgangsspenningen.

Batterifolie - hva er fordelen?

Som vi fant ut fra de forrige delene av artikkelen, kan et hjemmelaget solcellebatteri lages av ulike materialer, og noen av dem forbedrer effektiviteten av arbeidet. Bruk av folie til underlaget øker for eksempel reflektiviteten. Et alternativ er å lage en solfanger fra en enkel vanningsslange, en treramme og folie. Vi kobler 2 rør til slangen, og en solvarmer for Herregård klar.

Folie kan også brukes når du installerer paneler, plassere dem på overflaten av folien, du reduserer risikoen for overoppheting av batteriet, noe som bidrar til å forbedre driften og øke levetiden. Til slutt, ett råd: ikke vær redd for å eksperimentere, for en gang i tiden virket de tingene som vi ikke kan forestille oss livene våre i dag fantastiske for folk. Bare eksperimenter fører vitenskapen fremover. Og hvem vet, kanskje du kommer opp med en ny måte å lage et solcellebatteri på med egne hender.

Artikkelen er utarbeidet av Abdullina Regina

Dioder for et solcellepanel: detaljer i videoen: