Elektros tiekimas iš alternatyvių energijos šaltinių yra labai brangus. Pavyzdžiui, saulės energijos naudojimas perkant paruoštą įrangą turės išleisti nemažą pinigų sumą. Tačiau šiais laikais iš gatavų fotovoltinių elementų ar kitų improvizuotų medžiagų galima savo rankomis surinkti saulės baterijas vasarnamiui ar privačiam namui. Ir prieš pradėdami pirkti reikiamus komponentus ir projektuoti konstrukciją, turite suprasti, kas yra saulės baterija ir kaip ji veikia.

Saulės baterija: kas tai yra ir kaip ji veikia

Žmonėms, kurie pirmą kartą susiduria su šia užduotimi, iš karto kyla klausimų: „Kaip surinkti saulės bateriją? arba "Kaip pasidaryti saulės bateriją?". Tačiau ištyrus įrenginį ir jo veikimo principą, šio projekto įgyvendinimo problemos išnyksta savaime. Galų gale, dizainas ir veikimo principas yra paprasti ir neturėtų sukelti sunkumų kuriant maitinimo šaltinį namuose.

Saulės baterija (SB)- Tai saulės skleidžiamos energijos fotoelektriniai keitikliai į elektros energiją, sujungti elementų masyvo pavidalu ir uždengti apsaugine konstrukcija. Keitikliai- silicio puslaidininkiniai elementai nuolatinės srovės generavimui. Jie gaminami trijų tipų:

• Monokristalinis;
• polikristalinis;
• Amorfinė (plona plėvelė).

Prietaiso veikimo principas pagrįstas fotoelektriniu efektu. Saulės šviesa, krintanti ant fotoelementų, išmuša laisvuosius elektronus iš kiekvieno silicio plokštelės atomo paskutinės orbitos. Daugelio laisvųjų elektronų judėjimas tarp akumuliatoriaus elektrodų sukuria nuolatinę srovę. Be to, jis paverčiamas kintamąja srove, kad būtų galima elektrifikuoti namą.

Fotoelementų pasirinkimas

Prieš pradedant projektavimo darbus, norint sukurti skydą namuose, reikia pasirinkti vieną iš trijų saulės energijos keitiklių tipų. Norėdami pasirinkti tinkamus elementus, turite žinoti jų technines charakteristikas:

• Monokristalinis. Šių plokščių efektyvumas yra 12–14%. Tačiau jie yra jautrūs patenkančios šviesos kiekiui. Nedidelis debesuotumas žymiai sumažina pagaminamos elektros energijos kiekį. Tarnavimo laikas iki 30 metų.
• Polikristalinis. Šie elementai gali sukurti 7–9% efektyvumą. Tačiau jiems įtakos neturi apšvietimo kokybė ir jie gali tiekti tiek pat srovės debesuotu ir net debesuotu oru. Eksploatacijos laikas - 20 metų.
• amorfinis. Pagaminta iš lankstaus silicio. Jų efektyvumas yra apie 10%. Pagamintos elektros kiekis nemažėja dėl oro kokybės. Tačiau dėl brangios ir sudėtingos gamybos jų sunku gauti.

Norėdami patys gaminti SB, galite įsigyti B tipo keitiklių (antros klasės). Tai apima elementus su nedideliais defektais, net jei pakeisite kai kuriuos komponentus, baterijų kaina bus 2–3 kartus mažesnė už rinkos kainą, todėl sutaupysite pinigų.

Norint aprūpinti privatų namą elektros energija iš alternatyvaus energijos šaltinio, geriausiai tinka pirmieji dviejų tipų plokštės.

Svetainės parinkimas ir dizainas

Baterijas geriausia dėti pagal principą: kuo aukščiau, tuo geriau. Puiki vieta būtų namo stogas, kuris negauna šešėlio nuo medžių ar kitų pastatų. Jei lubų konstrukcija neleidžia išlaikyti įrenginio svorio, vietą reikia pasirinkti kotedžo zonoje, kuri labiausiai suvokia saulės spinduliuotę.

Surenkamos plokštės turi būti dedamos tokiu kampu, kad saulės spinduliai kuo statmeniau kristų ant silicio elementų. Idealus variantas būtų galimybė koreguoti visą instaliaciją saulės kryptimi.

Baterijos gaminimas savo rankomis

Negalėsite aprūpinti namą ar kotedžą 220 V įtampos elektros energija iš saulės baterijos, nes. tokios baterijos dydis bus didžiulis. Viena plokštė generuoja elektros srovę, kurios įtampa yra 0,5 V. Geriausias variantas yra SB, kurio vardinė įtampa yra 18 V. Pagal tai apskaičiuojamas reikiamas įrenginio fotoelementų skaičius.

Rėmo surinkimas

Visų pirma, savadarbei saulės baterijai reikia apsauginio rėmo (dėklo). Jis gali būti pagamintas iš aliuminio kampų 30x30 mm arba iš medinių strypų namuose. Naudojant metalinį profilį vienoje iš lentynų, 45 laipsnių kampu dilde nuimamas nusklembimas, o antroji lentyna nupjaunama tokiu pat kampu. Rėmo dalys, supjaustytos reikiamais matmenimis su apdirbtais galais, susukamos naudojant kvadratus iš tos pačios medžiagos. Ant gatavo rėmo ant silikono priklijuojamas apsauginis stiklas.

Plokščių litavimas

Lituojant elementus namuose, reikia žinoti, kad norint padidinti įtampą reikia jungti nuosekliai, o didinti srovės stiprumą – lygiagrečiai. Titnago plokštelės išdėliojamos ant stiklo, paliekant 5 mm tarpą iš abiejų pusių. Šis tarpas būtinas norint kompensuoti galimą elementų šiluminį plėtimąsi kaitinant. Keitikliai turi du takelius: iš vienos pusės „pliusas“, iš kitos – „minusas“. Visos dalys nuosekliai sujungtos į vieną grandinę. Tada laidininkai iš paskutinių grandinės komponentų išvedami į bendrą magistralę.

Norint išvengti savaiminio įrenginio išsikrovimo naktį ar debesuotu oru, ekspertai rekomenduoja ant kontakto iš „vidurinio“ taško sumontuoti 31DQ03 Schottky diodą arba lygiavertį.

Baigę litavimo darbus su multimetru, turite patikrinti išėjimo įtampą, kuri turėtų būti 18-19 V, kad privatus namas būtų visiškai aprūpintas elektra.

Skydelių surinkimas

Į gatavą korpusą įdedami lituoti keitikliai, tada kiekvieno silicio elemento centre užtepamas silikonas, o viršus padengiamas medienos plaušų plokštės pagrindu, kad jie būtų pritvirtinti. Po to konstrukcija uždaroma dangteliu, o visos jungtys sandarinamos sandarikliu arba silikonu. Paruošta plokštė montuojama ant laikiklio arba rėmo.

Saulės baterijos iš improvizuotų medžiagų

Be SB surinkimo iš įsigytų fotoelementų, juos galima surinkti iš improvizuotų medžiagų, kurias turi bet kuris radijo mėgėjas: tranzistorių, diodų ir folijos.

tranzistoriaus baterija

Šiems tikslams tinkamiausios dalys yra KT arba P tipo tranzistoriai, kurių viduje yra gana didelis silicio puslaidininkinis elementas, būtinas elektros gamybai. Pasiėmus reikiamą radijo komponentų skaičių, būtina nuo jų nupjauti metalinį dangtelį. Norėdami tai padaryti, turite jį pritvirtinti prie stalo ir atsargiai nupjauti viršutinę dalį metaliniu pjūklu. Viduje galite pamatyti plokštelę, kuri tarnaus kaip fotoelementas.

Tranzistorius akumuliatoriui su nupjautu dangteliu

Visos šios dalys turi tris kontaktus: bazę, emiterį ir kolektorių. Surinkdami SB, turite pasirinkti kolektoriaus sandūrą dėl didžiausio potencialų skirtumo.

Surinkimas atliekamas plokščioje plokštumoje iš bet kokios dielektrinės medžiagos. Jums reikia lituoti tranzistorius atskirose serijinėse grandinėse, o šios grandinės, savo ruožtu, yra sujungtos lygiagrečiai.

Galutinį srovės šaltinį galima apskaičiuoti pagal radijo komponentų charakteristikas. Vienas tranzistorius sukuria 0,35 V įtampą ir 0,25 μA trumpojo jungimo srovę.

Diodų baterija

Iš D223B diodų pagaminta saulės baterija išties gali tapti elektros srovės šaltiniu. Šie diodai turi aukščiausią įtampą ir yra pagaminti stikliniame dėkle, padengtame dažais. Gatavo produkto išėjimo įtampą galima nustatyti apskaičiavus, kad vienas diodas saulėje generuoja 350 mV.

1. Į indą dedame reikiamą skaičių radijo komponentų ir užpilame acetonu ar kitu tirpikliu ir paliekame kelioms valandoms.
2. Tada reikia paimti tinkamo dydžio plokštę iš nemetalinės medžiagos ir pažymėti maitinimo šaltinio komponentų litavimui.
3. Sušlapus dažus galima lengvai nubraukti.
4. Apsiginklavę multimetru, saulėje ar po lempute, nustatome teigiamą kontaktą ir jį sulenkiame. Diodai lituojami vertikaliai, nes tokioje padėtyje kristalas geriausiai generuoja elektrą iš saulės energijos. Todėl išėjime gauname maksimalią įtampą, kurią generuos saulės baterija.

Be dviejų aukščiau aprašytų metodų, maitinimo šaltinį galima surinkti iš folijos. Namų gamybos saulės baterija, pagaminta pagal toliau aprašytas žingsnis po žingsnio instrukcijas, galės gaminti elektros energiją, nors ir labai mažos galios:

1. Namų gamybai jums reikės varinės folijos, kurios plotas yra 45 kvadratiniai metrai. žr.. Atpjautas gabalas apdorojamas muiluotu tirpalu, kad pašalintų riebalus nuo paviršiaus. Taip pat patartina nusiplauti rankas, kad neliktų riebalų dėmių.
2. Nuo nupjautos plokštumos būtina nuimti apsauginę oksido plėvelę ir bet kokį kitą korozijos tipą švitriniu būdu.
3. Ant ne mažesnės kaip 1,1 kW galios elektrinės viryklės degiklio uždedamas folijos lakštas ir kaitinamas, kol susidarys raudonai oranžinės dėmės. Toliau kaitinant, susidarę oksidai paverčiami vario oksidu. Tai liudija juoda kūrinio paviršiaus spalva.
4. Susidarius oksidui, kaitinimas turi būti tęsiamas 30 minučių, kad susidarytų pakankamo storio oksido plėvelė.
5. Kepimo procesas sustoja, o lakštas atvėsta kartu su orkaite. Lėtai aušinant, varis ir oksidas vėsta skirtingu greičiu, todėl pastarąjį lengva nulupti.
6. Oksido likučiai pašalinami po tekančiu vandeniu. Tokiu atveju neįmanoma sulenkti lakšto ir mechaniškai nuplėšti smulkių gabalėlių, kad nebūtų pažeistas plonas oksido sluoksnis.
7. Antrasis lapas supjaustomas pagal pirmojo dydį.
8. Į plastikinį 2–5 litrų tūrio butelį su nupjautu kaklu reikia įdėti du folijos gabalėlius. Pritvirtinkite juos krokodilo segtukais. Jie turi būti išdėstyti taip, kad jie nesusijungtų.
9. Neigiamas gnybtas yra prijungtas prie apdorotos detalės, o teigiamas gnybtas yra prijungtas prie antrojo.
10. Į stiklainį pilamas druskos tirpalas. Jo lygis turi būti 2,5 cm žemiau viršutinio elektrodų krašto.Mišiniui paruošti 2-4 šaukštus druskos (priklausomai nuo buteliuko tūrio) ištirpinama nedideliame kiekyje vandens.

Visos saulės baterijos dėl mažos galios netinka vasarnamiui ar privačiam namui aprūpinti elektra. Bet jie gali būti radijo imtuvų maitinimo šaltinis arba įkrauti mažus elektros prietaisus.

Susiję vaizdo įrašai

Sveiki, mieli tinklaraščio skaitytojai! Mūsų XXI amžiuje viskas nuolat keičiasi. Jie ypač ryškiai matomi technologiniu aspektu. Išrandami pigesni energijos šaltiniai, visur plinta įvairūs įrenginiai, kurie turėtų palengvinti žmonių gyvenimą. Šiandien kalbėsime apie tokį dalyką kaip saulės baterija – prietaisą, kuris nėra proveržis, bet vis dėlto, kuris kasmet vis daugiau patenka į žmonių gyvenimus. Pakalbėsime apie tai, kas yra šis įrenginys, kokius privalumus ir trūkumus jis turi. Taip pat atkreipsime dėmesį į tai, kaip saulės baterija surenkama savo rankomis.

Šio straipsnio santrauka:

Saulės baterija: kas tai yra ir kaip ji veikia?

Saulės baterija – tai įrenginys, kurį sudaro tam tikras saulės elementų (fotoelementų) rinkinys, kuris saulės energiją paverčia elektra. Daugumos saulės elementų plokštės yra pagamintos iš silicio, nes ši medžiaga gerai „apdoroja“ patenkančią saulės šviesą.

Saulės baterijos veikia taip:

Fotovoltiniai silicio elementai, supakuoti į bendrą rėmą (karkasą), gauna saulės šviesą. Jie įkaista ir iš dalies sugeria gaunamą energiją. Ši energija iš karto išskiria elektronus silicio viduje, kurie specializuotais kanalais patenka į specialų kondensatorių, kuriame kaupiama ir apdorojama elektra iš nuolatinės srovės į kintamosios srovės eina į įrenginius bute/gyvenamajame name.

Šio tipo energijos privalumai ir trūkumai

Tarp privalumų yra šie:

• Mūsų Saulė yra aplinkai nekenksmingas energijos šaltinis, kuris neteršia aplinkos. Saulės baterijos į aplinką neišskiria įvairių kenksmingų atliekų.

• Saulės energija yra neišsenkanti (natūralu, kol Saulė gyva, bet tai dar milijardai metų į priekį). Iš to išplaukia, kad saulės energijos jums tikrai užtektų visam gyvenimui.

• Ateityje atlikę kompetentingą saulės kolektorių montavimą, jums nereikės jų dažnai aptarnauti. Tereikia kartą ar du per metus atlikti profilaktinį patikrinimą.

• Įspūdingas saulės baterijų tarnavimo laikas. Šis laikotarpis prasideda sulaukus 25 metų. Taip pat verta paminėti, kad net ir praėjus šiam laikui jie nepraras savo našumo.

• Saulės kolektorių įrengimą gali subsidijuoti valstybė. Pavyzdžiui, tai aktyviai vyksta Australijoje, Prancūzijoje, Izraelyje. Prancūzijoje išvis grąžinama 60% saulės baterijų kainos.

Tarp trūkumų galima išskirti šiuos dalykus:

• Kol kas saulės baterijos negali konkuruoti, pavyzdžiui, jei reikia pagaminti didelį kiekį elektros. Tai sėkmingiau naftos ir branduolinėje pramonėje.

• Elektros gamyba tiesiogiai priklauso nuo oro sąlygų. Natūralu, kad kai lauke saulėta, jūsų saulės baterijos veiks 100 % galia. Kai bus debesuota diena, šis skaičius gerokai sumažės.

• Norint pagaminti daug energijos, saulės kolektoriams reikia didelio ploto.

Kaip matote, šis energijos šaltinis vis tiek turi daugiau pliusų nei minusų, o minusai nėra tokie baisūs, kaip atrodo.

„Pasidaryk pats“ saulės baterija iš improvizuotų priemonių ir medžiagų namuose

Nepaisant to, kad gyvename moderniame ir sparčiai besivystančiame pasaulyje, saulės baterijų pirkimas ir montavimas tebėra turtingų žmonių dalis. Vieno skydo, kuris pagamins tik 100 vatų, kaina svyruoja nuo 6 iki 8 tūkstančių rublių. Neskaičiuojant to, kad teks atskirai pirkti kondensatorius, baterijas, įkrovimo valdiklį, tinklo keitiklį, keitiklį ir kitus dalykus. Tačiau jei neturite daug pinigų, bet norite pereiti prie aplinkai nekenksmingo energijos šaltinio, tuomet turime jums gerų naujienų – saulės bateriją galima surinkti ir namuose. Ir jei laikysitės visų rekomendacijų, jo efektyvumas nebus prastesnis nei komerciškai surinktos versijos. Šioje dalyje mes apsvarstysime laipsnišką surinkimą. Taip pat atkreipsime dėmesį į medžiagas, iš kurių galima surinkti saulės baterijas.

Iš diodų

Tai viena iš labiausiai biudžetinių medžiagų. Jei ruošiatės gaminti saulės bateriją savo namams iš diodų, tai atminkite, kad šių komponentų pagalba surenkamos tik nedidelės saulės baterijos, galinčios maitinti bet kokias smulkmenas. Geriausiai tinka diodai D223B. Tai sovietinio stiliaus diodai, kurie geri tuo, kad turi vitriną, dėl savo dydžio turi didelį montavimo tankį ir gražią kainą.

Nusipirkę diodus nuvalykite juos nuo dažų – tam pakanka porai valandų įdėti į acetoną. Praėjus šiam laikui, jis gali būti lengvai pašalintas iš jų.

Tada paruošiame paviršių būsimam diodų išdėstymui. Tai gali būti medinė lenta ar bet koks kitas paviršius. Jame per visą plotą reikia padaryti skylutes, tarp kurių reikia laikytis nuo 2 iki 4 mm atstumo.

Po to, kai paimame savo diodus ir įkišame juos su aliuminio uodegomis į šias skyles. Po to uodegas reikia sulenkti viena kitos atžvilgiu ir sulituoti taip, kad gaudamos saulės energiją jos paskirstytų elektrą į vieną „sistemą“.

Mūsų primityvus stiklo diodų saulės elementas yra paruoštas. Išėjime jis gali tiekti poros voltų energiją, o tai yra geras rankų darbo surinkimo rodiklis.

Iš tranzistorių

Ši parinktis jau bus rimtesnė nei diodinė, tačiau tai vis tiek yra griežto rankinio surinkimo pavyzdys.

Norint pagaminti saulės bateriją iš tranzistorių, pirmiausia reikės pačių tranzistorių. Laimei, jų galima nusipirkti beveik bet kuriame turguje ar elektronikos parduotuvėse.

Po pirkimo turėsite nupjauti tranzistoriaus dangtelį. Po dangčiu slepiasi mums svarbiausias ir reikalingiausias elementas – puslaidininkinis kristalas.

Tada įkišame juos į rėmą ir lituojame tarpusavyje, laikydamiesi „įvesties-išvesties“ normų.

Išėjime tokia baterija gali suteikti pakankamai galios darbui atlikti, pavyzdžiui, skaičiuotuvas ar maža diodinė lemputė. Vėlgi, tokia saulės baterija yra surinkta grynai pramogai ir nėra rimtas "maitinimo" elementas.

Iš aliuminio skardinių

Šis variantas jau rimtesnis nei pirmieji du. Tai taip pat neįtikėtinai pigus ir efektyvus būdas gauti energijos. Vienintelis dalykas yra tai, kad išėjime jo bus daug daugiau nei diodų ir tranzistorių variantuose, ir jis bus ne elektrinis, o terminis. Viskas, ko jums reikia, yra daugybė aliuminio skardinių ir dėklo. Medinis korpusas veikia gerai. Šiuo atveju priekinė dalis turi būti padengta organiniu stiklu. Be jo baterija neveiks efektyviai.

Prieš pradedant surinkimą, aliuminio skardines būtina nudažyti juodais dažais. Tai leis jiems gerai pritraukti saulės šviesą.

Tada, naudojant įrankius, kiekvieno stiklainio apačioje išmušamos trys skylės. Viršuje, savo ruožtu, daromas žvaigždės formos pjūvis. Laisvieji galai yra išlenkti į išorę, o tai būtina norint pagerinti šildomo oro turbulenciją.

Po šių manipuliacijų bankai sulankstomi į išilgines linijas (vamzdžius) į mūsų akumuliatoriaus korpusą.

Tada tarp vamzdžių ir sienų/galinės sienos klojamas izoliacijos sluoksnis (mineralinė vata). Tada kolektorius uždaromas skaidriu koriniu polikarbonatu.

Tai užbaigia kūrimo procesą. Paskutinis žingsnis yra sumontuoti oro ventiliatorių kaip energijos nešiklio variklį. Tokia baterija, nors ir negeneruoja elektros, gali efektyviai sušildyti gyvenamąją erdvę. Žinoma, tai nebus pilnavertis radiatorius, tačiau tokia baterija gali sušildyti nedidelį kambarį – pavyzdžiui, tai puiki galimybė dovanoti. Apie visaverčius bimetalinius šildymo radiatorius kalbėjome straipsnyje - kuriame išsamiai išnagrinėjome tokių šildymo baterijų struktūrą, jų technines charakteristikas ir palyginome gamintojus. Patariu pasidomėti.

„Pasidaryk pats“ saulės baterija – kaip pasigaminti, surinkti ir gaminti?

Nutolę nuo naminių variantų, atkreipsime dėmesį į rimtesnius dalykus. Dabar kalbėsime apie tai, kaip tinkamai surinkti ir savo rankomis pasidaryti tikrą saulės bateriją. Taip – ​​tai irgi įmanoma. Ir noriu jus patikinti – tai nebus blogiau nei įsigyti analogai.

Pradedantiesiems verta pasakyti, kad tikrų silicio plokščių, kurios būtų naudojamos pilnaverčiuose saulės elementuose, laisvoje rinkoje greičiausiai nepavyks rasti. Ir taip, jie bus brangūs. Savo saulės bateriją surinksime iš monokristalinių plokščių - pigesnis pasirinkimas, bet puikus elektros energijos generavimo požiūriu. Be to, monokristalines plokštes lengva rasti ir jos yra gana nebrangios. Jie būna įvairių dydžių. Populiariausias ir veikiantis variantas yra 3x6 colių, kuris sukuria 0,5 V ekvivalentą. Šių mums užteks. Priklausomai nuo jūsų finansų, jų galite įsigyti bent 100-200, tačiau šiandien surinksime tokį variantą, kurio užtenka maitinti mažiems akumuliatoriams, lemputėms ir kitiems smulkiems elektronikos komponentams.

Fotoelementų pasirinkimas

Kaip minėjome aukščiau, pasirinkome vieno kristalo pagrindą. Jį galite rasti bet kur. Populiariausia vieta, kur ji parduodama milžiniškais kiekiais, yra „Amazon“ ar „Ebay“ prekyvietės.

Svarbiausia atsiminti, kad ten labai lengva susidurti su nesąžiningais pardavėjais, todėl pirkite tik iš tų žmonių, kurie turi pakankamai aukštą įvertinimą. Jei pardavėjas turi gerą įvertinimą, tuomet būsite tikri, kad Jūsų plokštės Jus pasieks gerai supakuotos, nesulaužytos ir tokiu kiekiu, kokį užsisakėte.

Vietos parinkimas (orientavimo sistema), dizainas ir medžiagos

Gavę pakuotę su pagrindiniais saulės elementais, turėtumėte pasirinkti tinkamą vietą saulės masyvo įrengimui. Galų gale, jums jo reikės, kad jis veiktų 100% galia, tiesa? Šio verslo profesionalai pataria montavimą atlikti toje vietoje, kur saulės baterija bus nukreipta tiesiai žemiau dangaus zenito ir žiūrėti Vakarų-Rytų kryptimi. Tai leis jums "pagauti" saulės šviesą beveik visą dieną.

Saulės baterijos rėmo gamyba

• Pirmiausia turite pagaminti saulės baterijos pagrindą. Tai gali būti medis, plastikas arba aliuminis. Geriausiai save parodo mediena ir plastikas. Jis turėtų būti pakankamai didelis, kad tilptų visi jūsų fotoelementai iš eilės, tačiau tuo pat metu jie neturėtų kabėti visos konstrukcijos viduje.

• Surinkę saulės baterijos pagrindą, jo paviršiuje turėsite išgręžti daug skylių, kad ateityje laidai būtų sujungti į vieną sistemą.

• Beje, nepamirškite, kad visas pagrindas turi būti padengtas organiniu stiklu, kad apsaugotumėte savo elementus nuo oro sąlygų.

Litavimo elementai ir sujungimas

Kai jūsų pagrindas bus paruoštas, galite sudėti elementus ant jo paviršiaus. Padėkite fotoelementus išilgai visos konstrukcijos laidais žemyn (įdėkite juos į mūsų išgręžtas skyles).

Tada juos reikia sulituoti kartu. Internete yra daugybė schemų, pagal kurias lituojami saulės elementai. Svarbiausia yra sujungti juos į tam tikrą vieną sistemą, kad jie visi galėtų surinkti gautą energiją ir siųsti ją į kondensatorių.

Paskutinis žingsnis yra lituoti "išvesties" laidą, kuris bus prijungtas prie kondensatoriaus ir išveda į jį gautą energiją.

Montavimas

Tai paskutinis žingsnis. Įsitikinę, kad visi elementai surinkti teisingai, jie tvirtai sėdi ir neišsikabina, yra gerai padengti organiniu stiklu - galite tęsti montavimą. Kalbant apie montavimą, saulės bateriją geriau montuoti ant tvirto pagrindo. Puikiai tiks metalinis karkasas, sustiprintas statybiniais varžtais. Ant jo saulės baterijos sėdės tvirtai, nesvyruos ir nepasiduos jokioms oro sąlygoms.

Tai viskas! Kuo mes baigiame? Jei pagaminote saulės bateriją, susidedančią iš 30-50 fotoelementų, tai to visiškai pakaks greitai įkrauti mobilųjį telefoną ar uždegti nedidelę buitinę lemputę, t.y. gavote visavertį naminį įkroviklį, skirtą telefono, gatvės lempos ar nedidelio sodo žibinto baterijai įkrauti. Jei pagaminote saulės bateriją, pavyzdžiui, su 100-200 fotoelementų, tai jau galime kalbėti apie kai kurių buitinių prietaisų, pavyzdžiui, vandens šildymo katilo, „maitinimą“. Bet kokiu atveju tokia plokštė bus pigesnė nei įsigytos kolegos ir sutaupys pinigų.

Vaizdo įrašas - kaip savo rankomis pasidaryti saulės bateriją?

Šiame skyriuje pateikiamos įdomių, bet tuo pat metu paprastų namų gamybos saulės baterijų, kurias galite lengvai surinkti savo rankomis, variantų nuotraukos.

Kas geriau – pirkti ar pasigaminti saulės bateriją?

Šioje dalyje apibendrinkime viską, ką sužinojome šiame straipsnyje. Pirma, mes supratome, kaip surinkti saulės bateriją namuose. Kaip matote, „pasidaryk pats“ saulės baterija, laikantis instrukcijų, surenkama labai greitai. Žingsnis po žingsnio vykdydami įvairius vadovus, galėsite sudaryti puikias galimybes tiekti jums švarią elektrą (na, arba parinktis, skirtas mažiems elementams maitinti).

Bet vis tiek, kas geriau – pirkti ar pasigaminti saulės bateriją? Natūralu, kad geriau jį nusipirkti. Faktas yra tas, kad tie variantai, kurie gaminami pramoniniu mastu, yra sukurti taip, kad veiktų taip, kaip turėtų veikti. Rankiniu būdu surenkant saulės baterijas, dažnai galima padaryti įvairių klaidų, kurios lems, kad jos tiesiog neveiks tinkamai. Natūralu, kad pramoniniai variantai kainuoja daug pinigų, tačiau jūs gaunate kokybę ir ilgaamžiškumą.

Bet jei esate įsitikinęs savo sugebėjimais, taikydami tinkamą požiūrį, surinksite saulės bateriją, kuri bus ne blogesnė nei pramoniniai kolegos. Bet kokiu atveju ateitis yra netoli ir netrukus saulės kolektoriai galės sau leisti visus sluoksnius. Ir ten, ko gero, bus visiškai pereita prie saulės energijos naudojimo. Sėkmės!

Saulės baterija – tai įrenginys, leidžiantis gaminti elektros energiją naudojant specialius fotovoltinius elementus. Tai padeda žymiai sumažinti elektros kainą ir gauti neišsenkantį jos šaltinį. Tokią instaliaciją galima ne tik nusipirkti gatavą, bet ir padaryti savo rankomis. Privataus sektoriaus namų saulės baterijos yra puikus sprendimas norint išvengti dažnų elektros energijos tiekimo sutrikimų.

Bendra informacija

Prieš gamindami saulės bateriją namuose, turite išsamiai išstudijuoti jo struktūrą, veikimo principą, privalumus ir trūkumus. Turėdami šią informaciją galėsite pasirinkti tinkamus komponentus, kurie veiks ilgai ir bus naudingi.

Įrenginys ir veikimo principas

Visų tipų konstrukcijos veikia remiantis artimiausios žvaigždės skleidžiamos energijos pavertimu elektros energija. Tai vyksta dėl specialių fotoelementų, kurie yra sujungti į masyvą ir sudaro bendrą struktūrą. Silicio puslaidininkiniai elementai naudojami kaip energijos keitikliai.

Saulės baterijos veikimo principas:

1. Iš saulės sklindanti šviesa patenka į fotoelementus.
2. Jis išmuša laisvuosius elektronus iš paskutinių visų silicio atomų orbitų.
3. Dėl šios priežasties atsiranda daug laisvųjų elektronų, kurie pradeda greitai ir atsitiktinai judėti tarp elektrodų.
4. Šio proceso rezultatas yra nuolatinės srovės generavimas.
5. Tada jis greitai konvertuojamas į kintamąją srovę ir pristatomas į priimantį įrenginį.
6. Jis paskirsto pagamintą elektros energiją visame name.

Privalumai ir trūkumai

„Pasidaryk pats“ saulės baterijos turi daug pranašumų, palyginti su gamykliniu dizainu ir kitais energijos šaltiniais. Dėl šios priežasties įrenginiai sparčiai populiarėja ir yra naudojami visame pasaulyje.

Tarp teigiamų saulės baterijų aspektų reikėtų pabrėžti šiuos dalykus:

Nepaisant daugybės privalumų, saulės baterijos turi ir trūkumų. Į juos reikia atsižvelgti prieš pradedant gaminti konstrukciją ir ją montuoti.

Trūkumai apima šiuos dalykus:

Kad gatava konstrukcija kokybiškai atliktų savo funkcijas ir aprūpintų žmones pakankamu kiekiu elektros, būtina ją tinkamai pagaminti. Norėdami tai padaryti, turite atsižvelgti į daugelį veiksnių ir pasirinkti tik aukštos kokybės medžiagas.

Pirminiai reikalavimai

Prieš gamindami saulės bateriją savo rankomis, turite atlikti keletą parengiamųjų priemonių ir atidžiai išnagrinėti visus įrenginiui keliamus reikalavimus. Tai padės tinkamai įdiegti ir supaprastins diegimo procesą.

Kad saulės baterija veiktų maksimaliu potencialu, turi būti įvykdyti šie reikalavimai:

Medžiagos ir įrankiai

Svarbiausios įrenginio dalys yra fotoelementai. Gamintojai pirkėjams siūlo tik 2 savo rūšis: monokristalinį (efektyvumas iki 13%) ir polikristalinį silicį (efektyvumas iki 9%).

Pirmasis variantas tinkamas dirbti tik saulėtu oru, o antrasis – bet kokiu. Laidininkai yra kiti svarbūs dizaino elementai. Jie naudojami fotoelementams sujungti vienas su kitu.

Skirtas plokščių gamybai Jums reikės šių medžiagų ir įrankių:

Procedūra

Norėdami savo rankomis pasigaminti saulės baterijas namuose, turite laikytis veiksmų sekos. Tik tokiu atveju galite išvengti klaidų ir pasiekti norimą rezultatą.

Plokštės gamybos procesas yra paprastas ir susideda iš šių žingsnių:

1. Paimamas poli- arba vieno kristalo saulės elementų rinkinys ir dalys surenkamos į bendrą dizainą. Jų skaičius nustatomas pagal namo savininkų reikalavimus.
2. Ant fotoelementų dedami kontūrai, iš skardos suformuoti lituojami laidininkai. Ši operacija atliekama ant plokščio stiklo paviršiaus, naudojant lituoklį.
3. Pagal iš anksto paruoštą elektros grandinę visos ląstelės yra sujungtos viena su kita. Tokiu atveju turi būti prijungti šunto diodai. Idealus variantas saulės kolektoriui būtų naudoti Schottky diodus, kad skydas neišsikrautų naktį.
4. Ląstelės struktūra perkeliama į atvirą erdvę ir patikrinama jos veikimas. Jei nėra problemų, galite pradėti montuoti rėmą.
5. Šiems tikslams naudojami specialūs aliuminio kampai, kurie aparatūros pagalba tvirtinami prie kėbulo elementų.
6. Ant vidinių bėgių dalių užtepamas plonas silikoninio sandariklio sluoksnis ir tolygiai paskirstomas.
7. Ant jo uždedamas organinio stiklo arba polikarbonato lakštas ir tvirtai prispaudžiamas prie rėmo kontūro.
8. Dizainas paliekamas keletą valandų, kad silikoninis sandariklis visiškai išdžiūtų.
9. Kai tik šis procesas bus baigtas, permatomas lakštas papildomai pritvirtinamas prie korpuso aparatūros pagalba.
10. Parinkti fotoelementai su laidininkais dedami palei visą vidinę gauto paviršiaus dalį. Svarbu palikti nedidelį atstumą (apie 5 milimetrus) tarp gretimų langelių. Norėdami supaprastinti šią procedūrą, galite iš anksto pritaikyti reikiamą žymėjimą.
11. Sumontuotos ląstelės tvirtai pritvirtinamos prie rėmo naudojant montavimo silikoną, o skydas yra visiškai sandarus. Visa tai padės pailginti saulės baterijos tarnavimo laiką.
12. Produktas paliekamas išdžiūti užteptą mišinį ir įgauna galutinę formą.

Gaminiai iš improvizuotų medžiagų

Saulės bateriją galima surinkti ne tik iš brangių medžiagų, bet ir iš improvizuotų. Užbaigtas dizainas, nors ir bus mažiau efektyvus, sutaupys šiek tiek elektros energijos.

Tai vienas iš paprasčiausių ir prieinamiausių variantų, kaip pasigaminti naminę saulės bateriją. Prietaisas bus pagrįstas žemos įtampos diodais, kurie gaminami stikliniame dėkle.

Baterija pagaminta laikantis šios veiksmų sekos:

vario folija

Jei jums reikia gauti nedidelį kiekį elektros energijos, galite pagaminti saulės bateriją iš įprastos folijos.

Baigta konstrukcija turės mažą galią, todėl ji gali būti naudojama tik mažiems įrenginiams maitinti.

Žingsnis po žingsnio instrukcija:

alaus skardinės

Šis paprastas akumuliatoriaus gamybos būdas nereikalauja didelių finansinių išlaidų. Su juo galite gauti nedidelį kiekį elektros energijos, o tai šiek tiek sumažins išlaidas.

Procedūra:

Savarankiškai pagaminta saulės baterija yra nuostabus įrenginys, leidžiantis sumažinti energijos sąnaudas. Tinkamai pagaminę ir laikydamiesi visų rekomendacijų, galite pagaminti kokybišką gaminį, kuris veiks daugelį metų.

Kam mokėti daug pinigų (arba iš viso pinigų) už programą, kuri parodo, kaip pasidaryti saulės bateriją, kai tą patį galite gauti nemokamai?

Aš jums pasakysiu, kaip pasidaryti saulės bateriją, kurios kaina bus perpus mažesnė nei įsigyto analogo. Tokios sistemos gaminamos iš vietinėse techninės įrangos parduotuvėse ir elektronikos parduotuvėse parduodamų medžiagų. Medžiagų taip pat galite nusipirkti internetu. Laikas rinkti saulės šviesą ir padaryti be elektros energijos!

1 veiksmas: kaip viskas prasidėjo

Stebėjau, kad mano sąskaitos už elektrą auga kiekvienais metais, nes šiuolaikiniai prietaisai nuolat veikia budėjimo režimu. Ir tai ne tik kenkia aplinkai, bet ir kenkia mano banko sąskaitai, nes iš tikrųjų moku „už nieką“. Negalėjau nuolat išjungti įrenginių iš tinklo, nes tai apsunkino jų naudojimą ir užtruko nuolatiniams nustatymams. Pamažu pradėjau ieškoti atsinaujinančių energijos šaltinių, kad galėčiau kompensuoti nereikalingas išlaidas. nebuvo išeitis, gyvenu labai ramioje vietoje be vėjo. Hidroelektrinė taip pat netinka, nes gyvenu lygioje vietoje, kurioje praktiškai nėra upių. Todėl saulės energija man pasirodė sėkmingiausias pasirinkimas.

Paruoštų saulės sistemų kaina yra tiesiog milžiniška, tokia instaliacija neatsipirks net per 20 nuolatinio veikimo metų. Bandžiau laimėti vieną iš valstybės dotacijų tokiai sistemai, bet jų labai mažai, o savo negavau. Bet tai neprivertė manęs atsisakyti tikslo, nors ir nenorėjau mokėti tiek pinigų už sistemą. Logiškas sprendimas buvo tai padaryti pačiam. Taip, jūs perskaitėte teisingai, aš norėjau sukurti savo saulės sistemą. Dabar galiu tvirtai pasakyti, kad tai visiškai įmanoma, visos medžiagos yra vietinėse parduotuvėse arba internete. Nesu technikos genijus ir neturiu didelės patirties dirbant su elektra, tiesiog išstudijavau saulės baterijų dizainą, iš ko jos pagamintos, kaip galima savo rankomis surinkti saulės sistemą. Rezultatas – ši meistriškumo klasė.

2 veiksmas: pradėkite

Vienai panelei jums reikės:

28 saulės elementai, kurių didžiausia galia 3,1 W
- 2 stiklo lakštai
- 6A blokavimo diodas
- 24 m 2 mm pločio juostos vielos
- 2 m juostos viela 5 mm pločio
- srautas
- jungiamoji dėžutė
- terminalo blokas
- lydmetalis
- 1 m termiškai susitraukiantis vamzdelis
- 100% silikono sandariklis
- kryžiai plytelėms
- 2 aliuminio kampai

Be to, jums reikės montavimo medžiagų. Bendra vienos plokštės kaina buvo 211,36 euro. Pateikiau reikiamų medžiagų sąrašą ond skydeliui, o projekte numatyti du, vienas inverteris ir prietaisas gamybai matuoti. Iš viso medžiagų kaina – 441,72 euro arba 20 778 rubliai.

Netrukus suplanavęs tinkamas medžiagas internete radau saulės baterijas. Surinkęs informaciją iš įvairių šaltinių, sudariau laidų schemą ir vietinėje parduotuvėje įsigijau įprastą stiklą. Įrankius taip pat pirko vietoje.

Montavimo medžiagų, tokių kaip laidai, montavimo dėžė, varžtai, tvirtinimo kronšteinai, nepirkau, nes visa tai jau rinko dulkes pastogėje.

3 žingsnis: gamybos procesas

Saulės elementus litavau pagal laidų schemą grupėmis. Tai susumavo visų elementų įtampą, kad būtų pasiektas norimas išėjimas (didžiausias įmanomas). Aš padariau skydelį iš 28 langelių (4 eilutės iš 7 elementų). Tokio išdėstymo ir dydžio plokštė puikiai tinka mano sode. Dėl to gavau 28x0,5V = 14V (teoriškai). Srovės stiprumo dar nežinojau, nes šiam eksperimentui nusipirkau nebrangius B klasės elementus (tik išsaugojau).

Kai baigiau lituoti elementus, jie visi buvo apversti (nes litavau iš galo). Ant kiekvienos plokštės lašinau silikono ir priklijavau ant 4 mm stiklo lakšto (šis lakštas bus plokštės nugarėlė).

Leidžiau išdžiūti, kad silikonas pakankamai išgaruotų (tikrai svarbu, kad visi papildomi dūmai išeitų, nes jie reaguoja su litu ant baterijų).

Tada apverčiau stiklo lakštą ir tarp sekcijų įkišau nedidelius plytelių kryželius (dažniausiai naudojami klojant plyteles ant sienų, kad išliktų vienodas tarpas iš visų pusių). Tai dariau tam, kad kartu su antruoju stiklo lakštu visa konstrukcija būtų tankesnė ir patvaresnė. Padėjus kryželius, stiklo lakšto kraštus aptepiau silikono sluoksniu maždaug 3 cm atstumu nuo krašto (šio krašto mums reikia įdėjimui kituose žingsniuose).

Tada ant elementų uždėjau kitą stiklo lakštą, kad saulės elementai dabar būtų įterpti tarp dviejų 4 mm storio stiklo lakštų (galima sakyti, aš stiklinau elementus, toks buvo mano paprastas planas).

4 žingsnis: išgarinimas

Visą struktūrą palikau džiūti bent parai. Kuo ilgiau tuo geriau. Tarp dviejų stiklo lakštų kraštuose buvo tuščia erdvė. Šią vietą užpildžiau sandarikliu. Celes užsandarinau dviem silikono sluoksniais, o jei viename iš jų slėgis nėra, antrasis patikimai apsaugos viduje esančias baterijas. Užtepus antrą sluoksnį, palikau struktūrą džiūti dar 3 dienas. Kai silikonas visiškai išdžiūvo, pagaminau aliuminio profilio rėmą, kad apsaugotų skydo stiklinį korpusą.

5 veiksmas: galinė dėžutė

Galinėje skydelio pusėje padariau montavimo dėžutę su gnybtų bloku. Vienoje bloko pusėje yra +, o kitoje pusėje bus laidas į keitiklį. Galinėje dėžutėje tarp + nuo skydelio iki +, einančio į keitiklį, taip pat yra diodas, kuris neleidžia elektrai tekėti į skydą, kai skydas negamina elektros (pvz., naktį).

6 veiksmas: keitiklis

Susisiekiau su saulės baterijų pardavėju, kad užsisakyčiau tinkamą keitiklį. Man reikia mažo inverterio (su savo sistema gaminsiu nedidelį kiekį elektros energijos). Aš paėmiau OK-4 keitiklį, skirtą 24 - 50 V, 100 W max. Tai buvo mažiausias inverteris. Pasirodo, vienos panelės neužteks, nes ji išduoda daugiausiai 14V. Reikėjo antro skydelio, o iš viso gausiu 28V, kurių užteks inverteriui. Atsižvelgiant į tai, kad tai nėra stipri srovė, dviejų plokščių negali pakakti. Ir aš padariau trečią skydelį, kuris pasiekė nuolat aukštą našumą.

Žinau, kad šio keitiklio maksimali galia yra 100 vatų, o mano trys skydai veiks daugiau (135 vatai), tačiau keitiklis panaikins tą maksimalią plokščių galią. Viskas, kas viršija leistiną galią, bus išleista šilumos pavidalu. Taip, aš žinau, ką tu galvoji: eikvoju elektrą. Tai tiesa, tačiau toks biustas bus tik šviesiausiomis valandomis, vos kelias valandas per dieną. Didžiąją dienos dalį plokštės negauna pakankamai šviesos, kad generuotų daugiau nei 100 vatų. Bet su tokia konstrukcija aš nuolat išgaunu pakankamai elektros energijos – nuo ​​saulėtekio iki saulėlydžio vien dėl to, kad inverteris gali veikti esant žemai įtampai. Visą dieną gaunu daug daugiau elektros energijos tiekdamas plokštes, nei prarandu maksimalią pjovimo galią zenito valandomis.

7 veiksmas: skaičiai ir faktai

Mano OK-4 keitiklis neturėjo įmontuoto išėjimo ekrano, todėl man reikėjo atskiro skaitiklio.

Na, vėlgi, aš nenorėjau skirti daug pinigų šiam įrenginiui. Vietinėje parduotuvėje įsigijau kaip tik tokį modelį - ELRO M12 Power Calculator, kuris skirtas buitinės technikos elektros sąnaudoms skaičiuoti, bet puikiai tinka skaičiuojant saulės elektros generaciją (ši skaičiuoklė veikia abiem būdais, gali tiek paima, tiek atiduoda elektrą į tinklą) .

Ir šis skaičiuotuvas jungiamas tiesiai į lizdą be itin sudėtingų laidų (tik tai, ko jums reikia).

Kiekvienas saulės elementas išskiria 0,5 V x 6 A = 3 W, tačiau tai yra didžiausia galia idealiomis sąlygomis. Visame skydelyje ši maksimali galia yra 28 elementai x 3 W = 84 W.

Bet iš patirties žinau, kad tai labai optimistiški skaičiai, kurie realybėje dažniausiai būna 20% mažesni. Taigi realiame gyvenime tikiuosi maždaug 67 W našumo.

Mano skydelis nėra tiksliai išdėstytas saulėje, bet šiuo metu tai nėra taip svarbu. Plokštės yra 10 laipsnių kampu (vietoj 35), o ne tiksliai į pietus.

Bet tai laikina sąranka, tiesiog noriu pamatyti, kaip jie veikia realiomis sąlygomis esant šaltai oro temperatūrai, daug lietaus ir ūkanotai saulei.

Artimiausiu metu sutvarkysiu instaliaciją.

Atsižvelgiant į visus veiksnius, plokštės gamina 15V x 3A = 45W, jei maksimaliai išnaudojama elemento įtampa.
Amperą galima padidinti pakreipiant plokštes labiau link saulės, tačiau šiuo metu tai neįmanoma ten, kur jas padėjau.

8 veiksmas: našumas

Angliavandeniliai buvo ir išlieka pagrindiniu energijos šaltiniu, tačiau žmonija vis dažniau atsigręžia į atsinaujinančius ir aplinką tausojančius išteklius. Tai padidino susidomėjimą saulės baterijomis ir generatoriais.

Tačiau daugelis nedrįsta įsirengti saulės sistemos dėl didelių komplekso sutvarkymo išlaidų. Galite sumažinti produktų kainą, jei patys imsitės jų kūrimo. Abejojate savo sugebėjimais?

Mes jums pasakysime, kaip savo rankomis pasigaminti saulės bateriją naudojant turimus komponentus. Straipsnyje rasite visą reikalingą informaciją norint atlikti saulės sistemos skaičiavimą, parinkti komplekso komponentus, surinkti ir sumontuoti fotoplokštę.

Remiantis statistika, suaugęs žmogus kasdien naudoja apie dešimtį skirtingų tinkle veikiančių įrenginių. Nors elektra laikoma santykinai ekologišku energijos šaltiniu, tai yra iliuzija, nes naudojami aplinką teršiantys ištekliai.

Kokie priedai reikalingi ir kur juos įsigyti

Pagrindinė detalė – saulės fotopanelis. Silicio plokštelės dažniausiai perkamos internetu su pristatymu iš Kinijos ar JAV. Taip yra dėl didelės vietinės gamybos komponentų kainos.

Buitinių plokščių kaina yra tokia didelė, kad pelningiau užsisakyti „Ebay“. Kalbant apie santuoką, 100 lėkščių tik 2–4 yra netinkami naudoti. Jei užsisakote kiniškas lėkštes, rizika yra didesnė, nes. kokybė palieka daug norimų rezultatų. Privalumas tik kainoje.

Užbaigtą skydelį naudoti daug patogiau, bet ir tris kartus brangiau, todėl geriau susimąstyti ieškant komponentų ir pačiam surinkti įrenginį

Kitus komponentus galima įsigyti bet kurioje elektros prekių parduotuvėje. Taip pat reikės alavo litavimo, rėmelio, stiklo, plėvelės, juostos ir žymėjimo pieštuko.

Vaizdų galerija