Слънцето като източник на безплатна енергия: правим слънчева батерия със собствените си ръце. Изработване на слънчева батерия за вашия дом със собствените си ръце DIY слънчеви панели за вашия дом

Преди да създаде, авторът прочете много за използването на възобновяема алтернативна енергия и най-вече беше привлечен от използването на слънчева енергия с помощта на слънчеви панели, тъй като методът е най-простият и панелите не изискват специална поддръжка по време на работа. Единственият недостатък беше, че цената на фабричните модели слънчеви панели е доста висока. Затова авторът решава да ги направи сам.

Нека разгледаме основните етапи на моделиране и създаване на слънчеви панели.

Авторът поръча основните елементи за създаване на слънчеви панели чрез eBay. Основният набор от елементи излезе на цена от около 100 долара, а епоксидната смола, която вече беше поръчана от компанията в Санкт Петербург, излезе на цена от 1300 рубли за килограм. Очилата, на които беше закрепено всичко, излизаха по 350 рубли.

Основната цел на автора беше да създаде висококачествени слънчеви панели у дома, които да изглеждат нормално и да издържат много дълго време. Именно поради тази причина авторът не спести от оптична епоксидна смола и от самите елементи.

Така изглеждаше комплект от всички основни елементи за сглобяване на соларен панел. В комплект с основния комплект имаше и гуми и молив с флюс, които ще са необходими в процеса на запояване на елементите:

И ето снимка на тази много специална оптична супер-прозрачна епоксидна смола:

За да тества прозрачната епоксидна смола, както и скоростта на нейното втвърдяване, авторът първо я приложи само върху един елемент. Екранната снимка по-долу показва резултата от това действие.

В резултат на това прозрачността се оказа идеална и цената на епоксидната смола беше напълно оправдана.

Вдъхновен от толкова висококачествен резултат, авторът продължи да сглобява всички елементи в слънчев панел.
Но преди запояване на основните елементи беше решено да се направи основа, върху която да бъдат закрепени тези елементи, така че по време на процеса на запояване вече е възможно да се съсредоточи върху определени размери на бъдещия панел.

От ъгъла е направена алуминиева рамка. След това авторът нанесе слой силиконов уплътнител и монтира стъклото. Резултатът е херметична рамка за фотоклетките на бъдещия слънчев панел.

Докато рамката изсъхна, авторът пристъпи към запояване на елементите.

Приготвени са 250 грама епоксидна смола, която авторът нанася върху стъклото на равномерен слой по цялата повърхност. Още в тази смола монтирах всичките 36 елемента в реда на редове, след което ги запоявах заедно.

На този етап възникна първият проблем, който авторът не забеляза веднага. Самите елементи се оказаха не напълно плоски, а леко извити към ръбовете, така че за да ги прикрепите надеждно със смола към стъклото, трябваше внимателно да натиснете с тежки предмети и да изчакате да залепнат, този процес отне доста много усилия, тъй като самите елементи за слънчевия панел са много крехки ... Именно поради тази причина авторът реши да запоява елементите директно вътре в рамката, а не предварително. Действително, при прехвърляне на вече заварена структура от елементи върху стъкло, рискът от повреда на заварените елементи се увеличава многократно. Освен това закрепването на елементите към стъклото преди запояване осигурява редица предимства по отношение на естетическия вид на самия панел. Благодарение на този подход под елементите не останаха въздушни мехурчета и в резултат цялата конструкция изглеждаше монолитна.

Ето снимка на вече сглобените панели:

След това той продължи да тества слънчевия панел. За да направи това, той го постави с фотоклетки на слънчева светлина и измери тока на късо съединение, чиято сила е 3,6 A. Именно тази цифра беше посочена в характеристиките на елементите и следователно панелът беше сглобен правилно и функционира в пълен обем.

По-долу е снимка на гърба на слънчевия панел. Както можете да видите, всички елементи са защитени от природни явления на външната среда (дъжд, сняг, вятър, кал), което гарантира дълъг експлоатационен живот.

Панелите издържат дори на този вид градушка:

Комфортът на живеене в къщи и апартаменти на съвременния човек през годините изисква все повече електричество. Но в съвременните условия цената на всяка единица електроенергия непрекъснато нараства, което съответно се отразява на разходите. Ето защо въпросът за преминаване към алтернативни източници на електроенергия е най-належащ. Един от начините за осигуряване на независимост при получаване на електроенергия е възможността за използване на слънчеви панели за тези цели за дома.

Ефективна алтернатива или често срещано погрешно схващане?

Говоренето за автономно захранване на домакински уреди и осветление в домовете, използващи слънчева енергия, се води от средата на миналия век. Развитието на технологиите и общият напредък направиха възможно тази технология да се доближи до обикновения потребител. Твърдението, че използването на слънчеви панели за дома би било доста ефективен начин за замяна на традиционните енергийни мрежи, може да се счита за безспорно, ако не и няколко значими „но“.

Основното изискване за ефективно използване на хелиевите батерии е количеството слънчева енергия. Устройството за слънчева батерия ви позволява ефективно да използвате енергията на нашето осветително тяло само в региони, където е слънчево през по-голямата част от годината. Необходимо е да се вземе предвид и географската ширина, на която са монтирани слънчевите панели – колкото по-висока е географската ширина, толкова по-малко мощност има слънчевият лъч. В идеалния случай може да се постигне ефективност от около 40%. Но това е идеално, но на практика всичко е малко по-различно.

Следващият момент, на който си струва да се обърне внимание, е необходимостта от използване на достатъчно големи площи за монтиране на автономни слънчеви панели. Ако батериите се планират да бъдат поставени в лятна вила, селска къща, вила, тогава няма да има проблеми, но тези, които живеят в жилищни сгради, ще трябва да помислят сериозно за това.

Слънчева батерия - какво е това?

Дизайнът на слънчевите клетки се основава на способността на фотоволтаичните клетки да преобразуват слънчевата енергия в електричество. Свързани в обща система, тези преобразуватели създават многоклетъчно поле, всяка клетка от което под въздействието на слънчевата енергия се превръща в източник на електрически ток, който след това се натрупва в специални устройства – батерии. Разбира се, колкото по-голямо е полето, толкова по-висока е мощността на такова устройство. Тоест, колкото повече слънчеви клетки съдържа, толкова повече електроенергия може да генерира.

Но това не означава, че само огромни площи, където могат да се монтират слънчеви панели, могат да осигурят необходимото електричество. Има много джаджи, които имат способността да работят не само от обичайните автономни източници на енергия - батерии, акумулатори - но също така използват енергията на слънцето. В дизайна на такива устройства са монтирани преносими слънчеви батерии, което прави възможно както презареждането на устройството, така и автономната работа. Например обикновен джобен калкулатор: при слънчево време, като го поставите на масата, можете да осигурите презареждане на батерията, което удължава експлоатационния й живот с много години. Има много различни устройства, където се използват такива батерии: това са химикалки с фенерчета, фенерчета с ключодържатели и др.

В летните вили и крайградските райони наскоро стана модерно да се използват слънчеви фенерчета за осветление. Икономичен и неусложнен уред, осигурява осветление по градински пътеки, на тераси и на всички необходими места, като използва електричеството, натрупано през деня, когато грее слънце. Икономичните лампи за осветление са в състояние да консумират тази енергия за доста дълго време, което осигурява голям интерес към такива устройства. Слънчевото осветление се използва и в домове, вили и помощни помещения.

Видове автономни слънчеви панели

Има два вида преобразуватели на слънчева енергия, поради дизайна на самата батерия – филмови и силициеви. Първият тип включва тънкослойни батерии, в които преобразувателите са филм, изработен по специална технология. Наричат се още полимерни. Такива батерии могат да се монтират на всяко достъпно място, но имат няколко недостатъка: нуждаят се от много място, ниска ефективност и дори при средна облачност, енергийната им ефективност пада с 20 процента.

Слънчевите клетки тип силиций са представени от монокристални и поликристални устройства, както и аморфни силициеви панели. Монокристалните батерии се състоят от множество клетки, в които са вградени силициеви преобразуватели, свързани в обща верига и пълни със силикон. Лесен за работа, с висока (до 22%) ефективност, водоустойчив, лек и гъвкав, но изисква пряка слънчева светлина за ефективна работа. Облачното време може да доведе до пълно спиране на тока.

Поликристалните батерии се различават от монокристалните по броя на преобразувателите, поставени във всяка клетка и монтирани в различни посоки, което гарантира ефективната им работа дори при разсеяна светлина. Това е най-разпространеният тип батерии, които се използват и в градска среда, въпреки че ефективността им е малко по-ниска от тази на монокристалните.

Аморфните силициеви захранвания, въпреки ниската им енергийна ефективност - около 6%, все пак се считат за по-перспективни. Те абсорбират двадесет пъти повече слънчев поток от силиция и са много по-ефективни в облачни дни.

Всичко това са индустриални устройства, които имат собствена - и в момента не много демократична - цена. Възможно ли е да сглобите слънчеви панели със собствените си ръце?

Общ принцип на избор и подреждане на части за слънчеви панели

Във връзка с най-новите изисквания за производство на електрическа енергия, които са насочени към преминаване от традиционни суровини, използвани при производството му, темата за слънчевите захранвания става все по-практична. Масовото производство на елементи за създаване на собствена електрическа мрежа вече предлага на потребителя различни възможности за осигуряване на автономно електричество. Но цената на автономния източник на слънчева енергия все още е доста висока и не е достъпна за масовия потребител.

Но това не означава, че не можете да направите слънчеви панели със собствените си ръце. В този случай просто трябва да вземете решение за метода на сглобяване на такова устройство. Или, придобивайки отделни елементи, ги сглобете сами или направете всички съставни части със собствените си ръце.

От какво всъщност се състои енергийната система, базирана на преобразуване на слънчевата енергия в електрически ток? Основният, но не на последно място от неговите елементи, е слънчевата батерия, чийто дизайн беше разгледан по-горе. Вторият елемент във веригата е контролерът на слънчевата батерия, чиято задача е да контролира зареждането на батериите с електрическия ток, получен в соларните клетки. Следващата част от домашна слънчева електроцентрала е батерия от електрически акумулатори, която съхранява електричество. И последният елемент от "слънчевата" електрическа верига ще бъде инвертор, който позволява на полученото електричество с ниско напрежение да се използва за домакински уреди, проектирани за 220 V.

Разглеждайки всеки елемент от домашна слънчева електроцентрала поотделно, можете да видите, че всеки елемент може да бъде закупен в търговска мрежа, на електронни търгове и т.н., или сглобен със собствените си ръце. И дори контролер на слънчева батерия може да бъде направен със собствените си ръце - ако имате определени умения и теоретични познания.

Сега по отношение на поставените задачи пред собствената ни електроцентрала. Те са прости и сложни едновременно. Тяхната простота е, че слънчевата енергия се използва за конкретни цели: осветление, отопление или пълно задоволяване на нуждите на дома. Трудността се крие в правилното изчисляване на необходимата мощност и подходящия избор на съставни части.

Първи стъпки за сглобяване на слънчевия панел

Сега можете да намерите много предложения как и от какво можете да сглобите слънчеви панели. Има много начини и можете да изберете според вашите предпочитания. Този материал обсъжда основните принципи, които трябва да се използват, когато правите слънчеви панели със собствените си ръце.

На първо място, трябва да решите каква мощност трябва да получите и да решите при какво напрежение ще работи мрежата. Има два варианта за слънчеви мрежи - DC и AC. Променливият ток е по-предпочитан поради възможността за разделяне на консуматорите на електроенергия на значително разстояние - повече от 15 метра. Това е точно за малка къща. Без да навлизаме дълбоко в изчисленията и изхождайки от опита на тези, които вече използват слънчева енергия в своите дачи, можем уверено да кажем, че на географските ширини на Москва - и отивайки по-на юг, тези показатели, разбира се, ще бъдат по-високи - един квадрат метър слънчеви панели могат да произвеждат до 120 вата на час. Това е, ако по време на монтажа се използват поликристални елементи. Те са по-атрактивни като цена. А общата мощност е доста реалистична да се определи чрез сумиране на цялата консумация на енергия на всеки отделен електрически уред. Може да се каже много грубо, че за семейство от 3-4 души са необходими около 300 киловата на месец, които могат да се получат от слънчеви панели от 20 кв. метра.

Можете също да намерите описания на слънчеви мрежи, използващи 36-клетъчни панели. Всеки един от панелите има мощност от около 65 вата. Соларна батерия за лятна вила или малка частна къща може да се състои от 15 такива панела, които са в състояние да генерират до 5 kW на час обща електрическа мощност, като имат собствена мощност от 1 kW.

Направи си сам слънчеви панели

И сега за това как да направите слънчев панел. Първото нещо, което ще трябва да закупите, ще бъде комплект от плочи за преобразуване, чийто брой зависи от мощността на домашната слънчева електроцентрала. Една батерия ще се нуждае от 36 броя. Можете да използвате комплект слънчеви клетки, както и да закупите повредени или дефектни клетки - това ще се отрази само на външния вид на батерията. Ако са работници, тогава изходът ще бъде почти 19 волта. Те трябва да бъдат запоени, като се вземе предвид разширението - оставяйки празнина до пет милиметра между тях. Устройството за слънчева батерия "Направи си сам" изисква изключително внимание при запояване на фотографски плаки. Ако плочите са закупени без проводници, тогава те трябва да бъдат запоени на ръка. Процесът е сложен и отговорен. Ако работата се извършва с поялник от 60 W, най-добре е да свържете последователно обикновена крушка от сто вата.

Схемата на слънчевия панел е много проста - всяка плоча е запоена с останалите последователно. Струва си да се отбележи, че плочите са много крехки и е препоръчително да ги запоявате с помощта на някаква рамка. При разпояване на фотографски плочи е необходимо също така да запомните, че в веригата трябва да се поставят предпазни диоди, за да се предотврати разреждането на фотоклетки, когато осветеността е по-тъмна или намалена. За да направите това, шините на половините на панела се извеждат към клемната лента, създавайки средна точка. Тези диоди също така предотвратяват разреждането на батериите през нощта.

Качеството на запояването е основното изискване за безупречната работа на слънчевите панели. Преди да инсталирате субстрата, всички точки на запояване трябва да бъдат тествани. Препоръчително е да се извежда ток с помощта на проводници с малко напречно сечение. Например, акустичен кабел със силиконова изолация. Всички проводници трябва да бъдат закрепени с уплътнител.

След това си струва да вземете решение за повърхността, върху която ще бъдат закрепени тези плочи. По-скоро с материала за изработката му. Най-подходящо по характеристики и лесно достъпно е стъклото, което има максимална пропускливост на светлина в сравнение с плексигласа или карбоната.

Следващата стъпка е да направите кутия. За това се използва алуминиев ъгъл или дървена лента. Стъклото се засажда в рамката върху уплътнителя - желателно е цялостно запълване на всички неравности. Трябва да се отбележи, че уплътнителят трябва да изсъхне напълно, за да се избегне замърсяване на фотографските плочи. След това към стъклото се прикрепя завършен лист от запоени фотоклетки. Методът на монтаж може да бъде различен, но слънчевите панели за дома, чиито прегледи са широко разпространени, бяха фиксирани главно с помощта на прозрачна епоксидна смола или уплътнител. Ако епоксидът се нанесе равномерно върху цялата повърхност на стъклото, след което преобразувателите се поставят върху него, тогава уплътнителят се прикрепя главно към капка в средата на всеки елемент.

За основата се използва различен материал, който също е прикрепен към уплътнителя. Това могат да бъдат ПДЧ с малка дебелина или листове от дървесни влакна. Въпреки че можете отново да го напълните с епоксидна смола. Корпусът на батерията трябва да бъде запечатан. Направена по този начин слънчева батерия, чиято схема за сглобяване беше разгледана по-горе, ще даде 18-19 волта, осигурявайки зареждането на 12-волтова батерия.

Възможно ли е да се направи ръчно преобразувател на слънчева енергия?

Занаятчии с обширни познания в електрониката могат да направят слънчеви клетки, за да преобразуват слънчевата енергия в електрическа енергия сами. За това се използват силициеви диоди или по-скоро техните кристали, освободени от корпусите. Този процес е трудоемък и всеки решава да започне или не. Можете да вземете диоди, използвани в мостови вериги на токоизправители и стабилизатори на напрежение - D226, KD202, D7 и т.н. Полупроводниковият кристал, разположен в тези диоди, когато слънчевата светлина го удари, става абсолютно същият като фотографска плоча. Но достигането до него, без да го повреди, е доста сложен и старателен процес.

Всеки, който реши да започне самостоятелно да създава елементи за преобразувателя, трябва да запомни следното - ако сте успели внимателно да разглобите и запоите батерия, състояща се само от двадесет диода на марката KD202 по схема от 5 групи, свързани паралелно, тогава можете да получите напрежение от около 2 V с ток до 0, 8 ампера. Тази мощност е достатъчна само за захранване на малък радиоприемник, който има само един или два транзистора във веригата си. Но за да се окажат пълноценна слънчева батерия за лятна резиденция, трябва да се постараете много. Огромната работа, големи площи, обемност на конструкцията правят тази професия безнадеждна. Но за малки устройства и джаджи това е напълно подходящ дизайн, който всеки, който обича да се занимава с електротехника, може да направи.

Могат ли да се използват светодиоди за слънчеви панели?

LED слънчевият панел е чиста измислица. Почти невъзможно е да се сглоби дори малък соларен микропанел от светодиоди. По-скоро можете да творите, но струва ли си? С помощта на слънчева светлина е напълно възможно да получите около 1,5 волта напрежение на светодиода, но в същото време мощността на генерирания ток е много малка и за генерирането му е необходимо само много силно слънце. И още нещо - когато към него се приложи напрежение, самият светодиод излъчва радиационна енергия, тоест свети. Това означава, че тези от неговите братя, които са били изложени на слънчева светлина с по-голяма мощност, ще генерират електричество, което самият светодиод ще консумира. Всичко е правилно и просто. И е просто невъзможно да се разбере кои светодиоди произвеждат и кои консумират енергия. Дори да използвате десетки хиляди светодиоди - а това е непрактично и неикономично - няма да има смисъл.

Отопляваме къщата със слънчева енергия

Ако реалната възможност за осигуряване на домакински електрически уреди със "слънчев" ток вече беше спомената по-горе, тогава има две възможности за отопление на жилища със слънчева енергия. А за да използвате слънчеви панели за отопление на дома си, трябва да знаете някои от изискванията, които се изискват за изпълнение на тази задача.

В първия вариант използването на слънчева енергия за отопление се осъществява чрез система, различна от конвенционалната електрическа мрежа. Устройството за отопление на дома, захранвано от слънчева енергия, се нарича слънчева система и се състои от няколко уреда. Основното работно устройство е вакуумен колектор, който преобразува слънчевата светлина в топлина. Състои се от множество стъклени тръби с малък диаметър, в които е поставена течност с много нисък праг на нагряване. Когато се нагрява, тази течност след това предава топлината си на водата в резервоар за съхранение с обем най-малко 300 литра вода. След това тази загрята вода се подава към отоплителни панели, изработени от тънки медни тръби, които от своя страна отделят получената топлина, затопляйки въздуха в помещението. Вместо панели можете, разбира се, да използвате традиционни радиатори, но тяхната ефективност е много по-ниска.

Разбира се, слънчевите панели могат да се използват и за отопление, но в този случай ще е необходимо да се съгласим, че затоплянето на водата в котела с помощта на нагревателни елементи ще изисква лъвския пай от енергията, генерирана от батериите. Простите изчисления показват, че за загряване на 100 литра вода до 70-80 ⁰С на бойлер са необходими около 4 часа. През това време воден котел с нагреватели от 2 kW ще консумира около 8 kW. Ако слънчевите панели с общ капацитет могат да генерират до 5 kW на час, тогава няма да има проблеми с енергийното захранване в къщата. Но ако слънчевите панели са с площ под 10 кв. метра, тогава такива мощности не са подходящи за пълното осигуряване на електрическа енергия.

Използването на вакуумен колектор за отопление на къща е оправдано, когато това е пълноценна жилищна сграда. Схемата на работа на такава слънчева система осигурява топлина на целия дом през цялата година.

И все пак работи!

В крайна сметка слънчевите панели, сглобени от ентусиасти със собствените си ръце, са доста реални източници на енергия. И ако използвате 12-волтови батерии с ток най-малко 800 A / h във веригата, оборудване за преобразуване на напрежението от ниско към високо - инвертори, както и контролери на напрежение за 24 V с работен ток до 50 Ампери и просто "непрекъсваемо захранване" с ток до 150 ампера, получавате много прилична електроцентрала, захранвана от слънчева светлина, която е в състояние да осигури нуждите от електричество на жителите на частна къща. Естествено, при определени метеорологични условия.

Здравейте скъпи читатели на блога! Нашият 21 век непрекъснато се променя. Те са особено остри в технологичен аспект. Измислят се по-евтини източници на енергия, вездесъщи са различни устройства, които трябва да улеснят живота на хората. Днес ще говорим за такова нещо като слънчева батерия - устройство, което не е пробив, но въпреки това, което всяка година все повече и повече навлиза в живота на хората. Ще говорим за това какво представлява това устройство, какви предимства и недостатъци има. Ще обърнем внимание и на това как слънчевата батерия е сглобена със собствените ни ръце.

Резюме на тази статия:

Слънчева батерия: какво е това и как работи?

Слънчевата клетка е устройство, което се състои от специфичен набор от слънчеви клетки (слънчеви клетки), които преобразуват слънчевата енергия в електричество. Повечето слънчеви панели са съставени от силиций, тъй като този материал има добра ефективност при "рециклиране" на входящата слънчева светлина.

Слънчевите панели работят както следва:

Фотоволтаичните силициеви клетки, които са опаковани в обща рамка (рамка), абсорбират слънчевата светлина. Те се нагряват и частично абсорбират входящата енергия. Тази енергия незабавно освобождава електрони вътре в силиция, които чрез специализирани канали влизат в специален кондензатор, в който се натрупва електричество и, като се преобразува от постоянно в променливо, се подава към устройства в апартамент / жилищна сграда.

Предимствата и недостатъците на този вид енергия

Предимствата са следните:

Нашето слънце е екологично чист източник на енергия, който не допринася за замърсяването на околната среда. Слънчевите панели не отделят различни вредни отпадъци в околната среда.

Слънчевата енергия е неизчерпаема (разбира се, докато Слънцето е живо, но това все още е милиарди години напред). От това следва, че слънчевата енергия определено би ви стигнала за цял живот.

След като извършите компетентен монтаж на слънчеви панели в бъдеще, няма да е необходимо да ги обслужвате често. Единственото, което е необходимо, е да се прави профилактичен преглед два пъти годишно.

Впечатляващият живот на слънчевите панели. Този период започва от 25 години. Също така си струва да се отбележи, че дори след това време те няма да загубят в представянето си.

Монтажът на слънчеви панели може да бъде субсидиран от държавата. Например, това се случва активно в Австралия, Франция, Израел. Във Франция изобщо се връщат 60% от цената на слънчевите панели.

Сред недостатъците са следните:

Засега слънчевите панели не се конкурират, например, ако трябва да генерирате голямо количество електроенергия. Нефтената и ядрената промишленост правят това по-добре.

Производството на електроенергия е в пряка зависимост от метеорологичните условия. Естествено, когато навън е слънчево, вашите слънчеви панели ще работят на 100% мощност. Когато има облачен ден, този индикатор ще спадне значително.

Слънчевите клетки изискват голяма площ, за да генерират голямо количество енергия.

Както можете да видите, този енергиен източник все още има повече плюсове, отколкото минуси, а минусите не са толкова ужасни, колкото изглежда.

Направи си сам слънчева батерия от импровизирани инструменти и материали у дома

Въпреки факта, че живеем в модерен и бързо развиващ се свят, покупката и монтажа на слънчеви панели остават дела на богатите хора. Цената на един панел, който ще генерира само 100 вата, варира от 6 до 8 хиляди рубли. Това не се брои факта, че ще е необходимо да се купуват отделно кондензатори, батерии, контролер на зареждане, мрежов инвертор, преобразувател и други неща. Но ако нямате много средства, но искате да преминете към екологично чист източник на енергия, тогава имаме добра новина за вас - слънчева батерия може да се сглоби у дома. И ако следвате всички препоръки, неговата ефективност няма да бъде по-лоша от тази на опцията, сглобена в индустриален мащаб. В тази част ще разгледаме сглобяването стъпка по стъпка. Ще обърнем внимание и на материалите, от които могат да бъдат сглобени слънчеви панели.

От диоди

Това е един от най-бюджетните материали. Ако ще направите слънчева батерия за вашия дом от диоди, тогава не забравяйте, че с помощта на тези компоненти се сглобяват само малки слънчеви панели, които могат да захранват всякакви дребни джаджи. Диодите D223B са най-подходящи. Това са диоди в съветски стил, които са добри с това, че имат стъклен корпус, поради размера си, имат висока плътност на монтаж и имат приятна цена.

След закупуване на диодите ги почистете от боя - за това е достатъчно да ги поставите в ацетон за няколко часа. След като изтече това време, той лесно ще бъде премахнат от тях.

След това ще подготвим повърхността за бъдещо поставяне на диод. Това може да бъде дървена дъска или друга повърхност. Необходимо е да се направят дупки в цялата му площ, като между отворите е необходимо да се поддържа разстояние от 2 до 4 мм.

След това вземаме нашите диоди и ги вкарваме с алуминиеви опашки в тези дупки. След това опашките трябва да бъдат огънати една спрямо друга и запоени, така че при получаване на слънчева енергия да разпределят електричеството в една „система“.

Нашата примитивна стъклена диодна слънчева клетка е готова. На изхода може да даде енергия в няколко волта, което е добър индикатор за занаятчийски монтаж.

На транзистори

Тази опция вече ще е по-сериозна от диодната, но все още е пример за сурово ръчно сглобяване.

За да направите слънчев панел от транзистори, първо ще ви трябват самите транзистори. За щастие те могат да бъдат закупени на почти всеки пазар или в електронни магазини.

След покупката ще трябва да отрежете капачката на транзистора. Най-важният и необходим елемент е скрит под капака - полупроводников кристал.

След това ги вмъкваме в рамката и ги запояваме помежду си, като спазваме нормите на "вход-изход".

На изхода такава батерия може да осигури достатъчно мощност за извършване на работа, например калкулатор или малка диодна крушка. Отново, такава слънчева клетка е сглобена чисто за забавление и не представлява сериозен елемент за „захранване“.

От алуминиеви кутии

Тази опция вече е по-сериозна от първите две. Това също е невероятно евтин и ефективен начин за получаване на енергия. Единственото нещо е, че на изхода ще бъде много повече, отколкото във версиите на диоди и транзистори и няма да бъде електрически, а термичен. Всичко, от което се нуждаете, е голям брой алуминиеви кутии и кутия. Корпус, изработен от дърво, работи добре. В случая предната част трябва да бъде покрита с плексиглас. Без него батерията няма да работи ефективно.

Преди да започнете монтажа, боядисвайте алуминиевите кутии с черна боя. Това ще им позволи да привличат добре слънчевата светлина.

След това с помощта на инструментите се пробиват три дупки в дъното на всяка кутия. В горната част на свой ред се прави звездообразен разрез. Свободните краища са огънати навън, което е необходимо, за да се получи подобрена турбуленция на нагрятия въздух.

След тези манипулации банките се сгъват в надлъжни линии (тръби) в тялото на нашата батерия.

След това между тръбите и стените/задната стена се вкарва слой изолация (каменна вата). След това колекторът се затваря с прозрачен клетъчен поликарбонат.

Това завършва процеса на сглобяване. Последната стъпка е да инсталирате въздушен вентилатор като двигател за енергийния носител. Въпреки че такава батерия не генерира електричество, тя може ефективно да затопли жилищното пространство. Разбира се, това няма да бъде пълноценен радиатор, но такава батерия е в състояние да отоплява малка стая - например, това е отлична възможност за даване. Говорихме за пълноценни биметални радиатори за отопление в статия - в която разгледахме подробно структурата на такива отоплителни батерии, техните технически характеристики и сравнихме производителите. Съветвам ви да прочетете.

Направи си сам слънчева батерия - как да направим, сглобим и произведем?

Отдалечавайки се от домашните опции, ще обърнем внимание на по-сериозните неща. Сега ще говорим за това как правилно да сглобите и да направите истинска слънчева батерия със собствените си ръце. Да – това също е възможно. И искам да ви уверя - няма да бъде по-лошо от закупените аналози.

Като за начало си струва да кажем, че вероятно няма да можете да намерите на свободния пазар самите истински силиконови панели, които се използват в пълноценни слънчеви панели. Да, и те ще бъдат скъпи. Ще сглобим нашата слънчева батерия от монокристални панели - по-евтин вариант, но показващ се добре по отношение на генерирането на електрическа енергия. Освен това монокристалните панели са лесни за намиране и са доста евтини. Те се предлагат в различни размери. Най-популярният и най-популярен вариант е 3x6 инча, който произвежда 0,5V еквивалент. Ще има достатъчно от тях. В зависимост от вашите финанси, можете да ги закупите поне 100-200 броя, но днес ще съберем вариант, който ще бъде достатъчен за захранване на малки батерии, крушки и други малки електронни елементи.

Избор на фотоклетки

Както казахме по-горе, ние избрахме монокристална основа. Можете да го намерите навсякъде. Най-популярното място, където се продава в гигантски количества, са пазарите на Amazon или Ebay.

Основното нещо, което трябва да запомните, е, че е много лесно да попаднете на безскрупулни продавачи там, така че купувайте само от онези хора, които имат достатъчно висок рейтинг. Ако продавачът има добра оценка, тогава ще бъдете сигурни, че вашите панели ще стигнат до вас добре опаковани, не счупени и в количеството, което сте поръчали.

Избор на място (система за ориентация), дизайн и материали

След като изчакате вашия пакет с основните фотоволтаични клетки, трябва да изберете добро място за инсталиране на вашия слънчев панел. В крайна сметка ще ви трябва, за да работи на 100% мощност, нали? Професионалистите в този бизнес съветват монтажът да се извършва на мястото, където слънчевата батерия ще бъде насочена точно под небесния зенит и да гледате в посока Запад-Изток. Това ще ви позволи да „улавяте“ слънчева светлина почти през целия ден.

Изработка на рамка за слънчеви клетки

Първо трябва да направите основа за слънчева клетка. Може да бъде изработена от дърво, пластмаса или алуминий. Дървото и пластмасата се показват най-добре. Тя трябва да е достатъчно голяма, за да побере всичките ви фотоклетки подред, но те не трябва да висят вътре в цялата конструкция.

След като сте сглобили основата на соларната батерия, ще трябва да пробиете много дупки по повърхността й за бъдещо отстраняване на проводниците в една система.

Между другото, не забравяйте, че цялата основа трябва да бъде покрита с плексиглас отгоре, за да предпазите елементите си от атмосферни условия.

Запояване на елементи и свързване

След като основата ви е готова, можете да поставите елементите си върху нейната повърхност. Поставете фотоклетките по цялата конструкция с проводниците надолу (натиснете ги в нашите пробити дупки).

След това те трябва да бъдат запоени заедно. В интернет има много схеми, по които се запояват слънчеви клетки. Основното нещо е да ги комбинирате в един вид единна система, така че всички заедно да събират получената енергия и да я изпращат към кондензатора.

Последната стъпка е да запоявате "извеждащия" проводник, който ще бъде свързан към кондензатора и ще изведе получената енергия в него.

Монтаж

Това е последната стъпка. След като се уверите, че всички елементи са сглобени правилно, те седят плътно и не увисват, те са добре затворени с плексиглас - можете да продължите с монтажа. По отношение на монтажа е по-добре да монтирате соларния панел на здрава основа. Метална рамка, подсилена със строителни винтове, е перфектна. Слънчевите панели ще седят здраво върху него, няма да се люлеят и няма да се поддадат на никакви метеорологични условия.

Това е всичко! с какво ще свършим? Ако сте направили слънчева батерия, състояща се от 30-50 фотоклетки, тогава това ще бъде достатъчно, за да заредите бързо мобилния си телефон или да запалите малка домакинска крушка, т.е. на изхода получихте пълноценно домашно зарядно устройство за зареждане на батерия на телефона, външна селска лампа или малка градинска лампа. Ако сте направили слънчев панел, например, със 100-200 фотоклетки, тогава вече можем да говорим за "захранване" на някои домакински уреди, например бойлер за подгряване на вода. Във всеки случай такъв панел ще бъде по-евтин от закупените аналози и ще ви спести пари.

Видео - как се прави ръчна слънчева батерия?

Този раздел съдържа снимки на някои интересни, но в същото време прости опции за домашно приготвени слънчеви панели, които лесно могат да бъдат сглобени със собствените си ръце.

Кое е по-добре - купете или направете соларен панел?

Нека обобщим всичко, което научихме в тази статия в тази част. Първо, разбрахме как да сглобим соларен панел у дома. Както можете да видите, слънчевата батерия със собствените си ръце, при спазване на инструкциите, се сглобява много бързо. Ако следвате различните ръководства стъпка по стъпка, тогава можете да съберете отлични опции за осигуряване на екологично чисто електричество (добре, или опции, предназначени за захранване на малки елементи).

Но все пак кое е по-добре - купете или направете соларен панел? Естествено, по-добре е да го купите. Въпросът е, че тези опции, които се произвеждат в индустриален мащаб, са проектирани да работят по начина, по който трябва да работят. При ръчно сглобяване на слънчеви панели не е необичайно да се правят различни грешки, които ще доведат до факта, че те просто няма да работят правилно. Естествено, индустриалните опции струват много пари, но получавате качество и издръжливост.

Но ако сте уверени в способностите си, тогава с правилния подход ще сглобите слънчев панел, който няма да бъде по-лош от индустриалните колеги. Във всеки случай бъдещето е близо и скоро слънчевите панели ще могат да си позволят всички слоеве. И там, може би, ще има пълен преход към използването на слънчева енергия. Късмет!

Днес от всички източници на алтернативна енергия, известни на човечеството, най-популярни са слънчевите панели, батериите и други генератори, базирани на слънчева енергия. Предвид сегашната цена на разходите за енергия, мнозина се чудят откъде да закупят слънчеви панели за дома си, какви са цените им и има ли готови решения. И тъй като покачването на обменния курс пряко засяга платежоспособността на населението, все повече и повече граждани искат да научат повече за панелите, произведени в Русия.

Какво представляват слънчевите панели и как се използват за дома

Въпреки факта, че този тип захранване за домове вече е на повече от 30 години, специалистите в тази област не са много. Защо използването на слънчеви панели за частен дом е толкова полезно? Отговорът е прост: трябва да платите само оборудването и инсталацията, впоследствие енергийният носител е безплатен! В страни като КНР, САЩ, Франция, Италия и Германия до 30% от населението инсталира батерии на покрива, за да използва милиарди неизчерпаеми киловати слънчева енергия. Ако е безплатно, каква е тайната?

Принципът на действие на батерията е следният: Представете си полупроводници, направени от кристали (например от силиций), които преобразуват квантите на светлината в компоненти на електрически ток. Панелът съдържа стотици хиляди такива кристали. В зависимост от необходимата мощност, площта на такова покритие варира от няколко квадратни сантиметра (запомнете калкулатора) до стотици квадратни метра - например за орбитални станции.

Въпреки привидната простота на устройствата, използването им в Русия е много ограничено - от климата, времето, времето на годината и деня. Освен това, за да може системата да доставя ток в мрежата, трябва да закупите:

батерия, която ще съхранява енергия в случай на скокове на напрежение;
инвертор, който ще преобразува постоянен ток в променлив;
система, която следи зареждането на батерията.

Накратко за консумацията

Средно 4-членно семейство консумира 250-300 kWh на месец. Слънчевите модули за домашна употреба дават средно 100 вата на кв. м на ден (при ясно време). За да захранвате напълно къщата, трябва да инсталирате най-малко 30, в идеалния случай 40 секции, което ще струва най-малко 10 000 долара. д. В този случай покривът трябва да бъде ориентиран на юг, а броят на слънчевите дни на месец средно не трябва да бъде по-малък от 18–20. По-долу е дадена карта на слънчевите дни.

Заключение: слънчевите панели са добри като резервен източник на електрическа енергия. Освен това трябва да знаете как да ги изберете, така че да има достатъчно мощност за задоволяване на нуждите на домакинството. Но, независимо от аварии, вашият дом винаги ще бъде снабден с електричество.

1. Панели от ЗАО "Телеком-СТВ"

Руската компания Telecom-STV (Зеленоград) произвежда продукти средно с 30% по-евтино от германските си колеги: цените започват от 5600 рубли. за 100 W панели. Панелите на този производител имат ефективност до 20–21%. Основната характеристика на това предприятие е патентованата технология за производство на силициеви пластини с диаметър до 15 мм и соларни модули на тяхна основа.

Какъв вид батерия от CJSC Telecom-STV може да се види? Най-популярният модел се нарича TSM, последван от маркировка в зависимост от мощността: от 15 до 230 W (цената е посочена приблизително).

Модел	Мощност, W	Размери, мм	Тегло, кг	цена, руб.
TSM-15	18	430 × 232 × 43	1,45	от 3500
TSM-40	44	620 × 540 × 43	4,05	от 6000
TSM-50	48	620 × 540 × 43	4,05	от 6 575
TSM-80A	80	773 × 676 × 43	6,7	от 8500
TSM-80B	80	773 × 676 × 43	6,7	от 9000
TSM-95A	98	1183 × 563 × 43	7,9	от 10 750
TSM-95V	98	1183 × 563 × 43	7,9	от 11 000
TSM-110A	115	1050 × 665 × 43	8,8	от 12 500
TSM-110V	115	1050 × 665 × 43	8,8	от 12 800
…	..	…	…	…
TSM-270A	270	1633 × 996 × 43	18,5	от 23 370

Основният тип произвеждани панели са монокристални, въпреки че всеки модел може да бъде представен и под формата на мулти (поли-) кристални. Всеки тип има своите предимства и недостатъци (вижте таблицата).

Изборът, разбира се, е ограничен от бюджета, така че ще продължим да разглеждаме други евтини и надеждни устройства от руски производители.

2. Хевел - растение в Чувашия

Един от най-големите производители на слънчеви панели в Русия е Hevel. През 2017 г. компанията модернизира производството си и премина от тънкослойни към нова хетероструктурна технология за производство на соларни модули. Модулите от ново поколение съчетават предимствата на тънкослойните и кристалните технологии, осигуряват ефективна работа на модула при високи и ниски температури (от -50°C до +85°C), както и при условия на разсеяна светлина. Средната ефективност на соларен модул е 20%. По този показател модулите на Hevel Group са сред първите три в света. Срокът на експлоатация на модула е най-малко 25 години.

Каква батерия от Hevel виждате например? Ето таблица с параметрите на най-популярния хетероструктурен модул:

3. Рязански ЗМКП

Заводът за металокерамични устройства в Рязан работи от 1963 г., но от 2002 г. преминава към международната система за контрол на качеството ISO 9001 и произвежда панели стриктно в съответствие с неговите изисквания, както и със стандартите на GOST 12.2.007-75.

В ценоразписа на фирмата можете да намерите два актуални модела RZMP с мощност 130 и 220 W. Ефективността им варира от 12 до 17,1%. Соларните клетки се нанасят върху боядисана алуминиева основа по метода на серийно свързване. Ето техните сравнителни характеристики:

RZMP 130-T е подходящ за автономно захранване на отделни помещения, домакински уреди (например отоплителен котел). По-мощният модел, от 220 до 240 W, се купува по-често за резервно захранване на цялата къща. Цената му варира от 13 200 до 14 400 рубли. на модул.

4. Краснодар "Сатурн"

Панелите от производството на Кубан се произвеждат от 1971 г., през този период предприятието е произвело повече от 20 000 квадратни метра продукти. "Сатурн" използва две реално усвоени производствени технологии - на базата на монокристално отгледан силиций или галиев арсенид с германиев субстрат. Последните показват възможно най-висока производителност и се използват за доставка на критични съоръжения (бензиностанции, предприятия с непрекъснат цикъл и др.)

И двата вида модули могат да бъдат изработени на всяка рамка, от мрежа и филм до метал (елоксиран алуминий) и тип струни. Фотоволтаичните преобразуватели могат да бъдат:

с полирана повърхност;
с вградени диоди;
с алуминиево огледало.

Ето основните енергийни характеристики на FEP "Saturn", в зависимост от вида:

Тези характеристики са подходящи за превозвачи от всички размери: в предприятието Saturn можете да поръчате както сглобяеми модули за покрива на вила, така и миниатюрни слънчеви панели за сензори, преобразуватели, електрически продукти, както и батерии. Ще се ориентирате по цени само в търговския отдел.

5. Слънчев вятър

Това предприятие се намира в Украйна. В Русия има подобно предприятие, което по-скоро действа като инвеститор и дистрибутор. Solar Wind произвежда соларни модули от 1 до 15 kWh. В зависимост от предназначението и мощността, модулът може да включва от няколко до няколко десетки батерии. Така батерия от 1000 W включва 5 модула, един контролер на зареждане 30 A, батерия 150 A / h (2 бр. в комплект) и инвертор 1200 V. Батерията е с експлоатационен живот до 18 години.

Съвет: ако купувате оборудване Solar Wind за осигуряване на жилищна сграда с енергия през цялата година, трябва да вземете поне 10 kW / h.

За да добиете представа за възможностите на фотоволтаичните системи за слънчев вятър (Украйна) с мощност от 1000 до 15 000 W, предлагаме сравнителна таблица, базирана на 1 ден потребление.

Мощност на модула, kW/h	1	3	5	10	15
Пример за захранване на различни системи (общо)
Крушка (спестяваща енергия, когато се използва 4 часа на ден)	4 неща. 11 W	10 броя. 15 W	10 броя. с 20 W	20 бр. с 20 W	40 бр. с 20 W
Климатик	Няма да е достатъчно	Няма да е достатъчно	Няма да е достатъчно	1 час на ден	3 часа на ден
Лаптоп 40 W/h	4 часа	4 часа	4 часа	4 часа	4 часа
телевизор	50 W/h, 3 часа на ден	50 W/h, 4 часа на ден	150 W/h, 4 часа на ден	150 W/h, 3 часа на ден	150 W/h, 4 часа на ден
Сателитна ТВ антена, 20 W/h	3 часа на ден	4 часа на ден	4 часа на ден	3 часа на ден	3 часа на ден
Хладилник	Няма да е достатъчно	100 W/h, 24 часа в денонощието	10 W/h, 24 часа в денонощието	150 W/h, 24 часа в денонощието	150 W/h, 24 часа в денонощието
шайба	Няма да е достатъчно	900 W/h, 40 минути на ден	900 W/h, 1 час на ден	1500 W/h, 1 час на ден	1500 W/h, 1 час на ден
Прахосмукачка, 900 W/h	Няма да е достатъчно	Няма да е достатъчно	2 пъти седмично по 1 час	2 пъти седмично по 1 час	2 пъти седмично по 1 час

6. Слънчеви батерии "Quant"

АЕЦ "Квант" първа предложи производството на силициеви слънчеви клетки с двустранна чувствителност, както и монокристали галиев арсенид. Най-популярният модел днес е Kvant KSM и неговата модификация KSM-180P. Цената на такава батерия не надвишава 18 000 рубли, експлоатационният живот достига 40 години.

Тук обаче са характеристиките на всички модули. Могат да бъдат поръчани както в моно, така и в поликристални варианти. Специфичната енергийна характеристика е по-висока за монокристалните панели и достига 200 W/m2. В сравнение с чуждестранните аналози, "Kvant" е оптимален поради ниската цена и сравнително малкото намаляване на ефективността през целия експлоатационен живот.

Характеристика	KSM-80	KSM-90	KSM-100	KSM-180	KSM-190	KSM-205
Номинална мощност, W	80–85	90–95	98–103	180–185	190–195	205–210
Ток на късо съединение, А	5,4–5,6	5,5–5,7	5,8–5,9	5,4–5,6	5,5–5,9	5,6–6,1
Напрежение на празен ход, V	21,2–21,5	22,2–22,4	22,8–23,0	34,8–36,6	35,1–37,2	35,9–37,8
Брой слънчеви клетки	36	36	36	72	72	72
Размери, мм	1210 × 547 × 35	1210 × 547 × 35	1210 × 547 × 35	1586 × 806 × 35	1586 × 806 × 35	1586 × 806 × 35
Разпределителна кутия, TUV	IP66	IP66	IP66	IP66	IP66	IP66
Тегло, кг	8,5	8,5	8,5	16	16	16
Ефективност,%	17,5	18,3	18,7	17,8	18,4	19,0

7. Sun Power - преносими слънчеви панели

Компанията Sun Power се намира в Украйна и в по-голямата си част е известна с произвежданите преносими слънчеви комплекси. С тяхна помощ можете да получите електричество дори в полеви условия. Тези комплекси се отличават със своята мобилност, малки размери и преносимост. Имат USB изход и имат мощност до 500 вата.

Други характеристики на преносимите панели Sun Power:

експлоатационен живот - до 30 години;
има международен сертификат CE RoHC;
новото поколение панели могат да бъдат интегрирани във фасадата или покрива, без да се губи естетика.

Удобно е да се използват такива решения при автономно осветление на билбордове, пътища и участъци, кетъринг на къмпинги и ремаркета, яхти и лодки.

8. "Квазар" е друг украински производител

Квазар произвежда широка гама фотоволтаично оборудване, включително слънчеви панели и зарядни устройства. Слънчевите панели Kvazar са изработени от растителни силициеви кристали и имат подсилена алуминиева основа. Гаранцията за качество, издадена от производителя, е малко тревожна - само 10 години. Въпреки това, електролуминесцентните и други лабораторни тестове потвърждават по-дълъг експлоатационен живот до 25 години.

Нашата селекция: панели - KV175-200 / 24 M (монокристални), KV220-255M (също моно), KV210-240P (поли опция), в маркировката цифрите показват мощността на устройството.

Цената на батериите е от 13 000 рубли. (приблизително) 150 вата. Освен слънчеви панели, Квазар произвежда фотоволтаични преобразуватели с клетки от 4 × 4 до 6 × 6 инча с ефективност до 18,7%.

9. ООД "Витасвет"

Московското предприятие Vitasvet LLC произвежда един основен модел SSI-LS200 P3 в четири варианта на мощност: от 225 до 240 W. Всеки модул се състои от 60 мултикристални силициеви пластини и е монтиран върху алуминиев профил.

Ето основните им параметри, получени по време на тестове при нормални условия от 800 W / m2:

Мощност на батерията, W	225	230	235	240
Макс. напрежение, V	29,6	29,7	29,8	30,2
Ток на късо съединение, А	8,1	8,34	8,41	8,44
Ефективност,%	13,5	13,8	14,1	14,5

Цена - 12 800 рубли. за панел от 240 W.

10. Завод "Термотрон" (Брянск)

Предприятието Термотрон произвежда автономни слънчеви системи за улично осветление и мини-автономни соларни станции. Първите се доставят на базата на серийни модули с висока опора на полюса.

Характеристики на автономните системи за улично осветление от "Термотрон":

работен температурен диапазон - -40 ... + 50 ° C;
ъгъл на отваряне на лъча - 135 на 90 градуса;
гарантиран експлоатационен живот - 12 години в градски условия;
височина на опората - от 6 до 11 м;
мощност - от 30 до 160 W.

Автономната станция "Екотерм", произведена от завода, ще представлява интерес за собствениците на селски къщи и парцели. Използва се и във ферми, телефонни централи, за оборудване на селски училища, болници и магазини. Станцията се захранва от 14,5 kW дизелов генератор. Цената на генерираната енергия с количество от 18 елемента за фотообработка е 5,12 рубли / kW, срокът на изплащане е до 5 години (проверете цената на станцията при производителя).

Заключение

Проведохме проучване на няколко водещи предприятия от така наречената фотоволтаична индустрия в Русия и Украйна, което, надяваме се, ще даде първоначална представа за осъществимостта на използването на слънчеви панели и ще ни позволи да вземем правилното решение. Това не са всички марки, но най-популярните и налични за продажба са следните.

(все още няма оценки)

Животът в стил „Органик”, толкова популярна идея през последните години, предполага хармонична „връзка” между човека и околната среда. Препъни-камъкът на всеки екологичен подход е използването на минерали за енергия.

Емисиите на токсични вещества и въглероден диоксид в атмосферата, отделяни при изгарянето на изкопаеми горива, постепенно убиват планетата. Следователно концепцията за зелена енергия, която не вреди на околната среда, е в основата на много нови енергийни технологии. Една от тези области за получаване на екологично чиста енергия е технологията за преобразуване на слънчевата светлина в електрически ток. Да, точно така, ще говорим за слънчеви панели и възможността за инсталиране на автономни системи за захранване в селска къща.

В момента индустриалните електроцентрали на базата на слънчеви панели, използвани за пълно енергийно и топлоснабдяване на вила, струват най-малко 15-20 хиляди долара с гарантиран експлоатационен живот от около 25 години. Цената на всяка хелиева система по отношение на съотношението на гарантирания експлоатационен живот към средните годишни разходи за поддръжка на селска къща е доста висока: първо, днес средната цена на слънчевата енергия е съизмерима с закупуването на енергийни ресурси от централно захранване мрежи, и второ, са необходими еднократни капиталови инвестиции за инсталиране на системата ...

Обикновено е обичайно да се отделят слънчеви системи, предназначени за топло и електрическо захранване. В първия случай се използва технологията на слънчевия колектор, във втория фотоволтаичният ефект се използва за генериране на електрически ток в слънчеви панели. Искаме да поговорим за възможността за самостоятелно производство на слънчеви панели.

Технологията за ръчно сглобяване на слънчева енергийна система е доста проста и достъпна. Почти всеки руснак може да сглоби индивидуални енергийни системи с висока ефективност при сравнително ниски разходи. Това е изгодно, достъпно и дори модерно.

Избор на слънчеви клетки за соларен панел

Когато започвате да произвеждате слънчева система, трябва да обърнете внимание, че при индивидуално сглобяване няма нужда от еднократна инсталация на пълнофункционална система, тя може да бъде изградена постепенно. Ако първият експеримент е бил успешен, тогава има смисъл да се разшири функционалността на слънчевата система.

В основата си слънчевата батерия е фотоволтаичен генератор, който преобразува слънчевата енергия в електрическа енергия. Светлинните кванти, удрящи силициевата пластина, избиват електрон от последната атомна орбита на силиция. Този ефект създава достатъчен брой свободни електрони за образуване на поток от електрически ток.

Преди да сглобите батерията, трябва да вземете решение за вида на фотоелектричния преобразувател, а именно: монокристален, поликристален и аморфен. За самостоятелно сглобяване на слънчева батерия изберете налични в търговската мрежа монокристални и поликристални соларни модули.

По-горе: Монокристални модули без запоени контакти. Отдолу: Поликристални модули със споени контакти

Панелите на базата на поликристален силиций имат доста ниска ефективност (7-9%), но този недостатък се компенсира от факта, че поликристалите практически не намаляват мощността при облачно и облачно време, гарантираната издръжливост на такива елементи е около 10 години. Панелите на базата на монокристален силиций имат ефективност от около 13% с експлоатационен живот около 25 години, но тези елементи значително намаляват мощността при липса на пряка слънчева светлина. Показателите за ефективност на силициевите кристали от различни производители могат да варират значително. Според практиката на слънчевите електроцентрали в полеви условия може да се говори за експлоатационен живот на монокристалните модули за повече от 30 години, а за поликристалните - повече от 20 години. Освен това през целия период на работа загубата на мощност в силициеви моно- и поликристални клетки е не повече от 10%, докато при тънкослойните аморфни батерии през първите две години мощността намалява с 10-40%.

Слънчеви клетки Evergreen с контакти в комплект от 300 бр.

Комплект слънчеви клетки за сглобяване на слънчева мрежа от 36 и 72 слънчеви клетки се предлага в ebay. Такива комплекти се предлагат и в продажба в Русия. По правило слънчевите модули тип B се използват за самостоятелно сглобяване на слънчеви панели, тоест модули, отхвърлени в промишленото производство. Тези модули не губят производителността си и са много по-евтини. Някои доставчици предлагат соларни модули върху плоча от фибростъкло, което предполага високо ниво на херметичност на елементите и съответно надеждност.

име	Спецификации	Цена, $
Everbright Solar Cells (Ebay) няма контакти	поликристален, комплект - 36 бр., 81x150 mm, 1,75 W (0,5 V), 3A, КПД (%) - 13 комплект с диоди и киселина за запояване в молив	$46.00 $8,95 доставка
Слънчеви клетки (нови за САЩ)	монокристален, 156x156 mm, 81x150 mm, 4W (0.5 V), 8A, ефективност (%) - 16.7-17.9	$7.50
	монокристален, 153х138 mm, U студ. ход - 21.6V, I къс. депутат. - 94 mA, P - 1,53W, ефективност (%) - 13	$15.50
Слънчеви клетки върху плоча от фибростъкло	поликристален, 116x116 mm, U студ. ход - 7.2V, I къс. депутат. - 275 mA., P - 1.5W, ефективност (%) - 10	$14.50
		$87.12 $9,25 доставка
Слънчеви клетки (Ebay) без контакти	поликристален, комплект - 72 бр., 81x150 mm 1.8W	$56.11 $9,25 доставка
Слънчеви клетки (Ebay) с контакти	монокристален, комплект - 40 бр., 152х152 мм	$87.25 $14,99 доставка

Разработване на проект за хелиева енергийна система

Дизайнът на бъдещата слънчева система до голяма степен зависи от начина на нейното инсталиране и монтаж. Слънчевите панели трябва да се монтират под ъгъл, за да се гарантира, че пряката слънчева светлина е под прав ъгъл. Производителността на слънчевия панел е силно зависима от интензитета на светлинната енергия, както и от ъгъла на падане на слънчевите лъчи. Разположението на слънчевия масив спрямо слънцето и ъгълът на наклон зависят от географското местоположение на хелиевата система и времето на годината.

Отгоре надолу: Монокристални слънчеви панели (80 вата всеки) в страната са инсталирани почти вертикално (зима). Монокристалните соларни панели в страната са с по-малък ъгъл (пружина).Механична система за контрол на ъгъла на наклона на соларната батерия.

Индустриалните соларни системи често са оборудвани със сензори, които въртят слънчевия панел по посока на слънчевите лъчи, както и концентриращи слънчеви огледала. В отделните системи такива елементи значително усложняват и увеличават цената на системата, поради което не се използват. Може да се приложи най-простата механична система за управление на наклона. През зимата слънчевите панели трябва да се монтират почти вертикално, това също така предпазва панела от натрупване на сняг и заледяване на конструкцията.

Схема за изчисляване на ъгъла на наклона на слънчевия панел в зависимост от сезона

Слънчевите панели са монтирани на слънчевата страна на сградата, за да осигурят максимално количество слънчева енергия, налична през деня. Въз основа на географското местоположение и нивото на слънцестоене, ъгълът на наклона на батерията се изчислява, за да отговаря най-добре на вашето местоположение.

Със сложността на дизайна можете да създадете система за управление на ъгъла на наклон на слънчевата батерия в зависимост от сезона и ъгъла на завъртане на панела в зависимост от времето на деня. Енергийната ефективност на такава система ще бъде по-висока.

Когато проектирате слънчева система, която да бъде инсталирана на покрива на къща, е наложително да разберете дали покривната конструкция може да издържи необходимото тегло. Независимото разработване на проекта включва изчисляване на натоварването на покрива, като се вземе предвид теглото на снежната покривка през зимата.

Избор на оптимален статичен ъгъл на наклон за слънчева покривна система от монокристален тип

За производството на слънчеви панели можете да изберете различни материали за специфично тегло и други характеристики. При избора на строителни материали е необходимо да се вземе предвид максимално допустимата температура на нагряване на соларната клетка, тъй като температурата на соларен модул, работещ на пълна мощност, не трябва да надвишава 250C. Когато пиковата температура бъде превишена, соларният модул рязко губи способността си да преобразува слънчевата светлина в електрически ток. Готовите соларни системи за индивидуална употреба, като правило, не предполагат охлаждане на слънчеви клетки. Самостоятелното производство може да включва охлаждане на слънчевата система или контролиране на ъгъла на соларния панел, за да се поддържа функционалната температура на модула, както и избор на подходящ прозрачен IR-абсорбиращ материал.

Компетентният дизайн на слънчевата система ви позволява да осигурите необходимата мощност на слънчевата батерия, която ще се доближи до номиналната. При изчисляване на конструкцията трябва да се има предвид, че елементите от един и същи тип дават едно и също напрежение, независимо от размера на елементите. Освен това силата на тока на клетките с голям размер ще бъде по-висока, но и батерията ще бъде много по-тежка. За производството на слънчева система винаги се вземат слънчеви модули със същия размер, тъй като максималният ток ще бъде ограничен от максималния ток на малката клетка.

Изчисленията показват, че средно в ясен слънчев ден можете да получите не повече от 120 W мощност от 1 m слънчев панел. Такава мощност дори няма да осигури работата на компютър. 10 m система дава повече от 1 kW енергия и може да осигури електричество за работата на основни домакински уреди: лампи, телевизори, компютри. Семейство от 3-4 души се нуждае от около 200-300 kW на месец, така че слънчева система, инсталирана от южната страна с размер 20 m, може напълно да задоволи енергийните нужди на семейството.

Ако вземем предвид средните статистически данни за електрозахранването на отделна жилищна сграда, тогава: дневната консумация на енергия е 3 kWh, слънчевата радиация от пролетта до есента е 4 kWh / m2 на ден, пиковата консумация на мощност е 3 kW (при измиване машина, хладилник, ютия и електрическа кана са включени) ). За да се оптимизира консумацията на енергия за вътрешно осветление, е важно да се използват AC лампи с ниска консумация на енергия – LED и флуоресцентни.

Изработка на рамка за слънчеви клетки

Като рамка за соларната батерия се използва алуминиев ъгъл. Готови рамки за слънчеви панели могат да бъдат закупени в ebay. Прозрачното покритие се избира по желание, въз основа на характеристиките, които се изискват за дадена структура.

Комплект стъклени рамки за слънчев панел, започващи от $ 33

Когато избирате прозрачен защитен материал, можете да се съсредоточите и върху следните характеристики на материала:

Материал	Индекс на пречупване	Пропускане на светлина, %	Специфично тегло g / cm 3	Размер на листа, мм	Дебелина, мм	Цена, руб./m 2
Въздух	1,0002926	—	—	—	—	—
Стъклена чаша	1,43-2,17	92-99	3,168	—	—	—
плексиглас	1,51	92-93	1,19	3040x2040	3	960.00
Поликарбонат	1,59	до 92	0,198	3050 x 2050	2	600.00
плексиглас	1,491	92	1,19	2050x1500	11	640.00
Минерално стъкло	1,52-1,9	98	1,40	—	—	—

Ако разгледаме коефициента на пречупване на светлината като критерий за избор на материал. Плексигласът има най-нисък коефициент на пречупване, по-евтината версия на прозрачен материал е домашният плексиглас, по-малко подходящ е поликарбонатът. Поликарбонатът с антикондензно покритие се предлага в търговската мрежа, като този материал осигурява и високо ниво на термична защита. При избора на прозрачни материали по отношение на специфично тегло и способност за поглъщане на IR спектъра, поликарбонатът ще бъде най-добрият. Най-добрите прозрачни материали за слънчеви панели са тези с висока пропускливост на светлина.

При производството на слънчева клетка е важно да изберете прозрачни материали, които не пропускат инфрачервения спектър и по този начин да намалите нагряването на силициевите клетки, които губят мощността си при температури над 250C. В индустрията се използват специални стъкла с оксидно-метално покритие. Идеалното стъкло за слънчеви панели се счита за материалът, който предава целия спектър с изключение на инфрачервения диапазон.

Схема за поглъщане на UV и IR лъчение от различни стъкла.
а) обикновено стъкло, б) стъкло с IR абсорбция, в) дуплексно с топлопоглъщащо и обикновено стъкло.

Максималното поглъщане на IR спектъра ще бъде осигурено от защитно силикатно стъкло с железен оксид (Fe 2 O 3), но има зеленикав оттенък. Инфрачервеният спектър абсорбира добре всяко минерално стъкло с изключение на кварцовото стъкло, плексигласът и плексигласът принадлежат към класа на органичните стъкла. Минералното стъкло е по-устойчиво на повърхностни повреди, но е много скъпо и недостъпно. За слънчевите панели се използва и специално антирефлексно супер прозрачно стъкло, което пропуска до 98% от спектъра. Също така, това стъкло предполага поглъщане на по-голямата част от инфрачервения спектър.

Оптималният избор на оптични и спектрални характеристики на стъклото значително повишава ефективността на фотоконверсията на слънчевия панел.

Слънчев панел от плексиглас

Много работилници за производство на слънчеви клетки препоръчват използването на плексиглас за предния и задния панел. Това позволява проверка на контактите. Въпреки това, плексигласовата конструкция трудно може да се нарече напълно запечатана, способна да осигури непрекъсната работа на панела в продължение на 20 години работа.

Монтаж на корпус на слънчева батерия

Майсторският клас показва производството на слънчев панел от 36 поликристални слънчеви клетки с размер 81x150 mm. Въз основа на тези размери можете да изчислите размерите на бъдещата слънчева батерия. При изчисляване на размерите е важно да се направи малко разстояние между елементите, което ще вземе предвид промяната в размера на основата под атмосферно влияние, тоест трябва да има 3-5 мм между елементите. Полученият размер на детайла трябва да бъде 835x690 mm с ширина на ъгъла 35 mm.

	Домашно приготвен слънчев панел, направен от алуминиев профил, най-много прилича на фабрично изработен слънчев панел. Това гарантира висока степен на херметичност и здравина на конструкцията.
	За производството се взема алуминиев ъгъл и се правят заготовки на рамката 835x690 мм. За да може да се закрепи хардуерът, трябва да се направят дупки в рамката.
	Силиконовият уплътнител се нанася от вътрешната страна на ъгъла два пъти.
	Уверете се, че няма празни места. Плътността и издръжливостта на батерията зависи от качеството на нанасянето на уплътнителя.
	След това в рамката се поставя прозрачен лист от избрания материал: поликарбонат, плексиглас, плексиглас, антирефлексно стъкло. Важно е да оставите силикона да изсъхне на открито, в противен случай изпаренията ще създадат филм върху елементите.
	Стъклото трябва да бъде внимателно притиснато и фиксирано.
	За надеждно закрепване на защитното стъкло ще ви е необходим хардуер. Необходимо е да фиксирате 4 ъгъла на рамката и да поставите два хардуера от дългата страна на рамката и един хардуер от късата страна около периметъра.
	Хардуерът е фиксиран с винтове.

	Винтовете се затягат плътно с отвертка.
	Рамката на слънчевата клетка е готова. Преди да поставите слънчеви клетки, е необходимо да почистите стъклото от прах.

Избор и запояване на слънчеви клетки

В момента на търга на Ebay се представя огромна гама от продукти за самостоятелно изработени слънчеви панели.

Комплектът за слънчеви клетки включва 36 поликристални силициеви клетки, клетъчни проводници и шини, диоди на Шотке и писалка за запояване с киселина

Тъй като самостоятелно изработената слънчева батерия е почти 4 пъти по-евтина от готовата, направата й самостоятелно е значително спестяване на разходи. Дефектни соларни клетки могат да бъдат закупени в Ebay, но те не губят своята функционалност, така че цената на слънчева батерия може да бъде значително намалена, ако можете допълнително да пожертвате външния вид на батерията.

Повредените фотоклетки не губят своята функционалност

При първия опит е по-добре да закупите комплекти за производство на слънчеви панели, слънчеви клетки със запоени проводници се предлагат за продажба. Запояването на контакти е доста сложен процес, сложността се влошава от крехкостта на слънчевите клетки.

Ако сте закупили силициеви клетки без проводници, тогава първо трябва да запоявате контактите.

	Ето как изглежда поликристална силициева клетка без проводници.
	Проводниците се изрязват с помощта на картонена заготовка.
	Внимателно поставете проводника върху фотоклетката.
	Нанесете киселина за запояване и спойка върху зоната на запояване. За удобство водачът е фиксиран от едната страна с тежък предмет.
	В това положение е необходимо внимателно да запоявате проводника към фотоклетката. По време на запояване не натискайте кристала, защото е много крехък.

Запояването на елементите е доста старателна работа. Ако не можете да получите нормална връзка, трябва да повторите работата. Според стандартите разпръскването на сребро върху проводник трябва да издържи 3 цикъла на запояване при допустими термични условия; на практика се сблъсквате с факта, че пръскането се унищожава. Унищожаването на сребърното разпръскване възниква поради използването на поялници с нерегулирана мощност (65W), това може да се избегне чрез намаляване на мощността, както следва - трябва да включите патрона с крушка от 100W последователно с поялника. Номиналната мощност на нерегулиран поялник е твърде висока за запояване на силициеви контакти.

Дори ако продавачите на проводници уверят, че на конектора има спойка, по-добре е да го приложите допълнително. По време на запояване, опитайте се да боравите внимателно с елементите, с минимално усилие те се спукат; не подреждайте елементите в пакет, теглото на долните елементи може да се напука.

Сглобяване и запояване на соларен панел

Когато сглобявате соларната батерия за първи път, е по-добре да използвате маркировъчен субстрат, който ще помогне да се подредят равномерно елементите на определено разстояние един от друг (5 mm).

Оформление субстрат за слънчеви клетки

Основата е направена от лист шперплат с маркиране на ъглите. След запояване към всеки елемент от задната страна е прикрепено парче монтажна лента, достатъчно е да притиснете задния панел към лентата и всички елементи се прехвърлят.

Монтажна лента, използвана за фиксиране на гърба на соларната клетка

При този тип закрепване самите елементи не са допълнително уплътнени, те могат да се разширяват свободно под въздействието на температурата, това няма да повреди соларната батерия и разкъсване на контакти и елементи. Само свързващите части на конструкцията могат да бъдат запечатани. Този тип прикачен материал е по-подходящ за прототипи, но трудно може да гарантира дълготрайна работа на терен.

Планът за последователно сглобяване на батерията изглежда така:

	Разстиламе елементите върху стъклена повърхност. Трябва да има разстояние между елементите, което предполага свободно преоразмеряване, без да се повреди структурата. Елементите трябва да бъдат притиснати с тежести.
	Запояването се извършва съгласно схемата на свързване по-долу. "Плюс" токопроводящи коловози са разположени от предната страна на елементите, "минус" - от задната страна. Преди запояване трябва да нанесете флюс и спойка, след което внимателно да запоите сребърните контакти.
	Всички слънчеви клетки са свързани по този принцип.
	Контактите на крайните елементи се извеждат към шината, съответно, на "плюс" и "минус". Автобусът използва по-широкия сребърен проводник, който се намира в комплекта за слънчеви клетки. Препоръчваме също така да начертаете "средната" точка, с нейна помощ се поставят два допълнителни шунтиращи диода.
	Терминалът е инсталиран и от външната страна на рамката.
	Ето как изглежда схемата за свързване на елементите без получената средна точка.
	Ето как изглежда клемната лента с показана "средна точка". "Средната" точка позволява на всяка половина на батерията да се постави шунтиращ диод, който ще предотврати разреждането на батерията, когато осветлението е намалено или едната половина е затъмнена.
	Снимката показва байпасен диод на "положителния" изход, той устоява на разреждането на батериите през батерията през нощта и на разреждането на други батерии при частично затъмняване. Най-често диодите на Шотке се използват като шунтиращи диоди. Те дават по-малко загуби от общата мощност на електрическата верига. Акустичен кабел със силиконова изолация може да се използва като токопроводящи проводници. За изолация можете да използвате епруветки с капкомер. Всички проводници трябва да бъдат здраво закрепени със силикон.
	Елементите могат да бъдат свързани последователно (виж снимката), а не чрез обща шина, тогава 2-ри и 4-ти ред трябва да се завъртят на 1800 спрямо 1-ви ред.

Основните проблеми при сглобяването на соларен панел са свързани с качеството на запояване на контактите, поради което експертите предлагат да го тествате, преди да запечатате панела.

Тест на панела преди запечатване, 14 волта мрежово напрежение, 65 W пикова мощност

Тестването може да се извърши след запояване на всяка група елементи. Ако обърнете внимание на снимките в майсторския клас, тогава част от масата под слънчевите клетки е изрязана. Това се прави умишлено, за да се определи здравето на електрическата мрежа след запояване на контактите.

Уплътнение на слънчев панел

Самозапечатващите се слънчеви панели са най-спорният въпрос сред експертите. От една страна, уплътнението на панела е необходимо за увеличаване на издръжливостта и винаги се използва в промишленото производство. За уплътняване чуждестранните експерти препоръчват използването на епоксидна смес "Sylgard 184", която дава прозрачна полимеризирана високоеластична повърхност. Цената на Sylgard 184 в Ebay е около $40.

Силгард 184 Високоеластичен уплътнител

От друга страна, ако не искате да правите допълнителни разходи, е напълно възможно да използвате силиконов уплътнител. В този случай обаче не трябва да запълвате напълно елементите, за да избегнете евентуалната им повреда по време на работа. В този случай елементите могат да бъдат прикрепени към задния панел със силикон и само ръбовете на конструкцията могат да бъдат запечатани. Трудно е да се каже колко ефективно е такова уплътняване, но не препоръчваме използването на непрепоръчани хидроизолационни мастики, има много голяма вероятност от разкъсване на контакти и елементи.

	Пригответе Sylgard 184 преди запечатване.
	Първо се изливат фугите на елементите. Сместа трябва да стегне, за да закрепи елементите към стъклото.
	След фиксиране на елементите се прави непрекъснат полимеризиращ слой от еластичен уплътнител, който може да се разпределя с четка.
	Ето как изглежда повърхността след нанасяне на уплътнителя. Уплътнителният слой трябва да изсъхне. След пълно изсъхване можете да покриете соларния панел със задния панел.
	Ето как изглежда лицевата страна на домашен слънчев панел след запечатване.

Схема на домашно захранване

Системите за захранване на домове, използващи слънчеви панели, обикновено се наричат фотоволтаични системи, тоест системи, които генерират енергия с помощта на фотоелектричния ефект. За индивидуални жилищни сгради се разглеждат три фотоволтаични системи: автономна система за електрозахранване, хибридна фотоволтаична система от батерии и мрежа и фотоволтаична система без батерии, свързана към централна захранваща система.

Всяка една от системите има своето предназначение и предимства, но най-често фотоволтаичните системи с резервни батерии и връзка към централизирана електрическа мрежа се използват в жилищни сгради. Електрическата мрежа се захранва от слънчеви панели, през нощта от батерии и когато се разреждат от централната електропреносна мрежа. В труднодостъпни райони, където няма централна мрежа, генераторите на течно гориво се използват като резервен източник на енергия.

По-рентабилна алтернатива на хибридна енергийна система от батерии би била слънчева система без батерии, свързана към централна мрежа. Захранването се осъществява от слънчеви панели, а през нощта мрежата се захранва от централната мрежа. Такава мрежа е по-приложима за институции, тъй като в жилищните сгради по-голямата част от енергията се изразходва вечер.

Схеми на три вида фотоволтаични системи

Помислете за типична инсталация на фотоволтаична система с акумулаторна мрежа. Слънчевите панели действат като генератор на електричество, които са свързани чрез разклонителна кутия. След това в мрежата се инсталира слънчев контролер за зареждане, за да се избегнат къси съединения по време на пикови натоварвания. Електричеството се натрупва в резервни батерии-акумулатори, а също така се доставя чрез инвертора на потребителите: осветление, домакински уреди, електрическа печка и евентуално се използва за загряване на вода. За инсталиране на отоплителна система е по-ефективно да се използват слънчеви колектори, които принадлежат към алтернативната слънчева технология.

AC хибридна батерия-мрежова фотоволтаична система

Има два вида електрически мрежи, които се използват във фотоволтаичните системи: DC и AC. Използването на мрежа с променлив ток позволява поставяне на електрически консуматори на разстояние над 10-15 m, както и осигуряване на условно неограничено натоварване на мрежата.

За частна жилищна сграда обикновено се използват следните компоненти на фотоволтаична система:

общата мощност на слънчевите панели трябва да бъде 1000 W, те ще осигурят мощност от около 5 kWh;
акумулатори с общ капацитет 800 A / h при напрежение 12 V;
инверторът трябва да има номинална мощност 3 kW с пиков товар до 6 kW, входно напрежение 24-48 V;
слънчев разряден контролер 40-50 A при напрежение 24 V;
непрекъсваемо захранване за краткотрайно зареждане с ток до 150 A.

По този начин, за фотоволтаична система за захранване, ще ви трябват 15 панела за 36 елемента, пример за сглобяването на които е даден в майсторския клас. Всеки панел осигурява обща мощност от 65 вата. Монокристалните слънчеви панели ще бъдат по-мощни. Например слънчев панел, изработен от 40 монокристала, има пикова мощност от 160 вата, но такива панели са чувствителни към облачно време и облаци. В този случай слънчевите панели на базата на поликристални модули са оптимални за използване в северната част на Русия.