Die Sonne als kostenlose Energiequelle: Wir stellen mit unseren eigenen Händen eine Solarbatterie her. Machen Sie mit Ihren eigenen Händen eine Solarbatterie für Ihr Zuhause DIY-Solarmodule für Ihr Zuhause

Vor der Erstellung las der Autor viel über die Nutzung erneuerbarer alternativer Energien, und vor allem war er von der Nutzung von Sonnenenergie mit Hilfe von Sonnenkollektoren angezogen, da die Methode die einfachste ist und die Paneele keine besondere Wartung erfordern während der Operation. Der einzige Nachteil war, dass der Preis für Fabrikmodelle von Solarmodulen sehr hoch ist. Deshalb beschloss der Autor, sie selbst zu machen.

Betrachten Sie die Hauptphasen der Modellierung und Erstellung von Solarmodulen.

Der Autor bestellte die Hauptelemente für die Erstellung von Solarmodulen über eBay. Der Hauptsatz von Elementen belief sich auf etwa 100 US-Dollar, und das Epoxidharz, das bereits bei der Firma St. Petersburg bestellt wurde, kam auf 1.300 Rubel pro Kilogramm. Das Glas, auf dem alles befestigt war, kostete jeweils 350 Rubel.

Das Hauptziel des Autors war es, hochwertige Solarmodule zu Hause herzustellen, die normal aussehen und sehr lange halten. Aus diesem Grund hat der Autor nicht an optischem Epoxidharz und an den Elementen selbst gespart.

So sah ein Satz aller Grundelemente für die Montage eines Solarmoduls aus. Komplett mit dem Hauptsatz waren auch Reifen und ein Bleistift mit Flussmittel, die beim Löten der Elemente benötigt werden:

Und hier ist ein Foto von diesem ganz besonderen optisch ultratransparenten Epoxidharz:

Um das transparente Epoxidharz sowie seine Aushärtungsgeschwindigkeit zu testen, hat der Autor es zunächst auf nur einem Element aufgetragen. Das folgende Bild zeigt das Ergebnis dieser Aktion.

Dadurch erwies sich die Transparenz als ideal und der Preis für Epoxidharz hat sich voll und ganz gerechtfertigt.

Inspiriert von einem so hochwertigen Ergebnis baute der Autor alle Elemente weiter zu einem Solarmodul zusammen.
Vor dem Löten der Hauptelemente wurde jedoch beschlossen, eine Basis herzustellen, auf der diese Elemente befestigt werden, damit man sich bereits während des Lötvorgangs auf bestimmte Abmessungen des zukünftigen Panels konzentrieren kann.

Aus einer Ecke wurde ein Aluminiumrahmen gefertigt. Danach trug der Autor eine Schicht Silikondichtmittel auf und installierte das Glas. Das Ergebnis war ein versiegelter Rahmen für die Fotozellen des zukünftigen Solarmoduls.

Während der Rahmen trocknete, fuhr der Autor fort, die Elemente zu löten.

250 Gramm Epoxidharz wurden vorbereitet, die der Autor in einer gleichmäßigen Schicht vollflächig auf das Glas auftrug. Bereits in diesem Harz habe ich alle 36 Elemente in der Reihenfolge der Reihen eingebaut, danach habe ich sie zusammengelötet.

Zu diesem Zeitpunkt trat das erste Problem auf, das der Autor nicht sofort bemerkte. Die Elemente selbst stellten sich als nicht ganz flach heraus, sondern zu den Rändern hin leicht gewölbt, um sie also sicher mit Resin am Glas zu befestigen, mussten sie mit schweren Gegenständen leicht angedrückt und gewartet werden, bis sie haften, dieser Vorgang dauerte ein wenig viel Aufwand, da die Elemente für das Solarpanel selbst sehr zerbrechlich sind . Aus diesem Grund hat der Autor beschlossen, die Elemente direkt im Rahmen und nicht im Voraus zu löten. Denn beim Übertragen einer bereits gelöteten Elementstruktur auf Glas steigt die Gefahr, die gelöteten Elemente zu beschädigen, um ein Vielfaches. Darüber hinaus bietet das Befestigen der Elemente an dem Glas vor dem Löten eine Reihe von Vorteilen hinsichtlich des ästhetischen Erscheinungsbilds der Platte selbst. Dank dieses Ansatzes blieben keine Luftblasen unter den Elementen zurück und die gesamte Struktur sah schließlich monolithisch aus.

Hier ist ein Foto der bereits montierten Platten:

Dann fuhr er fort, das Solarpanel zu testen. Dazu stellte er es mit Fotozellen ins Sonnenlicht und maß den Kurzschlussstrom, dessen Stärke 3,6 A betrug. Diese Zahl wurde in den Eigenschaften der Elemente angegeben, und daher wurde das Panel korrekt zusammengebaut und funktioniert vollständig.

Unten ist ein Foto von der Rückseite des Solarpanels. Wie Sie sehen, sind alle Elemente vor natürlichen Umwelteinflüssen (Regen, Schnee, Wind, Schmutz) geschützt, was eine lange Lebensdauer garantiert.

Selbst solchem Hagel halten die Paneele stand:

Der Wohnkomfort in den Häusern und Wohnungen eines modernen Menschen erfordert im Laufe der Jahre immer mehr Strom. Unter modernen Bedingungen steigen jedoch die Kosten für jede Stromeinheit stetig, was sich entsprechend auf die Kosten auswirkt. Daher ist die Frage des Umstiegs auf alternative Stromquellen am relevantesten. Eine der Möglichkeiten, die Unabhängigkeit bei der Strombeschaffung zu gewährleisten, ist die Möglichkeit, Sonnenkollektoren für diesen Zweck für das Haus zu verwenden.

Eine wirksame Alternative oder ein allgemeiner Irrglaube?

Seit Mitte des letzten Jahrhunderts wird über die autonome Stromversorgung von Haushaltsgeräten und Beleuchtung in Häusern mit Solarenergie gesprochen. Die Entwicklung der Technologie und der allgemeine Fortschritt haben es ermöglicht, diese Technologie dem normalen Verbraucher näher zu bringen. Die Aussage, dass die Verwendung von Sonnenkollektoren für das Haus eine ziemlich effektive Möglichkeit sein wird, traditionelle Energienetze zu ersetzen, könnte als unbestreitbar angesehen werden, wenn nicht ein paar bedeutende „Aber“ wären.

Die Hauptvoraussetzung für die Effizienz der Verwendung von Heliumbatterien ist die Menge an Sonnenenergie. Das Gerät der Solarbatterie ermöglicht es Ihnen, die Energie unserer Leuchte nur in Regionen effektiv zu nutzen, in denen es den größten Teil des Jahres sonnig ist. Es ist auch notwendig, den Breitengrad zu berücksichtigen, auf dem Solarmodule montiert sind - je höher der Breitengrad, desto weniger Kraft hat der Sonnenstrahl. Im Idealfall kann ein Wirkungsgrad von etwa 40 % erreicht werden. Aber das ist ideal, aber in der Praxis ist alles etwas anders.

Der nächste zu beachtende Punkt ist die Notwendigkeit, ausreichend große Flächen zu nutzen, um autonome Solarmodule zu montieren. Wenn die Batterien in einem Sommerhaus, einem Landhaus oder einer Hütte aufgestellt werden sollen, gibt es hier keine Probleme, aber diejenigen, die in Mehrfamilienhäusern leben, müssen ernsthaft darüber nachdenken.

Solarbatterie – was ist das?

Die Vorrichtung der Solarbatterie basiert auf der Fähigkeit von Solarzellen, Sonnenenergie in Strom umzuwandeln. Diese Konverter, die an ein gemeinsames System angeschlossen sind, erzeugen ein mehrzelliges Feld, von dem jede Zelle unter dem Einfluss der Sonnenenergie zu einer Stromquelle wird, die dann in speziellen Geräten - Batterien - gespeichert wird. Je höher das gegebene Feld ist, desto höher ist natürlich die Leistung eines solchen Geräts. Das heißt, je mehr Solarzellen es hat, desto mehr Strom kann es produzieren.

Das bedeutet aber nicht, dass nur riesige Flächen, auf denen Solarpanels installiert werden können, den nötigen Strom liefern können. Es gibt viele Geräte, die nicht nur mit den üblichen autonomen Energiequellen - Batterien, Akkumulatoren - arbeiten können, sondern auch die Energie der Sonne nutzen. In das Design solcher Geräte sind tragbare Solarmodule integriert, die es ermöglichen, das Gerät aufzuladen und autonom zu arbeiten. Zum Beispiel ein gewöhnlicher Taschenrechner: Wenn Sie ihn bei sonnigem Wetter auf den Tisch legen, können Sie die Batterie aufladen, was ihre Lebensdauer um viele Jahre verlängert. Es gibt viele verschiedene Geräte, in denen solche Batterien verwendet werden: Dies sind Stift-Taschenlampen und Taschenlampen-Schlüsselanhänger usw.

In Sommerhäusern und Vorstädten ist es in letzter Zeit in Mode gekommen, solarbetriebene Laternen zur Beleuchtung zu verwenden. Das sparsame und unkomplizierte Gerät sorgt für Beleuchtung entlang von Gartenwegen, auf Terrassen und an allen notwendigen Stellen mit gespeichertem Strom während der Tageslichtstunden, wenn die Sonne scheint. Sparsame Leuchtmittel können diese Energie recht lange verbrauchen, was für großes Interesse an solchen Geräten sorgt. Solarbetriebene Beleuchtung wird auch in Häusern, Hütten sowie Hauswirtschaftsräumen eingesetzt.

Arten von autonomen Solarmodulen

Aufgrund des Designs der Batterie selbst gibt es zwei Arten von Solarenergiewandlern - Folie und Silizium. Der erste Typ umfasst Dünnschichtbatterien, bei denen die Wandler eine Folie sind, die mit einer speziellen Technologie hergestellt wurde. Sie werden auch als Polymere bezeichnet. Solche Batterien werden an jedem verfügbaren Ort installiert, haben aber mehrere Nachteile: Sie benötigen viel Platz, einen geringen Wirkungsgrad und selbst bei durchschnittlicher Bewölkung sinkt ihre Energieeffizienz um 20 Prozent.

Solarzellen vom Siliziumtyp werden durch monokristalline und polykristalline Vorrichtungen sowie Platten aus amorphem Silizium repräsentiert. Monokristalline Batterien bestehen aus vielen Zellen, in denen Siliziumwandler integriert, in einem gemeinsamen Stromkreis verschaltet und mit Silikon gefüllt sind. Einfach zu bedienen, hohe Effizienz (bis zu 22%), wasserdicht, leicht und flexibel, benötigen aber direktes Sonnenlicht, um effektiv zu arbeiten. Bewölktes Wetter kann zu einem vollständigen Stillstand der Stromerzeugung führen.

Polykristalline Batterien unterscheiden sich von monokristallinen durch die Anzahl der Konverter, die in jeder Zelle angeordnet und in verschiedenen Richtungen installiert sind, was ihren effizienten Betrieb auch bei diffusem Licht gewährleistet. Dies ist der häufigste Batterietyp, der auch in städtischen Gebieten verwendet wird, obwohl sein Wirkungsgrad etwas geringer ist als der von monokristallinen.

Netzteile aus amorphem Silizium gelten trotz ihrer geringen Energieeffizienz von etwa 6 % als vielversprechender. Sie absorbieren den Sonnenstrom zwanzigmal mehr als Silizium und sind an bewölkten Tagen viel effektiver.

All dies sind Industriegeräte, die ihren eigenen – und derzeit nicht sehr demokratischen – Preis haben. Ist es möglich, Sonnenkollektoren mit eigenen Händen zu sammeln?

Allgemeines Prinzip für die Auswahl und Auslegung von Teilen für Sonnenkollektoren

Aufgrund neuester Anforderungen an die Erzeugung elektrischer Energie, die auf eine Abkehr von den traditionellen Rohstoffen zu deren Herstellung abzielen, wird das Thema Solarstromquellen immer praxisnäher. Die Massenproduktion von Elementen zum Aufbau eines eigenen Stromnetzes bietet dem Verbraucher bereits verschiedene Optionen zur autarken Stromversorgung. Aber derzeit sind die Kosten für eine autonome Solarstromquelle ziemlich hoch und für den Massenverbraucher unzugänglich.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass Sie keine Sonnenkollektoren mit Ihren eigenen Händen herstellen können. In diesem Fall muss lediglich entschieden werden, wie ein solches Gerät zusammengebaut wird. Oder erwerben Sie einzelne Elemente, montieren Sie sie selbst oder stellen Sie alle Komponenten mit Ihren eigenen Händen her.

Was besteht eigentlich aus einem Energiesystem, das auf der Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom basiert? Das wichtigste, aber nicht das letzte seiner Elemente ist eine Solarbatterie, deren Design oben besprochen wurde. Das zweite Element in der Schaltung ist der Solarbatteriecontroller, dessen Aufgabe es ist, das Laden von Batterien mit elektrischem Strom zu steuern, der in Sonnenkollektoren empfangen wird. Der nächste Teil eines Solarkraftwerks für zu Hause ist eine Batterie aus elektrischen Batterien, in denen Strom gespeichert wird. Und das letzte Element des "Solar"-Stromkreises wird ein Wechselrichter sein, der es ermöglicht, den resultierenden Niederspannungsstrom für Haushaltsgeräte mit einer Nennspannung von 220 V zu verwenden.

Wenn Sie jedes Element eines Solarkraftwerks für zu Hause einzeln betrachten, können Sie sehen, dass jedes Element bei einem Einzelhandelsnetzwerk, bei elektronischen Auktionen usw. gekauft oder von Hand zusammengebaut werden kann. Und sogar ein Solarbatterieregler kann mit eigenen Händen hergestellt werden - mit bestimmten Fähigkeiten und theoretischen Kenntnissen.

Nun zu den Aufgaben, die an unser eigenes Kraftwerk gestellt werden. Sie sind einfach und komplex zugleich. Ihre Einfachheit liegt darin, dass Sonnenenergie für bestimmte Zwecke genutzt wird: Beleuchtung, Heizung oder die komplette Deckung des Wohnungsbedarfs. Die Schwierigkeit liegt in der richtigen Berechnung der benötigten Leistung und der passenden Auswahl der Komponenten.

Beginnen Sie mit der Montage des Solarmoduls

Jetzt finden Sie viele Vorschläge, wie und woraus Sie Solarmodule zusammenbauen können. Es gibt viele Möglichkeiten, und Sie können nach Ihren Wünschen wählen. In diesem Material werden die Grundprinzipien erörtert, die bei der Herstellung von Sonnenkollektoren mit Ihren eigenen Händen angewendet werden müssen.

Zunächst müssen Sie sich für die Leistung entscheiden, die Sie benötigen, und entscheiden, mit welcher Spannung das Netzwerk betrieben werden soll. Für Solarnetze gibt es zwei Möglichkeiten - mit Gleichstrom und Wechselstrom. Wechselstrom ist aufgrund der Möglichkeit, Stromverbraucher über eine beträchtliche Entfernung - mehr als 15 Meter - zu verteilen, vorzuziehen. Das ist genau richtig für ein kleines Haus. Ohne tief in die Berechnungen einzusteigen und von den Erfahrungen derjenigen auszugehen, die bereits Solarenergie in ihren Datschen nutzen, können wir mit Zuversicht sagen, dass diese Zahlen in den Breiten von Moskau - und in Richtung Süden - natürlich höher sein werden - ein Quadratmeter Sonnenkollektoren kann bis zu 120 Watt pro Stunde erzeugen. Dies ist der Fall, wenn bei der Montage polykristalline Elemente verwendet werden. Preislich sind sie attraktiver. Und es ist durchaus realistisch, die Gesamtleistung zu ermitteln, indem man die gesamte Leistungsaufnahme jedes einzelnen Elektrogeräts aufsummiert. Ganz ungefähr kann man sagen, dass für eine Familie mit 3-4 Personen etwa 300 Kilowatt pro Monat benötigt werden, die aus Solarpanels von 20 Quadratmetern gewonnen werden können. Meter.

Sie finden auch eine Beschreibung von Solarnetzen mit Paneelen aus 36 Elementen. Jedes der Panels hat eine Leistung von ca. 65 Watt. Eine Solarbatterie für eine Datscha oder ein kleines Privathaus kann aus 15 solcher Paneele bestehen, die bei einer Eigenleistung von 1 kW bis zu 5 kW pro Stunde Gesamtstrom erzeugen können.

Selbstgebaute Sonnenkollektoren

Und jetzt darüber, wie man eine Solarbatterie herstellt. Das erste, was Sie kaufen müssen, ist ein Satz Umwandlungsplatten, deren Anzahl von der Leistung eines selbstgebauten Solarkraftwerks abhängt. Für eine Batterie benötigen Sie 36 Stück. Sie können das Solarzellen-Kit verwenden sowie beschädigte oder defekte Zellen kaufen - dies wirkt sich nur auf das Aussehen der Batterie aus. Wenn sie funktionieren, beträgt der Ausgang fast 19 Volt. Sie müssen sie unter Berücksichtigung der Ausdehnung verlöten und dabei einen Abstand von bis zu fünf Millimetern lassen. Die Installation von Solarbatterien zum Selbermachen erfordert äußerste Sorgfalt beim Löten von Fotoplatten. Wenn die Platten ohne Leiter gekauft wurden, müssen sie manuell gelötet werden. Der Prozess ist komplex und verantwortungsvoll. Wenn mit einem 60W Lötkolben gearbeitet wird, am besten eine einfache 100 Watt Glühbirne dazu in Reihe schalten.

Die Schaltung der Solarbatterie ist sehr einfach - jede Platte wird in Reihe mit den anderen verlötet. Es sollte beachtet werden, dass die Platten sehr zerbrechlich sind und es wünschenswert ist, sie mit einer Art Rahmen zu löten. Beim Auslöten von Fotoplatten ist auch zu beachten, dass Sicherheitsdioden in den Stromkreis eingefügt werden müssen, um die Entladung der Fotozellen beim Dimmen oder bei schwachem Licht zu verhindern. Dazu werden die Stromschienen der Feldhälften zur Klemmleiste geführt, wodurch ein Mittelpunkt entsteht. Diese Dioden verhindern auch, dass sich die Batterien nachts entladen.

Die Qualität des Lötens ist die Hauptvoraussetzung für den einwandfreien Betrieb von Solarmodulen. Vor dem Einbau des Substrats müssen alle Lötstellen getestet werden. Es wird empfohlen, Strom mit Drähten mit kleinem Querschnitt auszugeben. Zum Beispiel ein Akustikkabel mit Silikonisolierung. Alle Leiter müssen mit Dichtmittel gesichert werden.

Dann lohnt es sich, die Oberfläche zu bestimmen, auf der diese Platten angebracht werden. Sondern mit dem Material für seine Herstellung. Am besten geeignet und leicht verfügbar ist Glas, das im Vergleich zu Plexiglas oder Karbonat die höchste Lichtdurchlässigkeit aufweist.

Der nächste Schritt ist, die Box zu machen. Dazu wird eine Aluminiumecke oder ein Holzbalken verwendet. Glas wird in den Rahmen auf dem Dichtstoff gepflanzt - es ist wünschenswert, alle Unregelmäßigkeiten sorgfältig auszufüllen. Es ist zu beachten, dass die Versiegelung vollständig trocknen muss, um eine Verschmutzung der Fotoplatten zu vermeiden. Dann wird eine fertige Platte aus gelöteten Fotozellen auf dem Glas befestigt. Die Montagemethode mag unterschiedlich sein, aber Solarmodule für zu Hause, deren Bewertungen üblich sind, wurden hauptsächlich mit einem transparenten Epoxidharz oder einer Versiegelung befestigt. Wenn Epoxid gleichmäßig auf die gesamte Oberfläche des Glases aufgetragen wird und anschließend Wandler darauf platziert werden, wird das Dichtmittel hauptsächlich auf einem Tropfen in der Mitte jedes Elements befestigt.

Für das Substrat wird ein anderes Material verwendet, das auch an der Versiegelung befestigt ist. Es kann auch eine Spanplatte geringer Dicke oder eine Faserplattenplatte sein. Obwohl Sie es wieder mit Epoxid füllen können. Das Batteriefach muss verschlossen sein. Eine auf diese Weise hergestellte Solarbatterie zum Selbermachen, deren Montageschema oben besprochen wurde, liefert 18-19 Volt und lädt eine 12-Volt-Batterie auf.

Ist es möglich, einen Solarenergiekonverter mit eigenen Händen herzustellen?

Handwerker mit umfangreichen Elektronikkenntnissen können Solarzellen zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie und selbstständig herstellen. Dazu werden aus den Gehäusen gelöste Siliziumdioden bzw. deren Kristalle verwendet. Dieser Prozess ist mühsam, und ob er damit beginnt oder nicht, entscheidet jeder für sich. Sie können Dioden verwenden, die in Brückenschaltungen von Spannungsgleichrichtern und Stabilisatoren verwendet werden - D226, KD202, D7 usw. Der in diesen Dioden befindliche Halbleiterkristall wird, wenn Sonnenlicht darauf trifft, genau wie eine Fotoplatte. Aber es zu erreichen und es nicht zu beschädigen, ist ein ziemlich komplizierter und mühsamer Prozess.

Jeder, der sich entscheidet, selbst Elemente für den Konverter zu erstellen, sollte sich an Folgendes erinnern: Wenn Sie es geschafft haben, eine Batterie, die nur aus zwanzig Dioden der Marke KD202 besteht, nach einem Schema von 5 parallel geschalteten Gruppen sorgfältig zu zerlegen und zu löten, dann Sie kann eine Spannung von etwa 2 V mit einem Strom von bis zu 0, 8 Ampere erhalten. Diese Leistung reicht nur aus, um einen kleinen Radioempfänger mit Strom zu versorgen, der nur einen oder zwei Transistoren in seinem Schaltkreis hat. Aber um eine vollwertige Solarbatterie zum Verschenken herzustellen, müssen Sie sich sehr anstrengen. Riesige Arbeit, große Flächen, sperriges Design machen diesen Beruf aussichtslos. Aber für kleine Geräte und Gadgets ist dies ein durchaus geeignetes Design, das jeder machen kann, der sich gerne mit Elektrotechnik beschäftigt.

Können LEDs für Solarpanels verwendet werden?

Das LED-Solarpanel ist reine Fiktion. Es ist fast unmöglich, auch nur ein kleines Solar-Mikropanel aus LEDs zusammenzubauen. Oder besser gesagt, Sie können erstellen, aber ist es das wert? Mit Hilfe von Sonnenlicht ist es durchaus möglich, etwa 1,5 Volt Spannung an die LED zu bringen, aber die Stärke des erzeugten Stroms ist sehr gering, und es wird nur eine sehr starke Sonne benötigt, um ihn zu erzeugen. Und doch - wenn eine Spannung angelegt wird, gibt die LED selbst Strahlungsenergie ab, dh sie leuchtet. Dies bedeutet, dass diejenigen seiner Brüder, die stärkeres Sonnenlicht erhalten haben, Strom erzeugen, den diese LED selbst verbraucht. Alles ist richtig und einfach. Und es ist einfach unmöglich herauszufinden, welche LEDs Energie produzieren und welche verbrauchen. Selbst wenn Sie Zehntausende von LEDs verwenden – und das ist unpraktisch und unwirtschaftlich – wird es keinen Sinn machen.

Wir heizen das Haus mit Solarenergie

Wenn oben schon die reale Möglichkeit erwähnt wurde, Haushaltselektrogeräte mit „solarem“ Strom zu versorgen, dann gibt es zwei Möglichkeiten, Wohnungen mit Solarenergie zu heizen. Und um Sonnenkollektoren zum Heizen zu Hause zu verwenden, müssen Sie einige der Anforderungen kennen, die erforderlich sind, um diese Aufgabe zu erfüllen.

Bei der ersten Option erfolgt die Nutzung der Sonnenenergie zum Heizen über ein anderes System als das übliche Stromnetz. Ein Gerät zum Heizen eines Hauses mit Sonnenenergie wird als Solaranlage bezeichnet und besteht aus mehreren Geräten. Das Hauptarbeitsgerät ist ein Vakuumkollektor, der Sonnenlicht in Wärme umwandelt. Es besteht aus vielen Glasröhrchen mit kleinem Durchmesser, in die eine Flüssigkeit mit sehr niedriger Heizschwelle eingebracht wird. Diese Flüssigkeit gibt beim Erhitzen ihre Wärme in einem Speichertank mit einem Volumen von mindestens 300 Litern Wasser weiter an Wasser ab. Dann wird dieses erwärmte Wasser Heizpaneelen aus dünnen Kupferrohren zugeführt, die wiederum die empfangene Wärme abgeben und die Raumluft erwärmen. Anstelle von Paneelen können Sie natürlich auch herkömmliche Heizkörper verwenden, deren Effizienz jedoch viel geringer ist.

Natürlich können auch Sonnenkollektoren zum Heizen verwendet werden, aber in diesem Fall muss vereinbart werden, dass das Erhitzen des Wassers im Kessel mit Hilfe von Heizelementen den Löwenanteil der von den Batterien erzeugten Energie erfordert. Einfache Berechnungen zeigen, dass es etwa 4 Stunden dauert, um 100 Liter Wasser mit einem Boiler auf 70-80 ⁰С zu erhitzen. Während dieser Zeit verbraucht ein Wasserkocher mit 2-kW-Heizungen etwa 8 kW. Wenn Solarmodule in ihrer Gesamtleistung bis zu 5 kW pro Stunde erzeugen können, gibt es keine Probleme mit der Energieversorgung im Haus. Aber wenn die Solarmodule eine Fläche von weniger als 10 Quadratmetern haben. Zähler, dann sind solche Kapazitäten für die vollständige Bereitstellung elektrischer Energie nicht geeignet.

Der Einsatz eines Vakuumverteilers zur Beheizung eines Hauses ist gerechtfertigt, wenn es sich um ein vollwertiges Wohngebäude handelt. Das Betriebsschema einer solchen Solaranlage versorgt die gesamte Wohnung das ganze Jahr über mit Wärme.

Und doch funktioniert es!

Am Ende sind Sonnenkollektoren, die von Enthusiasten mit ihren eigenen Händen zusammengebaut werden, sehr reale Stromquellen. Und wenn Sie 12-Volt-Batterien mit einem Strom von mindestens 800 A / h im Stromkreis verwenden, Geräte zum Umwandeln der Spannung von niedrig nach hoch - Wechselrichter sowie Spannungsregler für 24 V mit einem Arbeitsstrom von bis zu 50 Ampere und eine einfache "unterbrechungsfreie" mit einem Strom von bis zu 150 Ampere, dann erhalten Sie ein sehr anständiges Kraftwerk, das mit Sonnenlicht betrieben wird und den Strombedarf der Bewohner eines Privathauses decken kann. Natürlich unter bestimmten Wetterbedingungen.

Hallo liebe Blog-Leser! In unserem 21. Jahrhundert ändern sich die Dinge ständig. Sie werden besonders stark im technologischen Aspekt gesehen. Billigere Energiequellen werden erfunden, überall verbreiten sich diverse Geräte, die den Menschen das Leben erleichtern sollen. Heute werden wir über so etwas wie eine Solarbatterie sprechen - ein Gerät, das kein Durchbruch ist, aber dennoch von Jahr zu Jahr mehr in das Leben der Menschen eindringt. Wir werden darüber sprechen, was dieses Gerät ist, welche Vor- und Nachteile es hat. Wir werden auch darauf achten, wie die Solarbatterie mit unseren eigenen Händen zusammengebaut wird.

Zusammenfassung dieses Artikels:

Solarbatterie: Was ist das und wie funktioniert sie?

Eine Solarbatterie ist ein Gerät, das aus einem bestimmten Satz von Solarzellen (Fotozellen) besteht, die Sonnenenergie in Strom umwandeln. Die Paneele der meisten Solarzellen bestehen aus Silizium, da dieses Material eine gute Effizienz bei der „Verarbeitung“ des einfallenden Sonnenlichts hat.

So funktionieren Sonnenkollektoren:

Photovoltaik-Siliziumzellen, die in einem gemeinsamen Rahmen (Framework) verpackt sind, erhalten Sonnenlicht. Sie erwärmen sich und nehmen die einfallende Energie teilweise auf. Diese Energie setzt sofort Elektronen im Silizium frei, die durch spezialisierte Kanäle in einen speziellen Kondensator gelangen, in dem Strom gesammelt und von Gleichstrom zu Wechselstrom verarbeitet wird, um zu Geräten in einer Wohnung / einem Wohngebäude zu gelangen.

Vor- und Nachteile dieser Energieart

Zu den Vorteilen gehören die folgenden:

Unsere Sonne ist eine umweltfreundliche Energiequelle, die nicht zur Umweltverschmutzung beiträgt. Solarbatterien emittieren keine verschiedenen schädlichen Abfälle in die Umwelt.

Solarenergie ist unerschöpflich (natürlich solange die Sonne lebt, aber das ist noch Milliarden von Jahren). Daraus folgt, dass Solarenergie Ihnen definitiv ein Leben lang reichen würde.

Nachdem Sie in Zukunft eine kompetente Installation von Solarmodulen durchgeführt haben, müssen Sie diese nicht oft warten. Alles, was Sie tun müssen, ist, ein- bis zweimal im Jahr eine Vorsorgeuntersuchung durchzuführen.

Beeindruckende Lebensdauer von Solarmodulen. Diese Frist beginnt mit 25 Jahren. Es ist auch erwähnenswert, dass sie auch nach dieser Zeit nicht an Leistung verlieren.

Die Installation von Solarmodulen kann staatlich gefördert werden. Dies geschieht beispielsweise aktiv in Australien, Frankreich und Israel. In Frankreich werden 60 % der Kosten für Solarmodule überhaupt zurückerstattet.

Unter den Mängeln kann Folgendes unterschieden werden:

Bisher können Sonnenkollektoren beispielsweise nicht mithalten, wenn große Mengen an Strom erzeugt werden müssen. Dies ist in der Öl- und Nuklearindustrie erfolgreicher.

Die Stromproduktion ist direkt von den Wetterbedingungen abhängig. Wenn es draußen sonnig ist, arbeiten Ihre Solarmodule natürlich mit 100 % Leistung. Wenn es einen bewölkten Tag gibt, wird diese Zahl deutlich sinken.

Um viel Energie zu erzeugen, benötigen Solarmodule eine große Fläche.

Wie Sie sehen können, hat diese Energiequelle immer noch mehr Vor- als Nachteile, und die Nachteile sind nicht so schlimm, wie es scheint.

DIY Solarbatterie aus improvisierten Mitteln und Materialien zu Hause

Trotz der Tatsache, dass wir in einer modernen und sich schnell entwickelnden Welt leben, bleibt der Kauf und die Installation von Solarmodulen das Los wohlhabender Menschen. Die Kosten für ein Panel, das nur 100 Watt erzeugt, variieren zwischen 6 und 8 Tausend Rubel. Dies berücksichtigt nicht die Tatsache, dass Kondensatoren, Batterien, ein Laderegler, ein Netzwechselrichter, ein Konverter und andere Dinge separat gekauft werden müssen. Aber wenn Sie nicht viel Geld haben, aber auf eine umweltfreundliche Energiequelle umsteigen möchten, dann haben wir gute Nachrichten für Sie - eine Solarbatterie kann zu Hause zusammengebaut werden. Und wenn Sie alle Empfehlungen befolgen, wird seine Effizienz nicht schlechter sein als die der kommerziell zusammengestellten Version. In diesem Teil betrachten wir eine Schritt-für-Schritt-Montage. Wir werden auch auf die Materialien achten, aus denen Solarmodule zusammengesetzt werden können.

Von Dioden

Dies ist eines der budgetärsten Materialien. Wenn Sie aus Dioden eine Solarbatterie für Ihr Zuhause herstellen möchten, denken Sie daran, dass mit Hilfe dieser Komponenten nur kleine Solarmodule zusammengebaut werden, die kleinere Geräte mit Strom versorgen können. Dioden D223B sind am besten geeignet. Dies sind Dioden im sowjetischen Stil, die gut sind, weil sie ein Glasgehäuse haben, aufgrund ihrer Größe eine hohe Bestückungsdichte haben und einen guten Preis haben.

Reinigen Sie die Dioden nach dem Kauf von Farbe - dazu reicht es aus, sie einige Stunden in Aceton zu legen. Nach dieser Zeit kann es leicht von ihnen entfernt werden.

Dann bereiten wir die Oberfläche für die spätere Platzierung der Dioden vor. Es kann ein Holzbrett oder eine andere Oberfläche sein. Es ist erforderlich, es auf seiner gesamten Fläche zu bohren, wobei zwischen den Löchern ein Abstand von 2 bis 4 mm eingehalten werden muss.

Nachdem wir unsere Dioden genommen und sie mit Aluminiumschwänzen in diese Löcher gesteckt haben. Danach müssen die Schwänze zueinander gebogen und gelötet werden, damit sie, wenn sie Sonnenenergie erhalten, Strom in einem „System“ verteilen.

Unsere primitive Glasdioden-Solarzelle ist fertig. Am Ausgang kann es eine Energie von ein paar Volt liefern, was ein guter Indikator für eine handwerkliche Montage ist.

Von Transistoren

Diese Option ist bereits schwerwiegender als die Diodenoption, ist jedoch immer noch ein Beispiel für eine harte manuelle Montage.

Um aus Transistoren eine Solarbatterie zu bauen, benötigen Sie zunächst die Transistoren selbst. Glücklicherweise können sie in fast jedem Markt oder in Elektronikgeschäften gekauft werden.

Nach dem Kauf müssen Sie die Abdeckung des Transistors abschneiden. Unter dem Deckel verbirgt sich das für uns wichtigste und notwendige Element - ein Halbleiterkristall.

Dann setzen wir sie in den Rahmen ein und löten sie untereinander, wobei wir die Normen von „Input-Output“ beachten.

Am Ausgang kann eine solche Batterie genügend Energie liefern, um beispielsweise einen Taschenrechner oder eine kleine Diodenglühlampe auszuführen. Auch hier wird ein solches Solarpanel nur zum Spaß zusammengebaut und stellt kein ernsthaftes „Stromversorgungs“-Element dar.

Aus Aludosen

Diese Option ist bereits ernster als die ersten beiden. Dies ist auch eine unglaublich günstige und effiziente Möglichkeit, Energie zu gewinnen. Das einzige ist, dass es am Ausgang viel mehr sein wird als bei den Varianten von Dioden und Transistoren, und es wird nicht elektrisch, sondern thermisch sein. Alles, was Sie brauchen, ist eine große Anzahl von Aluminiumdosen und ein Koffer. Holzkörper funktioniert gut. In dem Fall muss der vordere Teil mit Plexiglas abgedeckt werden. Ohne sie funktioniert die Batterie nicht effektiv.

Vor Beginn der Montage müssen die Aluminiumdosen mit schwarzer Farbe gestrichen werden. Dadurch können sie das Sonnenlicht gut anziehen.

Dann werden mit Werkzeugen drei Löcher in den Boden jedes Glases gestanzt. Oben wiederum wird ein sternförmiger Schnitt gemacht. Die freien Enden sind nach außen gebogen, was notwendig ist, damit eine verbesserte Verwirbelung der erwärmten Luft eintritt.

Nach diesen Manipulationen werden die Ufer zu Längslinien (Rohren) in den Körper unserer Batterie gefaltet.

Anschließend wird zwischen den Rohren und den Wänden/Rückwand eine Dämmschicht (Mineralwolle) verlegt. Dann wird der Kollektor mit transparentem Polykarbonat verschlossen.

Damit ist der Erstellungsprozess abgeschlossen. Als letzter Schritt wird ein Luftgebläse als Motor für den Energieträger eingebaut. Eine solche Batterie erzeugt zwar keinen Strom, kann aber einen Wohnraum effektiv erwärmen. Natürlich wird dies kein vollwertiger Heizkörper sein, aber eine solche Batterie kann einen kleinen Raum erwärmen - zum Beispiel ist sie eine großartige Option zum Verschenken. Wir haben in dem Artikel über vollwertige Bimetall-Heizkörper gesprochen - in dem wir den Aufbau solcher Heizbatterien, ihre technischen Eigenschaften und Hersteller im Detail untersucht haben. Ich rate Ihnen, einen Blick darauf zu werfen.

DIY-Solarbatterie - wie herstellen, zusammenbauen und herstellen?

Wir entfernen uns von hausgemachten Optionen und werden ernsteren Dingen Aufmerksamkeit schenken. Jetzt werden wir darüber sprechen, wie Sie mit Ihren eigenen Händen eine echte Solarbatterie richtig zusammenbauen und herstellen. Ja - auch das ist möglich. Und ich möchte Ihnen versichern - es wird nicht schlechter sein als gekaufte Analoga.

Zunächst sei gesagt, dass Sie auf dem freien Markt wahrscheinlich keine echten Silizium-Panels finden werden, die in vollwertigen Solarzellen verwendet werden. Und ja, sie werden teuer. Wir werden unsere Solarbatterie aus monokristallinen Paneelen zusammenbauen - eine billigere Option, aber hervorragend in Bezug auf die Erzeugung elektrischer Energie. Darüber hinaus sind monokristalline Paneele leicht zu finden und recht kostengünstig. Sie kommen in verschiedenen Größen. Die beliebteste und am häufigsten verwendete Option ist 3 x 6 Zoll, die 0,5 V Äquivalent erzeugt. Diese werden uns reichen. Abhängig von Ihren Finanzen können Sie mindestens 100-200 davon kaufen, aber heute werden wir eine Option sammeln, die ausreicht, um kleine Batterien, Glühbirnen und andere kleine elektronische Komponenten mit Strom zu versorgen.

Auswahl an Fotozellen

Wie oben erwähnt, haben wir uns für eine Einkristallbasis entschieden. Sie können es überall finden. Der beliebteste Ort, an dem es in gigantischen Mengen verkauft wird, sind die Marktplätze von Amazon oder Ebay.

Die Hauptsache, an die Sie sich erinnern sollten, ist, dass es sehr einfach ist, dort auf skrupellose Verkäufer zu stoßen, also kaufen Sie nur von Leuten, die eine ziemlich hohe Bewertung haben. Wenn der Verkäufer eine gute Bewertung hat, können Sie sicher sein, dass Ihre Panels gut verpackt, nicht kaputt und in der von Ihnen bestellten Menge bei Ihnen ankommen.

Standortwahl (Orientierungssystem), Gestaltung und Materialien

Nachdem Sie Ihr Paket mit den wichtigsten Solarzellen erhalten haben, sollten Sie einen guten Ort für die Installation Ihrer Solaranlage auswählen. Schließlich müssen Sie es mit 100% Leistung arbeiten, oder? Fachleute in diesem Geschäft raten, die Installation an der Stelle durchzuführen, an der die Solarbatterie knapp unter dem Himmelszenit ausgerichtet wird und in Richtung West-Ost blickt. Dadurch können Sie fast den ganzen Tag Sonnenlicht „einfangen“.

Herstellung eines Rahmens für eine Solarbatterie

Zuerst müssen Sie die Basis der Solarbatterie machen. Es kann Holz, Kunststoff oder Aluminium sein. Holz und Kunststoff zeigen sich am besten. Es sollte groß genug sein, um alle Ihre Fotozellen in einer Reihe unterzubringen, aber gleichzeitig sollten sie nicht in der gesamten Struktur herumhängen.

Nachdem Sie die Basis der Solarbatterie zusammengebaut haben, müssen Sie viele Löcher in ihre Oberfläche bohren, um die Leiter in Zukunft in einem einzigen System zusammenzubringen.

Vergessen Sie übrigens nicht, dass die gesamte Basis oben mit Plexiglas bedeckt sein muss, um Ihre Elemente vor Witterungseinflüssen zu schützen.

Lötelemente und Anschluss

Nachdem Ihre Basis fertig ist, können Sie Ihre Elemente auf ihrer Oberfläche platzieren. Sie platzieren die Fotozellen entlang der gesamten Struktur mit den Leitern nach unten (stecken Sie sie in unsere Bohrlöcher).

Dann müssen sie zusammengelötet werden. Im Internet gibt es viele Schemata, nach denen Solarzellen gelötet werden. Die Hauptsache ist, sie zu einer Art Einzelsystem zu verbinden, damit sie alle die empfangene Energie sammeln und an den Kondensator senden können.

Der letzte Schritt besteht darin, den „Ausgangsdraht“ zu löten, der mit dem Kondensator verbunden wird und die empfangene Energie an ihn abgibt.

Installation

Dies ist der letzte Schritt. Nachdem Sie sich vergewissert haben, dass alle Elemente richtig zusammengebaut sind, sie fest sitzen und nicht heraushängen, sind sie gut mit Plexiglas bedeckt - Sie können mit der Installation fortfahren. Hinsichtlich der Installation ist es besser, das Solarpanel auf einem soliden Fundament zu montieren. Ein mit Konstruktionsschrauben verstärkter Metallrahmen ist perfekt. Darauf sitzen die Solarpanels fest, schwanken nicht und unterliegen keinen Witterungseinflüssen.

Das ist alles! Was haben wir am Ende? Wenn Sie eine Solarbatterie mit 30-50 Fotozellen hergestellt haben, reicht dies völlig aus, um Ihr Mobiltelefon schnell aufzuladen oder eine kleine Haushaltsglühlampe zum Leuchten zu bringen, d. H. Am Ende hatte man ein vollwertiges selbstgebautes Ladegerät zum Aufladen des Akkus eines Telefons, einer Straßenlaterne oder einer kleinen Gartenlaterne. Wenn Sie beispielsweise ein Solarpanel mit 100-200 Fotozellen hergestellt haben, können wir bereits über die „Versorgung“ einiger Haushaltsgeräte sprechen, beispielsweise eines Boilers zum Erhitzen von Wasser. In jedem Fall ist ein solches Panel günstiger als gekaufte Pendants und Sie sparen bares Geld.

Video - wie macht man eine Solarbatterie mit eigenen Händen?

Dieser Abschnitt zeigt Fotos von einigen interessanten, aber gleichzeitig einfachen Optionen für selbstgebaute Solarmodule, die Sie leicht mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen können.

Was ist besser - eine Solarbatterie zu kaufen oder herzustellen?

Fassen wir alles, was wir in diesem Artikel gelernt haben, in diesem Teil zusammen. Zuerst haben wir herausgefunden, wie man ein Solarpanel zu Hause zusammenbaut. Wie Sie sehen können, ist eine Do-it-yourself-Solarbatterie nach Anleitung sehr schnell zusammengebaut. Wenn Sie die verschiedenen Anleitungen Schritt für Schritt befolgen, können Sie großartige Optionen zusammenstellen, um sich mit sauberem Strom zu versorgen (naja, oder Optionen, die darauf ausgelegt sind, kleine Elemente mit Strom zu versorgen).

Aber was ist besser - eine Solarbatterie zu kaufen oder herzustellen? Natürlich ist es besser, es zu kaufen. Tatsache ist, dass die im industriellen Maßstab hergestellten Optionen so konzipiert sind, dass sie so funktionieren, wie sie funktionieren sollen. Bei der manuellen Montage von Solarmodulen können häufig verschiedene Fehler gemacht werden, die dazu führen, dass sie einfach nicht richtig funktionieren. Natürlich kosten industrielle Optionen viel Geld, aber Sie erhalten Qualität und Langlebigkeit.

Aber wenn Sie sich auf Ihre Fähigkeiten verlassen können, werden Sie mit der richtigen Herangehensweise ein Solarmodul zusammenbauen, das nicht schlechter ist als industrielle Gegenstücke. Auf jeden Fall ist die Zukunft nah und bald werden sich Solarpanels alle Schichten leisten können. Und dort wird es vielleicht eine vollständige Umstellung auf die Nutzung von Sonnenenergie geben. Viel Glück!

Heute sind von allen der Menschheit bekannten alternativen Energiequellen Sonnenkollektoren, Batterien und andere auf Sonnenenergie basierende Generatoren die beliebtesten. Angesichts der aktuellen Energiekosten fragen sich viele, wo Solarmodule für ihr Zuhause erhältlich sind, wie hoch ihre Preise sind und ob es fertige Lösungen gibt. Und da sich das Wachstum des Wechselkurses direkt auf die Kaufkraft der Bevölkerung auswirkt, sind immer mehr Bürger bestrebt, mehr über in Russland hergestellte Panels zu erfahren.

Was sind Sonnenkollektoren und wie werden sie im Haushalt verwendet?

Obwohl es diese Art der Energieversorgung für Haushalte schon seit über 30 Jahren gibt, gibt es nicht viele Spezialisten auf diesem Gebiet. Warum ist die Verwendung von Sonnenkollektoren für ein Privathaus so vorteilhaft? Die Antwort ist einfach: Sie müssen nur die Ausrüstung und Installation bezahlen, dann ist der Energieträger kostenlos! In Ländern wie der VR China, den Vereinigten Staaten, Frankreich, Italien und Deutschland installieren bis zu 30 % der Bevölkerung Batterien auf dem Dach, um von Milliarden unerschöpflicher Kilowatt Sonnenenergie zu profitieren. Wenn es kostenlos ist, was ist das Geheimnis?

Das Funktionsprinzip der Batterie ist wie folgt: Stellen Sie sich Halbleiter aus Kristallen (z. B. Silizium) vor, die Lichtquanten in elektrische Stromkomponenten umwandeln. Die Platte enthält Hunderttausende dieser Kristalle. Abhängig von der erforderlichen Leistung reicht die Fläche einer solchen Abdeckung von einigen Quadratzentimetern (denken Sie an den Taschenrechner) bis zu Hunderten von Quadratmetern - beispielsweise für Orbitalstationen.

Trotz der scheinbaren Einfachheit der Geräte ist ihr Einsatz in Russland stark eingeschränkt – durch Klima, Wetter, Jahres- und Tageszeit. Außerdem müssen Sie Folgendes kaufen, damit das System das Netzwerk mit Strom versorgen kann:

eine Batterie, die bei Stromstößen Energie speichert;
ein Wechselrichter, der Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt;
Batterieüberwachungssystem.

Kurz zum Verbrauch

Die durchschnittliche 4-köpfige Familie verbraucht 250–300 kW pro Monat. Solarmodule für den Hausgebrauch geben durchschnittlich 100 Watt pro 1 Quadratmeter ab. m pro Tag (bei klarem Wetter). Um das Haus vollständig mit Strom zu versorgen, müssen Sie mindestens 30, idealerweise 40 Abschnitte installieren, was mindestens 10.000 USD kosten wird. e) Gleichzeitig sollte das Dach nach Süden ausgerichtet sein und die Anzahl der Sonnentage pro Monat im Durchschnitt nicht weniger als 18–20 betragen. Unten ist eine Karte der sonnigen Tage.

Fazit: Sonnenkollektoren eignen sich gut als Backup-Quelle für elektrische Energie. Darüber hinaus müssen Sie wissen, wie Sie sie auswählen, damit genügend Strom vorhanden ist, um den häuslichen Bedarf zu decken. Aber unabhängig von Unfällen wird Ihr Zuhause immer mit Strom versorgt.

1. Panels von CJSC Telecom-STV

Das russische Unternehmen Telecom-STV (Zelenograd) produziert Produkte im Durchschnitt 30 % billiger als ihre deutschen Kollegen: Die Preise beginnen bei 5.600 Rubel. pro Panel bei 100 Watt. Panels dieses Herstellers haben einen Wirkungsgrad von bis zu 20-21%. Das Hauptmerkmal dieses Unternehmens ist die patentierte Technologie zur Herstellung von Siliziumwafern bis zu 15 mm Durchmesser und darauf basierenden Solarmodulen.

Welche Batterie von CJSC "Telecom-STV" kann angezeigt werden? Das beliebteste Modell heißt TCM, gefolgt von einer Kennzeichnung je nach Leistung: von 15 bis 230 W (der Preis ist ungefähr).

Modell	Macht, W	Abmessungen, mm	Gewicht (kg	Preis, reiben.
TSM-15	18	430×232×43	1,45	ab 3 500
TSM-40	44	620×540×43	4,05	ab 6 000
TSM-50	48	620×540×43	4,05	ab 6 575
TSM-80A	80	773×676×43	6,7	ab 8 500
TCM-80B	80	773×676×43	6,7	ab 9 000
TSM-95A	98	1183×563×43	7,9	ab 10 750
TSM-95V	98	1183×563×43	7,9	ab 11 000
TSM-110A	115	1050×665×43	8,8	ab 12 500
TSM-110V	115	1050×665×43	8,8	ab 12 800
…	..	…	…	…
TSM-270A	270	1633×996×43	18,5	ab 23 370

Der Haupttyp der hergestellten Paneele ist monokristallin, obwohl jedes Modell auch in Form von multi (poly-) kristallin präsentiert werden kann. Jeder Typ hat seine eigenen Vor- und Nachteile (siehe Tabelle).

Die Auswahl ist natürlich durch das Budget begrenzt, daher werden wir weiterhin andere preiswerte und zuverlässige Geräte russischer Hersteller überprüfen.

2. Hevel - Werk in Tschuwaschien

Einer der größten Hersteller von Solarmodulen in Russland ist die Firma Hevel. 2017 hat das Unternehmen die Produktion aufgerüstet und von der Dünnschicht- auf eine neue Heterostruktur-Technologie zur Herstellung von Solarmodulen umgestellt. Die Module der neuen Generation vereinen die Vorteile der Dünnschicht- und kristallinen Technologien und gewährleisten einen effizienten Betrieb des Moduls bei hohen und niedrigen Temperaturen (von -50 °C bis +85 °С) sowie bei Streulichtbedingungen. Der durchschnittliche Wirkungsgrad eines Solarmoduls liegt bei 20 %. Nach diesem Indikator gehören die Module der Hevel Group of Companies zu den Top 3 weltweit. Die Lebensdauer des Moduls beträgt mindestens 25 Jahre.

Welche Batterie von Hevel ist als Beispiel zu sehen? Hier ist eine Tabelle mit den Parametern des beliebtesten heterostrukturellen Moduls:

3. Rjasan ZMKP

Das Rjasaner Werk für Keramik-Metall-Geräte ist seit 1963 in Betrieb, hat aber seit 2002 auf das internationale Qualitätskontrollsystem ISO 9001 umgestellt und produziert Platten streng nach seinen Anforderungen sowie nach den GOST 12.2.007-75-Standards.

In der Preisliste des Unternehmens finden Sie zwei aktuelle RZMP-Modelle mit einer Leistung von 130 und 220 W. Ihr Wirkungsgrad variiert zwischen 12 und 17,1 %. Solarzellen werden durch ein serielles Verbindungsverfahren auf eine lackierte Aluminiumbasis aufgebracht. Hier sind ihre Vergleichsmerkmale:

RZMP 130-T ist für die autonome Versorgung von einzelnen Räumen, Haushaltsgeräten (z. B. Heizkessel) geeignet. Ein leistungsstärkeres Modell von 220 bis 240 W wird häufiger für die Notversorgung des ganzen Hauses gekauft. Die Kosten variieren zwischen 13.200 und 14.400 Rubel. pro Modul.

4. Krasnodar "Saturn"

Paneele der Kuban-Produktion werden seit 1971 hergestellt, in dieser Zeit hat das Unternehmen mehr als 20.000 Quadratmeter Produkte hergestellt. Saturn verwendet zwei von ihm selbst beherrschte Produktionstechnologien – basierend auf einkristallig gezüchtetem Silizium oder Galliumarsenid mit einem Germanium-Substrat. Letztere weisen die höchstmögliche Leistung auf und werden zur Versorgung kritischer Einrichtungen (Tankstellen, Kreislaufbetriebe etc.)

Beide Arten von Modulen können auf jedem Rahmen hergestellt werden, von Mesh und Folie bis hin zu Metall (eloxiertes Aluminium) und String-Typen. Fotoelektrische Wandler können sein:

mit polierter Oberfläche;
mit eingebauten Dioden;
mit Aluspiegel.

Hier sind die wichtigsten Energieeigenschaften der Solarzelle "Saturn", je nach Typ:

Diese Eigenschaften sind für Träger jeder Größe relevant: Bei Saturn können Sie sowohl vorgefertigte Module für das Dach eines Häuschens als auch Miniatur-Solarpanels für Sensoren, Konverter, elektrische Produkte sowie Batterien bestellen. Für die Preise werden Sie nur von der Verkaufsabteilung geführt.

5 Sonnenwind

Dieses Unternehmen befindet sich in der Ukraine. In Russland gibt es ein ähnliches Unternehmen, das eher als Investor und Umsetzer agiert. Solar Wind produziert Solarmodule mit Leistungen von 1 bis 15 kW/h. Je nach Zweck und Leistung kann das Modul von einem Paar bis zu mehreren Dutzend Batterien enthalten. Eine 1000-W-Batterie besteht also aus 5 Modulen, einem 30-A-Laderegler, einer 150-Ah-Batterie (2 Stück pro Set) und einem 1200-V-Wechselrichter. Die Batterielebensdauer beträgt bis zu 18 Jahre.

Tipp: Wenn Sie eine Solar Wind Anlage für die ganzjährige Energieversorgung eines Wohngebäudes kaufen, sollten Sie mindestens 10 kW/h nehmen.

Um sich ein Bild von den Möglichkeiten von Solarwind-Photovoltaikanlagen (Ukraine) mit Leistungen von 1.000 bis 15.000 W zu machen, bieten wir eine Vergleichstabelle auf Basis von 1 Tag Verbrauch an.

Modulleistung, kW/h	1	3	5	10	15
Beispiel Stromversorgung verschiedener Systeme (gesamt)
Glühbirne (energiesparend, wenn sie 4 Stunden am Tag verwendet wird)	4 Dinge. 11 W	10 Stück. 15 W	10 Stück. 20 W	20 Stk. 20 W	40 Stk. 20 W
Klimaanlage	Wird nicht reichen	Wird nicht reichen	Wird nicht reichen	1 Stunde pro Tag	3 Stunden am Tag
Notebook mit 40 Wh	4 Stunden	4 Stunden	4 Stunden	4 Stunden	4 Stunden
Fernseher	50 Wh, 3 Stunden pro Tag	50 Wh, 4 Stunden pro Tag	150 Wh, 4 Stunden pro Tag	150 Wh, 3 Stunden pro Tag	150 Wh, 4 Stunden pro Tag
Satelliten-TV-Antenne, 20 Wh	3 Stunden am Tag	4 Stunden am Tag	4 Stunden am Tag	3 Stunden am Tag	3 Stunden am Tag
Kühlschrank	Wird nicht reichen	100 Wh, 24 Stunden am Tag	10 Wh, 24 Stunden am Tag	150 Wh, 24 Stunden am Tag	150 Wh, 24 Stunden am Tag
Waschmaschine	Wird nicht reichen	900 Wh, 40 min pro Tag	900 Wh, 1 Stunde pro Tag	1.500 Wh, 1 Stunde pro Tag	1.500 Wh, 1 Stunde pro Tag
Staubsauger, 900 Wh	Wird nicht reichen	Wird nicht reichen	2 mal die Woche für 1 Stunde	2 mal die Woche für 1 Stunde	2 mal die Woche für 1 Stunde

6. Sonnenkollektoren "Quantum"

Das KKW Kvant war das erste, das die Herstellung von Silizium-Solarzellen mit zweiseitiger Empfindlichkeit sowie von Einkristallen aus Galliumarsenid vorschlug. Das beliebteste Modell ist heute Kvant KSM und seine Modifikation KSM-180P. Die Kosten für eine solche Batterie überschreiten nicht 18.000 Rubel, die Lebensdauer beträgt 40 Jahre.

Wir stellen jedoch die Eigenschaften aller Module vor. Sie können sowohl in mono- als auch in polykristallinen Varianten bestellt werden. Die spezifische Energiekennlinie ist bei Einkristall-Paneelen höher und erreicht 200 W/m². Im Vergleich zu ausländischen Kollegen ist Kvant aufgrund seines niedrigen Preises und einer relativ geringen Effizienzabnahme während der gesamten Lebensdauer optimal.

Charakteristisch	KSM-80	KSM-90	KSM-100	KSM-180	KSM-190	KSM-205
Nennleistung W	80–85	90–95	98–103	180–185	190–195	205–210
Kurzschlussstrom, A	5,4–5,6	5,5–5,7	5,8–5,9	5,4–5,6	5,5–5,9	5,6–6,1
Leerlaufspannung, 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
Anzahl der Solarzellen	36	36	36	72	72	72
Abmessungen, mm	1210×547×35	1210×547×35	1210×547×35	1586×806×35	1586×806×35	1586×806×35
Verteilerkasten, TÜV	IP66	IP66	IP66	IP66	IP66	IP66
Gewicht (kg	8,5	8,5	8,5	16	16	16
Effizienz, %	17,5	18,3	18,7	17,8	18,4	19,0

7. Sun Power – tragbare Sonnenkollektoren

Sun Power hat seinen Sitz in der Ukraine und ist vor allem für seine tragbaren Solarsysteme bekannt. Mit ihrer Hilfe können Sie auch unter Feldbedingungen Strom erhalten. Diese Komplexe zeichnen sich durch ihre Mobilität, geringe Größe und Tragbarkeit aus. Sie verfügen über einen USB-Ausgang und haben eine Leistung von bis zu 500 Watt.

Weitere Merkmale der tragbaren Solarmodule von Sun Power:

Lebensdauer - bis zu 30 Jahre;
hat internationale CE RoHC-Zertifizierung;
die neue paneelgeneration lässt sich auch in fassade oder dach integrieren, ohne an ästhetik einzubüßen.

Es ist bequem, solche Lösungen bei der autonomen Beleuchtung von Werbetafeln, Straßen und Plätzen zu verwenden, Campingplätze und Wohnwagen, Yachten und Boote mit Strom zu versorgen.

8. Kvazar ist ein weiterer ukrainischer Hersteller

Kvazar produziert eine breite Palette von Photovoltaikanlagen, darunter Solarmodule und Ladegeräte. Kvazar-Solarmodule werden aus fabrikgezüchteten Siliziumkristallen hergestellt und haben eine verstärkte Aluminiumbasis. Etwas alarmierend ist die Qualitätsgarantie, die der Hersteller gewährt - nur 10 Jahre. Elektrolumineszenz- und andere Labortests bestätigen jedoch eine längere Lebensdauer - bis zu 25 Jahre.

Unsere Wahl: Panels - KV175-200/24 M (Einkristall), KV220-255M (auch Mono), KV210-240P (Poly-Version), in der Kennzeichnung geben die Zahlen die Leistung des Geräts an.

Der Preis für Batterien beträgt 13.000 Rubel. (ungefähr) für 150 Watt. Neben Solarmodulen produziert Kvazar Photovoltaik-Konverter mit Zellen von 4 × 4 bis 6 × 6 Zoll mit einem Wirkungsgrad von bis zu 18,7 %.

9. Vitasvet LLC

Das Moskauer Unternehmen Vitasvet LLC produziert ein Basismodell SSI-LS200 P3 in vier Leistungsvarianten: von 225 bis 240 W. Jedes Modul besteht aus 60 multikristallinen Siliziumwafern und ist auf einem Aluminiumprofil montiert.

Hier sind ihre Hauptparameter, die bei Tests unter normalen Bedingungen von 800 W/m² erhalten wurden:

Batterieleistung W	225	230	235	240
max. Spannung, v	29,6	29,7	29,8	30,2
Kurzschlussstrom, A	8,1	8,34	8,41	8,44
Effizienz, %	13,5	13,8	14,1	14,5

Kosten - 12.800 Rubel. pro 240W Panel.

10. Anlage "Termotron" (Brjansk)

Das Unternehmen Termotron produziert autonome solarbetriebene Straßenbeleuchtungssysteme und autonome Mini-Solarstationen. Die ersten werden auf der Basis von Serienmodulen mit hoher Masthalterung geliefert.

Merkmale autonomer Straßenbeleuchtungssysteme von "Thermotron":

Betriebstemperaturbereich – -40…+50 °C;
Strahlöffnungswinkel - 135 mal 90 Grad;
garantierte Arbeitszeit - 12 Jahre unter städtischen Bedingungen;
Stützhöhe - von 6 bis 11 m;
Leistung - von 30 bis 160 Watt.

Die von der Anlage produzierte autonome Station "Ecoterm" wird für Eigentümer von Landhäusern und Grundstücken von Interesse sein. Es wird auch auf landwirtschaftlichen Betrieben, in Telefonzentralen, zur Ausstattung von ländlichen Schulen, Krankenhäusern und Geschäften eingesetzt. Die Station wird von einem 14,5-kW-Dieselgenerator angetrieben. Der Preis der erzeugten Energie mit der Anzahl von 18 Fotoverarbeitungselementen beträgt 5,12 Rubel / kW, die Amortisationszeit beträgt bis zu 5 Jahre (überprüfen Sie den Preis der Station beim Hersteller).

Fazit

Wir haben eine Überprüfung mehrerer führender Unternehmen der sogenannten Fotoenergieindustrie in Russland und der Ukraine durchgeführt, die, wie wir hoffen, eine erste Vorstellung von der Machbarkeit des Einsatzes von Solarmodulen geben und es Ihnen ermöglichen wird, die richtige Entscheidung zu treffen. Dies sind nicht alle Marken, aber die beliebtesten und im Handel erhältlichen sind wie folgt.

(Noch keine Bewertungen)

Ökologisches Wohnen, eine in den letzten Jahren so beliebte Idee, beinhaltet eine harmonische "Beziehung" des Menschen mit der Umwelt. Der Stolperstein jedes ökologischen Ansatzes ist die energetische Nutzung von Mineralien.

Emissionen von Giftstoffen und Kohlendioxid in die Atmosphäre, die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt werden, töten den Planeten nach und nach. Daher ist das Konzept der "grünen Energie", die die Umwelt nicht belastet, die grundlegende Grundlage vieler neuer Energietechnologien. Einer dieser Bereiche zur Gewinnung umweltfreundlicher Energie ist die Technologie der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom. Ja, das stimmt, wir werden über Sonnenkollektoren und die Möglichkeit sprechen, autonome Stromversorgungssysteme in einem Landhaus zu installieren.

Derzeit kosten Industriekraftwerke auf Basis von Sonnenkollektoren, die für die vollständige Energie- und Wärmeversorgung eines Cottages verwendet werden, mindestens 15-20.000 Dollar mit einer garantierten Lebensdauer von etwa 25 Jahren. Die Kosten für jedes Heliumsystem im Verhältnis der garantierten Lebensdauer zu den durchschnittlichen jährlichen Kosten für die Instandhaltung eines Landhauses sind ziemlich hoch: Erstens entsprechen die durchschnittlichen Kosten für Solarenergie heute dem Kauf von Energieressourcen aus der Zentralenergie Netzwerken und zweitens sind einmalige Kapitalinvestitionen erforderlich, um das System zu installieren .

In der Regel ist es üblich, Solaranlagen zur Wärme- und Stromversorgung zu trennen. Im ersten Fall kommt die Solarkollektortechnik zum Einsatz, im zweiten wird der photovoltaische Effekt genutzt, um elektrischen Strom in Solarpanels zu erzeugen. Wir wollen über die Möglichkeit sprechen, Solarmodule selbst herzustellen.

Die Technologie der manuellen Montage eines Solarenergiesystems ist recht einfach und erschwinglich. Fast jeder Russe kann individuelle Energiesysteme mit hohem Wirkungsgrad zu relativ geringen Kosten zusammenstellen. Es ist profitabel, erschwinglich und sogar in Mode.

Auswahl von Solarzellen für Solarpanel

Zu Beginn der Fertigung einer Solaranlage ist darauf zu achten, dass bei der Einzelkonfektionierung keine einmalige Installation einer voll funktionsfähigen Anlage notwendig ist, sondern schrittweise aufgebaut werden kann. Wenn sich die ersten Erfahrungen als erfolgreich erwiesen haben, ist es sinnvoll, die Funktionalität des Sonnensystems zu erweitern.

Eine Solarbatterie ist im Kern ein Generator, der auf Basis des photovoltaischen Effekts arbeitet und Sonnenenergie in elektrische Energie umwandelt. Lichtquanten, die auf einen Siliziumwafer treffen, schlagen ein Elektron aus der letzten Atombahn des Siliziums. Dieser Effekt erzeugt eine ausreichende Anzahl freier Elektronen, die einen elektrischen Stromfluss bilden.

Bevor Sie die Batterie zusammenbauen, müssen Sie sich für den Typ des photoelektrischen Wandlers entscheiden, nämlich: einkristallin, polykristallin und amorph. Zur Selbstmontage einer Solarbatterie werden handelsübliche monokristalline und polykristalline Solarmodule ausgewählt.

Oben: Monokristalline Module ohne Lötkontakte. Unten: Polykristalline Module mit gelöteten Kontakten

Paneele auf Basis von polykristallinem Silizium haben einen eher geringen Wirkungsgrad (7-9%), aber dieser Nachteil wird durch die Tatsache ausgeglichen, dass polykristallines Silizium die Leistung bei bewölktem und bewölktem Wetter praktisch nicht reduziert. Die Garantiezeit solcher Elemente beträgt etwa 10 Jahre. Module auf Basis von monokristallinem Silizium haben einen Wirkungsgrad von etwa 13 % bei einer Lebensdauer von etwa 25 Jahren, aber diese Elemente reduzieren die Leistung stark, wenn kein direktes Sonnenlicht vorhanden ist. Die Effizienz von Siliziumkristallen verschiedener Hersteller kann stark variieren. Gemäß der Praxis von Solarkraftwerken im Feld können wir über die Lebensdauer von Einkristallmodulen von mehr als 30 Jahren und von polykristallinen Modulen von mehr als 20 Jahren sprechen. Darüber hinaus beträgt der Leistungsverlust bei mono- und polykristallinen Siliziumzellen über die gesamte Betriebsdauer nicht mehr als 10%, während bei amorphen Dünnschichtbatterien die Leistung in den ersten zwei Jahren um 10-40% abnimmt.

Solarzellen Evergreen Solar Cells mit Kontakten im Set zu 300 Stk.

Bei der eBay-Auktion können Sie ein Solarzellen-Kit zum Zusammenbauen einer Solaranlage aus 36 und 72 Solarzellen erwerben. Solche Sets sind in Russland erhältlich. In der Regel werden zur Selbstmontage von Solarmodulen B-Typ-Solarmodule verwendet, also Module, die in der industriellen Produktion ausgemustert werden. Diese Module verlieren nicht an Leistung und sind deutlich günstiger. Einige Anbieter bieten Solarmodule auf einer Glasfaserplatte an, was eine hohe Dichtigkeit der Elemente und dementsprechend Zuverlässigkeit impliziert.

Name	Spezifikationen	Kosten, $
Everbright Solarzellen (EBay) ohne Kontakte	polykristallin, Satz - 36 Stk., 81 x 150 mm, 1,75 W (0,5 V), 3 A, Effizienz (%) - 13 im Set mit Dioden und Lötsäure im Bleistift	$46.00 8,95 $ Versand
Solarzellen (US neu)	monokristallin, 156 x 156 mm, 81 x 150 mm, 4 W (0,5 V), 8 A, Wirkungsgrad (%) - 16,7-17,9	$7.50
	monokristallin, 153x138 mm, U kalt Hub - 21,6 V, ich kurz. Stellvertreter - 94 mA, P - 1,53 W, Effizienz (%) - 13	$15.50
Solarzellen auf Glasfaserplatte	polykristallin, 116x116 mm, U kalt Hub - 7,2 V, ich kurz. Stellvertreter - 275 mA., P - 1,5 W, Effizienz (%) - 10	$14.50
		$87.12 9,25 $ Versand
Solarzellen (EBay) ohne Kontakte	polykristallin, Satz - 72 Stk., 81x150 mm 1,8W	$56.11 9,25 $ Versand
Solarzellen (EBay) mit Kontakten	monokristallin, Satz - 40 Stk., 152x152 mm	$87.25 14,99 $ Versand

Entwicklung eines Projekts für ein Helium-Energiesystem

Das Design eines zukünftigen Solarsystems hängt weitgehend von der Methode seiner Installation und Installation ab. Solarmodule sollten in einem Winkel installiert werden, um sicherzustellen, dass direktes Sonnenlicht im rechten Winkel auftrifft. Die Leistung eines Solarpanels hängt weitgehend von der Intensität der Lichtenergie sowie dem Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ab. Die Platzierung der Solarbatterie relativ zur Sonne und der Neigungswinkel hängen von der geografischen Lage der Heliumanlage und der Jahreszeit ab.

Von oben nach unten: Monokristalline Solarmodule (je 80 Watt) im Landhaus sind fast senkrecht installiert (Winter). Monokristalline Sonnenkollektoren im Land haben einen kleineren Winkel (Feder) Mechanisches System zur Steuerung des Winkels der Solarbatterie.

Industrielle Solaranlagen sind häufig mit Sensoren ausgestattet, die die Rotationsbewegung des Solarmoduls in Richtung der Sonnenstrahlenbewegung sicherstellen, sowie mit Spiegeln, die das Sonnenlicht bündeln. In einzelnen Systemen verkomplizieren und erhöhen solche Elemente die Kosten des Systems erheblich und werden daher nicht verwendet. Es kann das einfachste mechanische Neigungswinkelsteuersystem verwendet werden. Im Winter sollten Solarmodule fast senkrecht installiert werden, dies schützt das Modul auch vor Schnee und Eisbildung auf der Struktur.

Schema zur Berechnung des Neigungswinkels des Solarmoduls in Abhängigkeit von der Jahreszeit

Auf der Sonnenseite des Gebäudes sind Sonnenkollektoren installiert, um tagsüber die maximale Sonnenenergie bereitzustellen. Abhängig von der geografischen Lage und dem Niveau der Sonnenwende wird der Winkel der Batterie berechnet, der für Ihren Standort am besten geeignet ist.

Mit der Komplexität des Designs ist es möglich, ein System zur Steuerung des Neigungswinkels der Solarbatterie in Abhängigkeit von der Jahreszeit und des Drehwinkels des Panels in Abhängigkeit von der Tageszeit zu schaffen. Die Energieeffizienz eines solchen Systems wird höher sein.

Bei der Planung einer Solaranlage, die auf dem Dach eines Hauses installiert werden soll, muss unbedingt geprüft werden, ob die Dachkonstruktion der erforderlichen Masse standhalten kann. Die Eigenentwicklung des Projekts beinhaltet die Berechnung der Dachlast unter Berücksichtigung des Gewichts der Schneedecke im Winter.

Auswahl des optimalen statischen Neigungswinkels für eine Dachsolaranlage eines Einkristalltyps

Für die Herstellung von Solarmodulen können Sie je nach spezifischem Gewicht und anderen Eigenschaften verschiedene Materialien auswählen. Bei der Auswahl der Baumaterialien muss die maximal zulässige Heiztemperatur der Solarzelle berücksichtigt werden, da die Temperatur des Solarmoduls bei voller Leistung 250 ° C nicht überschreiten sollte. Wird die Spitzentemperatur überschritten, verliert das Solarmodul dramatisch seine Fähigkeit, Sonnenlicht in elektrischen Strom umzuwandeln. Fertige Solarsysteme für den individuellen Gebrauch benötigen in der Regel keine Kühlung der Solarzellen. Die Do-it-yourself-Fertigung kann die Kühlung des Solarsystems oder die Steuerung des Winkels des Solarpanels umfassen, um die Funktionstemperatur des Moduls sicherzustellen, sowie die Auswahl eines geeigneten transparenten Materials, das IR-Strahlung absorbiert.

Ein kompetentes Design des Solarsystems ermöglicht es Ihnen, die erforderliche Leistung der Solarbatterie bereitzustellen, die nahe am Nennwert liegt. Bei der Berechnung der Struktur muss berücksichtigt werden, dass Elemente des gleichen Typs unabhängig von der Größe der Elemente die gleiche Spannung ergeben. Außerdem wird die Stromstärke von großformatigen Zellen größer sein, aber die Batterie wird auch viel schwerer sein. Für die Herstellung einer Solaranlage werden immer gleich große Solarmodule genommen, da der maximale Strom durch den maximalen Strom des kleinen Elements begrenzt wird.

Berechnungen zeigen, dass an einem klaren, sonnigen Tag im Durchschnitt nicht mehr als 120 W Leistung aus 1 m eines Solarpanels gewonnen werden können. Eine solche Leistung wird nicht einmal den Betrieb eines Computers gewährleisten. Ein 10-m-System liefert mehr als 1 kW Energie und kann die wichtigsten Haushaltsgeräte mit Strom versorgen: Lampen, Fernseher, Computer. Für eine Familie mit 3-4 Personen werden etwa 200-300 kW pro Monat benötigt, sodass eine auf der Südseite installierte Solaranlage mit einer Größe von 20 m den Energiebedarf der Familie vollständig decken kann.

Wenn wir die durchschnittlichen statistischen Daten zur Stromversorgung eines einzelnen Wohngebäudes betrachten, dann: Der tägliche Energieverbrauch beträgt 3 kWh, die Sonneneinstrahlung von Frühling bis Herbst - 4 kWh / m pro Tag, der Spitzenstromverbrauch - 3 kW (beim Waschen Maschine, Kühlschrank, Bügeleisen und Wasserkocher sind eingeschaltet). Um den Energieverbrauch für die Beleuchtung im Haus zu optimieren, ist es wichtig, energiesparende Wechselstromlampen - LED und Leuchtstofflampen - zu verwenden.

Herstellung eines Rahmens für eine Solarbatterie

Als Rahmen der Solarbatterie dient eine Aluminiumecke. Bei ebay können Sie fertige Rahmen für Solarmodule kaufen. Die transparente Beschichtung wird nach Wunsch ausgewählt, basierend auf den Eigenschaften, die für dieses Design erforderlich sind.

Solarglasrahmen-Kit ab 33 $

Bei der Auswahl eines transparenten Schutzmaterials können Sie außerdem auf folgende Eigenschaften des Materials achten:

Material	Brechungsindex	Lichtübertragung, %	Spezifisches Gewicht g / cm 3	Blattgröße, mm	Dicke, mm	Kosten, Rub./m 2
Luft	1,0002926	—	—	—	—	—
Glas	1,43-2,17	92-99	3,168	—	—	—
Plexiglas	1,51	92-93	1,19	3040 x 2040	3	960.00
Polycarbonat	1,59	bis 92	0,198	3050 x 2050	2	600.00
Plexiglas	1,491	92	1,19	2050 x 1500	11	640.00
Mineralglas	1,52-1,9	98	1,40	—	—	—

Betrachten wir den Brechungsindex des Lichts als Kriterium für die Materialauswahl. Plexiglas hat den niedrigsten Brechungsindex, Haushaltsplexiglas ist eine billigere Option für ein transparentes Material und Polycarbonat ist weniger geeignet. Polycarbonat mit einer Antikondensationsbeschichtung ist im Handel erhältlich, und dieses Material bietet auch ein hohes Maß an Wärmeschutz. Bei der Auswahl transparenter Materialien in Bezug auf das spezifische Gewicht und die Fähigkeit, das IR-Spektrum zu absorbieren, ist Polycarbonat am besten geeignet. Die besten transparenten Materialien für Solarmodule sind Materialien mit hoher Lichtdurchlässigkeit.

Bei der Herstellung einer Solarzelle ist es wichtig, transparente Materialien zu wählen, die das IR-Spektrum nicht durchlassen und somit die Erwärmung von Siliziumzellen reduzieren, die bei Temperaturen über 250 ° C ihre Leistung verlieren. In der Industrie werden Spezialgläser mit einer Oxid-Metall-Beschichtung verwendet. Als ideales Glas für Solarmodule gilt das Material, das das gesamte Spektrum mit Ausnahme des IR-Bereichs durchlässt.

Schema der Absorption von UV- und IR-Strahlung durch verschiedene Gläser.
a) Normalglas, b) IR-Glas, c) Duplex mit wärmeabsorbierendem und Normalglas.

Die maximale Absorption des IR-Spektrums liefert schützendes Silikatglas mit Eisenoxid (Fe 2 O 3), hat jedoch eine grünliche Tönung. Das IR-Spektrum absorbiert gut jedes Mineralglas, mit Ausnahme von Quarz, Plexiglas und Plexiglas gehören zur Klasse der organischen Gläser. Mineralglas ist widerstandsfähiger gegen Oberflächenbeschädigungen, aber sehr teuer und nicht verfügbar. Für Solarmodule wird außerdem ein spezielles entspiegeltes ultraklares Glas verwendet, das bis zu 98 % des Spektrums durchlässt. Außerdem übernimmt dieses Glas die Absorption des Großteils des IR-Spektrums.

Die optimale Wahl der optischen und spektralen Eigenschaften des Glases erhöht die Photokonversionseffizienz des Solarmoduls erheblich.

Solarpanel in Plexiglasgehäuse

Viele Werkstätten für Solarmodule empfehlen die Verwendung von Plexiglas für die Vorder- und Rückseite. Dies ermöglicht eine Kontaktinspektion. Die Plexiglasstruktur kann jedoch kaum als vollständig hermetisch bezeichnet werden, da sie einen ununterbrochenen Betrieb des Panels für 20 Betriebsjahre gewährleisten kann.

Montage des Solarmodulgehäuses

Die Meisterklasse zeigt die Herstellung eines Solarpanels aus 36 polykristallinen Solarzellen mit den Maßen 81 x 150 mm. Basierend auf diesen Abmessungen können Sie die Abmessungen der zukünftigen Solarbatterie berechnen. Bei der Berechnung der Abmessungen ist es wichtig, einen kleinen Abstand zwischen den Elementen einzuhalten, der die Änderung der Abmessungen der Basis unter atmosphärischem Einfluss berücksichtigt, dh zwischen den Elementen sollten 3-5 mm liegen. Die resultierende Größe des Werkstücks sollte 835 x 690 mm bei einer Eckenbreite von 35 mm betragen.

	Ein selbstgebautes Solarpanel aus einem Aluminiumprofil ist einem fabrikgefertigten Solarpanel am ähnlichsten. Dies gewährleistet eine hohe Dichtigkeit und Strukturfestigkeit.
	Zur Herstellung wird eine Aluminiumecke genommen und Rahmenrohlinge 835 x 690 mm hergestellt. Um die Beschläge befestigen zu können, sollten Löcher in den Rahmen eingebracht werden.
	Auf der Innenseite der Ecke wird zweimal Silikondichtstoff aufgetragen.
	Stellen Sie sicher, dass keine Leerzeichen vorhanden sind. Die Dichtigkeit und Haltbarkeit der Batterie hängt von der Qualität des Dichtmittelauftrags ab.
	Als nächstes wird eine transparente Platte aus dem ausgewählten Material in den Rahmen eingelegt: Polycarbonat, Plexiglas, Plexiglas, Antireflexglas. Es ist wichtig, das Silikon an der Luft trocknen zu lassen, da sonst die Dämpfe einen Film auf den Elementen bilden.
	Glas muss sorgfältig angedrückt und fixiert werden.
	Für eine zuverlässige Befestigung des Schutzglases benötigen Sie Befestigungsmaterial. Es ist notwendig, 4 Ecken des Rahmens zu befestigen und zwei Beschläge an der langen Seite des Rahmens und einen Beschlag an der kurzen Seite entlang des Umfangs anzubringen.
	Hardware wird mit Schrauben befestigt.

	Die Schrauben werden mit einem Schraubendreher fest angezogen.
	Der Rahmen der Solarbatterie ist fertig. Vor dem Befestigen der Solarzellen ist es notwendig, das Glas von Staub zu reinigen.

Auswahl und Löten von Solarzellen

Die Ebay-Auktion präsentiert derzeit ein riesiges Angebot an Produkten zur Selbstfertigung von Solarmodulen.

Das Solarzellen-Kit enthält einen Satz von 36 polykristallinen Siliziumzellen, Zellleitern und Sammelschienen, Schottke-Dioden und einen Lötsäurestab

Da eine Do-it-yourself-Solarbatterie fast 4-mal günstiger ist als eine fertige, ist die Eigenfertigung eine erhebliche Kostenersparnis. Sie können defekte Solarzellen bei eBay kaufen, verlieren jedoch nicht ihre Funktionalität, sodass die Kosten für ein Solarmodul erheblich gesenkt werden können, wenn Sie die Optik des Akkus weiter opfern können.

Beschädigte Lichtschranken verlieren nicht ihre Funktion

Bei den ersten Erfahrungen ist es besser, Bausätze für die Herstellung von Solarmodulen zu kaufen, Solarzellen mit gelöteten Leitern sind im Handel erhältlich. Das Löten von Kontakten ist ein ziemlich komplizierter Prozess, die Komplexität wird durch die Zerbrechlichkeit von Solarzellen noch verschärft.

Wenn Sie Siliziumzellen ohne Leiter gekauft haben, müssen Sie zuerst die Kontakte löten.

	So sieht ein polykristallines Siliziumelement ohne Leiter aus.
	Die Leiter werden mit einem Kartonzuschnitt geschnitten.
	Der Leiter muss sorgfältig auf der Fotozelle platziert werden.
	Lötsäure auftragen und auf die Lötstelle löten. Der Leiter wird der Einfachheit halber mit einem schweren Gegenstand auf einer Seite befestigt.
	Löten Sie in dieser Position den Leiter vorsichtig an die Fotozelle. Drücken Sie beim Löten nicht auf den Kristall, da er sehr zerbrechlich ist.

Das Löten von Elementen ist eine ziemlich mühsame Arbeit. Wenn Sie keine normale Verbindung herstellen können, müssen Sie die Arbeit wiederholen. Laut Norm muss die Silberbeschichtung des Leiters 3 Lötzyklen unter zulässigen thermischen Bedingungen standhalten, in der Praxis trifft man darauf, dass die Beschichtung zerstört wird. Die Zerstörung der Versilberung erfolgt durch die Verwendung von Lötkolben mit ungeregelter Leistung (65 W). Dies kann vermieden werden, indem die Leistung wie folgt verringert wird - Sie müssen die Patrone mit einer 100-W-Glühbirne in Reihe mit dem Lötkolben einschalten. Die Nennleistung eines nicht regelbaren Lötkolbens ist zum Löten von Siliziumkontakten zu hoch.

Auch wenn die Verkäufer der Leiter behaupten, dass sich Lot auf dem Stecker befindet, ist es besser, es zusätzlich aufzutragen. Versuchen Sie beim Löten, die Elemente vorsichtig zu handhaben, da sie mit minimalem Aufwand platzen. Stapeln Sie die Elemente nicht in einem Paket, das Gewicht der unteren Elemente kann brechen.

Montage und Löten der Solarbatterie

Beim erstmaligen Zusammenbau einer Solarbatterie ist es besser, einen Markierungsgrund zu verwenden, der Ihnen hilft, die Elemente in einem bestimmten Abstand (5 mm) gleichmäßig zu positionieren.

Markierungssubstrat für Solarzellen

Die Basis besteht aus Sperrholz mit Eckmarkierungen. Nach dem Löten wird jedes Element auf der Rückseite mit einem Stück Montageband versehen, es genügt, die Rückwand gegen das Klebeband zu drücken, und alle Elemente werden übertragen.

Montageband zur Montage auf der Rückseite der Solarzelle

Bei dieser Art der Befestigung werden die Elemente selbst nicht zusätzlich abgedichtet, sie können sich unter Temperatureinfluss frei ausdehnen, die Solarbatterie wird dadurch nicht beschädigt und die Kontakte und Elemente brechen. Nur die Verbindungsteile der Konstruktion können abgedichtet werden. Diese Art der Befestigung ist eher für Prototypen geeignet, kann aber kaum einen dauerhaften Betrieb im Feld garantieren.

Ein sequentieller Batteriebestückungsplan sieht so aus:

	Wir legen die Elemente auf der Glasoberfläche aus. Zwischen den Elementen muss ein Abstand bestehen, der eine freie Größenänderung impliziert, ohne die Struktur zu beeinträchtigen. Elemente müssen mit Gewichten gepresst werden.
	Wir löten nach dem Schaltplan unten. Stromführende Spuren "Plus" befinden sich auf der Vorderseite der Elemente, "Minus" - auf der Rückseite. Vor dem Löten müssen Sie Flussmittel auftragen und löten und dann die Silberkontakte vorsichtig löten.
	Alle Solarzellen sind nach diesem Prinzip verschaltet.
	Die Kontakte der äußersten Elemente werden an den Bus jeweils an "Plus" und "Minus" ausgegeben. Der Bus verwendet einen breiteren Silberleiter, der im Solarzellen-Kit enthalten ist. Wir empfehlen auch, den „mittleren“ Punkt hervorzuheben, mit dessen Hilfe zwei zusätzliche Shunt-Dioden platziert werden.
	Das Terminal ist ebenfalls außen am Rahmen angebracht.
	So sieht das Verbindungsschema von Elementen ohne abgeleiteten Mittelpunkt aus.
	So sieht die Klemmleiste mit ausgezogener „Mitte“ aus. Der „mittlere“ Punkt ermöglicht es Ihnen, an jeder Hälfte der Batterie eine Shunt-Diode anzubringen, die verhindert, dass sich die Batterie entlädt, wenn die Beleuchtung nachlässt oder eine Hälfte abgedunkelt wird.
	Das Foto zeigt eine Shunt-Diode am "positiven" Ausgang, die nachts der Entladung von Batterien durch die Batterie und der Entladung anderer Batterien bei teilweisem Stromausfall widersteht. Häufiger werden Schottke-Dioden als Shunt-Dioden verwendet. Sie verursachen weniger Verluste bei der Gesamtleistung des Stromkreises. Als stromführende Adern kann ein Akustikkabel in Silikonisolierung verwendet werden. Zur Isolierung können Sie Röhrchen unter der Pipette verwenden. Alle Drähte müssen fest mit Silikon fixiert werden.
	Die Elemente können in Reihe geschaltet werden (siehe Foto), und nicht über einen gemeinsamen Bus, dann müssen die 2. und 4. Reihe relativ zur 1. Reihe um 1800 gedreht werden.

Die Hauptprobleme beim Zusammenbau eines Solarmoduls hängen mit der Qualität der Lötkontakte zusammen, daher empfehlen Experten, diese vor dem Versiegeln des Moduls zu testen.

Panelprüfung vor dem Versiegeln, Netzspannung 14 Volt, Spitzenleistung 65 W

Das Testen kann nach dem Löten jeder Gruppe von Elementen durchgeführt werden. Wenn Sie die Fotos in der Meisterklasse beachten, wird der Teil des Tisches unter den Solarelementen ausgeschnitten. Dies geschieht absichtlich, um die Leistung des elektrischen Netzwerks nach dem Löten der Kontakte zu bestimmen.

Versiegelung von Solarmodulen

Die Versiegelung von Solarmodulen in Eigenfertigung ist unter Experten das umstrittenste Thema. Einerseits ist das Versiegeln der Paneele notwendig, um die Haltbarkeit zu verbessern, es wird immer in der industriellen Produktion verwendet. Zur Versiegelung empfehlen ausländische Experten die Verwendung der Epoxidverbindung Sylgard 184, die eine transparente, polymerisierte, hochelastische Oberfläche ergibt. Die Kosten für "Sylgard 184" bei Ebay betragen etwa 40 US-Dollar.

Dichtstoff mit hoher Elastizität „Sylgard 184“

Möchte man hingegen keine zusätzlichen Kosten verursachen, ist es durchaus möglich, Silikondichtmasse zu verwenden. In diesem Fall ist es jedoch nicht erforderlich, die Elemente vollständig zu füllen, um ihre mögliche Beschädigung während des Betriebs zu vermeiden. In diesem Fall können die Elemente mit Silikon an der Rückwand befestigt und nur die Kanten des Aufbaus abgedichtet werden. Es ist schwer zu sagen, wie effektiv eine solche Versiegelung ist, aber wir empfehlen nicht, nicht empfohlene wasserdichte Kitte zu verwenden, da die Wahrscheinlichkeit, dass Kontakte und Elemente brechen, sehr hoch ist.

	Vor dem Versiegeln muss eine Mischung aus "Sylgard 184" hergestellt werden.
	Zuerst werden die Fugen der Elemente gegossen. Die Mischung sollte aushärten, um die Elemente am Glas zu befestigen.
	Nach dem Befestigen der Elemente wird eine durchgehende polymerisierende Schicht aus elastischem Dichtstoff hergestellt, die mit einem Pinsel verteilt werden kann.
	So sieht die Oberfläche nach dem Auftragen der Versiegelung aus. Die Versiegelungsschicht muss trocknen. Nach vollständiger Trocknung können Sie das Solarpanel mit der Rückwand verschließen.
	So sieht die Vorderseite eines selbstgebauten Solarmoduls nach dem Versiegeln aus.

Hausstromversorgungsschema

Stromversorgungssysteme für Häuser, die Sonnenkollektoren verwenden, werden allgemein als Photovoltaiksysteme bezeichnet, dh Systeme, die eine Energieerzeugung unter Nutzung des photovoltaischen Effekts bereitstellen. Für einzelne Wohngebäude werden drei Photovoltaikanlagen betrachtet: ein autonomes Stromversorgungssystem, eine hybride Batterie-Netz-Photovoltaikanlage, eine batterielose Photovoltaikanlage, die an ein zentrales Stromversorgungssystem angeschlossen ist.

Jedes der Systeme hat seinen eigenen Zweck und seine eigenen Vorteile, aber meistens werden in Wohngebäuden Photovoltaiksysteme mit Pufferbatterien und Anschluss an ein zentrales Stromnetz verwendet. Das Stromnetz wird von Sonnenkollektoren, nachts von Batterien und bei Entladung aus dem zentralen Stromnetz gespeist. In schwer zugänglichen Gebieten, in denen kein zentrales Netz vorhanden ist, werden Flüssigbrennstoffgeneratoren als Notstromquelle eingesetzt.

Eine wirtschaftlichere Alternative zu einem hybriden Batterie-Netz-Stromversorgungssystem wäre eine batterielose Solaranlage, die an ein zentrales Stromnetz angeschlossen ist. Der Strom wird von Sonnenkollektoren geliefert, und nachts wird das Netz vom zentralen Netz gespeist. Ein solches Netz ist eher für Institutionen geeignet, da in Wohngebäuden die meiste Energie abends verbraucht wird.

Diagramme von drei Arten von Photovoltaikanlagen

Betrachten wir eine typische Installation eines Batterienetz-Photovoltaiksystems. Die Sonnenkollektoren fungieren als Stromgenerator, die über eine Anschlussdose verbunden sind. Als nächstes wird ein Solarladeregler im Netz installiert, um Kurzschlüsse bei Spitzenlast zu vermeiden. Strom wird in Pufferbatterien gespeichert und über einen Wechselrichter auch an Verbraucher geliefert: Beleuchtung, Haushaltsgeräte, Elektroherd und möglicherweise zum Erhitzen von Wasser. Um eine Heizung zu installieren, ist es effizienter, Sonnenkollektoren zu verwenden, die zur alternativen Solartechnologie gehören.

Batterie-Netz-Hybrid-Photovoltaikanlage mit Wechselstrom

Es gibt zwei Arten von Stromnetzen, die in Photovoltaikanlagen verwendet werden: Gleichstrom und Wechselstrom. Die Verwendung eines Wechselstromnetzes ermöglicht die Platzierung elektrischer Verbraucher in einer Entfernung von mehr als 10-15 m sowie die Bereitstellung einer bedingt unbegrenzten Netzlast.

Für ein privates Wohngebäude kommen in der Regel folgende Komponenten einer Photovoltaikanlage zum Einsatz:

die Gesamtleistung der Sonnenkollektoren sollte 1000 W betragen, sie werden eine Produktion von etwa 5 kWh liefern;
Batterien mit einer Gesamtkapazität von 800 A / h bei einer Spannung von 12 V;
der Wechselrichter muss eine Nennleistung von 3 kW mit einer Spitzenlast von bis zu 6 kW haben, Eingangsspannung 24-48 V;
Solarentladungsregler 40-50 A bei 24 V;
unterbrechungsfreie Stromversorgung zum kurzzeitigen Laden mit einem Strom von bis zu 150 A.

Für ein Photovoltaik-Stromversorgungssystem benötigen Sie also 15 Paneele mit 36 Elementen, von denen ein Montagebeispiel in der Meisterklasse gegeben wird. Jedes Panel hat eine Gesamtleistung von 65 Watt. Leistungsstärker werden Sonnenkollektoren auf Einkristallen sein. Beispielsweise hat ein Solarpanel aus 40 Monokristallen eine Spitzenleistung von 160 W, aber solche Panels sind empfindlich gegenüber bewölktem und bewölktem Wetter. In diesem Fall sind Solarmodule auf Basis polykristalliner Module optimal für den Einsatz im nördlichen Teil Russlands.