خورشید به عنوان منبع انرژی رایگان: ما با دستان خود باتری خورشیدی می سازیم. ساخت باتری خورشیدی برای خانه خود با دستان خود پنل های خورشیدی DIY برای خانه شما

نویسنده قبل از ایجاد، مطالب زیادی در مورد استفاده از انرژی های جایگزین تجدید پذیر مطالعه کرد و بیشتر از همه جذب انرژی خورشیدی با کمک پنل های خورشیدی شد، زیرا روش ساده ترین است و پانل ها نیاز به تعمیر و نگهداری خاصی ندارند. در طول عملیات تنها عیب این بود که قیمت پنل های خورشیدی کارخانه ای بسیار بالاست. بنابراین، نویسنده تصمیم گرفت آنها را خودش بسازد.

بیایید مراحل اصلی مدل سازی و ایجاد پنل های خورشیدی را در نظر بگیریم.

نویسنده عناصر اصلی ایجاد پنل های خورشیدی را از طریق eBay سفارش داد. مجموعه اصلی عناصر با قیمت حدود 100 دلار بیرون آمد و رزین اپوکسی که قبلاً از شرکت سن پترزبورگ سفارش داده شده بود با قیمت 1300 روبل در هر کیلوگرم بیرون آمد. عینکی که همه چیز روی آن وصل شده بود هر کدام 350 روبل بیرون آمد.

هدف اصلی نویسنده ایجاد پنل های خورشیدی با کیفیت بالا در خانه بود که طبیعی به نظر می رسند و برای مدت طولانی دوام می آورند. به همین دلیل است که نویسنده در رزین اپوکسی نوری و خود عناصر صرفه جویی نکرده است.

به این ترتیب مجموعه ای از تمام عناصر اساسی برای مونتاژ یک پنل خورشیدی به نظر می رسید. به همراه مجموعه اصلی، تایرها و یک مداد با شار نیز وجود داشت که در فرآیند لحیم کاری عناصر مورد نیاز خواهد بود:

و این هم عکسی از آن رزین اپوکسی بسیار شفاف نوری بسیار خاص:

برای آزمایش رزین اپوکسی شفاف و همچنین سرعت سخت شدن آن، نویسنده ابتدا آن را تنها بر روی یک عنصر اعمال کرد. اسکرین شات زیر نتیجه این عمل را نشان می دهد.

در نتیجه شفافیت ایده آل بود و قیمت اپوکسی کاملاً توجیه شد.

نویسنده با الهام از چنین نتیجه ای با کیفیت بالا، به مونتاژ تمام عناصر در یک پنل خورشیدی ادامه داد.
اما قبل از لحیم کاری عناصر اصلی، تصمیم گرفته شد پایه ای ساخته شود که این عناصر روی آن وصل شوند، به طوری که در طول فرآیند لحیم کاری، از قبل می توان روی ابعاد خاصی از پانل آینده تمرکز کرد.

یک قاب آلومینیومی از گوشه ساخته شده بود. سپس نویسنده یک لایه درزگیر سیلیکونی اعمال کرد و شیشه را نصب کرد. نتیجه یک قاب مهر و موم شده برای فتوسل های پانل خورشیدی آینده است.

در حالی که قاب در حال خشک شدن بود، نویسنده اقدام به لحیم کردن عناصر کرد.

250 گرم رزین اپوکسی تهیه شد که نویسنده آن را به صورت یک لایه یکنواخت در تمام سطح روی شیشه اعمال کرد. قبلاً در این رزین تمام 36 عنصر را به ترتیب ردیف نصب کردم و پس از آن آنها را به هم لحیم کردم.

در این مرحله اولین مشکل به وجود آمد که نویسنده بلافاصله متوجه آن نشد. معلوم شد که عناصر کاملاً مسطح نیستند، اما کمی به لبه‌ها منحنی شده‌اند، بنابراین برای اینکه آنها را با رزین به شیشه بچسبانید، باید به آرامی اجسام سنگین را فشار دهید و منتظر بمانید تا بچسبند، این روند طول کشید. تلاش بسیار زیادی انجام می شود، زیرا عناصر پانل خورشیدی خود بسیار شکننده هستند ... به همین دلیل است که نویسنده تصمیم گرفت عناصر را مستقیماً در داخل قاب لحیم کند و نه از قبل. در واقع، هنگام انتقال یک ساختار از قبل جوش داده شده از عناصر به شیشه، خطر آسیب رساندن به عناصر جوش داده شده چندین برابر افزایش می یابد. علاوه بر این، تثبیت عناصر روی شیشه قبل از لحیم کاری، مزایای زیادی از نظر ظاهر زیبایی پانل به همراه دارد. به لطف این رویکرد، هیچ حباب هوا در زیر عناصر باقی نمانده بود و در نتیجه کل ساختار یکپارچه به نظر می رسید.

در اینجا یک عکس از پانل های قبلاً مونتاژ شده است:

سپس به آزمایش پنل خورشیدی پرداخت. برای این کار آن را با فتوسل ها در مقابل نور خورشید قرار داد و جریان اتصال کوتاه را اندازه گرفت که شدت آن 3.6 A بود. این رقم بود که در مشخصات عناصر ذکر شد و بنابراین پانل به درستی مونتاژ شد و به طور کامل عمل می کند.

در زیر عکسی از پشت پنل خورشیدی است. همانطور که می بینید، تمام عناصر در برابر پدیده های طبیعی محیط خارجی (باران، برف، باد، گل) محافظت می شوند که عمر طولانی را تضمین می کند.

پانل ها حتی این نوع تگرگ را نیز تحمل می کنند:

راحتی زندگی در خانه ها و آپارتمان های یک فرد مدرن در طول سال ها نیاز به برق بیشتری دارد. اما در شرایط مدرن، هزینه هر واحد برق به طور پیوسته در حال افزایش است، که بر این اساس، بر هزینه ها تأثیر می گذارد. بنابراین، موضوع تغییر به منابع جایگزین برق ضروری ترین است. یکی از راه های اطمینان از استقلال در تامین برق، امکان استفاده از پنل های خورشیدی برای این منظور برای خانه است.

یک جایگزین موثر یا یک تصور غلط رایج؟

صحبت در مورد منبع تغذیه مستقل لوازم خانگی و روشنایی منازل با استفاده از انرژی خورشیدی از اواسط قرن گذشته ادامه داشته است. توسعه فناوری ها و پیشرفت کلی باعث شد تا این فناوری به مصرف کننده عادی نزدیک شود. این ادعا که استفاده از پنل های خورشیدی برای خانه راهی نسبتاً مؤثر برای جایگزینی شبکه های برق سنتی است، می تواند غیرقابل انکار باشد، اگر نه برای چند "اما" مهم.

نیاز اصلی برای استفاده بهینه از باتری های هلیوم میزان انرژی خورشیدی است. دستگاه باتری خورشیدی به شما این امکان را می دهد که از انرژی لامپ ما فقط در مناطقی استفاده کنید که در اکثر فصول سال آفتابی است. همچنین لازم است عرض جغرافیایی که در آن پانل های خورشیدی نصب شده اند در نظر گرفته شود - هر چه عرض جغرافیایی بیشتر باشد، پرتو خورشید قدرت کمتری دارد. در حالت ایده آل می توان بازدهی حدود 40 درصد را به دست آورد. اما این ایده آل است، اما در عمل همه چیز تا حدودی متفاوت است.

نکته بعدی که ارزش توجه دارد، نیاز به استفاده از مناطق به اندازه کافی بزرگ برای نصب پنل های خورشیدی مستقل است. اگر قرار است باتری ها در یک کلبه تابستانی، یک خانه روستایی، یک کلبه قرار داده شوند، در اینجا هیچ مشکلی وجود نخواهد داشت، اما کسانی که در ساختمان های آپارتمانی زندگی می کنند باید به طور جدی در مورد آن فکر کنند.

باتری خورشیدی - چیست؟

طراحی سلول های خورشیدی بر اساس توانایی سلول های فتوولتائیک برای تبدیل انرژی خورشیدی به برق است. این مبدل‌ها با اتصال به یک سیستم مشترک، یک میدان چند سلولی ایجاد می‌کنند که هر سلول آن تحت تأثیر انرژی خورشیدی به منبع جریان الکتریکی تبدیل می‌شود که سپس در دستگاه‌های ویژه - باتری‌ها انباشته می‌شود. البته هر چه میدان بزرگتر باشد، قدرت چنین دستگاهی بیشتر است. یعنی هر چه تعداد سلول های خورشیدی بیشتر باشد، می تواند الکتریسیته بیشتری تولید کند.

اما این بدان معنا نیست که تنها مناطق عظیمی که می توان پنل های خورشیدی را در آن نصب کرد می تواند برق لازم را تامین کند. ابزارهای زیادی وجود دارند که نه تنها از منابع انرژی خودران معمولی - باتری ها، باتری ها - بلکه از انرژی خورشید نیز استفاده می کنند. باتری های خورشیدی قابل حمل در طراحی چنین دستگاه هایی نصب شده اند که هم شارژ مجدد دستگاه و هم به صورت مستقل کار می کنند. به عنوان مثال، یک ماشین حساب جیبی معمولی: در هوای آفتابی، با قرار دادن آن روی میز، می توانید باتری را شارژ کنید، که عمر مفید آن را برای چندین سال افزایش می دهد. دستگاه های مختلفی وجود دارد که در آن از چنین باتری هایی استفاده می شود: اینها خودکارهای چراغ قوه، چراغ قوه های جاکلیدی و غیره هستند.

در کلبه های تابستانی و مناطق حومه شهر، اخیراً استفاده از چراغ قوه های خورشیدی برای روشنایی مد شده است. دستگاهی مقرون به صرفه و بدون عارضه، با استفاده از برق انباشته شده در طول روز هنگام تابش خورشید، روشنایی را در امتداد مسیرهای باغ، در تراس ها و همه مکان های ضروری فراهم می کند. لامپ های روشنایی مقرون به صرفه می توانند این انرژی را برای مدت طولانی مصرف کنند که علاقه زیادی به چنین دستگاه هایی ایجاد می کند. نور خورشیدی نیز در خانه ها، کلبه ها و اتاق های تاسیسات استفاده می شود.

انواع پنل های خورشیدی مستقل

به دلیل طراحی خود باتری، دو نوع مبدل انرژی خورشیدی وجود دارد - فیلم و سیلیکون. نوع اول شامل باتری های لایه نازک است که در آنها مبدل ها فیلمی هستند که با استفاده از فناوری خاصی ساخته شده اند. به آنها پلیمری نیز می گویند. چنین باتری هایی را می توان در هر مکان در دسترس نصب کرد، اما چندین معایب دارند: به فضای زیادی نیاز دارند، راندمان پایینی دارند و حتی با پوشش ابری متوسط، بازده انرژی آنها 20 درصد کاهش می یابد.

سلول های خورشیدی نوع سیلیکونی با دستگاه های تک کریستالی و پلی کریستالی و همچنین پانل های سیلیکونی آمورف نشان داده می شوند. باتری های تک کریستالی از سلول های زیادی تشکیل شده اند که مبدل های سیلیکونی در آنها ساخته شده اند، در یک مدار مشترک به هم متصل شده و با سیلیکون پر شده اند. کارکرد آسان، با راندمان بالا (تا 22%)، ضد آب، سبک وزن و انعطاف پذیر است، اما برای عملکرد کارآمد به نور مستقیم خورشید نیاز دارد. هوای ابری می تواند باعث قطع کامل برق شود.

باتری های پلی کریستالی از نظر تعداد مبدل هایی که در هر سلول قرار می گیرند و در جهات مختلف نصب می شوند با باتری های مونو کریستال متفاوت هستند که عملکرد کارآمد آنها را حتی در نور پراکنده تضمین می کند. این رایج ترین نوع باتری است که در محیط های شهری نیز استفاده می شود، اگرچه کارایی آنها کمی کمتر از باتری های تک کریستالی است.

منابع تغذیه سیلیکونی آمورف، علیرغم راندمان انرژی کم آنها - حدود 6٪، با این وجود امیدوارکننده تر در نظر گرفته می شوند. آنها بیست برابر بیشتر از سیلیکون شار خورشیدی را جذب می کنند و در روزهای ابری بسیار کارآمدتر هستند.

همه اینها دستگاه های صنعتی هستند که قیمت مخصوص به خود - و در حال حاضر نه چندان دموکراتیک- دارند. آیا می توان پنل های خورشیدی را با دستان خود مونتاژ کرد؟

اصل کلی انتخاب و چیدمان قطعات پنل های خورشیدی

در ارتباط با آخرین الزامات برای تولید انرژی الکتریکی، که با هدف تغییر از مواد اولیه سنتی مورد استفاده در تولید آن است، موضوع منابع انرژی خورشیدی روز به روز کاربردی تر می شود. تولید انبوه عناصر برای ایجاد شبکه الکتریکی خود در حال حاضر گزینه های مختلفی را برای تامین برق مستقل به مصرف کننده ارائه می دهد. اما در حال حاضر، هزینه یک منبع انرژی خورشیدی مستقل برای مصرف کنندگان انبوه بسیار بالا و غیرقابل تحمل است.

اما این بدان معنا نیست که شما نمی توانید پنل های خورشیدی را با دست خود بسازید. در این مورد، شما فقط باید در مورد روش مونتاژ چنین دستگاهی تصمیم بگیرید. یا با به دست آوردن عناصر جداگانه، آنها را خودتان مونتاژ کنید یا تمام اجزای سازنده را با دستان خود بسازید.

در واقع یک سیستم قدرت مبتنی بر تبدیل انرژی خورشیدی به جریان الکتریکی از چه چیزی تشکیل شده است؟ اصلی ترین، اما نه کمترین عنصر آن، باتری خورشیدی است که طراحی آن در بالا مورد بحث قرار گرفت. دومین عنصر در مدار، کنترلر باتری خورشیدی است که وظیفه آن کنترل شارژ باتری ها با جریان الکتریکی بدست آمده در سلول های خورشیدی است. قسمت بعدی یک نیروگاه خورشیدی خانگی یک باتری از انباشته های الکتریکی است که برق را ذخیره می کند. و آخرین عنصر مدار الکتریکی "خورشیدی" یک اینورتر خواهد بود که اجازه می دهد از برق دریافتی ولتاژ پایین برای لوازم خانگی طراحی شده برای 220 ولت استفاده شود.

با در نظر گرفتن هر یک از عناصر یک نیروگاه خورشیدی خانگی به طور جداگانه، می بینید که هر عنصر را می توان در یک شبکه خرده فروشی، در حراج های الکترونیکی و غیره خریداری کرد یا با دستان خود مونتاژ کرد. و حتی یک کنترلر باتری خورشیدی را می توان با دستان خود ساخت - اگر مهارت ها و دانش نظری خاصی دارید.

حالا با توجه به وظایف تعیین شده برای نیروگاه خودمان. آنها ساده و در عین حال پیچیده هستند. سادگی آنها این است که از انرژی خورشیدی برای اهداف خاصی استفاده می شود: روشنایی، گرمایش یا تامین کامل نیازهای خانه. مشکل در محاسبه صحیح توان مورد نیاز و انتخاب مناسب اجزای سازنده است.

شروع به مونتاژ پنل خورشیدی

اکنون می توانید پیشنهادات زیادی در مورد چگونگی و از چه چیزی می توانید پانل های خورشیدی را جمع آوری کنید. راه های زیادی وجود دارد و شما می توانید با توجه به سلیقه خود انتخاب کنید. این ماده اصول اولیه ای را که باید هنگام ساخت پانل های خورشیدی با دستان خود مورد استفاده قرار گیرد، مورد بحث قرار می دهد.

اول از همه، شما باید در مورد توان مورد نیاز خود تصمیم بگیرید و تصمیم بگیرید که شبکه با چه ولتاژی کار کند. دو گزینه برای شبکه های خورشیدی وجود دارد - DC و AC. جریان متناوب به دلیل امکان جداسازی مصرف کنندگان برق در فاصله قابل توجهی - بیش از 15 متر ترجیح داده می شود. این فقط برای یک خانه کوچک مناسب است. بدون عمیق شدن در محاسبات و شروع از تجربه کسانی که قبلاً از انرژی خورشیدی در خانه های خود استفاده می کنند ، می توان با اطمینان گفت که در عرض های جغرافیایی مسکو - و پایین رفتن به سمت جنوب ، البته این شاخص ها بالاتر خواهند بود - یک متر مربع از پنل های خورشیدی می تواند تا 120 وات در ساعت تولید کند. این در صورتی است که از عناصر پلی کریستالی در هنگام مونتاژ استفاده شود. از نظر قیمت جذاب ترند. و کل توان کاملاً واقع بینانه است که با جمع کردن کل مصرف برق هر وسیله الکتریکی جداگانه تعیین شود. به طور تقریبی می توان گفت که برای یک خانواده 3-4 نفره حدود 300 کیلووات در ماه مصرف می شود که می توان آن را از پنل های خورشیدی 20 متر مربعی تهیه کرد. متر

همچنین می توانید توضیحاتی درباره شبکه های انرژی خورشیدی با استفاده از پانل های 36 سلولی پیدا کنید. هر کدام از پنل ها توانی در حدود 65 وات دارند. یک باتری خورشیدی برای یک اقامتگاه تابستانی یا یک خانه خصوصی کوچک می تواند از 15 پنل از این قبیل تشکیل شده باشد که قادر به تولید حداکثر 5 کیلو وات در ساعت برق کل هستند و قدرت خود را 1 کیلو وات دارند.

پنل های خورشیدی DIY

و اکنون در مورد نحوه ساخت پنل خورشیدی. اولین چیزی که باید خریداری شود مجموعه ای از صفحات تبدیل است که تعداد آنها به قدرت نیروگاه خورشیدی خانگی بستگی دارد. یک باتری به 36 قطعه نیاز دارد. می توانید از مجموعه ای از سلول های خورشیدی استفاده کنید و همچنین سلول های آسیب دیده یا معیوب را خریداری کنید - این فقط بر ظاهر باتری تأثیر می گذارد. اگر آنها کارگر باشند، خروجی تقریبا 19 ولت خواهد بود. آنها باید با در نظر گرفتن انبساط لحیم شوند - فاصله ای تا پنج میلی متر بین آنها باقی می ماند. دستگاه باطری خورشیدی که خودتان انجام دهید، در هنگام لحیم کاری صفحات عکاسی نیاز به نهایت دقت دارد. اگر صفحات بدون هادی خریداری شده باشند، باید با دست لحیم شوند. فرآیند پیچیده و مسئولیت پذیر است. اگر کار با آهن لحیم کاری 60 وات انجام می شود، بهتر است یک لامپ ساده 100 وات را به صورت سری به آن وصل کنید.

مدار پنل خورشیدی بسیار ساده است - هر صفحه به طور سری به بقیه لحیم می شود. شایان ذکر است که صفحات بسیار شکننده هستند و توصیه می شود آنها را با استفاده از نوعی قاب لحیم کنید. هنگام لحیم کاری صفحات عکاسی، همچنین لازم است به یاد داشته باشید که دیودهای ایمنی باید در مدار قرار داده شوند تا از تخلیه فتوسل ها هنگام تاریک شدن یا کاهش نور جلوگیری شود. برای انجام این کار، شینه های نیمه های پانل به نوار پایانه بیرون آورده می شوند و یک نقطه میانی ایجاد می کنند. این دیودها همچنین از خالی شدن باتری در شب جلوگیری می کنند.

کیفیت لحیم کاری نیاز اصلی برای عملکرد بی عیب پانل های خورشیدی است. قبل از نصب زیرلایه، تمام نقاط لحیم کاری باید تست شوند. خروجی جریان با استفاده از سیم های مقطع کوچک توصیه می شود. به عنوان مثال، یک کابل صوتی با عایق سیلیکون. تمام هادی ها باید با درزگیر محکم شوند.

سپس ارزش تصمیم گیری در مورد سطحی را دارد که این صفحات روی آن وصل می شوند. بلکه با مواد برای ساخت آن. مناسب ترین از نظر مشخصات و در دسترس بودن شیشه است که در مقایسه با پلکسی گلاس یا کربنات بیشترین ضریب عبور نور را دارد.

مرحله بعدی ساخت جعبه است. برای این کار از گوشه آلومینیومی یا نوار چوبی استفاده می شود. شیشه در قاب روی درزگیر کاشته می شود - پر کردن کامل تمام بی نظمی ها مطلوب است. لازم به ذکر است که درزگیر باید کاملا خشک شود تا از آلودگی صفحات عکاسی جلوگیری شود. سپس یک ورق تمام شده از فتوسل های لحیم کاری شده به شیشه متصل می شود. روش نصب می تواند متفاوت باشد، اما پانل های خورشیدی برای خانه، که بررسی آنها رایج است، عمدتاً با کمک رزین اپوکسی شفاف یا درزگیر ثابت شدند. اگر اپوکسی به طور یکنواخت روی تمام سطح شیشه اعمال شود، پس از آن مبدل ها روی آن قرار می گیرند، درزگیر عمدتاً به یک قطره در وسط هر عنصر متصل می شود.

ماده متفاوتی برای زیرلایه استفاده می شود که به درزگیر نیز متصل می شود. این می تواند تخته نئوپان با ضخامت کوچک یا ورق تخته فیبر باشد. اگرچه می توانید دوباره آن را با اپوکسی پر کنید. قاب باتری باید آب بندی شود. یک باتری خورشیدی ساخته شده به این روش، که طرح مونتاژ آن در بالا مورد بحث قرار گرفت، 18-19 ولت می دهد و از شارژ یک باتری 12 ولتی اطمینان می دهد.

آیا می توان مبدل انرژی خورشیدی را با دست ساخت؟

صنعتگران با دانش گسترده الکترونیک می توانند سلول های فتوولتائیک را برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی به تنهایی بسازند. برای این کار از دیودهای سیلیکونی یا بهتر است بگوییم کریستال های آزاد شده آنها از کیس ها استفاده می شود. این فرآیند پر زحمت است و شروع یا نکردن آن، هرکس به طور مستقل تصمیم می گیرد. می توانید دیودهایی را که در مدارهای پل یکسو کننده ها و تثبیت کننده های ولتاژ استفاده می شوند - D226، KD202، D7 و غیره استفاده کنید. کریستال نیمه هادی واقع در این دیودها، هنگامی که نور خورشید به آن برخورد می کند، دقیقاً مانند یک صفحه عکاسی می شود. اما رسیدن به آن بدون آسیب رساندن به آن یک فرآیند نسبتاً پیچیده و پر دردسر است.

هر کسی که تصمیم دارد به تنهایی شروع به ایجاد عناصر برای مبدل کند، باید موارد زیر را به خاطر بسپارد - اگر موفق به جداسازی و لحیم کاری باتری متشکل از تنها بیست دیود با نام تجاری KD202 طبق طرحی از 5 گروه به صورت موازی شده اید، می توانید آن را بدست آورید. ولتاژ حدود 2 ولت با جریان تا 0، 8 آمپر. این توان تنها برای تغذیه یک گیرنده رادیویی کوچک که تنها یک یا دو ترانزیستور در مدار خود دارد کافی خواهد بود. اما برای اینکه آنها تبدیل به یک باتری خورشیدی کامل برای یک اقامتگاه تابستانی شوند، باید بسیار تلاش کنید. کار عظیم، مناطق بزرگ، حجیم بودن ساختار این شغل را ناامید می کند. اما برای دستگاه ها و گجت های کوچک، این یک طرح کاملا مناسب است که هرکسی که دوست دارد مهندسی برق انجام دهد، می تواند آن را بسازد.

آیا می توان از LED برای پنل های خورشیدی استفاده کرد؟

پنل خورشیدی LED تخیلی خالص است. تقریباً غیرممکن است که حتی یک میکرو پنل خورشیدی کوچک را از LED ها جمع آوری کنید. در عوض، شما می توانید ایجاد کنید، اما آیا ارزش آن را دارد؟ با کمک نور خورشید می توان حدود 1.5 ولت ولتاژ را بر روی LED دریافت کرد، اما قدرت جریان تولید شده بسیار کم است و برای تولید آن فقط به یک خورشید بسیار قوی نیاز است. و یک چیز دیگر - هنگامی که ولتاژ به آن اعمال می شود، خود LED انرژی تابشی را ساطع می کند، یعنی می درخشد. این بدان معنی است که برادران آن که در معرض نور خورشید با قدرت بیشتری قرار گرفته اند، برق تولید می کنند که خود این LED مصرف می کند. همه چیز درست و ساده است. و تشخیص اینکه کدام LED ها تولید می کنند و کدام یک انرژی مصرف می کنند به سادگی غیرممکن است. حتی اگر از ده ها هزار LED استفاده کنید - و این غیر عملی و غیراقتصادی است - هیچ معنایی نخواهد داشت.

ما خانه را با انرژی خورشیدی گرم می کنیم

اگر امکان واقعی تامین وسایل برقی خانگی با جریان "خورشیدی" قبلاً در بالا ذکر شده است، دو گزینه برای گرم کردن مسکن با انرژی خورشیدی وجود دارد. و برای اینکه از پنل های خورشیدی برای گرم کردن خانه خود استفاده کنید، باید برخی از الزامات مورد نیاز برای انجام این کار را بدانید.

در گزینه اول، استفاده از انرژی خورشیدی برای گرمایش با استفاده از سیستمی متفاوت از یک شبکه الکتریکی معمولی رخ می دهد. یک دستگاه گرمایش خانه با انرژی خورشیدی، سیستم خورشیدی نامیده می شود و از چندین وسیله تشکیل شده است. دستگاه اصلی یک کلکتور خلاء است که نور خورشید را به گرما تبدیل می کند. این شامل بسیاری از لوله های شیشه ای با قطر کوچک است که در آنها مایعی با آستانه گرمایش بسیار کم قرار می گیرد. پس از گرم شدن، این مایع حرارت خود را به آب در یک مخزن ذخیره با حجم حداقل 300 لیتر آب منتقل می کند. سپس این آب گرم شده به پانل های گرمایش ساخته شده از لوله های مسی نازک عرضه می شود که به نوبه خود گرمای حاصل را منتشر می کند و هوای اتاق را گرم می کند. البته می توانید به جای پانل ها از رادیاتورهای سنتی استفاده کنید، اما کارایی آنها بسیار کمتر است.

البته می توان از پنل های خورشیدی نیز برای گرمایش استفاده کرد، اما در این صورت باید توافق کرد که گرم کردن آب در دیگ با کمک المنت های گرمایشی به سهم شیر از انرژی تولید شده توسط باتری ها نیاز دارد. محاسبات ساده نشان می دهد که حدود 4 ساعت طول می کشد تا یک دیگ 100 لیتر آب را به 70-80 ⁰С گرم کند. در این مدت یک دیگ آب با بخاری 2 کیلو وات حدود 8 کیلو وات مصرف می کند. اگر پنل های خورشیدی در مجموع توان تولید تا 5 کیلو وات در ساعت داشته باشند، مشکلی در تامین انرژی در خانه وجود نخواهد داشت. اما اگر صفحه های خورشیدی کمتر از 10 متر مربع مساحت داشته باشند. متر، پس چنین ظرفیت هایی برای تامین کامل انرژی الکتریکی مناسب نیستند.

استفاده از منیفولد خلاء برای گرمایش خانه زمانی قابل توجیه است که یک ساختمان مسکونی تمام عیار باشد. طرح عملکرد چنین سیستم خورشیدی گرما را در کل خانه در طول سال فراهم می کند.

و با این حال کار می کند!

از این گذشته ، پانل های خورشیدی که توسط علاقه مندان با دستان خود مونتاژ می شوند ، منابع انرژی کاملاً واقعی هستند. و اگر از باتری های 12 ولتی با جریان حداقل 800 آمپر در ساعت در مدار استفاده می کنید، تجهیزات تبدیل ولتاژ از کم به بالا - اینورترها و همچنین کنترل کننده های ولتاژ 24 ولت با جریان عملیاتی تا 50 آمپر و یک "منبع برق اضطراری" ساده با جریان تا 150 آمپر، شما یک نیروگاه بسیار مناسب را دریافت می کنید که با نور خورشید کار می کند، که می تواند نیازهای برق ساکنان یک خانه خصوصی را برآورده کند. به طور طبیعی، تحت شرایط آب و هوایی خاص.

سلام به خوانندگان عزیز وبلاگ قرن 21 ما دائما در حال تغییر است. آنها به ویژه در جنبه فن آوری حاد هستند. منابع انرژی ارزان تری در حال اختراع هستند، دستگاه های مختلفی در همه جا وجود دارند که باید زندگی را برای مردم آسان تر کند. امروز ما در مورد چیزی به عنوان باتری خورشیدی صحبت خواهیم کرد - دستگاهی که پیشرفتی نیست، اما، با این وجود، هر سال بیشتر و بیشتر وارد زندگی مردم می شود. ما در مورد اینکه این دستگاه چیست، چه مزایا و معایبی دارد صحبت خواهیم کرد. ما همچنین به نحوه مونتاژ باتری خورشیدی با دستان خود توجه خواهیم کرد.

خلاصه ای از این مقاله:

باتری خورشیدی: چیست و چگونه کار می کند؟

سلول خورشیدی وسیله ای است که از مجموعه خاصی از سلول های خورشیدی (سلول های خورشیدی) تشکیل شده است که انرژی خورشیدی را به الکتریسیته تبدیل می کند. اکثر پنل های خورشیدی از سیلیکون تشکیل شده اند، زیرا این ماده کارایی خوبی در "بازیافت" نور خورشید ورودی دارد.

پنل های خورشیدی به شرح زیر عمل می کنند:

سلول های سیلیکونی فتوولتائیک که در یک قاب (قاب) مشترک بسته بندی شده اند، نور خورشید را جذب می کنند. آنها گرم می شوند و تا حدی انرژی دریافتی را جذب می کنند. این انرژی بلافاصله الکترون‌هایی را در داخل سیلیکون آزاد می‌کند که از طریق کانال‌های تخصصی وارد خازن خاصی می‌شود که در آن الکتریسیته جمع می‌شود و با تبدیل از ثابت به متغیر، به دستگاه‌های موجود در یک آپارتمان / ساختمان مسکونی می‌رود.

مزایا و معایب این نوع انرژی

مزایا به شرح زیر است:

خورشید ما یک منبع انرژی دوستدار محیط زیست است که به آلودگی محیط زیست کمک نمی کند. پنل های خورشیدی زباله های مضر مختلفی را وارد محیط زیست نمی کنند.

انرژی خورشیدی تمام نشدنی است (البته، تا زمانی که خورشید زنده است، اما هنوز میلیاردها سال پیش است). از این نتیجه می شود که انرژی خورشیدی قطعا برای یک عمر برای شما کافی خواهد بود.

پس از نصب مناسب پانل های خورشیدی در آینده، دیگر نیازی به سرویس دهی آنها نخواهید داشت. تنها چیزی که لازم است انجام معاینه پیشگیرانه دو بار در سال است.

طول عمر چشمگیر پنل های خورشیدی. این دوره از 25 سال شروع می شود. همچنین شایان ذکر است که حتی پس از این مدت نیز در عملکرد شکست نخواهند خورد.

نصب پنل های خورشیدی می تواند با یارانه دولتی باشد. به عنوان مثال، این به طور فعال در استرالیا، فرانسه، اسرائیل اتفاق می افتد. در فرانسه 60 درصد هزینه پنل های خورشیدی به هیچ وجه برگشت داده می شود.

از جمله معایب می توان به موارد زیر اشاره کرد:

تا کنون، پنل های خورشیدی در مقابل رقابت مقاومت نمی کنند، به عنوان مثال، اگر شما نیاز به تولید مقدار زیادی برق دارید. صنایع نفت و هسته ای این کار را بهتر انجام می دهند.

تولید برق مستقیماً به شرایط آب و هوایی بستگی دارد. به طور طبیعی، وقتی بیرون از پنجره آفتابی است، پنل های خورشیدی شما با 100 درصد قدرت کار می کنند. هنگامی که یک روز ابری وجود دارد، این شاخص به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

سلول های خورشیدی برای تولید مقدار زیادی انرژی به یک منطقه بزرگ نیاز دارند.

همانطور که می بینید، این منبع انرژی هنوز دارای نقاط مثبت بیشتری نسبت به معایب است و معایب آن آنقدر که به نظر می رسد وحشتناک نیستند.

باتری خورشیدی را خودتان با استفاده از ابزار و مواد بداهه در خانه انجام دهید

با وجود این واقعیت که ما در دنیای مدرن و به سرعت در حال توسعه زندگی می کنیم، خرید و نصب پنل های خورشیدی همچنان مورد توجه افراد ثروتمند است. هزینه یک پانل، که تنها 100 وات تولید می کند، از 6 تا 8 هزار روبل متغیر است. این به حساب نمی آید که خرید جداگانه خازن ها، باتری ها، کنترل کننده شارژ، اینورتر شبکه، مبدل و موارد دیگر ضروری است. اما اگر بودجه زیادی ندارید و می خواهید به یک منبع انرژی سازگار با محیط زیست بروید، ما خبر خوبی برای شما داریم - یک باتری خورشیدی را می توان در خانه مونتاژ کرد. و اگر تمام توصیه ها را دنبال کنید، کارایی آن بدتر از گزینه مونتاژ شده در مقیاس صنعتی نخواهد بود. در این قسمت به مونتاژ گام به گام نگاه می کنیم. ما همچنین به موادی که می توان پنل های خورشیدی را از آنها مونتاژ کرد توجه خواهیم کرد.

از دیودها

این یکی از مقرون به صرفه ترین مواد است. اگر قصد دارید یک باتری خورشیدی برای خانه خود از دیود بسازید، به یاد داشته باشید که با کمک این قطعات، تنها پنل های خورشیدی کوچکی مونتاژ می شوند که می توانند هر ابزار کوچکی را تامین کنند. دیودهای D223B مناسب ترین هستند. اینها دیودهای سبک شوروی هستند که به دلیل داشتن محفظه شیشه ای خوب هستند، به دلیل اندازه، تراکم نصب بالایی دارند و قیمت دلپذیری دارند.

پس از خرید دیودها، آنها را از رنگ تمیز کنید - فقط آنها را برای چند ساعت در استون قرار دهید. پس از این مدت به راحتی از روی آنها پاک می شود.

سپس سطح را برای قرار دادن دیود در آینده آماده می کنیم. این می تواند یک تخته چوبی یا هر سطح دیگری باشد. لازم است سوراخ هایی در کل ناحیه آن ایجاد شود و فاصله بین سوراخ ها بین 2 تا 4 میلی متر حفظ شود.

سپس دیودهایمان را گرفته و با دم های آلومینیومی داخل این سوراخ ها قرار می دهیم. پس از آن ، دم ها باید نسبت به یکدیگر خم شوند و لحیم شوند تا هنگام دریافت انرژی خورشیدی ، برق را در یک "سیستم" توزیع کنند.

سلول خورشیدی دیود شیشه ای اولیه ما آماده است. در خروجی، می تواند انرژی را در چند ولت بدهد، که نشانگر خوبی برای یک مجموعه هنری است.

از ترانزیستورها

این گزینه در حال حاضر جدی تر از دیود خواهد بود، اما همچنان نمونه ای از مونتاژ دستی خشن است.

برای ساختن یک پنل خورشیدی از ترانزیستور، ابتدا به خود ترانزیستور نیاز دارید. خوشبختانه، آنها را می توان تقریباً در هر بازار یا در فروشگاه های الکترونیکی خریداری کرد.

پس از خرید، باید درپوش ترانزیستور را قطع کنید. مهمترین و ضروری ترین عنصر زیر پوشش پنهان است - یک کریستال نیمه هادی.

سپس با رعایت هنجارهای "ورودی-خروجی" آنها را وارد قاب کرده و بین یکدیگر لحیم می کنیم.

در خروجی، چنین باتری می تواند قدرت کافی را برای انجام کار فراهم کند، به عنوان مثال، یک ماشین حساب یا یک لامپ دیود کوچک. باز هم، چنین سلول خورشیدی صرفاً برای سرگرمی مونتاژ می شود و یک عنصر "منبع برق" جدی را نشان نمی دهد.

از قوطی های آلومینیومی

این گزینه در حال حاضر جدی تر از دو مورد اول است. این نیز یک راه فوق العاده ارزان و کارآمد برای دریافت انرژی است. تنها نکته این است که در خروجی بسیار بیشتر از نسخه های دیودها و ترانزیستورها خواهد بود و الکتریکی نیست، بلکه حرارتی خواهد بود. تنها چیزی که نیاز دارید تعداد زیادی قوطی آلومینیومی و یک کیف است. بدنه ای از چوب به خوبی کار می کند. در مورد، قسمت جلویی باید با پلکسی گلاس پوشانده شود. بدون آن، باتری کارآمد نخواهد بود.

قبل از شروع مونتاژ قوطی های آلومینیومی را با رنگ مشکی رنگ کنید. این به آنها اجازه می دهد نور خورشید را به خوبی جذب کنند.

سپس با استفاده از ابزارها، ته هر قوطی سه سوراخ ایجاد می شود. در بالا، به نوبه خود، یک برش ستاره ای شکل ایجاد می شود. انتهای آزاد به سمت بیرون خم می شوند، که برای بهبود تلاطم هوای گرم شده ضروری است.

پس از این دستکاری ها، بانک ها به صورت خطوط طولی (لوله ها) در بدنه باتری ما جمع می شوند.

سپس یک لایه عایق (پشم سنگ) بین لوله ها و دیوارها / دیوار پشتی قرار می گیرد. سپس کلکتور با پلی کربنات سلولی شفاف بسته می شود.

این فرآیند مونتاژ را کامل می کند. مرحله آخر نصب یک دمنده هوا به عنوان موتور حامل انرژی است. اگرچه چنین باتری برق تولید نمی کند، اما می تواند به طور موثر فضای زندگی را گرم کند. البته، این یک رادیاتور تمام عیار نخواهد بود، اما چنین باتری می تواند یک اتاق کوچک را گرم کند - به عنوان مثال، این یک گزینه عالی برای دادن است. ما در مقاله ای در مورد رادیاتورهای گرمایش دو فلزی کامل صحبت کردیم - که در آن به طور مفصل ساختار چنین باتری های گرمایشی، مشخصات فنی آنها و مقایسه تولید کنندگان را بررسی کردیم. به شما توصیه می کنم بخوانید.

باتری خورشیدی را خودتان انجام دهید - چگونه می توان، مونتاژ و ساخت؟

با دور شدن از گزینه های خانگی، به چیزهای جدی تری توجه خواهیم کرد. اکنون در مورد نحوه صحیح مونتاژ و ساخت یک باتری خورشیدی واقعی با دستان خود صحبت خواهیم کرد. بله - این نیز امکان پذیر است. و من می خواهم به شما اطمینان دهم - بدتر از آنالوگ های خریداری شده نخواهد بود.

برای شروع، شایان ذکر است که شما احتمالاً نمی توانید پنل های سیلیکونی واقعی را در بازار آزاد که در پنل های خورشیدی تمام عیار استفاده می شود، پیدا کنید. بله، و آنها گران خواهند بود. ما باتری خورشیدی خود را از پانل های تک کریستالی جمع می کنیم - گزینه ای ارزان تر، اما از نظر تولید انرژی الکتریکی خود را به خوبی نشان می دهد. علاوه بر این، پانل های تک کریستالی به راحتی پیدا می شوند و بسیار ارزان هستند. آنها در اندازه های مختلف هستند. محبوب ترین و محبوب ترین گزینه 3x6 اینچ است که معادل 0.5 ولت تولید می کند. چنین چیزی برای ما کافی خواهد بود. بسته به وضعیت مالی خود، می توانید حداقل 100-200 قطعه آنها را خریداری کنید، اما امروز گزینه ای را گرد هم می آوریم که برای تغذیه باتری های کوچک، لامپ ها و سایر عناصر کوچک الکترونیکی کافی است.

انتخاب فتوسل

همانطور که در بالا بیان کردیم، پایه تک کریستالی را انتخاب کردیم. شما می توانید آن را در هر جایی پیدا کنید. محبوب ترین مکان که در آن در مقادیر عظیم فروخته می شود، بازارهای آمازون یا Ebay است.

نکته اصلی که باید به خاطر بسپارید این است که برخورد با فروشندگان بی پروا در آنجا بسیار آسان است ، بنابراین فقط از افرادی خریداری کنید که رتبه کافی بالایی دارند. اگر فروشنده امتیاز خوبی داشته باشد، مطمئن خواهید بود که پنل های شما بسته بندی شده، شکسته نشده و به مقداری که سفارش داده اید به دست شما می رسد.

انتخاب سایت (سیستم جهت یابی)، طراحی و مواد

پس از اینکه منتظر بسته خود با سلول های فتوولتائیک اصلی بودید، باید محل مناسبی را برای نصب پنل خورشیدی خود انتخاب کنید. از این گذشته، برای کار با قدرت 100٪ به آن نیاز دارید، درست است؟ متخصصان در این تجارت توصیه می کنند نصب را در مکانی انجام دهند که باتری خورشیدی درست در زیر نقطه اوج بهشتی هدایت می شود و به سمت غرب-شرق نگاه می کند. این به شما این امکان را می دهد که تقریباً در تمام روز نور خورشید را بگیرید.

ساخت قاب سلول خورشیدی

ابتدا باید یک پایه سلول خورشیدی بسازید. این می تواند از چوب، پلاستیک یا آلومینیوم ساخته شود. چوب و پلاستیک از همه بهتر خود را نشان می دهند. باید به اندازه‌ای بزرگ باشد که تمام فتوسل‌های شما را در یک ردیف قرار دهد، اما آنها نباید در کل ساختار آویزان شوند.

بعد از اینکه پایه باتری خورشیدی را مونتاژ کردید، باید سوراخ های زیادی روی سطح آن ایجاد کنید تا در آینده هادی ها را در یک سیستم جدا کنید.

به هر حال، فراموش نکنید که کل پایه باید از بالا با پلکسی گلاس پوشانده شود تا از عناصر شما در برابر شرایط آب و هوایی محافظت شود.

لحیم کاری عناصر و اتصال

بعد از اینکه پایه شما آماده شد، می توانید عناصر خود را روی سطح آن قرار دهید. فتوسل ها را در امتداد کل ساختار با هادی ها به سمت پایین قرار دهید (آنها را به سوراخ های حفر شده فشار دهید).

سپس آنها باید به یکدیگر لحیم شوند. طرح های زیادی در اینترنت وجود دارد که بر اساس آن سلول های خورشیدی لحیم می شوند. نکته اصلی این است که آنها را در یک نوع سیستم یکپارچه ترکیب کنید تا همه آنها با هم بتوانند انرژی دریافتی را جمع آوری کرده و به خازن ارسال کنند.

آخرین مرحله لحیم کردن سیم "سرب" است که به خازن متصل می شود و انرژی دریافتی را به آن می دهد.

نصب

این قدم آخر است. پس از اینکه مطمئن شدید که همه عناصر به درستی مونتاژ شده اند، محکم می نشینند و آویزان نمی شوند، به خوبی با پلکسی گلاس پوشانده شده اند - می توانید نصب را ادامه دهید. از نظر نصب بهتر است پنل خورشیدی را روی پایه محکم نصب کنید. یک قاب فلزی تقویت شده با پیچ های ساختمانی عالی است. پنل های خورشیدی محکم روی آن می نشینند، تکان نمی خورند و تسلیم هیچ شرایط آب و هوایی نمی شوند.

همین! در نهایت به چه میرسیم؟ اگر یک باتری خورشیدی متشکل از 30 تا 50 فتوسل ساخته اید، برای شارژ سریع تلفن همراه یا روشن کردن یک لامپ کوچک خانگی کافی است. در خروجی یک شارژر خانگی کامل برای شارژ باتری تلفن، یک چراغ روستایی در فضای باز یا یک فانوس کوچک باغچه دریافت کردید. اگر یک پنل خورشیدی، به عنوان مثال، با 100-200 فتوسل ساخته اید، ممکن است قبلاً در مورد "تغذیه" برخی از لوازم خانگی، به عنوان مثال، دیگ بخار برای گرم کردن آب صحبت کنیم. در هر صورت، چنین پانلی ارزان تر از آنالوگ های خریداری شده خواهد بود و در هزینه شما صرفه جویی می کند.

ویدئو - باتری خورشیدی چگونه با دست ساخته می شود؟

این بخش شامل عکس هایی از چند گزینه جالب اما در عین حال ساده برای پنل های خورشیدی خانگی است که به راحتی با دستان خود مونتاژ می شوند.

کدام بهتر است - خرید یا ساخت پنل خورشیدی؟

بیایید همه چیزهایی را که در این مقاله یاد گرفتیم در این قسمت خلاصه کنیم. ابتدا متوجه شدیم که چگونه یک پنل خورشیدی را در خانه مونتاژ کنیم. همانطور که می بینید، باتری خورشیدی با دستان خود، با توجه به دستورالعمل ها، بسیار سریع مونتاژ می شود. اگر دستورالعمل های مختلف را گام به گام دنبال کنید، می توانید گزینه های عالی برای ارائه برق سازگار با محیط زیست (خوب، یا گزینه های طراحی شده برای تامین انرژی عناصر کوچک) جمع آوری کنید.

اما با این حال، کدام بهتر است - خرید یا ساخت یک پنل خورشیدی؟ طبیعتاً بهتر است آن را بخرید. نکته این است که آن دسته از آپشن هایی که در مقیاس صنعتی تولید می شوند به گونه ای طراحی شده اند که باید کار کنند. هنگام مونتاژ دستی پانل های خورشیدی، مرتکب اشتباهات مختلفی که منجر به این واقعیت می شود که آنها به سادگی کار نمی کنند، غیر معمول نیست. به طور طبیعی، گزینه های صنعتی هزینه زیادی دارند، اما کیفیت و دوام را دریافت می کنید.

اما اگر به توانایی های خود اطمینان دارید، با رویکرد صحیح، یک پنل خورشیدی را مونتاژ خواهید کرد که بدتر از همتایان صنعتی نخواهد بود. در هر صورت، آینده نزدیک است و به زودی پانل های خورشیدی قادر به پرداخت هزینه تمام لایه ها خواهند بود. و در آنجا، شاید، یک انتقال کامل به استفاده از انرژی خورشیدی وجود داشته باشد. موفق باشید!

امروزه از بین تمام منابع انرژی جایگزین شناخته شده برای بشر، محبوب ترین آنها پنل های خورشیدی، باتری ها و سایر ژنراتورهای مبتنی بر انرژی خورشیدی است. با توجه به هزینه فعلی هزینه های انرژی، بسیاری به این فکر می کنند که پنل های خورشیدی را از کجا برای خانه خود بخرند، قیمت آنها چقدر است و آیا راه حل های آماده ای وجود دارد یا خیر. و از آنجایی که افزایش نرخ ارز مستقیماً بر ظرفیت پرداخت جمعیت تأثیر می گذارد، شهروندان بیشتری مشتاق هستند تا در مورد پانل های ساخت روسیه اطلاعات بیشتری کسب کنند.

پنل های خورشیدی چیست و چگونه برای خانه استفاده می شود

با وجود این واقعیت که این نوع منبع تغذیه برای منازل بیش از 30 سال از عمر آن می گذرد، متخصصان زیادی در این زمینه وجود ندارد. چرا استفاده از پنل های خورشیدی برای یک خانه خصوصی بسیار مفید است؟ پاسخ ساده است: شما فقط باید هزینه تجهیزات و نصب را بپردازید، متعاقباً حامل انرژی رایگان است! در کشورهایی مانند جمهوری خلق چین، ایالات متحده آمریکا، فرانسه، ایتالیا و آلمان، تا 30 درصد از جمعیت باتری‌های پشت بام را برای استفاده از میلیاردها کیلووات انرژی پایان ناپذیر خورشیدی نصب می‌کنند. اگر رایگان است، راز چیست؟

اصل کار یک باتری به شرح زیر است: نیمه هادی هایی را تصور کنید که از کریستال ها (مثلاً سیلیکون) ساخته شده اند که کوانتوم های نور را به اجزای جریان الکتریکی تبدیل می کنند. پانل شامل صدها هزار کریستال از این دست است. بسته به توان مورد نیاز، مساحت چنین پوششی از چند سانتی متر مربع (ماشین حساب را به خاطر بسپار) تا صدها متر مربع - به عنوان مثال، برای ایستگاه های مداری متغیر است.

با وجود سادگی ظاهری دستگاه ها، استفاده از آنها در روسیه بسیار محدود است - از نظر آب و هوا، آب و هوا، زمان سال و روز. به علاوه، برای اینکه سیستم بتواند جریان را به شبکه برساند، باید موارد زیر را خریداری کنید:

باتری که در صورت افزایش ولتاژ انرژی را ذخیره می کند.
اینورتر که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کند.
سیستمی که شارژ باتری را کنترل می کند.

مختصری در مورد مصرف

یک خانواده 4 نفره به طور متوسط 250-300 کیلووات ساعت در ماه مصرف می کند. ماژول های خورشیدی برای مصارف خانگی به طور متوسط 100 وات در هر متر مربع تولید می کنند. متر در روز (در هوای صاف). برای تامین برق کامل خانه، باید حداقل 30، در حالت ایده آل، 40 بخش نصب کنید که حداقل 10000 دلار هزینه دارد. ه) در این مورد، سقف باید به سمت جنوب باشد و تعداد روزهای آفتابی در ماه به طور متوسط نباید از 18 تا 20 کمتر باشد. در زیر نقشه روزهای آفتابی است.

نتیجه گیری: پنل های خورشیدی به عنوان منبع پشتیبان انرژی الکتریکی خوب هستند. علاوه بر این، باید بدانید که چگونه آنها را انتخاب کنید تا توان کافی برای رفع نیازهای خانه وجود داشته باشد. اما، صرف نظر از حوادث، خانه شما همیشه با برق تامین می شود.

1. پانل از CJSC Telecom-STV

شرکت روسی Telecom-STV (Zelenograd) محصولات را به طور متوسط 30٪ ارزان تر از همتایان آلمانی خود تولید می کند: قیمت ها از 5600 روبل شروع می شود. برای پانل های 100 وات پانل های این سازنده تا 20 تا 21 درصد راندمان دارند. ویژگی اصلی این شرکت فناوری ثبت اختراع برای ساخت ویفرهای سیلیکونی تا قطر 15 میلی متر و ماژول های خورشیدی بر اساس آنها است.

چه نوع باتری از CJSC Telecom-STV را می توان مشاهده کرد؟ محبوب ترین مدل TSM نام دارد و به دنبال آن بسته به قدرت علامت گذاری می شود: از 15 تا 230 وات (قیمت تقریبی است).

مدل	پاور، دبلیو	ابعاد، میلی متر	وزن (کیلوگرم	قیمت، مالش.
TSM-15	18	430 × 232 × 43	1,45	از 3500
TSM-40	44	620 × 540 × 43	4,05	از 6000
TSM-50	48	620 × 540 × 43	4,05	از 6 575
TSM-80A	80	773 × 676 × 43	6,7	از 8500
TSM-80B	80	773 × 676 × 43	6,7	از 9000
TSM-95A	98	1183 × 563 × 43	7,9	از 10 750
TSM-95V	98	1183 × 563 × 43	7,9	از 11000
TSM-110A	115	1050 × 665 × 43	8,8	از 12500
TSM-110V	115	1050 × 665 × 43	8,8	از 12800
…	..	…	…	…
TSM-270A	270	1633 × 996 × 43	18,5	از 23 370

نوع اصلی پنل های تولید شده مونو کریستال می باشد که البته هر مدل را می توان به صورت مولتی (پلی-) کریستالی نیز ارائه داد. هر نوع مزایا و معایب خاص خود را دارد (جدول را ببینید).

انتخاب، البته، به دلیل بودجه محدود است، بنابراین ما به بررسی سایر دستگاه های ارزان قیمت و قابل اعتماد از تولید کنندگان روسی ادامه خواهیم داد.

2. Hevel - گیاهی در چوواشیا

یکی از بزرگترین تولید کنندگان پنل های خورشیدی در روسیه، Hevel است. در سال 2017، این شرکت تولید خود را مدرن کرد و از لایه نازک به یک فناوری ناهم ساختار جدید برای ساخت ماژول های خورشیدی تبدیل شد. ماژول های نسل جدید مزایای فناوری های لایه نازک و کریستال را ترکیب می کنند و عملکرد کارآمد ماژول را در دماهای بالا و پایین (از -50 درجه سانتیگراد تا + 85 درجه سانتیگراد) و همچنین در شرایط نور پراکنده تضمین می کنند. متوسط راندمان یک ماژول خورشیدی 20٪ است. با توجه به این شاخص، ماژول های گروه Hevel در بین سه ماژول برتر جهان قرار دارند. عمر مفید ماژول حداقل 25 سال است.

به عنوان مثال چه باتری از Hevel را می توانید ببینید؟ در اینجا جدولی با پارامترهای محبوب ترین ماژول ناهمسان وجود دارد:

3. Ryazan ZMKP

کارخانه دستگاه های سرمت ریازان از سال 1963 فعالیت می کند، اما از سال 2002 به سیستم کنترل کیفیت بین المللی ISO 9001 روی آورده است و پانل ها را کاملاً مطابق با الزامات آن و همچنین با استانداردهای GOST 12.2.007-75 تولید می کند.

در لیست قیمت این شرکت می توانید دو مدل RZMP فعلی با توان 130 و 220 وات را بیابید. بازده آنها از 12 تا 17.1 درصد متغیر است. سلول های خورشیدی با استفاده از روش اتصال سریال به یک پایه آلومینیومی رنگ شده اعمال می شوند. در اینجا ویژگی های مقایسه ای آنها آمده است:

RZMP 130-T برای تامین مستقل اتاق های فردی، لوازم خانگی (به عنوان مثال، دیگ گرمایش) مناسب است. مدل قدرتمندتر، از 220 تا 240 وات، بیشتر برای تامین پشتیبان کل خانه خریداری می شود. هزینه آن از 13200 تا 14400 روبل متغیر است. در هر ماژول

4. کراسنودار "زحل"

پانل های تولید کوبان از سال 1971 تولید شده است، در این مدت این شرکت بیش از 20000 متر مربع محصول تولید کرده است. "زحل" از دو فناوری تولید تسلط خود استفاده می کند - بر اساس سیلیکون یا آرسنید گالیم تک کریستالی با بستر ژرمانیوم. دومی بالاترین عملکرد ممکن را نشان می‌دهد و برای تامین امکانات حیاتی (پمپ‌های بنزین، شرکت‌های چرخه پیوسته و غیره) استفاده می‌شود.

هر دو نوع ماژول را می توان بر روی هر قاب، از مش و فیلم گرفته تا فلز (آلومینیوم آنودایز شده) و انواع رشته ها ساخت. مبدل های فتوولتائیک می توانند:

با سطح صیقلی؛
با دیودهای داخلی؛
با آینه آلومینیومی

در اینجا مشخصات اصلی انرژی FEP "زحل" بسته به نوع آن است:

این ویژگی ها برای حامل ها در همه اندازه ها مرتبط است: در شرکت Saturn، می توانید هم ماژول های پیش ساخته برای سقف یک کلبه و هم پنل های خورشیدی مینیاتوری برای سنسورها، مبدل ها، محصولات الکتریکی و همچنین باتری های قابل شارژ سفارش دهید. شما فقط در بخش فروش بر اساس قیمت ها راهنمایی خواهید شد.

5. باد خورشیدی

این شرکت در اوکراین واقع شده است. یک شرکت مشابه در روسیه وجود دارد که بیشتر به عنوان سرمایه گذار و توزیع کننده عمل می کند. Solar Wind ماژول های خورشیدی با ظرفیت 1 تا 15 کیلووات ساعت تولید می کند. بسته به هدف و قدرت، ماژول می تواند از چند تا چند ده باتری باشد. بنابراین، یک باتری 1000 وات شامل 5 ماژول، یک کنترلر شارژ برای 30 آمپر، یک باتری 150 آمپر در ساعت (2 قطعه در یک مجموعه) و یک اینورتر 1200 ولت است. عمر باتری تا 18 سال است.

توصیه: اگر تجهیزات Solar Wind را برای تأمین انرژی یک ساختمان مسکونی در تمام طول سال خریداری می کنید، باید حداقل 10 کیلو وات در ساعت انرژی مصرف کنید.

برای دریافت ایده از امکانات سیستم های فتوولتائیک بادی خورشیدی (اوکراین) با ظرفیت 1000 تا 15000 وات، جدول مقایسه ای را بر اساس 1 روز مصرف ارائه می دهیم.

قدرت ماژول، کیلووات در ساعت	1	3	5	10	15
نمونه ای از برق رسانی به سیستم های مختلف (در مجموع)
لامپ (صرفه جویی در مصرف انرژی، در صورت استفاده 4 ساعت در روز)	4 چیز 11 W	10 عدد. 15 وات	10 عدد. 20 وات	20 عدد توسط 20 وات	40 عدد 20 وات
تهویه مطبوع	کافی نخواهد بود	کافی نخواهد بود	کافی نخواهد بود	1 ساعت در روز	3 ساعت در روز
لپ تاپ 40 وات در ساعت	4 ساعت	4 ساعت	4 ساعت	4 ساعت	4 ساعت
تلویزیون	50 وات در ساعت، 3 ساعت در روز	50 وات در ساعت، 4 ساعت در روز	150 وات در ساعت، 4 ساعت در روز	150 وات در ساعت، 3 ساعت در روز	150 وات در ساعت، 4 ساعت در روز
آنتن تلویزیون ماهواره ای 20 وات بر ساعت	3 ساعت در روز	4 ساعت در روز	4 ساعت در روز	3 ساعت در روز	3 ساعت در روز
یخچال	کافی نخواهد بود	100 وات در ساعت، 24 ساعت شبانه روز	10 وات در ساعت، 24 ساعت شبانه روز	150 وات در ساعت، 24 ساعت شبانه روز	150 وات در ساعت، 24 ساعت شبانه روز
واشر	کافی نخواهد بود	900 وات در ساعت، 40 دقیقه در روز	900 وات در ساعت، 1 ساعت در روز	1500 وات در ساعت، 1 ساعت در روز	1500 وات در ساعت، 1 ساعت در روز
جاروبرقی 900 W/h	کافی نخواهد بود	کافی نخواهد بود	2 بار در هفته به مدت 1 ساعت	2 بار در هفته به مدت 1 ساعت	2 بار در هفته به مدت 1 ساعت

6. باتری های خورشیدی "Quant"

NPP Kvant اولین کسی بود که تولید سلول های خورشیدی سیلیکونی با حساسیت دو طرفه و همچنین تک بلورهای آرسنید گالیم را پیشنهاد داد. محبوب ترین مدل امروزی Kvant KSM و اصلاح آن KSM-180P است. هزینه چنین باتری از 18000 روبل تجاوز نمی کند، عمر مفید آن به 40 سال می رسد.

با این حال، در اینجا ویژگی های همه ماژول ها وجود دارد. آنها را می توان در هر دو نوع مونو و پلی کریستال سفارش داد. مشخصه انرژی ویژه برای پانل های تک کریستالی بالاتر است و به 200 وات بر متر مربع می رسد. در مقایسه با آنالوگ های خارجی، "Quant" به دلیل قیمت پایین و کاهش نسبتاً اندک راندمان در طول عمر مفید، بهینه است.

مشخصه	KSM-80	KSM-90	KSM-100	KSM-180	KSM-190	KSM-205
توان نامی، W	80–85	90–95	98–103	180–185	190–195	205–210
جریان اتصال کوتاه، 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
ولتاژ بدون بار، 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
تعداد سلول های خورشیدی	36	36	36	72	72	72
ابعاد، میلی متر	1210 × 547 × 35	1210 × 547 × 35	1210 × 547 × 35	1586 × 806 × 35	1586 × 806 × 35	1586 × 806 × 35
جعبه اتصال، TUV	IP66	IP66	IP66	IP66	IP66	IP66
وزن (کیلوگرم	8,5	8,5	8,5	16	16	16
بهره وری،٪	17,5	18,3	18,7	17,8	18,4	19,0

7. Sun Power - پانل های خورشیدی قابل حمل

شرکت Sun Power در اوکراین واقع شده است و بیشتر به دلیل ساخت مجتمع های خورشیدی قابل حمل و نقل معروف است. با کمک آنها می توانید حتی در شرایط مزرعه برق دریافت کنید. این مجتمع ها با تحرک، اندازه کوچک و قابلیت حمل متمایز می شوند. دارای خروجی USB و توانی تا 500 وات هستند.

سایر ویژگی های پانل های قابل حمل Sun Power:

عمر مفید - تا 30 سال؛
دارای گواهینامه بین المللی CE RoHC؛
نسل جدید پانل ها همچنین می توانند بدون از دست دادن زیبایی شناسی در نما یا سقف ادغام شوند.

استفاده از چنین راه حل هایی در روشنایی مستقل بیلبوردها، جاده ها و بخش ها، پذیرایی از کمپینگ ها و تریلرها، قایق ها و قایق ها راحت است.

8. «کوازار» یکی دیگر از تولیدکنندگان اوکراینی است

کوازار طیف گسترده ای از تجهیزات فتوولتائیک از جمله پنل های خورشیدی و شارژر را تولید می کند. پنل های خورشیدی کوازار از کریستال های سیلیکونی گیاهی ساخته شده و دارای پایه آلومینیومی تقویت شده است. ضمانت کیفیت صادر شده توسط سازنده کمی نگران کننده است - فقط 10 سال. با این حال، الکترولومینسنت و سایر آزمایش‌های آزمایشگاهی طول عمر بیشتر تا 25 سال را تایید می‌کنند.

انتخاب ما: پانل ها - KV175-200 / 24 M (تک کریستالی)، KV220-255M (همچنین مونو)، KV210-240P (گزینه پلی)، در علامت گذاری اعداد قدرت دستگاه را نشان می دهد.

قیمت باتری ها از 13000 روبل است. (تقریبا) برای 150 وات. کوازار علاوه بر پنل های خورشیدی مبدل های فتوولتائیک با سلول های 4×4 تا 6×6 اینچ با راندمان تا 18.7 درصد تولید می کند.

9. LLC "Vitasvet"

شرکت مسکو Vitasvet LLC یک مدل پایه SSI-LS200 P3 را در چهار تغییر توان تولید می کند: از 225 تا 240 وات. هر ماژول از 60 ویفر سیلیکونی چند کریستالی تشکیل شده است و بر روی یک پروفیل آلومینیومی نصب شده است.

در اینجا پارامترهای اصلی آنها، به دست آمده در طول آزمایش در شرایط عادی 800 W / m2 آمده است:

قدرت باتری، W	225	230	235	240
حداکثر ولتاژ، V	29,6	29,7	29,8	30,2
جریان اتصال کوتاه، A	8,1	8,34	8,41	8,44
بهره وری،٪	13,5	13,8	14,1	14,5

هزینه - 12 800 روبل. برای یک پنل 240 وات

10. گیاه "ترموترون" (بریانسک)

شرکت ترموترون سیستم‌های روشنایی خیابانی با انرژی خورشیدی مستقل و ایستگاه‌های خورشیدی مینی مستقل تولید می‌کند. اولین ها بر اساس ماژول های سریال با پشتیبانی از قطب بالا تحویل داده می شوند.

ویژگی های سیستم های روشنایی خیابانی خودمختار از "Termotron":

محدوده دمای کارکرد - -40 ... + 50 درجه سانتیگراد;
زاویه باز شدن پرتو - 135 در 90 درجه؛
عمر تضمین شده - 12 سال در شرایط شهری؛
ارتفاع پشتیبانی - از 6 تا 11 متر؛
قدرت - از 30 تا 160 وات.

ایستگاه خودمختار "Ecoterm" تولید شده توسط کارخانه مورد توجه صاحبان خانه های روستایی و قطعه زمین خواهد بود. همچنین در مزارع، مبادلات تلفنی، برای تجهیز مدارس روستایی، بیمارستان ها و مغازه ها استفاده می شود. انرژی این ایستگاه توسط یک دیزل ژنراتور 14.5 کیلوواتی تامین می شود. قیمت انرژی تولید شده با مقدار 18 عنصر پردازش عکس 5.12 روبل / کیلو وات است، دوره بازپرداخت تا 5 سال است (قیمت ایستگاه را با سازنده بررسی کنید).

نتیجه

ما بررسی چندین شرکت پیشرو در صنعت به اصطلاح فتوولتائیک در روسیه و اوکراین را انجام داده ایم که امیدواریم ایده اولیه امکان استفاده از پانل های خورشیدی را ارائه دهد و به ما امکان می دهد تصمیم درستی بگیریم. اینها همه برندها نیستند، اما محبوب ترین و در دسترس ترین آنها برای فروش به شرح زیر است.

(هنوز رتبه بندی نشده است)

زندگی به سبک "ارگانیک"، چنین ایده ای محبوب در سال های اخیر، مستلزم وجود "رابطه" هماهنگ بین یک فرد و محیط است. سنگ مانع هر رویکرد زیست محیطی استفاده از مواد معدنی برای انرژی است.

انتشار مواد سمی و دی اکسید کربن در جو، که در طی احتراق سوخت های فسیلی منتشر می شود، به تدریج سیاره را می کشد. بنابراین مفهوم انرژی سبز که به محیط زیست آسیبی نمی رساند، مبنای بسیاری از فناوری های جدید انرژی است. یکی از این زمینه ها برای به دست آوردن انرژی دوستدار محیط زیست، فناوری تبدیل نور خورشید به جریان الکتریکی است. بله، درست است، ما در مورد پانل های خورشیدی و امکان نصب سیستم های منبع تغذیه مستقل در یک خانه روستایی صحبت خواهیم کرد.

در حال حاضر، نیروگاه های صنعتی مبتنی بر پانل های خورشیدی، که برای تامین انرژی و گرما کامل یک کلبه استفاده می شود، حداقل 15-20 هزار دلار با طول عمر تضمین شده حدود 25 سال هزینه دارند. هزینه هر سیستم هلیوم از نظر نسبت طول عمر تضمین شده به میانگین هزینه سالانه نگهداری یک خانه روستایی بسیار زیاد است: اولاً، امروزه میانگین هزینه انرژی خورشیدی متناسب با خرید منابع انرژی از برق مرکزی است. شبکه‌ها و ثانیاً برای نصب سیستم نیاز به سرمایه‌گذاری یک‌باره است.

معمولاً جداسازی سیستم های خورشیدی در نظر گرفته شده برای تامین گرما و برق مرسوم است. در مورد اول از فناوری کلکتور خورشیدی استفاده می شود، در مورد دوم از اثر فتوولتائیک برای تولید جریان الکتریکی در پنل های خورشیدی استفاده می شود. می خواهیم در مورد امکان ساخت پنل های خورشیدی خودساز صحبت کنیم.

فناوری مونتاژ دستی سیستم انرژی خورشیدی بسیار ساده و مقرون به صرفه است. تقریباً هر روسی می تواند سیستم های قدرت فردی را با راندمان بالا با هزینه های نسبتاً کم مونتاژ کند. سودآور، مقرون به صرفه و حتی مد روز است.

انتخاب سلول های خورشیدی برای پنل خورشیدی

هنگام شروع به ساخت یک سیستم خورشیدی، باید توجه داشته باشید که با مونتاژ انفرادی، نیازی به نصب یکباره یک سیستم با امکانات کامل نیست، می توان آن را به تدریج ساخت. اگر اولین آزمایش موفقیت آمیز بود، پس منطقی است که عملکرد منظومه شمسی را گسترش دهیم.

باتری خورشیدی در هسته خود یک ژنراتور فتوولتائیک است که انرژی خورشیدی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. کوانتای نوری که به ویفر سیلیکونی برخورد می کند، یک الکترون را از آخرین مدار اتمی سیلیکون خارج می کند. این اثر تعداد کافی الکترون آزاد برای تشکیل جریان الکتریکی ایجاد می کند.

قبل از مونتاژ باتری، باید در مورد نوع مبدل فوتوالکتریک، یعنی: تک کریستالی، پلی کریستالی و آمورف تصمیم بگیرید. برای خود مونتاژ باتری خورشیدی، ماژول های خورشیدی تک کریستالی و پلی کریستالی موجود در بازار را انتخاب کنید.

بالا: ماژول های تک کریستالی بدون تماس های لحیم کاری. پایین: ماژول های پلی کریستالی با تماس های لحیم کاری

پانل های مبتنی بر سیلیکون پلی کریستالی دارای راندمان نسبتاً کم (7-9٪) هستند ، اما این اشکال با این واقعیت جبران می شود که پلی کریستال ها عملاً قدرت را در هوای ابری و ابری کاهش نمی دهند ، دوام تضمین شده چنین عناصری حدود 10 سال است. پانل های مبتنی بر سیلیکون مونو کریستال بازدهی حدود 13 درصد با عمر مفید حدود 25 سال دارند، اما این عناصر در غیاب نور مستقیم خورشید قدرت را تا حد زیادی کاهش می دهند. کارایی کریستال های سیلیکون از تولید کنندگان مختلف می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. با توجه به تمرین نیروگاه های خورشیدی در شرایط مزرعه، ما می توانیم در مورد عمر مفید ماژول های تک کریستالی بیش از 30 سال و برای پلی کریستال ها - بیش از 20 سال صحبت کنیم. علاوه بر این، در کل دوره کارکرد، اتلاف توان برای سلول های تک و پلی کریستال سیلیکون بیش از 10٪ نیست، در حالی که برای باتری های آمورف لایه نازک برای دو سال اول، قدرت 10-40٪ کاهش می یابد.

سلول های خورشیدی همیشه سبز با کنتاکت در مجموعه 300 عددی.

کیت سلول های خورشیدی برای مونتاژ یک آرایه خورشیدی از سلول های خورشیدی 36 و 72 را می توان در Ebay خریداری کرد. چنین کیت هایی برای فروش در روسیه نیز موجود است. به عنوان یک قاعده، ماژول های خورشیدی نوع B برای خود مونتاژ پانل های خورشیدی استفاده می شود، یعنی ماژول هایی که در تولید صنعتی رد می شوند. این ماژول ها عملکرد خود را از دست نمی دهند و بسیار ارزان تر هستند. برخی از تامین کنندگان ماژول های خورشیدی را بر روی یک تخته فایبرگلاس ارائه می دهند که نشان دهنده سطح بالایی از سفتی عناصر و بر این اساس، قابلیت اطمینان است.

نام	مشخصات فنی	هزینه، دلار
سلول های خورشیدی اوربرایت (Ebay) بدون تماس	پلی کریستالی، مجموعه - 36 عدد، 81x150 میلی متر، 1.75 وات (0.5 ولت)، 3A، راندمان (%) - 13 در مجموعه ای با دیود و اسید برای لحیم کاری در یک مداد	$46.00 8.95 دلار حمل و نقل
سلول های خورشیدی (جدید ایالات متحده)	تک کریستالی، 156x156 میلی متر، 81x150 میلی متر، 4 وات (0.5 ولت)، 8 آمپر، راندمان (%) - 16.7-17.9	$7.50
	تک کریستالی، 153x138 میلی متر، U سرد. سکته مغزی - 21.6 ولت، من کوتاه. قائم مقام. - 94 میلی آمپر، P - 1.53 وات، راندمان (%) - 13	$15.50
سلول های خورشیدی روی تخته فایبرگلاس	پلی کریستال، 116x116 میلی متر، U سرد. سکته مغزی - 7.2 ولت، من کوتاه. قائم مقام. - 275 میلی آمپر، P - 1.5 وات، راندمان (%) - 10	$14.50
		$87.12 هزینه حمل و نقل 9.25 دلار
سلول های خورشیدی (Ebay) بدون تماس	پلی کریستال، مجموعه - 72 عدد، 81x150 میلی متر 1.8 وات	$56.11 هزینه حمل و نقل 9.25 دلار
سلول های خورشیدی (Ebay) با مخاطبین	تک کریستالی، مجموعه - 40 عدد، 152x152 میلی متر	$87.25 14.99 دلار حمل و نقل

توسعه یک پروژه برای سیستم انرژی هلیوم

طراحی منظومه شمسی آینده تا حد زیادی به روش نصب و نصب آن بستگی دارد. پنل های خورشیدی باید در زاویه ای نصب شوند تا اطمینان حاصل شود که نور مستقیم خورشید در زوایای قائم است. عملکرد یک پنل خورشیدی تا حد زیادی به شدت انرژی نور و همچنین زاویه تابش پرتوهای خورشید بستگی دارد. مکان آرایه خورشیدی نسبت به خورشید و زاویه تمایل به موقعیت جغرافیایی منظومه هلیوم و زمان سال بستگی دارد.

از بالا به پایین: پنل های خورشیدی مونوکریستال (هر کدام 80 وات) در کشور تقریباً به صورت عمودی (زمستان) نصب می شوند. پنل های خورشیدی مونوکریستال در کشور دارای زاویه کمتر (فنار) سیستم مکانیکی برای کنترل زاویه شیب باتری خورشیدی.

سیستم های خورشیدی صنعتی اغلب مجهز به حسگرهایی هستند که صفحه خورشیدی را در جهت پرتوهای خورشید می چرخانند و همچنین با آینه هایی که نور خورشید را متمرکز می کنند. در سیستم های فردی، چنین عناصری به طور قابل توجهی هزینه سیستم را پیچیده و افزایش می دهند، بنابراین از آنها استفاده نمی شود. ساده ترین سیستم کنترل شیب مکانیکی را می توان اعمال کرد. در زمستان، پنل های خورشیدی باید تقریباً به صورت عمودی نصب شوند، این همچنین پانل را از تجمع برف و یخ زدگی سازه محافظت می کند.

طرحی برای محاسبه زاویه شیب پنل خورشیدی بسته به فصل

پنل های خورشیدی در سمت آفتابی ساختمان نصب می شوند تا حداکثر انرژی خورشیدی موجود در ساعات روز را تامین کنند. بر اساس موقعیت جغرافیایی و سطح انقلاب، زاویه شیب باتری برای بهترین موقعیت مکانی شما محاسبه می شود.

هنگامی که طراحی پیچیده تر می شود، می توان یک سیستم کنترل برای زاویه شیب باتری خورشیدی بسته به فصل و زاویه چرخش پانل بسته به زمان روز ایجاد کرد. بازده انرژی چنین سیستمی بالاتر خواهد بود.

هنگام طراحی یک سیستم خورشیدی که بر روی پشت بام خانه نصب می شود، ضروری است که بفهمیم آیا ساختار سقف می تواند وزن مورد نیاز را تحمل کند یا خیر. توسعه مستقل پروژه شامل محاسبه بار سقف با در نظر گرفتن وزن پوشش برف در زمستان است.

انتخاب زاویه شیب استاتیک بهینه برای سیستم سقف خورشیدی نوع تک کریستالی

برای ساخت پنل های خورشیدی، می توانید مواد مختلفی را با توجه به وزن مخصوص و سایر ویژگی ها انتخاب کنید. هنگام انتخاب مصالح ساختمانی، لازم است حداکثر دمای مجاز گرمایش سلول خورشیدی را در نظر بگیرید، زیرا دمای یک ماژول خورشیدی که با توان کامل کار می کند نباید از 250 درجه سانتیگراد تجاوز کند. هنگامی که دمای اوج بیشتر شود، ماژول خورشیدی به طور ناگهانی توانایی خود را برای تبدیل نور خورشید به جریان الکتریکی از دست می دهد. سیستم های خورشیدی آماده برای استفاده فردی، به عنوان یک قاعده، به معنای خنک کردن سلول های خورشیدی نیستند. ساخت خود ممکن است شامل خنک کردن سیستم خورشیدی یا کنترل زاویه پنل خورشیدی برای حفظ دمای عملکردی ماژول و همچنین انتخاب یک ماده جاذب IR شفاف مناسب باشد.

طراحی مناسب منظومه شمسی به شما امکان می دهد تا توان مورد نیاز باتری خورشیدی را تامین کنید که به اسمی نزدیک می شود. هنگام محاسبه سازه، باید در نظر داشت که عناصر از یک نوع، صرف نظر از اندازه عناصر، تنش یکسانی را ایجاد می کنند. علاوه بر این، قدرت فعلی سلول‌های با اندازه بزرگ بیشتر خواهد بود، اما باتری نیز بسیار سنگین‌تر خواهد بود. برای ساخت یک منظومه شمسی، همیشه از ماژول های خورشیدی با همان اندازه استفاده می شود، زیرا حداکثر جریان توسط حداکثر جریان سلول کوچک محدود می شود.

محاسبات نشان می دهد که به طور متوسط، در یک روز آفتابی صاف، نمی توانید بیش از 120 وات برق از 1 متر پنل خورشیدی دریافت کنید. چنین قدرتی حتی یک کامپیوتر را نیز تامین نخواهد کرد. یک سیستم 10 متری بیش از 1 کیلو وات انرژی می دهد و می تواند برق را برای عملکرد لوازم خانگی اصلی: لامپ ها، تلویزیون ها، رایانه ها تامین کند. یک خانواده 3-4 نفره به حدود 200-300 کیلووات در ماه نیاز دارد، بنابراین یک سیستم خورشیدی نصب شده در ضلع جنوبی با اندازه 20 متر می تواند به طور کامل نیاز انرژی خانواده را تامین کند.

اگر میانگین داده های آماری را در مورد منبع تغذیه یک ساختمان مسکونی فردی در نظر بگیریم، آنگاه: مصرف انرژی روزانه 3 کیلووات ساعت، تابش خورشیدی از بهار تا پاییز 4 کیلووات ساعت / متر مربع در روز است، اوج مصرف انرژی 3 کیلووات است (هنگام شستشو دستگاه، یخچال، اتو و کتری برقی روشن است) ). به منظور بهینه سازی مصرف انرژی برای روشنایی داخلی، استفاده از لامپ های AC کم مصرف - LED و فلورسنت بسیار مهم است.

ساخت قاب سلول خورشیدی

یک گوشه آلومینیومی به عنوان قاب باتری خورشیدی استفاده می شود. قاب های آماده برای پنل های خورشیدی را می توانید در ebay خریداری کنید. پوشش شفاف بر اساس ویژگی هایی که برای یک ساختار معین مورد نیاز است، به میل خود انتخاب می شود.

کیت قاب شیشه ای پنل خورشیدی از 33 دلار شروع می شود

هنگام انتخاب یک ماده محافظ شفاف، می توانید روی ویژگی های مواد زیر نیز تمرکز کنید:

مواد	ضریب شکست	انتقال نور، %	وزن مخصوص g/cm 3	اندازه ورق، میلی متر	ضخامت، میلی متر	هزینه، مالش./m2
هوا	1,0002926	—	—	—	—	—
شیشه	1,43-2,17	92-99	3,168	—	—	—
پلکسی گلاس	1,51	92-93	1,19	3040x2040	3	960.00
پلی کربنات	1,59	تا سال 92	0,198	3050 x 2050	2	600.00
پلکسی گلاس	1,491	92	1,19	2050x1500	11	640.00
شیشه معدنی	1,52-1,9	98	1,40	—	—	—

اگر ضریب شکست نور را ملاک انتخاب ماده در نظر بگیریم. پلکسی گلاس کمترین ضریب شکست را دارد، نسخه ارزان تر از یک ماده شفاف پلکسی خانگی است، پلی کربنات مناسب تر است. پلی کربنات به صورت تجاری با پوشش ضد تراکم در دسترس است و این ماده همچنین سطح بالایی از محافظت حرارتی را فراهم می کند. هنگام انتخاب مواد شفاف از نظر وزن مخصوص و توانایی جذب طیف IR، پلی کربنات بهترین خواهد بود. بهترین مواد شفاف برای پنل های خورشیدی آنهایی هستند که قابلیت عبور نور بالایی دارند.

هنگام ساخت سلول خورشیدی، مهم است که مواد شفافی را انتخاب کنید که طیف مادون قرمز را منتقل نکنند و در نتیجه گرمایش سلول‌های سیلیکونی را که در دمای بالاتر از 250 درجه سانتیگراد قدرت خود را از دست می‌دهند، کاهش دهند. در این صنعت از شیشه های مخصوص با پوشش اکسید-فلزی استفاده می شود. شیشه ایده‌آل برای پنل‌های خورشیدی، ماده‌ای در نظر گرفته می‌شود که تمام طیف را به جز محدوده مادون قرمز منتقل می‌کند.

طرح جذب اشعه UV و IR توسط شیشه های مختلف.
الف) شیشه معمولی، ب) شیشه با جذب IR، ج) شیشه دوبلکس با جاذب حرارت و شیشه معمولی.

حداکثر جذب طیف IR توسط یک شیشه سیلیکات محافظ با اکسید آهن (Fe 2 O 3) ارائه می شود، اما دارای رنگ مایل به سبز است. طیف مادون قرمز هر شیشه معدنی را به خوبی جذب می کند به استثنای کوارتز، پلکسی گلاس و پلکسی گلاس متعلق به کلاس شیشه های آلی. شیشه های معدنی در برابر آسیب های سطحی مقاوم تر هستند اما بسیار گران و مقرون به صرفه هستند. برای پنل های خورشیدی نیز از شیشه های فوق شفاف ضد انعکاس ویژه استفاده می شود که تا 98 درصد طیف را منتقل می کند. همچنین، این شیشه جذب بیشتر طیف مادون قرمز را فرض می کند.

انتخاب بهینه ویژگی های نوری و طیفی شیشه، راندمان تبدیل نوری پنل خورشیدی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

پنل خورشیدی پلکسی گلاس

بسیاری از کارگاه های ساخت سلول های خورشیدی استفاده از پلکسی گلاس را برای پنل های جلویی و پشتی توصیه می کنند. این امکان بازرسی مخاطبین را فراهم می کند. با این حال، ساختار پلکسی را به سختی می توان کاملاً آب بندی نامید، که می تواند عملکرد بدون وقفه پانل را برای 20 سال کار تضمین کند.

نصب محفظه باتری خورشیدی

کلاس کارشناسی ارشد ساخت یک پنل خورشیدی از 36 سلول خورشیدی پلی کریستالی با اندازه 81x150 میلی متر را نشان می دهد. بر اساس این ابعاد می توانید ابعاد باتری خورشیدی آینده را محاسبه کنید. هنگام محاسبه ابعاد، مهم است که فاصله کمی بین عناصر ایجاد شود، که تغییر در اندازه پایه تحت تأثیر جو را در نظر می گیرد، یعنی باید 3-5 میلی متر بین عناصر وجود داشته باشد. اندازه حاصل از قطعه کار باید 835x690 میلی متر با عرض گوشه 35 میلی متر باشد.

	یک پنل خورشیدی خانگی که با استفاده از پروفیل آلومینیومی ساخته می شود، بیشتر شبیه به پنل خورشیدی کارخانه ای است. این امر درجه بالایی از سفتی و استحکام ساختاری را تضمین می کند.
	برای ساخت، یک گوشه آلومینیومی گرفته می شود و قاب هایی به ابعاد 835x690 میلی متر ساخته می شود. برای اینکه بتوان سخت افزار را محکم کرد، باید سوراخ هایی در قاب ایجاد کرد.
	درزگیر سیلیکونی دو بار به داخل گوشه اعمال می شود.
	مطمئن شوید که هیچ جای خالی وجود ندارد. سفتی و دوام باتری به کیفیت کاربرد درزگیر بستگی دارد.
	بعد، یک ورق شفاف از مواد انتخاب شده در قاب قرار می گیرد: پلی کربنات، پلکسی، پلکسی، شیشه ضد انعکاس. مهم است که اجازه دهید سیلیکون در هوای آزاد خشک شود، در غیر این صورت بخارها یک فیلم روی عناصر ایجاد می کنند.
	شیشه باید با دقت فشرده و ثابت شود.
	برای چسباندن مطمئن شیشه محافظ، به سخت افزار نیاز دارید. لازم است 4 گوشه قاب را فیکس کرده و دو سخت افزار را در سمت بلند قاب و یک سخت افزار را در سمت کوتاه در اطراف محیط قرار دهید.
	سخت افزار با پیچ ثابت می شود.

	پیچ ها با پیچ گوشتی محکم بسته می شوند.
	قاب سلول خورشیدی آماده است. قبل از اتصال سلول های خورشیدی، لازم است شیشه را از گرد و غبار تمیز کنید.

انتخاب و لحیم کاری سلول های خورشیدی

در حال حاضر، طیف عظیمی از محصولات برای پانل های خورشیدی خود ساخته در حراج Ebay ارائه شده است.

کیت سلول های خورشیدی شامل کیت سلول های سیلیکونی 36 پلی کریستالی، سرنخ ها و شینه های سلول، دیودهای شاتکه و قلم لحیم کاری اسیدی است.

از آنجایی که یک باتری خورشیدی خودساخته تقریباً 4 برابر ارزانتر از باتری آماده است، تولید خود صرفه جویی قابل توجهی در هزینه دارد. سلول های خورشیدی معیوب را می توان در Ebay خریداری کرد، اما عملکرد خود را از دست نمی دهند، بنابراین اگر بتوانید ظاهر باتری را نیز قربانی کنید، هزینه سلول خورشیدی را می توان به میزان قابل توجهی کاهش داد.

فتوسل های آسیب دیده عملکرد خود را از دست نمی دهند

در اولین تجربه، بهتر است کیت های ساخت پنل های خورشیدی را خریداری کنید، سلول های خورشیدی با هادی های لحیم کاری برای فروش موجود است. لحیم کاری یک فرآیند نسبتاً پیچیده است، پیچیدگی آن با شکنندگی سلول های خورشیدی تشدید می شود.

اگر سلول های سیلیکونی بدون هادی خریداری کرده اید، ابتدا باید مخاطبین را لحیم کنید.

	این چیزی است که یک سلول سیلیکونی پلی کریستالی بدون رسانا به نظر می رسد.
	هادی ها با استفاده از یک کارتن خالی بریده می شوند.
	هادی را با دقت روی فتوسل قرار دهید.
	اسید لحیم کاری و لحیم کاری را روی ناحیه لحیم کاری اعمال کنید. برای راحتی، راهنما در یک طرف با یک جسم سنگین ثابت می شود.
	در این موقعیت، لازم است هادی را با دقت به فتوسل لحیم کنید. در هنگام لحیم کاری، کریستال را فشار ندهید، زیرا بسیار شکننده است.

لحیم کاری عناصر کار نسبتاً پر زحمتی است. اگر نمی توانید یک اتصال عادی داشته باشید، باید کار را تکرار کنید. طبق استانداردها، کندوپاش نقره روی یک هادی باید 3 سیکل لحیم کاری را در شرایط حرارتی مجاز تحمل کند؛ در عمل با این واقعیت مواجه هستید که پاشش از بین می رود. تخریب کندوپاش نقره به دلیل استفاده از آهن های لحیم کاری با قدرت تنظیم نشده (65 وات) اتفاق می افتد، با کاهش قدرت به شرح زیر می توان از این امر جلوگیری کرد - باید کارتریج را با لامپ 100 وات به صورت سری با آهن لحیم کاری روشن کنید. درجه قدرت یک آهن لحیم کاری تنظیم نشده برای لحیم کاری کنتاکت های سیلیکونی بسیار بالا است.

حتی اگر فروشندگان هادی اطمینان حاصل کنند که روی کانکتور لحیم کاری وجود دارد، بهتر است آن را اضافه کنید. در طول لحیم کاری، سعی کنید با دقت عناصر را کنترل کنید، با حداقل تلاش آنها می ترکند. عناصر را در یک بسته قرار ندهید، وزن عناصر پایین ممکن است ترک بخورد.

مونتاژ و لحیم کاری پنل خورشیدی

هنگام مونتاژ باتری خورشیدی برای اولین بار، بهتر است از یک زیرلایه علامت گذاری استفاده کنید که به چیدمان یکنواخت عناصر در فاصله معینی از یکدیگر (5 میلی متر) کمک می کند.

زیرلایه چیدمان سلول های خورشیدی

پایه از یک ورق تخته سه لا با علامت های گوشه ساخته شده است. پس از لحیم کاری، یک تکه نوار چسب از پشت به هر عنصر وصل می شود، کافی است پنل پشتی را به نوار فشار دهید و همه عناصر منتقل می شوند.

نوار نصب برای ثابت کردن پشت سلول خورشیدی استفاده می شود

با این نوع چفت و بست، خود عناصر علاوه بر آب بندی نمی شوند، می توانند آزادانه تحت تأثیر دما منبسط شوند، این به باتری خورشیدی و پارگی کنتاکت ها و عناصر آسیب نمی رساند. فقط قسمت های اتصال سازه را می توان آب بندی کرد. این نوع اتصال بیشتر برای نمونه های اولیه مناسب است، اما به سختی می تواند عملکرد طولانی مدت در میدان را تضمین کند.

طرح مونتاژ باتری متوالی به این صورت است:

	عناصر را روی یک سطح شیشه ای پخش می کنیم. باید فاصله ای بین عناصر وجود داشته باشد که به معنای تغییر اندازه آزادانه بدون آسیب رساندن به ساختار است. عناصر باید با وزنه فشرده شوند.
	لحیم کاری طبق نمودار سیم کشی زیر انجام می شود. مسیرهای حامل جریان "بعلاوه" در قسمت جلوی عناصر، "منهای" - در سمت عقب قرار دارند. قبل از لحیم کاری، باید شار و لحیم کاری را اعمال کنید، سپس به آرامی کنتاکت های نقره ای را لحیم کنید.
	تمام سلول های خورشیدی بر اساس این اصل به هم متصل می شوند.
	کنتاکت های عناصر افراطی به ترتیب به "بعلاوه" و "منهای" به اتوبوس خروجی می شوند. این اتوبوس از هادی نقره‌ای پهن‌تر موجود در کیت سلول‌های خورشیدی استفاده می‌کند. همچنین توصیه می کنیم نقطه "وسط" را ترسیم کنید، با کمک آن دو دیود شنت اضافی قرار داده شده است.
	ترمینال نیز در قسمت بیرونی قاب نصب شده است.
	نمودار سیم کشی عناصر بدون نقطه میانی مشتق شده به این شکل به نظر می رسد.
	این همان چیزی است که نوار ترمینال با نمایش "نقطه میانی" به نظر می رسد. نقطه "نقطه میانی" اجازه می دهد تا یک دیود شنت بر روی هر نیمه باتری قرار گیرد، که از تخلیه باتری در هنگام کاهش نور یا کم شدن یک نیمه جلوگیری می کند.
	عکس یک دیود بای پس را در خروجی "مثبت" نشان می دهد، در برابر تخلیه باتری ها از طریق باتری در شب و تخلیه باتری های دیگر در هنگام کم نور شدن جزئی مقاومت می کند. اغلب از دیودهای شاتکه به عنوان دیودهای شنت استفاده می شود. آنها تلفات کمتری در کل توان مدار الکتریکی می دهند. کابل آکوستیک با عایق سیلیکون می تواند به عنوان سیم حامل جریان استفاده شود. برای جداسازی، می توانید از لوله های قطره چکان استفاده کنید. تمام سیم ها باید محکم با سیلیکون ثابت شوند.
	عناصر را می توان به صورت سری به هم وصل کرد (عکس را ببینید)، و نه با استفاده از یک اتوبوس مشترک، سپس ردیف 2 و 4 باید 1800 نسبت به ردیف 1 بچرخانید.

مشکلات اصلی مونتاژ پنل خورشیدی با کیفیت لحیم کاری کنتاکت ها مرتبط است، بنابراین کارشناسان پیشنهاد می کنند قبل از آب بندی پنل، آن را آزمایش کنید.

تست پنل قبل از آب بندی، ولتاژ برق 14 ولت، حداکثر توان 65 وات

تست را می توان پس از لحیم کاری هر گروه از عناصر انجام داد. اگر به عکس های کلاس استاد توجه کنید، بخشی از میز زیر سلول های خورشیدی بریده شده است. این کار به عمد برای تعیین سلامت شبکه برق پس از لحیم کاری کنتاکت ها انجام می شود.

آب بندی پنل خورشیدی

پانل های خورشیدی خود آب بندی بحث برانگیزترین موضوع در بین کارشناسان است. از یک طرف آب بندی پانل برای افزایش دوام ضروری است و همیشه در تولیدات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. برای آب بندی، کارشناسان خارجی استفاده از ترکیب اپوکسی "Sylgard 184" را توصیه می کنند، که یک سطح پلیمریزه شفاف بسیار الاستیک می دهد. هزینه Sylgard 184 در Ebay حدود 40 دلار است.

درزگیر با خاصیت ارتجاعی بالا Sylgard 184

از طرف دیگر، اگر نمی خواهید هزینه های اضافی متحمل شوید، استفاده از درزگیر سیلیکونی کاملاً امکان پذیر است. اما در این حالت نباید عناصر را به طور کامل پر کنید تا از آسیب احتمالی آنها در حین کار جلوگیری شود. در این حالت می توان المان ها را با سیلیکون به پنل پشتی متصل کرد و فقط لبه های سازه را آب بندی کرد. دشوار است که بگوییم چنین آب بندی چقدر مؤثر است، اما ما استفاده از ماستیک های ضد آب غیر توصیه شده را توصیه نمی کنیم، احتمال پارگی تماس ها و عناصر بسیار زیاد است.

	Sylgard 184 باید قبل از آب بندی آماده شود.
	ابتدا اتصالات عناصر ریخته می شود. مخلوط باید به منظور محکم شدن عناصر روی لیوان سفت شود.
	پس از تثبیت عناصر، یک لایه پلیمریزاسیون مداوم از درزگیر الاستیک ساخته می شود که می توان آن را با یک قلم مو توزیع کرد.
	این همان چیزی است که سطح پس از استفاده از درزگیر به نظر می رسد. لایه آب بندی باید خشک شود. پس از خشک شدن کامل می توانید پنل خورشیدی را با پنل پشتی بپوشانید.
	این همان چیزی است که قسمت جلویی یک پنل خورشیدی خانگی پس از آب بندی به نظر می رسد.

نمودار منبع تغذیه خانه

سیستم های تامین برق خانه هایی که از پنل های خورشیدی استفاده می کنند معمولاً سیستم های فتوولتائیک نامیده می شوند، یعنی سیستم هایی که با استفاده از اثر فوتوالکتریک انرژی تولید می کنند. برای ساختمان های مسکونی منفرد، سه سیستم فتوولتائیک در نظر گرفته می شود: یک سیستم منبع تغذیه مستقل، یک سیستم فتوولتائیک هیبریدی شبکه باتری، یک سیستم فتوولتائیک بدون باتری متصل به یک سیستم منبع تغذیه مرکزی.

هر یک از سیستم ها هدف و مزایای خاص خود را دارند، اما اغلب سیستم های فتوولتائیک با باتری های پشتیبان و اتصال به یک شبکه برق متمرکز در ساختمان های مسکونی استفاده می شود. شبکه برق توسط پنل های خورشیدی، در تاریکی از باتری ها و زمانی که آنها از شبکه مرکزی برق تخلیه می شوند، تغذیه می شود. در مناطق صعب العبور که شبکه مرکزی وجود ندارد، از ژنراتورهای سوخت مایع به عنوان منبع انرژی پشتیبان استفاده می شود.

یک جایگزین مقرون به صرفه تر برای سیستم برق هیبریدی باطری-شبکه، یک سیستم خورشیدی بدون باتری متصل به یک شبکه مرکزی خواهد بود. برق از پنل های خورشیدی تامین می شود و شب ها برق شبکه از شبکه مرکزی تامین می شود. چنین شبکه ای بیشتر برای مؤسسات کاربرد دارد، زیرا در ساختمان های مسکونی بیشتر انرژی در عصر مصرف می شود.

طرح های سه نوع سیستم فتوولتائیک

نصب معمولی یک سیستم فتوولتائیک شبکه باتری را در نظر بگیرید. پنل های خورشیدی به عنوان یک تولید کننده الکتریسیته عمل می کنند که از طریق یک جعبه اتصال به هم متصل می شوند. در مرحله بعد، یک کنترل کننده شارژ خورشیدی در شبکه نصب می شود تا از اتصال کوتاه در زمان اوج بار جلوگیری شود. برق در باتری های پشتیبان - باتری ها انباشته می شود و همچنین از طریق یک اینورتر به مصرف کنندگان عرضه می شود: روشنایی ، لوازم خانگی ، اجاق گاز برقی و احتمالاً برای گرم کردن آب استفاده می شود. برای نصب سیستم گرمایش، استفاده از کلکتورهای خورشیدی که متعلق به فناوری جایگزین خورشیدی هستند، کارآمدتر است.

سیستم فتوولتائیک باتری-شبکه هیبریدی AC

دو نوع شبکه برق وجود دارد که در سیستم های فتوولتائیک استفاده می شود: DC و AC. استفاده از شبکه جریان متناوب امکان قرار دادن مصرف کنندگان برق را در فاصله بیش از 10-15 متر و همچنین بارگذاری نامحدود شبکه را فراهم می کند.

برای یک ساختمان مسکونی خصوصی، معمولاً از اجزای زیر یک سیستم فتوولتائیک استفاده می شود:

توان کل پانل های خورشیدی باید 1000 وات باشد، آنها خروجی حدود 5 کیلووات ساعت را ارائه می دهند.
باتری های با ظرفیت کل 800 A / h با ولتاژ 12 ولت؛
اینورتر باید دارای توان نامی 3 کیلو وات با اوج بار حداکثر تا 6 کیلو وات، ولتاژ ورودی 24-48 ولت باشد.
کنترل کننده تخلیه خورشیدی 40-50 A با ولتاژ 24 ولت.
منبع تغذیه بدون وقفه برای شارژ کوتاه مدت با جریان تا 150 آمپر.

بنابراین، برای یک سیستم منبع تغذیه فتوولتائیک، شما به 15 پانل برای 36 عنصر نیاز دارید که نمونه ای از مونتاژ آن در کلاس کارشناسی ارشد آورده شده است. هر پنل در مجموع توان 65 وات را ارائه می دهد. پنل های خورشیدی مونوکریستال قدرتمندتر خواهند بود. به عنوان مثال، پنل خورشیدی 40 تک کریستال دارای حداکثر توان 160 وات است، اما چنین پنل هایی به هوای ابری و ابر حساس هستند. در این مورد، پانل های خورشیدی مبتنی بر ماژول های پلی کریستالی برای استفاده در قسمت شمالی روسیه بهینه هستند.