Jak vyrobit solární panel: návod krok za krokem

Solární panel vlastníma rukama z improvizovaných prostředků a materiálů doma

Přestože žijeme v moderním a rychle se rozvíjejícím světě, nákup a instalace solárních panelů je stále údělem bohatých lidí. Cena panelu, který vyrobí pouze 100 W, se pohybuje od 6 do 8 tisíc rublů. Nehledě na to, že kondenzátory, baterie, regulátor nabíjení, síťový měnič, střídač a další věci musíte koupit zvlášť. Pokud však nemáte mnoho peněz a chcete přejít na čistý zdroj energie, máme pro vás nabídku. dobrá zpráva - solární panel lze sestavit doma. A pokud dodržíte všechna doporučení, nebude jeho účinnost horší než u průmyslově sestavené verze. V této části se budeme zabývat montáží krok za krokem.

Zaměříme se také na materiály, které lze použít k montáži solárních panelů.

Diody

Jedná se o jeden z nejlevnějších materiálů. Pokud se chystáte vyrobit solární panel pro dům z diod, nezapomeňte, že z těchto součástek jsou sestaveny pouze malé solární panely schopné napájet jakékoliv malé přístroje. Nejlepší volbou jsou diody D223B. Jedná se o diody sovětské výroby, které jsou dobré, protože mají skleněné těleso, vzhledem ke své velikosti mají vysokou hustotu montáže a příjemnou cenu.

Poté připravte povrch pro budoucí umístění diod. Může to být dřevěná deska nebo jakýkoli jiný povrch. Otvory je třeba udělat po celé délce desky a dodržet vzdálenost mezi otvory 2 až 4 mm.

Pak vezměte naše diody a vložte je do těchto otvorů i s hliníkovými koncovkami. Poté je třeba ocásky vzájemně ohnout a připájet, aby při příjmu sluneční energie rozváděly elektřinu do jednoho "systému".

Náš primitivní solární panel ze skleněných diod je připraven. Může dávat několik voltů, což není na podomácku vyrobenou sestavu špatné.

Tranzistory

Tato varianta již bude vážnější než dioda, ale stále je příkladem robustní ruční montáže.

K výrobě solárního panelu z tranzistorů potřebujete nejprve samotné tranzistory. Koupíte je téměř v každém marketu nebo obchodě s elektronikou.

Po zakoupení je třeba odříznout kryt tranzistoru. Pod krytem se nachází nejdůležitější prvek, polovodičový krystal.

Dále připravte rám pro náš solární panel. Můžete použít dřevo nebo plast. Plast by byl samozřejmě lepší. Vyvrtáme do něj otvory pro vývody tranzistoru.

Poté je vložíme do rámečku a vzájemně je připájíme, přičemž dodržíme normy "vstup-výstup".

Na výstupu takové baterie může být dostatek energie například pro provoz kalkulačky nebo malé diodové žárovky. Taková solární baterie je opět sestavena čistě pro zábavu a nepředstavuje seriózní "energetický" prvek.

Vyrobeno z hliníkových plechovek

Tato možnost je již na rozdíl od prvních dvou závažnější. Je to také neuvěřitelně levný a účinný způsob výroby energie. Jediný problém je, že výkon bude mnohem větší než u diodových a tranzistorových verzí a bude spíše tepelný než elektrický. Potřebujete pouze velké množství hliníkových plechovek a kryt. Dobré je dřevěné pouzdro. V případě, že přední část by měla být zakryta plexisklem. Bez něj nebude baterie fungovat efektivně.

Do dna každé plechovky se pak pomocí nástrojů vyrazí tři otvory. V horní části je zase výřez ve tvaru hvězdy. Volné konce jsou ohnuty směrem ven, což je nezbytné pro lepší turbulenci ohřátého vzduchu.

Po této manipulaci se plechovky v podélných řadách (trubkách) složí do těla baterie.

Mezi trubky a stěny/ zadní stěnu se pak umístí vrstva izolace (minerální vlna). Kolektor je pak zakryt průhledným voštinovým polykarbonátem.

Které fotovoltaické články jsou pro solární panel nejvhodnější a kde je najít

První z nich je, že renomovaní výrobci pečlivě vyřazují články, které jsou nestabilní nebo mají snížené parametry. Nejprve známí výrobci pečlivě vybírají fotovoltaické články a vyřazují články s nestabilními nebo sníženými parametry. Za druhé, při výrobě solárních článků se používá speciální sklo se zvýšenou propustností světla a sníženou odrazivostí, které je na trhu prakticky nemožné sehnat. A za třetí, před zahájením sériové výroby se všechny parametry průmyslových vzorků zaběhnou pomocí matematických modelů. Výsledkem je minimalizace vlivu zahřívání článků na účinnost baterie, zlepšení systému odvodu tepla, nalezení optimálního průřezu spojovacích přípojnic, studium způsobů snížení míry degradace fotovoltaických článků atd. Řešení takových úkolů není možné bez vybavené laboratoře a odpovídající kvalifikace.

Nízké náklady na domácí výrobu solární panely umožňují stavětcož umožňuje obejít se bez služeb energetických společností.

Solární panely vyrobené svépomocí však vykazují dobré výsledky a příliš nezaostávají za svými průmyslovými protějšky. Co se týče ceny, máme zde více než dvojnásobný zisk, to znamená, že za stejnou cenu dají domácí solární panely dvakrát více elektřiny.

S ohledem na všechny výše uvedené skutečnosti můžeme zjistit, které fotovoltaické články jsou vhodné pro naše podmínky. Filmové články jsou vyřazeny z důvodu nedostupnosti na trhu a amorfní články z důvodu krátké životnosti a nízké účinnosti. Zbývají krystalické křemíkové články. Je třeba říci, že v prvním domácím zařízení je lepší použít levnější "polykrystaly". A teprve poté, co si technologii osvojíte a "osvojíte", byste měli přejít na monokrystalické články.

Levné, nekvalitní fotovoltaické články jsou vhodné pro testování technologií - stejně jako kvalitní zařízení je lze zakoupit na zahraničních tržištích.

Pokud jde o otázku, kde sehnat levné solární články, lze je najít na zahraničních tržištích, jako je Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon atd. Tam se prodávají jak jednotlivé fotovoltaické články různých velikostí a výkonů, tak hotové sady pro sestavení solárních panelů libovolného výkonu.

Lze fotovoltaické desky nahradit něčím jiným?

Málokdy má domácí kutil cennou krabici se starými rádiovými součástkami. A diody a tranzistory ze starých přijímačů a televizorů jsou polovodiče s p-n přechodem, které pod vlivem slunečního světla vyrábějí proud. Využitím těchto vlastností a propojením několika polovodičů lze vytvořit skutečný solární článek.

K výrobě solárního panelu s nízkou spotřebou energie můžete použít starou základnu polovodičového prvku.

Pozorný čtenář se hned zeptá, v čem je háček. Proč platit za monokrystalické nebo polykrystalické články vyrobené v továrně, když můžete použít to, co máte doslova pod nohama. Jako vždy se ďábel skrývá v detailech. Skutečnost je taková, že nejvýkonnější germaniové tranzistory umožňují získat při jasném slunečním světle maximálně 0,2 V při proudech měřených v mikroampérech. K dosažení parametrů, které má plochý křemíkový fotovoltaický článek, by bylo potřeba několik desítek nebo dokonce stovek polovodičů. K nabíjení kempinkové LED svítilny nebo malé baterie mobilního telefonu se hodí baterie vyrobená ze starých rádiových součástek. U ambicióznějších projektů se neobejdete bez zakoupených solárních článků.

DIY

Jak vyrobit solární panel

Chci říci hned - opravdu nečekejte, že budete moci sami postavit zařízení, které zcela pokryje všechny náklady na dům a zajistí budově elektřinu 220 V. Velikost takového zařízení by byla obrovská, protože jedna deska generuje elektrický proud o napětí pouhých 0,5 V. Pro domácí systém je optimální jmenovité napětí 18 V. Tímto údajem se budeme řídit při výpočtu potřebného počtu fotovoltaických článků pro baterii.

Pro lepší upevnění používáme lepidlo a samořezné šrouby. Abychom usnadnili pájení krabiček, rozdělíme je na dvě části pomocí lišty upevněné uprostřed krabičky.

Co je třeba zvážit při výběru fotovoltaických článků?

Pro výrobu těchto solárních panelů existují dva typy solárních článků - polykrystalický křemík a monokrystalický křemík. Při jejich domácí montáži vlastníma rukama byste však měli vědět, že první konstrukce má vyšší účinnost než druhá - 17,5 % oproti 15 %.

To vám umožní získat představu o tom, kolik solárních článků budete muset koupit a jak velkou plochu budete potřebovat pro instalaci baterií. Důležitý je úhel umístění panelu, který musí být umístěn na nejslunnější straně domu.

Je důležité, aby bylo možné měnit úhel sklonu, a panely tak mohly být využívány efektivněji.

Fotovoltaické články jsou propojeny sériově a paralelně pájenými vodiči, což zvyšuje napětí a proud a umožňuje vyrábět energii i v případě poškození jednoho z článků.

Solární články mají kromě vodičů také polovodiče, které je chrání před přehřátím - diody. Koneckonců, ve tmě struktura aktivně absorbuje energii uloženou v baterii, která je olověnou konvenční baterií.

Energie ze slunce ve prospěch lidstva

Uhlovodíková energie má tendenci se vyčerpat a ne vždy se využívá v čistých procesech. Proto dochází k neustálému znečišťování prostředí, ve kterém lidé žijí.

Využívání alternativních zdrojů elektrické energie zachová životní prostředí pro budoucí generace. Využívání solární energie má řadu výhod:

• Nevyčerpatelný potenciál. Slunce je schopno uspokojit potřeby člověka v jakémkoli množství čisté energie, kterou potřebuje;
• energie ticha. Přeměna slunečního světla na elektrickou energii probíhá v naprosté tichosti. To je důležitý faktor, který tento proces odlišuje od jiných způsobů výroby elektrické energie;
• volné světlo. Sluneční paprsky pronikají všude a zdarma zahřívají každého obyvatele. Po investici do solárních panelů může mít majitel záruku, že bude modul provozovat dvacet let.

Proč lidé začali přemýšlet o alternativní energii?

Protože chtějí mít záložní zdroj elektřiny.

Než začnete doma stavět solární panel vlastníma rukama, musíte jasně definovat, k čemu bude práce sloužit. Pokud se tak děje s cílem ušetřit peníze, měli byste pochopit, že struktura návratnosti improvizovaných prostředků, shromážděných vlastníma rukama, závisí na ceně použitých materiálů. Na druhou stranu úspora spotřebního materiálu vede ke zkrácení životnosti. Musíte tedy hledat "zlatou střední cestu".

Ve většině rozpočtových variant by bylo nutné:

• hliníkové rohy;
• sklo;
• fotobuňky a vodiče;
• diody a materiál rámu;
• tmel;
• multimetr;
• pájka;
• cín;
• tok;
• pájecí tyče;
• tmel
• šrouby;
• barva a plášť pro izolaci kabelů.

Rozložení

Základ konstrukce solárních baterií je fotoelektrický jev, který ve 20. století objevil Albert Einstein. Bylo zjištěno, že v některých látkách dochází působením slunečního světla nebo jiných látek k oddělování nabitých částic. Tento objev vedl v roce 1953 k vytvoření prvního heliomodulu.

Materiálem používaným k výrobě článků jsou polovodiče - kombinované destičky dvou materiálů s různou vodivostí. Nejběžnějšími typy jsou polykrystalický nebo monokrystalický křemík s různými přísadami.

Sluneční světlo způsobuje přebytek elektronů v jedné vrstvě a nedostatek elektronů v druhé. "Přebytečné elektrony se přesunou do oblasti s nedostatkem elektronů, což je proces známý jako p-n přechod.

Solární článek se skládá ze dvou polovodičových vrstev s různou vodivostí.

Mezi materiály s přebytkem a nedostatkem elektronů je umístěna bariérová vrstva, která brání přechodu. Tím je zajištěno, že proud vzniká pouze tehdy, když je přítomen zdroj energie.

Fotony světla dopadající na povrch vyrážejí elektrony a dodávají jim energii potřebnou k překonání bariérové vrstvy. Záporné elektrony se pohybují z p-vodiče do n-vodiče, zatímco kladné elektrony se pohybují opačným směrem.

Vzhledem k rozdílné vodivosti polovodičových materiálů může docházet ke směrovému toku elektronů. Tím vzniká elektrický proud.

Články se spojují do série a vytvářejí větší nebo menší plochu, která se nazývá baterie. Tyto baterie mohou být přímo připojeny ke zdroji spotřeby. Protože se však sluneční aktivita během dne mění a v noci ustává, používají se baterie k ukládání energie po dobu, kdy sluneční světlo nesvítí.

Zásadní součástí je v tomto případě řídicí jednotka. Slouží k řízení nabíjení baterie a po úplném nabití baterii vypne.

Proud generovaný solárním panelem je stejnosměrný a pro jeho využití je nutné jej převést na střídavý. K tomu se používá měnič.

Protože všechny elektrické spotřebiče, které spotřebovávají energii, jsou navrženy pro určité napětí, systém potřebuje stabilizátor, který zajistí správné hodnoty.

Mezi solárním modulem a spotřebičem jsou instalovány další spotřebiče.

Pouze v případě, že jsou všechny tyto složky na svém místě, lze dosáhnout funkčního systému, který dodává energii spotřebitelům, aniž by jim hrozil rozpad.

Návrh systému a výběr místa

Návrh solárního tepelného systému zahrnuje výpočet potřebné velikosti solárního panelu. Jak bylo uvedeno výše, velikost baterie je obvykle omezena drahými fotovoltaickými články.

Heliobaterie musí být instalována pod určitým úhlem, aby křemíkové desky byly maximálně vystaveny slunečním paprskům. Nejlepší volbou jsou baterie, které lze naklonit pod libovolným úhlem.

Umístění solárních panelů může být různé: na zemi, na střeše, na střeše. šikmé nebo ploché na střeše domu, na střechách hospodářských budov.

Jedinou podmínkou je, že baterie musí být umístěna na slunné straně pozemku nebo domu, která není zastíněna vysokým stromovým porostem. Optimální úhel sklonu je třeba vypočítat pomocí vzorce nebo speciální kalkulačky.

Záleží na poloze domu, ročním období a klimatu. Baterie by měla být schopna měnit svůj úhel v závislosti na sezónních změnách výšky slunce, protože nejlépe funguje, když jsou sluneční paprsky kolmé k povrchu.

Pro evropskou část zemí SNS se doporučuje pevný úhel sklonu 50º až 60º. Pokud je součástí konstrukce zařízení pro změnu úhlu sklonu, je lepší umístit baterie v zimě pod úhlem 70º k horizontu a v létě pod úhlem 30º.

Výpočty ukazují, že 1 metr čtvereční solárního systému poskytuje 120 W. Z výpočtu tedy vyplývá, že pro zajištění 300 kW elektrické energie měsíčně pro průměrnou rodinu je zapotřebí solární systém o rozloze nejméně 20 m2.

Takový solární tepelný systém by bylo obtížné instalovat najednou. Instalace pětimetrového solárního panelu však může pomoci ušetřit energii a skromně přispět k ochraně životního prostředí na naší planetě. Doporučujeme vám také seznámit se s tím, jak vypočítat počet potřebných solárních panelů.

Solární panel lze použít jako záložní zdroj energie v případě častého přerušení centrálního napájení. Pro automatické přepínání musí být zajištěn systém nepřerušitelného napájení.

Tento systém je výhodný v tom, že při použití běžného zdroje energie se současně nabíjí solární baterie. Zařízení, které slouží solární baterii, je umístěno uvnitř domu, a proto je nutné pro něj vyčlenit zvláštní místnost.

Při umístění baterie na šikmou střechu domu nezapomeňte na úhel sklonu panelu, což je ideální volba, pokud má baterie zařízení pro sezónní naklápění.

instalace solárních panelů a připojení ke spotřebitelům

Z řady důvodů podomácku vyrobený solární panel je poměrně křehké zařízení, takže vyžaduje pevný podpůrný rám. Ideální by byla konstrukce, která by umožňovala orientaci volného zdroje energie v obou rovinách, ale složitost takového systému je často silným argumentem ve prospěch jednoduchého nakloněného systému. Skládá se z pohyblivého rámu, který lze nastavit v libovolném úhlu vůči světlu. Jedna z možností rámu z dřevěného trámu je uvedena níže. Můžete také použít kovové úhelníky, trubky, pneumatiky atd., cokoli máte. - vše, co máte po ruce.

Plán solárního panelu

K připojení solárního panelu k bateriím je třeba regulátor nabíjení. Toto zařízení monitoruje stupeň nabíjení a vybíjení baterií, sleduje výstupní proud a v případě výrazného poklesu napětí přepne na napájení ze sítě. Zařízení s požadovaným výkonem a funkčností lze zakoupit ve stejných prodejnách, kde se prodávají fotovoltaické články. Pokud jde o napájení domácích spotřebitelů, je třeba transformovat nízkonapěťové napětí na 220 V. Úspěšně to dokáže i další zařízení, měnič. Je třeba poznamenat, že domácí průmysl vyrábí spolehlivá zařízení s dobrými specifikacemi, takže si můžete koupit měnič na místě - bonusem v tomto případě bude "skutečná" záruka.

Jeden solární panel pro plnohodnotné napájení domácnosti nestačí - potřebujete také baterie, regulátor nabíjení a střídač.

Vše o montáži solárních článků

Až budete mít hotovou kostru, začnete montovat fotovoltaické články. Pro začátečníky je vhodné začít se stavbou malé baterie a ponechat si některé panely pro případ poškození. při pájení. Tyto části tvoří 4 řady (12 políček v každé řadě).

Maximální celkový výkon by měl být přibližně 85 wattů:

• pokud je pro baterii použito mnoho článků, je třeba je nejprve seřadit podle počtu generovaných voltů. V opačném případě bude článek s nejnižším počtem voltů představovat odpor;
• Prvky jsou na rámu umístěny obráceně, tj. lícem dolů. Poté se připraví páječka, tavidlo, líh a vatové tampony;
• poté se zahájí pájení. Pájení se provádí opatrně, protože prvky mohou být poškozeny silným násilím.Spojovací vodiče jednoho prvku jsou umístěny tak, aby se křížily s pájecími body na zadní straně druhého prvku;
• dalším krokem je připájení dvoumilimetrové přípojnice na solární články - jednoduchý, ale poměrně rutinní proces. Velikost přípojnice se určuje na základě šířky dvou buněk a vzdálenosti mezi nimi (0,5-1 cm). Všechny ostatní kolejnice se měří podle délky první kolejnice.
• Nyní namočte vatový tampon do alkoholu a odmastěte místa, kde bude pneumatika připájena. Poté se tato místa obtáhnou tužkou, což u již pocínované pneumatiky není nutné. Pneumatika se poté pečlivě spájí pájkou. Pájku není třeba přidávat - na přípojnici je dostatek pájky pro kvalitní pájení.
• Hlavně se ujistěte, že na skle nejsou žádné výstupky, které by mohly způsobit poškození prvků při pokládání na sklo. Pájecí body se znovu otřou vatovým tamponem navlhčeným alkoholem, aby se odstranily zbytky pájky. Tímto způsobem jsou všechny komponenty připájeny;
• Po připájení všech tyčí připájejte zadní stranu panelů: odmastěte budoucí pájecí místo, naneste tavidlo, připájejte, odstraňte zbytky pájky. Aby bylo spojení konzistentní, musí první přípojnice (na prvním prvku prvního pásu) vycházet zespodu, na druhém musí být nahoře, na třetím musí vycházet opět zespodu atd;
• Když jsou všechny prvky připájeny (slepeny), odmastěte sklo a položte je na něj, přičemž nezapomeňte ponechat mezi řadami vzdálenost 0,5 až 1 cm;
• Když jsou všechny fotobuňky připájeny, přijde na řadu jejich přilepení k rámu, při kterém se na zadní stranu každého prvku nanese kapka silikonového tmelu, aby se zajistilo spolehlivé přilepení. Po připevnění prvků na sklo zkontrolujte proud a případné přehřátí panelů. Pokud jsou přítomny, je lepší je vyměnit;
• Po dokončení prací je nutné je omotat měděnou kabelovou fólií, která je vzájemně propojí. To lze provést stejným tmelem;
• Nezbývá než prvky utěsnit silikonovým nátěrem. Stačí dvě 300mililitrové plechovky. Pro mnoho lidí je obtížné ji rovnoměrně rozdělit, protože silikon je poměrně silný. Po aplikaci vyčkejte alespoň 8 hodin;
• Doporučujeme solární panel před utěsněním vyzkoušet, aby bylo zajištěno správné pájení. Pokud to finance dovolí, lze místo levného tmelu použít tmely. Nejprve upevnění na okrajích systému, poté uprostřed. Vyplňte prostor mezi "páskami" fotobuněk. Přidáním akrylového laku do tmelu se směs natře na zadní stranu.
• Fólie 751 určená k lepení aplikací na reklamní stroje bude také fungovat.) Fólie by měla být položena naplocho, protože ji později nelze vyměnit. Pokud není film rovný, neodtrhávejte jej, protože by se fotobuňky porušily. Velmi opatrně, postupným odlepováním fólie, ji vyhlaďte od středu k okrajům a jemně přitlačte;
• desky jsou k rámu připevněny pomocí šroubů na lamelách.

Za slunečného počasí je taková konstrukce schopna produkovat 70-85 wattů za hodinu.

Zalévání silikonem

Toto je konec domácí montáž solární panel. Jejím výskytem v domě získáte čistou energii, čímž se sníží spotřeba energie z tradičních zdrojů, které mají negativní dopad na životní prostředí a jsou zdraví škodlivé.

Video: Jak si doma vyrobit solární panel

Jak používat fólii

K výrobě zdroje energie můžete použít také fólii, ale ta neposkytne mnoho energie. Můžete použít obyčejnou fólii o velikosti 45 centimetrů čtverečních. Měla by se umýt v mýdlové vodě, aby se odstranila veškerá mastnota. Zde jsou pokyny krok za krokem:

1. Pomocí smirkového papíru odstraňte případnou korozi.
2. Položte fólii na elektrickou plotýnku o výkonu 1,1 kW nebo více a zahřívejte ji, dokud se na ní neobjeví oranžovočervené skvrny. Při dalším zahřívání skvrny zčernají, což znamená vznik oxidu měďnatého.
3. Pokračujte v zahřívání dalších 30 minut, dokud oxidová vrstva nebude mít správnou tloušťku. Vypněte hořák a nechte plech vychladnout. Pomalu vychladne, oxid se začne uvolňovat. Pod tekoucí vodou odstraňte zbytky oxidu, aniž byste ohnuli nebo poškodili plech a tenkou vrstvu oxidu.
4. Znovu vystřihněte stejný kousek fólie - na velikost prvního kousku.
5. Vezměte plastovou láhev, odřízněte hrdlo, vložte do ní oba kusy a zajistěte je sponkami. Měly by být umístěny tak, aby se nespojovaly. Připojte mínusovou svorku ke kusu, který jsme zahřáli, a plusovou svorku k druhému kusu.

Nalijte solný roztok do láhve tak, aby zbývalo asi 2,5 cm k okraji elektrod.

Schéma solární baterie z fólie

Solární baterie pro letní chatu je připravena.

Takové podomácku vyrobené zařízení samozřejmě nebude stačit k napájení domácnosti, ale lze ho použít k dobíjení malých elektrických spotřebičů nebo jako zdroj energie pro rádio.

Solární panel: Jak funguje

Poté, co Einstein popsal fotoelektrický jev, svět objevil jednoduchost tak zdánlivě složitého fyzikálního jevu. Je založena na hmotě, jejíž jednotlivé atomy jsou v nestabilním stavu. Při bombardování fotony světla jsou elektrony vyráženy ze svých oběžných drah - to jsou zdroje proudu.

Téměř půl století neměl fotoelektrický jev praktické využití z jednoho prostého důvodu - chyběla technologie výroby materiálů s nestabilní atomovou strukturou. Vyhlídky na další výzkum se objevily až s objevem polovodičů. Atomy v těchto materiálech mají buď přebytek elektronů (n-vodivost), nebo nedostatek (p-vodivost). U dvouvrstvé struktury s vrstvou typu n (katoda) a vrstvou typu p (anoda) "bombardování" fotony světla vyrazí elektrony z atomů vrstvy n. Když opustí svá místa, spěchají na volné orbity atomů p-vrstvy a pak se prostřednictvím připojené zátěže vracejí do svých původních poloh. Asi všichni víte, že pohyb elektronů v uzavřeném obvodu je elektrický proud. Až na to, že elektrony se nepohybují pomocí magnetického pole jako v elektrických generátorech, ale pomocí toku částic slunečního záření.

Solární panel funguje díky fotoelektrickému jevu, který byl objeven na počátku 19. století.

Výroba elektřiny v polovodičích přímo souvisí s množstvím sluneční energie, proto se fotovoltaické články instalují nejen venku, ale snaží se také orientovat svůj povrch kolmo na dopadající paprsky. Aby byly články chráněny před mechanickým poškozením a povětrnostními vlivy, jsou umístěny na pevném podstavci a nahoře chráněny sklem.

Charakteristika fotovoltaických článků

Princip fungování je založen na vlastnosti některých materiálů produkovat elektrony, když jsou vystaveny světlu. Bylo vyvinuto několik typů panelů obsahujících křemík:

Monokrystalické jsou nejtvrdší, nejtěžší a nejkřehčí. S vysokou účinností, nejméně 14 %, jsou moderní protějšky výkonnější a dosahují až 35 %.

Polykrystalické jsou pevnější než monokrystalické, lehčí a robustnější. Z hlediska výkonu a vlastností jsou horší než monokrystaly: účinnost panelu není vyšší než 9 %, životnost 20 let.

Na druhé straně různě orientované krystaly produkují elektrony v rozptýleném světle:

• ve stínu;
• střední oblačnost;
• soumrak.

Amorfní - pružný, tenký film, lehký. Až 100% účinnost, životnost nejméně 15 let.

Závislost na světle, řádově dražší než monokrystalické. Snadná instalace, robustní. Jsou našité na taškách, batozích, vestách a používají se k dobíjení gadgetů.

U domácích solárních generátorů se používá první a druhý typ; u druhého typu bude trvat příliš dlouho, než se zaplatí. Převodník je lepší sestavit z panelů typu B - jedná se o převodníky s drobnými vadami: odštípnuté hrany, škrábance.

Nemají vliv na kvalitu hotového generátoru. Panely s označením "B" jsou 2-3krát levnější než jejich prvotřídní protějšky.

Automatické jističe

Stejně jako u jiných výkonných zdrojů energie musí být v solárním obvodu instalována ochrana proti zkratu. Pojistky nebo tavné pojistky musí chránit především napájecí kabely od baterií a měniče. baterie ke střídači.

Leo2
Uživatel FORUMHOUSE

Pokud něco ve střídači zkratujete, může dojít k požáru. Jedním z požadavků na bateriové systémy je, že alespoň na jednom z přívodů musí být stejnosměrný jistič nebo tavná pojistka, a to co nejblíže svorkám baterie.

Kromě toho je zajištěna ochrana v obvodech baterie a řídicí jednotky. Ochrana jednotlivých skupin spotřebitelů (stejnosměrných spotřebičů, domácích spotřebičů atd.) by neměla být opomíjena. To je však pravidlem v každém napájecím systému.

Pojistka, která se instaluje mezi baterii a regulátor, musí mít velkou kapacitu. ampérová rezerva chybný zážeh. Jinými slovy, ochrana nesmí náhodně vypnout (při zvýšení zátěže). Důvod: pokud je na vstup regulátoru přivedeno napětí (z SB), nesmí být v tomto okamžiku odpojena baterie. To by mohlo vést k poruše jednotky.

Postup montáže krok za krokem

K sestavení panelu budete potřebovat:

• Hliníkové rohy.
• Překližka, dřevotříska nebo dřevovláknitá deska.
• Těsnicí hmota.
• Průhledný ochranný kryt (plexisklo nebo tvrzené sklo s nízkým obsahem železa).
• Solární články.
• SE pájecí lišta (v ideálním případě) nebo opletení z drátu, drátu.
• Kabel.
• Šroubovák.
• Samořezné šrouby, úhelníky a další kování.
• Pila na kov.

Sestavení rámu

Až se rozhodnete pro velikost panelu, vystřihněte kartonovou šablonu a umístěte na ni silikonové prvky, přičemž mezi nimi ponechte 3-5mm mezeru. Křemík je velmi křehký materiál a tuto mezeru potřebujete, abyste zabránili praskání destiček v důsledku zahřívání a ochlazování. Poté šablonu vyřízněte podle velikosti a sestavte hliníkový rám. Jednotlivé díly můžete překrýt nebo spojit na tupo, což však vyžaduje řezání materiálu pod úhlem 45 stupňů, což se hodí při použití složeného nože. Před montáží solárního panelu nezapomeňte nalepit ochranné sklo.

Pájení desek

Desky mají na zadní straně kovovou vrstvu stříbrné barvy. Lze ji pocínovat kyselým tavidlem. Drát nebo přípojnici předem pocínujte. Přípojnice je plochý vodič. Pokud ho nemáte, můžete použít opletení kabelu nebo tenký drát.

Poté naneste štětcem tavidlo na kovovou vrstvu na křemíku, rychlou páječkou rozetřete kapku pájky, a když je povrch rovnoměrnější a lesklý, kontakt je pocínován. Někteří lidé používají tavidlo na tužky. Nezkoušel jsem to, ale zdá se, že se s tím dá pracovat. Pájka PIC-61 je vhodná k pájení. Sériové zapojení destiček zvyšuje výstupní napětí, paralelní zapojení skupin zvyšuje výstupní proud.

Existují dvě doporučení:

1. Nepřehřívejte se! Aby nedošlo k poškození desky a kontaktu, nedržte páječku příliš dlouho. Potřebujete páječku o výkonu 30 až 60 W se žáruvzdorným hrotem (tj. silnějším).
2. Nerozdělujte ji! Desky jsou velmi tenké a křehké. Při pájení položte desky na měkkou, silnou lepenku, pěnový plast, molitan, nakonec na látku. Tím se sníží možnost odštípnutí při stlačení páječky nebo při otočení prvků.

Dále je třeba namontovat Schottkyho diodu. Pokud chcete zabránit zpětnému proudu z baterie v noci, můžete mezi baterii a akumulátor namontovat diodu. Výrobci diody vůbec neinstalují.

Montáž panelu

Zadní kryt může být vyroben z plastu, překližky nebo jiného deskového materiálu. Vyvrtejte otvory pro cirkulaci vzduchu a utěsněte všechny elektrické spoje, abyste zabránili korozi. Po sestavení musí být instalován na podpůrnou stacionární konstrukci. Je lepší zajistit možnost nastavení úhlu sklonu - to vám pomůže dosáhnout optimálního výkonu v různých ročních obdobích a přizpůsobit polohu slunci.

Hliníkové plechovky jako zdroj tepelné energie

Vážnější verzí baterie je systém solárně-termické přeměny energie, který je založen na hliníkových plechovkách od různých nápojů. Na jednu instalaci je potřeba přibližně 170-240 kusů.

Instalace se skládá z několika kroků:

• důkladné čištění plechovek;
• odříznutí horní a spodní části;
• spojování modulů ve tvaru trubek pomocí lepidla;
• natření plechovek černou barvou pro lepší přitažlivost sluneční energie;
• sestavení panelové karoserie (ideální je dřevo);
• položení materiálu potaženého fólií na podklad rámu (lépe použít s izolační vrstvou, jako je Isolon);
• upevnění trubek plechovek s rovnoběžnými roztečemi;
• položení plexiskla na moduly a utěsnění spojů.

V posledním kroku se připojí ventilátor vzduchu. Tím je zajištěn pohyb teplonosné kapaliny v systému. Takový generátor sice nevyrábí elektřinu, ale v teplých zimách výrazně sníží náklady na vytápění.

Navzdory různým jemnostem výrobního procesu je možné instalovat solární panel vlastníma rukama. vlastníma rukama z improvizovaných prostředků dostupných každému, kdo zná základy fyziky. Hlavními pomocníky v této oblasti jsou technická literatura a rady odborníků, kteří se rádi podělí o své zkušenosti na fórech.

Proveditelnost domácího solárního panelu

Pochopení těchto fyzikálních vlastností křemíku vám pomůže při výrobě solárního panelu vlastníma rukama. Pro začátek je nutná příprava.

V každém případě je vždy zapotřebí náhradní zdroj elektřiny. Ano, a cena solárního kilowattu je výrazně nižší než cena klasické elektřiny. Mnoho lidí si samozřejmě chce koupit a nainstalovat továrně vyráběné solární panely. Cena kompletního vybavení pro domácí elektrárnu je skličující. Proto je tato otázka velmi důležitá - jak si sami sestavit solární panel?

Rozumnějším přístupem je výpočet množství energie vyrobené jedním modulem:

W = k*Pw*E/1000

Kde:

• E - množství slunečního záření za známé časové období;
• k - faktor tvorby v létě - 0,5, v zimě - 0,7;
• Pw - kapacita na jednotku.

Na základě plánované celkové spotřeby energie a vypočtených údajů se vypočítá celková spotřeba energie.

Pokud nyní vydělíme celkový počet předpokládanou kapacitou jednoho fotovoltaického článku, získáme potřebný počet modulů.

Závěr

Udělej si sám, například domácí solární panely je vážný úkol, který bude vyžadovat kromě finančních a časových nákladů i minimální znalosti základů elektrotechniky. Pokud však budete chtít a budete se snažit, můžete si být jisti úspěchem.

V každém případě je využití slunečního záření velmi slibné. Podle statistik dopadá na 1 m2 zemského povrchu 4,2 kWh sluneční energie denně! A to odpovídá úspoře téměř jednoho barelu ropy ročně. Můžeme tedy s jistotou říci, že budoucnost patří alternativní energii.