Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Alternatywne źródła energii, umożliwiające dostarczanie przestrzeni życiowej ciepła i elektryczności w wymaganej objętości - kosztowna „przyjemność”, wymagająca znacznych kosztów finansowych na zakup, instalację i instalację.

Uczyń generator słoneczny własnymi rękami znacznie tańszym i całkiem zdolnym dla wielu rzemieślników domowych. Rozważ dostępne instrukcje opisujące wszystkie niuanse procesu produkcyjnego.

Jak działa generator energii słonecznej?

Generator słoneczny to kompleks fotoelektrycznych elementów półprzewodnikowych, które bezpośrednio przekształcają energię słoneczną w energię elektryczną.

Kwant światła wytwarzanego przez promienie, gdy uderzyli w płytę fotograficzną, wyrzucają elektron z końcowej orbity atomowej przedmiotu pracy. Efekt ten tworzy wiele wolnych elektronów, które tworzą ciągły strumień prądu elektrycznego.

Montowanie generatora słonecznego własnymi rękami nie jest konieczne, aby natychmiast zmontować duży kompleks na dużą skalę. Możesz zacząć od małej jednostki, aw razie potrzeby w przyszłości, aby zwiększyć głośność

Jako materiał aktywny stosuje się krzem. Charakteryzuje się wysoką wydajnością i zapewnia współczynnik konwersji fotoelektrycznej w trybie normalnym na poziomie 20%, aw sprzyjających warunkach - do 25%.

Ze względu na wysoką wydajność fotokomórek silikonowych generatory wykonane na ich podstawie gwarantują wysoki zwrot przy stosunkowo małej objętości. Jednostka mocy o wielkości 1 metra na godzinę wytwarza 125 watów, co jest bardzo imponującym wynikiem

Po jednej stronie płytki krzemowej nakłada się cienką powłokę pasywnych pierwiastków chemicznych - boru lub fosforu. Jest na tej powierzchni w wyniku intensywnej ekspozycji na światło słoneczne, że następuje aktywne uwalnianie elektronów. Folia fosforowa bezpiecznie utrzymuje je w jednym miejscu i nie pozwala na rozproszenie.

Metalowe „ślady” znajdują się na samej płycie roboczej. Na nich budowane są wolne elektrony, tworząc w ten sposób uporządkowany ruch, czyli prąd elektryczny.

Wady płyt obejmują tylko złożoność i koszt procesu czyszczenia samego krzemu, a aby uniknąć tych problemów, aktywnie opanowują stosowanie alternatyw w postaci galu, kadmu, indu i różnych związków miedzi. Jednak jak dotąd nie ma prawdziwych konkurentów dla elementów krzemowych.

Co potrzebujesz do pracy?

Do produkcji generatora, składającego się z zestawu ogniw słonecznych, potrzebne narzędzia i materiały, takie jak:

  • moduły do przekształcania światła słonecznego w energię;
  • narożniki aluminiowe;
  • drewniane listwy;
  • arkusze płyt wiórowych;
  • przezroczysty element (szkło, pleksi, pleksiglas, poliwęglan) w celu zapewnienia ochrony płytek krzemowych;
  • śruby i śruby o różnych rozmiarach;
  • gęsta pianka o grubości 1, 5-2, 5 mm;
  • wysokiej jakości szczeliwo;
  • diody, terminale i przewody;
  • śrubokręt lub zestaw śrubokrętów;
  • lutownica;
  • Piła do drewna i metalu (lub bułgarska).

Ilość potrzebnych materiałów zależy bezpośrednio od planowanej wielkości generatora. Praca na dużą skalę pociągnie za sobą dodatkowe koszty, ale w każdym razie będzie kosztować mniej niż moduł zakupu.

Podstawa ochronna do płytek krzemowych może być wykonana ze szkła, pleksiglasu, poliwęglanu lub pleksiglasu. Pierwsze trzy materiały powodują minimalną utratę przekształconej energii, ale czwarta przekazuje promienie o wiele gorzej i znacznie zmniejsza wydajność całego kompleksu.

Do końcowego badania zmontowanej jednostki za pomocą amperomierza. Pozwala na ustalenie rzeczywistej wydajności instalacji i pomaga określić rzeczywisty zwrot.

Wybór typu przetwornika fotowoltaicznego

Działania mające na celu stworzenie generatora słonecznego własnymi rękami rozpoczynają się od wyboru typu fotoelektrycznego konwertera krzemowego.

Te elementy są trzech typów:

  • bezpostaciowy;
  • monokrystaliczny;
  • polikrystaliczny.

Każda opcja ma swoje zalety i wady, a wybór na którąkolwiek z nich jest dokonywany na podstawie kwoty środków przeznaczonych na zakup wszystkich komponentów systemu.

Cechy gatunków amorficznych

Moduły amorficzne składają się nie z krzemu krystalicznego, ale z jego pochodnych (silan lub krzem-wodór). Przez osadzanie próżniowe są nakładane cienką warstwą na wysokiej jakości folię metalową, szkło lub plastik.

Gotowe produkty mają wyblakły, rozmazany szary odcień. Widoczne kryształy krzemu na powierzchni nie są obserwowane. Główną zaletą elastycznych paneli słonecznych jest przystępna cena, jednak ich wydajność jest bardzo mała i wynosi od 6-10%.

Bezpostaciowe ogniwa fotowoltaiczne na bazie krzemu mają zwiększoną elastyczność, wykazują wysoki poziom absorpcji optycznej (20 razy większy niż analogi pojedynczych kryształów lub polikrystalicznych) i działają znacznie wydajniej w pochmurnej pogodzie.

Specyfika rodzajów polikrystalicznych

Polikrystaliczne ogniwa słoneczne wytwarzane są ze stopniowym, bardzo powolnym chłodzeniem stopionego krzemu. Powstałe produkty odznaczają się bogatym niebieskim kolorem, mają powierzchnię o wyraźnie określonym wzorze przypominającym mroźny wzór i wykazują wydajność w zakresie 14-18%.

Obszary wewnątrz materiału, oddzielone od ogólnej struktury ziarnistymi granicami, zakłócają wyższą wydajność-wydajność.

Polikrystaliczne ogniwa fotowoltaiczne działają tylko przez 10 lat, ale w tym czasie ich wydajność nie spada. Jednak w przypadku montażu produktów w jednym kompleksie konieczne jest zastosowanie solidnej, solidnej podstawy, ponieważ arkusze są raczej sztywne i wymagają mocnego, niezawodnego wsparcia.

Charakterystyka wariantów monokratycznych

Moduły jednokrystaliczne charakteryzują się gęstym ciemnym kolorem i składają się z całych kryształów krzemu. Ich skuteczność przewyższa wydajność innych elementów i wynosi 18-22% (w sprzyjających warunkach - do 25%).

Kolejną zaletą jest imponująca żywotność - według producentów ponad 25 lat. Jednak przy długotrwałym użytkowaniu wydajność pojedynczych kryształów spada, a po 10–12 latach wydajność zdjęć wynosi już nie więcej niż 13–17%.

Moduły monokrystaliczne są znacznie droższe niż inne rodzaje urządzeń. Wytwarzaj je piłując sztucznie wyhodowane kryształy krzemu

Aby stworzyć generator solarny w domu, płyty polikrystaliczne i jednokrystaliczne o różnych wymiarach są głównie wykonywane własnymi rękami. Kupuje się je w popularnych sklepach internetowych, w tym w serwisie eBay lub Aliexpress.

Ze względu na fakt, że ogniwa fotowoltaiczne są wyceniane raczej wysoko, wielu dostawców oferuje klientom produkty z grupy B, czyli w pełni serwisowalne fragmenty o małej wadzie. Ich koszt różni się od ceny standardowej o 40-60%, dzięki czemu pobranie generatora kosztuje rozsądną cenę, na którą nie jest zbyt drogo.

Jak zrobić ramę na talerze?

Do produkcji ramy przyszłego generatora przy użyciu wytrzymałych drewnianych listew lub narożników aluminiowych. Wersja drewniana jest uważana za mniej praktyczną, ponieważ materiał wymaga dodatkowej obróbki w celu uniknięcia późniejszego rozkładu i rozwarstwienia.

Aby drewniana rama wytrzymała obciążenie operacyjne i nie zgniła po pierwszym deszczu, musi być nasączona specjalną mieszanką, która chroni drzewo przed wilgocią.

Aluminium ma o wiele bardziej atrakcyjne właściwości fizyczne i ze względu na swoją lekkość nie wywiera niepotrzebnego obciążenia na dach lub inną konstrukcję nośną, gdzie planowane jest zainstalowanie urządzenia.

Ponadto, dzięki powłoce antykorozyjnej, metal nie rdzewieje, nie gnije, nie wchłania wilgoci i łatwo toleruje efekty wszelkich agresywnych zjawisk atmosferycznych.

Aby stworzyć konstrukcję ramową aluminiowych narożników, najpierw określ rozmiar przyszłego panelu. W wersji standardowej jedna fotokomórka wykorzystuje 36 fotokomórek o wielkości 81 mm x 150 mm.

Dla poprawności późniejszej operacji między fragmentami pozostaw niewielką szczelinę (około 3-5 mm). Przestrzeń ta pozwala uwzględnić zmianę podstawowych parametrów bazy, narażonych na manifestacje atmosferyczne. W rezultacie całkowity rozmiar przedmiotu obrabianego wynosi 83 mm x 690 mm przy kącie ramki 35 mm.

Wafle silikonowe, ułożone w ramie z aluminium, wyglądają prawie jak produkty fabryczne. Solidna i wytrzymała rama zapewnia bezbłędną szczelność systemu i nadaje całej konstrukcji dużą sztywność

Po określeniu wielkości narożników wyciąć niezbędne fragmenty i za pomocą łączników złożyć je w ramki. Warstwę szczeliwa silikonowego nakłada się na wewnętrzną powierzchnię konstrukcji, bardzo uważnie obserwując, że nie ma luk ani pustek.

Zależy to od integralności, wytrzymałości i trwałości zamontowanej konstrukcji. Na wierzchu umieszczono ochronny przezroczysty materiał (szkło z powłoką antyrefleksyjną, pleksiglas lub poliwęglan o specjalnych parametrach) i bezpiecznie przymocuj go do sprzętu (1 każdy z krótkim i 2 każdy z długą częścią ramy i 4 rogami obudowy).

Do pracy użyj śrubokręta i śrub o odpowiedniej średnicy. Na końcu przezroczystej powierzchni delikatnie oczyścić z kurzu i drobnych zanieczyszczeń.

Wybór elementu przezroczystego

Główne kryteria wyboru elementu przezroczystego do utworzenia generatora:

  • zdolność do absorbowania promieniowania podczerwonego;
  • poziom załamania światła słonecznego.

Im niższy współczynnik załamania, tym wyższa wydajność płytek krzemowych. Pleksi szkło i pleksiglas mają najniższy współczynnik odbicia światła. Poliwęglan również nie ma najlepszej wydajności.

Aby stworzyć struktury ramowe dla heliosystemów domowych, zaleca się, jeśli to możliwe, stosowanie przezroczystego szkła antyrefleksyjnego lub specjalnego typu poliwęglanu z powłoką antykondensacyjną, która zapewnia niezbędny poziom ochrony termicznej.

Najlepsze właściwości pod względem absorpcji promieniowania podczerwonego mają mocną absorbującą ciepło pleksiglas i szkło z opcją absorpcji podczerwieni. W zwykłym szkle liczby te są znacznie niższe. Zależy to od skuteczności absorpcji IR, niezależnie od tego, czy płytki krzemowe będą ogrzewane podczas pracy.

Jeśli ciepło jest minimalne, ogniwa fotowoltaiczne będą działać przez długi czas i zapewnią stabilne zyski. Przegrzanie płyt doprowadzi do przerw w działaniu i szybkiej awarii poszczególnych fragmentów systemu lub całego kompleksu.

Instalacja fotokomórek silikonowych

Bezpośrednio przed instalacją, szkło ochronne, ułożone w aluminiowych ramach, jest dobrze oczyszczone z kurzu i odtłuszczone kompozycją zawierającą alkohol.

Zakupione fotokomórki są umieszczane dokładnie na podłożu do znakowania w odległości 3-5 milimetrów od siebie i zaznaczają rogi całej struktury. Następnie przejdź do elementów lutowniczych - najważniejszej i czasochłonnej pracy przy montażu generatora.

Napęd elementów aktywnych generatora odbywa się zgodnie ze schematem, w którym „+” to ścieżki na zewnątrz, a kanały „-” umieszczone na wewnętrznej stronie płyty.

W celu poprawnego połączenia styków najpierw stosuje się topnik (kwas lutowniczy) i lutowie, a następnie obróbkę przeprowadza się w ścisłej kolejności od góry do dołu. W końcu wszystkie rzędy są ze sobą połączone.

Następnym krokiem jest dokonanie rozmiaru fotokomórek. Aby to zrobić, niewielka ilość szczeliwa jest wyciskana na środek każdej płytki krzemowej, uformowane łańcuchy elementów są odwracane do góry nogami i umieszczane w ścisłej zgodności z wcześniej zastosowanymi oznaczeniami.

Delikatnie dociśnij płytki rękami, blokując je. Działają bardzo ostrożnie, starając się nie uszkodzić ani nie zgiąć materiału.

Styki fotokomórek znajdujących się na krawędziach prowadzą do osobnej magistrali (szeroki srebrny przewodnik), jako „+” i „-”. Dodatkowo kompleks wyposażony jest w diodę blokującą. Łącząc się ze stykami, zapobiega rozładowaniu akumulatorów przez konstrukcję ramy w nocy.

W dolnej części ramy wywierć otwory, przez które prowadzą przewody. Że nie zwisają, używaj w pracy uszczelniacza silikonowego.

Jak przetestować zamontowane urządzenie?

Przed ostatecznym uszczelnieniem zmontowanego generatora należy go przetestować, aby zidentyfikować potencjalne awarie podczas procesu lutowania. Najbardziej sensowną opcją jest osobne sprawdzenie każdego lutowanego rzędu. Tak więc natychmiast stanie się jasne, gdzie kontakty są słabo połączone i wymagane jest ponowne przetworzenie.

Do testu przy użyciu domowego amperomierza. Pomiar jest przeprowadzany w bezchmurnym słonecznym dniu w porze lunchu (okres od 13 do 15 godzin). Projekt jest umieszczony na podwórzu i ustawiony pod odpowiednim kątem nachylenia.

Amperomierz domowy pomaga zmierzyć rzeczywiste natężenie prądu. Na podstawie jego zeznań można określić poziom operacyjności zamontowanego układu słonecznego i zidentyfikować nieprawidłowości w sekwencji połączenia krzemowej fotokomórki

Amperomierz jest podłączony do styków wyjściowych baterii słonecznej i mierzony jest prąd zwarciowy. Jeśli urządzenie pokazuje wyniki powyżej 4, 5 A, system jest całkowicie poprawny i wszystkie połączenia są lutowane wyraźnie i poprawnie.

Niższe dane pojawiające się na wyświetlaczu testera wskazują na naruszenia, które należy śledzić i ponownie lutować. Tradycyjnie generatory słoneczne, opracowane samodzielnie z ogniw fotowoltaicznych z niewielką wadą (grupa B), w teście pokazują wartości od 5 do 10 A.

Zakłady produkcyjne w fabryce wykazują dane o 10-20% wyższe. Wynika to z faktu, że w produkcji stosowane są płytki krzemowe grupy A, które nie mają wad w strukturze.

Ostatni etap pracy

Jeśli test wykaże, że akumulator jest w pełni funkcjonalny, jest on uszczelniony specjalnym silikonowym uszczelniaczem lub droższym i trwałym związkiem epoksydowym.

Praca zapewnia dwa sposoby prowadzenia:

  1. Pełne wypełnienie - gdy cała powierzchnia jest pokryta hermetyczną kompozycją.
  2. Obróbka częściowa - gdy szczeliwo jest nakładane tylko na skrajne elementy i pustą przestrzeń między elementami.

Pierwsza opcja jest uważana za bardziej niezawodną i zapewnia systemowi pełną ochronę przed czynnikami zewnętrznymi. Fotokomórki są wyraźnie zamocowane na swoich miejscach i działają poprawnie z maksymalną wydajnością.

Do wymiarowania fotokomórek wewnątrz obudowy, pożądane jest użycie odpornego na mróz uszczelniacza, który może wytrzymać nagłe zmiany temperatury i niskie wartości ujemne

Po zakończeniu napełniania szczeliwo może „chwycić”. Następnie przykryj przezroczystym elementem i mocno dociśnij do płytek.

Aby zapewnić dodatkową ochronę i amortyzację, niektórzy mistrzowie zalecają umieszczanie gęstej pianki między powierzchnią płyty krzemowej a tyłem ramy. Dzięki temu struktura będzie bardziej solidna i chroni delikatne fotokomórki przed nadmiernym obciążeniem.

Następnie umieszcza się ładunek na powierzchni, który oddziałuje na warstwy i wyciska z nich pęcherzyki powietrza. Gotowy generator jest testowany ponownie i ostatecznie montowany na wcześniej przygotowanym miejscu.

Gdzie i jak umieścić generator?

Miejsce instalacji generatora słonecznego jest wybierane bardzo ostrożnie i bez pośpiechu. Płyty, które odbierają światło, muszą być nachylone tak, aby promienie nie „padały” na powierzchnię prostopadle, ale jakby były „płynne” wzdłuż niej.

Idealnie byłoby, gdyby konstrukcja była tak ustawiona, aby w razie potrzeby można było dostosować kąt nachylenia w taki sposób, aby „złapać” maksymalną ilość słońca.

Dopuszczalne jest umieszczenie układu słonecznego z paneli słonecznych na ziemi, ale częściej do umieszczenia wybierają dach domu lub pomieszczenia gospodarczego, a mianowicie tę część, która trafia do najbardziej poświęconej, głównie południowej strony terenu.

Bardzo ważne jest, aby w pobliżu nie było wysokich budynków i potężnych drzew. Będąc w bliskim sąsiedztwie, tworzą cień i zakłócają pełne działanie urządzenia.

Aby instalacje słoneczne działały prawidłowo, muszą być utrzymywane w czystości i porządku. Warstwa brudu utworzona na powierzchni panelu chwytającego zmniejsza wydajność o 10%, a przylegający śnieg całkowicie wyłącza urządzenie. Dlatego regularna konserwacja jest obowiązkową procedurą i przyczynia się do utrzymania modułów w idealnym stanie.

Średnie optimum dla instalacji generatora słonecznego uważa się za poziom kąta nachylenia dachu przy 45⁰. Dzięki takiemu układowi ogniwa fotowoltaiczne bardzo skutecznie pochłaniają strumień energii słonecznej i dostarczają niezbędną ilość energii, aby zapewnić prawidłowe funkcjonowanie domu.

Aby uzyskać prawdziwy powrót z paneli i zapewnić przeciętnej rodzinie niezbędną ilość energii, konieczne będzie pobranie 15-20 metrów kwadratowych powierzchni dachu dla generatora słonecznego

Dla europejskiej części państw WNP istnieje kilka innych wskaźników. Specjaliści zalecają przyjęcie kąta stacjonarnego 50-60⁰ jako podstawy, aw ruchomych konstrukcjach w sezonie zimowym ustaw baterie pod kątem 70 ° do horyzontu.

Latem, aby zmienić pozycję i przechylić fotokomórki pod kątem 30⁰.

Instalując panele generatora na systemie torów wyposażonym w automatyczną opcję śledzenia słońca, możesz zwiększyć skuteczność odrzutu o 50%. Moduł niezależnie wykryje intensywność promieni i dostosuje się do maksymalnego oświetlenia od świtu do zmierzchu.

Bezpośrednio przed montażem dach jest dodatkowo wzmacniany i wyposażony w specjalne, mocne opornikami, ponieważ nie każda konstrukcja ma zdolność wytrzymania pełnego ciężaru sprzętu do konwersji energii słonecznej.

Aby niezawodnie i pewnie zainstalować generator słoneczny na dachu, należy zakupić specjalne uchwyty. Są produkowane oddzielnie dla każdego rodzaju pokrycia dachowego i są zawsze dostępne w handlu. Podczas montażu pomiędzy panelami a dachem konieczne jest pozostawienie szczeliny zapewniającej pełny dostęp powietrza i odpowiednią wentylację elementów pochłaniających słońce.

W niektórych przypadkach wzmocnione krokwie są umieszczane pod dachem, chroniąc dach przed zawaleniem, potencjalnie ze względu na zwiększone obciążenie, które znacznie wzrasta w sezonie zimowym, gdy śnieg gromadzi się na powierzchni pokrycia dachowego.

Do uruchomienia układu słonecznego potrzebne będą baterie, falownik i regulator ładowania. Dowiesz się o zasadach wyboru urządzeń i ich włączeniu do łańcucha z artykułów przez nas rekomendowanych.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Cechy i niuanse fotokomórki propayka do tworzenia własnego domu w domu efektywnego generatora słonecznego. Wskazówki i porady dla mistrzów, ciekawych pomysłów i osobistych spostrzeżeń.

Jak poprawnie przetestować fotokomórkę i zmierzyć jej podstawowe parametry. Ta informacja jest przydatna w kolejnych obliczeniach dokładnej liczby płyt wymaganych do pełnego działania systemu.

Kompletny opis procesu zbierania baterii słonecznej do generatora w domu krok po kroku. Zasady pracy, począwszy od nabycia niezbędnych elementów, a skończywszy na ogólnym teście produkowanego urządzenia.

Wiedząc o urządzeniu generatorów słonecznych, nie będzie trudno je zmontować w domu. Oczywiście praca będzie wymagać uwagi, dokładności i dokładności, ale wynik uzasadni wszystkie koszty finansowe i pracy. Gotowe urządzenie w całości zapewni budynkowi ciepło i energię elektryczną, zapewniając mieszkańcom niezbędny poziom komfortu.

Natychmiast grozić duży projekt nie jest tego wart. Na początek warto spróbować swoich sił w montażu małej jednostki, a następnie, po pełnym opanowaniu wszystkich niuansów procesu, przystąpić do budowy mocniejszej i wielkoskalowej instalacji.

A jaką metodę budowy mini-elektrowni wybraliście do aranżacji strefy podmiejskiej? W polu poniżej proszę pisać komentarze, udostępniać przydatne informacje i zdjęcia na temat artykułu. Zadawaj pytania dotyczące kontrowersyjnych lub niejasnych punktów.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Budowa