Cómo hacer una batería solar usted mismo: instrucciones paso a paso

El deseo de hacer que el sistema de suministro de energía de una casa privada sea más eficiente, económico y limpio desde un punto de vista ambiental nos hace buscar nuevas fuentes de energía. Uno de los métodos de modernización es la instalación de paneles solares capaces de convertir la energía del sol en corriente eléctrica. Existe una gran alternativa al equipo costoso: una batería solar de bricolaje que le permitirá ahorrar dinero cada mes con el presupuesto familiar. Hablaremos sobre cómo construir tal cosa hoy. Denota todas las trampas y te dice cómo sortearlas.

Para obtener información general sobre las características de diseño de los paneles solares, vea el video:

Desarrollo de un proyecto de sistema de energía solar.

El diseño es necesario para una colocación más exitosa de los paneles en el techo de la casa. Cuanta más luz solar llegue a la superficie de las baterías y mayor sea su intensidad, más energía producirán. Para la instalación, necesita el lado sur del techo. Idealmente, los rayos deben caer en un ángulo de 90 grados, por lo que debe determinar en qué posición será más útil el funcionamiento de los módulos.

El hecho es que una batería solar casera, a diferencia de la de fábrica, no tiene sensores de movimiento y concentradores especiales. Para cambiar el ángulo de inclinación, es posible fabricar un mecanismo de control manual. Le permitirá instalar los módulos casi verticalmente en invierno, cuando el sol está bajo sobre el horizonte, y bajarlos en verano, cuando el solsticio alcanza su punto máximo. La disposición vertical de invierno también tiene una función protectora: evita la acumulación de nieve y hielo en los paneles, lo que prolonga la vida útil de los módulos.

La eficiencia energética de un diseño modular se puede aumentar si crea un mecanismo de control simple que le permita cambiar el ángulo de inclinación de la batería según la época del año e incluso la hora del día.

Puede ser necesario fortalecer la estructura del techo antes de instalar las baterías, ya que un conjunto de varios paneles tiene una masa bastante grande. Es necesario calcular la carga en el techo, teniendo en cuenta la gravedad no solo de los paneles solares, sino también de la capa de nieve. El peso del sistema depende en gran medida de los materiales utilizados en su fabricación.

El número de paneles y su tamaño se calculan en función de la potencia requerida. Por ejemplo, 1 m² de un módulo produce aproximadamente 120 vatios, esto no es suficiente incluso para la iluminación completa de locales residenciales. Aproximadamente 1 kW de energía con 10 m² de paneles permitirá el funcionamiento de accesorios de iluminación, un televisor y una computadora. En consecuencia, una estructura solar de 20 m² satisfará las necesidades de una familia de 3 personas.Aproximadamente en tales tamaños deben contarse si la casa privada está destinada a la residencia permanente.

La fabricación de una batería solar no necesariamente termina con el ensamblaje inicial, en el futuro es posible aumentar los elementos, lo que aumenta la eficiencia del equipo

Opciones de módulo de autoensamblaje

El objetivo principal del panel solar es generar energía a partir de la luz solar y convertirla en energía eléctrica. La corriente eléctrica resultante es una corriente de electrones libres liberados por las ondas de luz. Para el autoensamblaje, los convertidores monocristalinos y policristalinos son la mejor opción, ya que los análogos de otro tipo, amorfos, reducen su potencia en un 20-40% durante los primeros dos años.

Los elementos monocristalinos estándar son de 3 x 6 pulgadas y tienen una estructura bastante frágil, por lo que debe trabajar con ellos con mucho cuidado y precisión

Los diferentes tipos de obleas de silicio tienen sus ventajas y desventajas. Por ejemplo, los módulos policristalinos difieren en una eficiencia bastante baja: hasta el 9%, mientras que la eficiencia de las placas de cristal único alcanza el 13%. Los primeros conservan los indicadores de potencia incluso en climas nublados, pero cumplen un promedio de 10 años, el poder de los segundos cae bruscamente en días nublados, pero funcionan perfectamente durante 25 años.

Un dispositivo hecho en casa debe ser funcional y confiable, por lo que algunas de las piezas se compran mejor ya hechas. Antes de hacer una batería solar en un proyecto individual, eche un vistazo al sitio web de eBay, donde puede encontrar una gran selección de módulos con defectos menores. El daño leve no afecta la calidad del trabajo, pero reduce significativamente el costo de los paneles. Supongamos que un módulo de células solares de una sola celda, ubicado en una placa de fibra de vidrio, cuesta un poco más de $ 15, y un conjunto policristalino de 72 piezas cuesta alrededor de $ 90.

La mejor opción terminada para una célula solar es un panel con conductores que requieren solo una conexión en serie. Los módulos sin conductores son más baratos, pero aumentan el tiempo de montaje de la batería varias veces

Instrucciones solares

Hay muchas opciones para el autoensamblaje de paneles solares. La tecnología depende de la cantidad de células solares compradas por adelantado y de los materiales adicionales necesarios para la fabricación de la vivienda. Es importante recordar: cuanto mayor es el área total de los paneles, más potente es el equipo, pero al mismo tiempo crece el peso de la estructura. En la misma batería, se recomienda utilizar los mismos módulos, ya que la equivalencia actual es igual al rendimiento del elemento más pequeño.

Conjunto de marco modular

El diseño de los módulos, así como sus tamaños, pueden ser arbitrarios, por lo que en lugar de números, debe centrarse en la foto y elegir cualquier opción individual adecuada para cálculos específicos.

Las células solares más baratas son paneles sin conductores. Para prepararlos para ensamblar la batería, primero debe soldar los conductores, y este es un proceso largo y laborioso.

Para hacer el caso, dentro del cual se fijarán las células solares, es necesario preparar el siguiente material y herramienta:

• láminas de madera contrachapada del tamaño seleccionado;
• rieles bajos para lados;
• pegamento universal o de madera;
• esquinas y tornillos autorroscantes para fijación;
• perforar;
• tableros de fibra de madera;
• piezas de plexiglás;
• pintar.

Tomamos una pieza de madera contrachapada, que desempeñará el papel de la base, y pegaremos los lados bajos a lo largo del perímetro. Los listones en los bordes de la lámina no deben bloquear las células solares, así que asegúrese de que su altura no exceda ¾ de pulgada. Para mayor confiabilidad, cada riel pegado se atornilla adicionalmente con tornillos, y las esquinas se pueden sujetar con esquinas metálicas.

Un marco de madera es la opción más económica para colocar células solares. Se puede reemplazar con un marco de una esquina de aluminio o con un conjunto comprado de marco + vidrio

Para ventilación, taladre agujeros en la parte inferior del cuerpo y a lo largo de los lados. No debe haber aberturas en la tapa, ya que esto amenaza la humedad. La fijación de los elementos se realizará en láminas de fibra de madera, que se pueden reemplazar con cualquier material similar, la condición principal es que no debe conducir corriente eléctrica.

Se deben perforar pequeños orificios de ventilación en toda el área del sustrato, incluidos los lados y el riel central. Le permitirá ajustar el nivel de humedad y presión dentro del marco.

Cortamos la cubierta de plexiglás, ajustándola a las dimensiones de la caja. El vidrio normal es demasiado frágil para caber en el techo. Para proteger las piezas de madera, utilizamos impregnación especial o pintura, que debe usarse para tratar el marco y el sustrato desde todos los lados. No está mal si la sombra de la pintura del marco se combinará con el color del techo.

La pintura no cumple tanto una función estética como protectora. Cada parte debe cubrirse con al menos 2-3 capas de pintura, para que en el futuro la madera no se deforme con el aire húmedo o el sobrecalentamiento

Instalación de células solares.

Colocamos todos los módulos solares en filas iguales en el sustrato con la parte posterior hacia arriba para soldar los conductores. Para trabajar, necesita un soldador y una soldadura. Los lugares de soldadura primero deben tratarse con un lápiz especial. Para empezar, puedes practicar en dos elementos conectándolos en serie. También secuencialmente, en una cadena, conectamos todos los elementos en el sustrato, el resultado debería ser una "serpiente".

Instalamos cada elemento estrictamente de acuerdo con el marcado y nos aseguramos de que los conductores de los elementos vecinos se crucen en los sitios de soldadura.

Después de haber conectado todos los elementos, gírelos suavemente hacia arriba. Si hay muchos módulos, tendrá que invitar ayudantes, ya que es bastante difícil convertir elementos soldados sin dañarlos. Pero antes de eso, untamos los módulos con pegamento para fijarlos firmemente en el panel. Es mejor usar sellador de silicona como pegamento, y debe aplicarse estrictamente en el centro del elemento, en un punto y no a lo largo de los bordes. Esto es necesario para proteger las placas de daños si se produce una ligera deformación de la base. Una lámina de madera contrachapada puede doblarse o hincharse debido a cambios en la humedad, y los elementos unidos de manera estable simplemente se agrietarán y fallarán.

Después de haber arreglado los módulos en el sustrato, puede probar ejecutar el panel y verificar la funcionalidad. Luego colocamos la base en el marco ya terminado y lo fijamos a lo largo de los bordes con tornillos. Para evitar la descarga de la batería a través del panel solar, instalamos un diodo de bloqueo en el panel, fijándolo con sellador.

Para conectar las cadenas, puede usar un cable de cobre o una cubierta de cable, que fijan cada elemento en ambos lados, y luego se fijan con sellador

Las pruebas de prueba ayudan a hacer cálculos preliminares. En este caso, resultaron ser ciertos: al sol sin carga, la batería produce 18.88 V

Sobre los elementos instalados cubrimos con una pantalla protectora de plexiglás. Antes de arreglarlo, verificamos nuevamente la operatividad de la estructura. Por cierto, los módulos se pueden probar durante todo el proceso de instalación y soldadura, en grupos de varias piezas. Nos aseguramos de que el sellador se haya secado completamente, ya que su evaporación puede cubrir el plexiglás con una película opaca. Equipamos el cable de salida con un conector de dos pines para que pueda usar el controlador en el futuro.

Un panel está ensamblado y completamente listo para trabajar. Todos los equipos, incluidos los artículos comprados en Internet, cuestan $ 105

Sistemas fotovoltaicos de una casa particular.

Los sistemas de suministro de energía eléctrica en el hogar que usan células solares se pueden dividir en 3 tipos:

• autónomo;
• híbrido;
• sin batería

Si la casa está conectada a una red eléctrica central, entonces un sistema mixto sería la mejor opción: durante el día, la energía se suministra desde paneles solares y por la noche desde baterías. La red central en este caso es una reserva. Cuando no es posible conectarse a la fuente de alimentación central, se reemplaza con generadores de combustible: gasolina o diesel.

El controlador es necesario para evitar cortocircuitos en el momento de la carga máxima, la batería, para almacenar energía, el inversor, para distribuirla y suministrarla al consumidor.

Al elegir la opción más exitosa, debe considerar la hora del día en que se produce el consumo máximo de energía. En casas particulares, el período pico cae en la noche, cuando el sol ya se ha puesto, por lo que sería lógico usar una conexión a una red común o el uso adicional de generadores, ya que la energía solar se suministra durante el día.

En los sistemas de suministro de energía fotovoltaica, se utilizan redes con corriente continua y alterna, y la segunda opción es adecuada para colocar dispositivos a una distancia de más de 15 m.

Para los residentes de verano, cuyo modo de funcionamiento a menudo coincide con las horas de luz diurna, es adecuado un sistema de ahorro de energía solar, que comienza a funcionar junto con la salida del sol y termina por la noche.