Zelf een zonnebatterij maken: stapsgewijze instructie

De wens om het energievoorzieningssysteem van een woonhuis vanuit milieuoogpunt efficiënter, zuiniger en schoner te maken, doet ons zoeken naar nieuwe energiebronnen. Een van de moderniseringsmethoden is de installatie van zonnepanelen die de energie van de zon kunnen omzetten in elektrische stroom. Er is een geweldig alternatief voor dure apparatuur: een doe-het-zelf-zonnebatterij waarmee u elke maand geld kunt besparen op het gezinsbudget. We zullen het vandaag hebben over hoe je zoiets kunt bouwen. Geef alle valkuilen aan en vertel hoe je ze kunt omzeilen.

Zie de video voor algemene informatie over de ontwerpkenmerken van zonnepanelen:

Ontwikkeling van een zonne-energiesysteemproject

Ontwerpen is noodzakelijk voor een meer succesvolle plaatsing van panelen op het dak van het huis. Hoe meer zonlicht op het oppervlak van de batterijen valt en hoe hoger de intensiteit, hoe meer energie ze zullen produceren. Voor installatie heb je de zuidkant van het dak nodig. Idealiter zouden de stralen onder een hoek van 90 graden moeten vallen, dus u moet bepalen in welke positie de werking van de modules nuttiger zal zijn.

Het is een feit dat een zelfgemaakte zonnebatterij, in tegenstelling tot de fabriek, geen speciale bewegingssensoren en hubs heeft. Om de hellingshoek te veranderen, is het mogelijk om een ​​mechanisme voor handmatige bediening te vervaardigen. Hiermee kunt u de modules in de winter, wanneer de zon laag boven de horizon staat, bijna verticaal installeren en in de zomer, wanneer de zonnewende zijn hoogtepunt bereikt, verlagen. De verticale winteropstelling heeft ook een beschermende functie: het voorkomt de ophoping van sneeuw en ijs op de panelen, wat de levensduur van de modules verlengt.

De energie-efficiëntie van een modulair ontwerp kan worden verhoogd als u een eenvoudig bedieningsmechanisme creëert waarmee u de hoek van de batterij kunt wijzigen, afhankelijk van de tijd van het jaar en zelfs de tijd van de dag

Het kan nodig zijn om de dakconstructie te versterken voordat u de batterijen plaatst, aangezien een set van meerdere panelen een vrij grote massa heeft. Het is noodzakelijk om de belasting op het dak te berekenen, rekening houdend met de ernst van niet alleen zonnepanelen, maar ook de sneeuwlaag. Het gewicht van het systeem hangt grotendeels af van de gebruikte materialen bij de fabricage.

Het aantal panelen en hun afmetingen worden berekend op basis van het benodigde vermogen. Zo produceert 1 m² van een module ongeveer 120 watt, dit is zelfs niet genoeg voor volledige verlichting van woongebouwen. Ongeveer 1 kW energie met 10 m² panelen maakt de bediening van verlichtingsarmaturen, een televisie en een computer mogelijk. Dienovereenkomstig zal een zonnestructuur van 20 m² voorzien in de behoeften van een gezin van 3 personen.Ongeveer bij dergelijke maten moet worden geteld als het privéhuis bedoeld is voor permanente bewoning.

De productie van een zonnebatterij eindigt niet noodzakelijkerwijs bij de eerste montage, in de toekomst is het mogelijk om de elementen te vergroten, waardoor de efficiëntie van de apparatuur wordt verhoogd

Zelfassemblage module opties

Het belangrijkste doel van het zonnepaneel is om energie uit zonlicht op te wekken en om te zetten in elektrische energie. De resulterende elektrische stroom is een stroom van vrije elektronen die vrijkomt door lichtgolven. Voor zelfassemblage zijn mono- en polykristallijne converters de beste optie, aangezien analogen van een ander type - amorf - hun vermogen de eerste twee jaar met 20-40% verminderen.

Standaard monokristallijne elementen zijn 3 x 6 inch en hebben een nogal kwetsbare structuur, dus u moet er uiterst voorzichtig en nauwkeurig mee werken

Verschillende soorten siliciumwafels hebben hun voor- en nadelen. Polykristallijne modules verschillen bijvoorbeeld in een vrij laag rendement - tot 9%, terwijl het rendement van monokristalplaten 13% bereikt. De eerste behouden de stroomindicatoren, zelfs bij bewolkt weer, maar dienen gemiddeld 10 jaar, de kracht van de laatste daalt sterk op bewolkte dagen, maar ze werken perfect gedurende 25 jaar.

Een zelfgemaakt apparaat moet functioneel en betrouwbaar zijn, dus sommige onderdelen kunnen het best kant-en-klaar worden gekocht. Voordat je een zonnebatterij maakt voor een individueel project, kijk eens op de eBay-website, waar je een enorme selectie modules met kleine defecten kunt vinden. Kleine schade heeft geen invloed op de kwaliteit van het werk, maar verlaagt de kosten van de panelen aanzienlijk. Stel dat een zonnecellenmodule met één cel op een glasvezelbord iets meer dan $ 15 kost, en een polykristallijne set van 72 stuks kost ongeveer $ 90.

De best afgewerkte optie voor een zonnecel is een paneel met aders die alleen een seriële aansluiting nodig hebben. Modules zonder geleiders zijn goedkoper, maar verlengen de montagetijd van de batterij meerdere keren

Zonne-instructies

Er zijn veel mogelijkheden voor zelfmontage van zonnepanelen. De technologie is afhankelijk van het aantal vooraf aangekochte zonnecellen en de benodigde extra materialen voor de fabricage van de behuizing. Het is belangrijk om te onthouden: hoe groter het totale oppervlak van de panelen, hoe krachtiger de uitrusting, maar tegelijkertijd groeit het gewicht van de structuur. In dezelfde batterij wordt aanbevolen om dezelfde modules te gebruiken, aangezien de huidige gelijkwaardigheid gelijk is aan de prestaties van de kleinste van de elementen.

Modulaire frameconstructie

Het ontwerp van de modules, evenals hun afmetingen, kan willekeurig zijn, dus in plaats van getallen, moet u zich concentreren op de foto en een individuele optie kiezen die geschikt is voor specifieke berekeningen.

De goedkoopste zonnecellen zijn panelen zonder geleiders. Om ze klaar te maken om de batterij te monteren, moet u eerst de geleiders solderen, en dit is een lang en moeizaam proces

Om het geval te maken, waarbinnen de zonnecellen zullen worden bevestigd, is het noodzakelijk om het volgende materiaal en gereedschap voor te bereiden:

• multiplexplaten van het geselecteerde formaat;
• lage rails voor zijkanten;
• universele of houtlijm;
• hoeken en zelftappende schroeven voor bevestiging;
• boren;
• vezelplaten;
• stukjes plexiglas;
• verf.

We nemen een stuk triplex, dat de rol van de basis zal spelen, en lijmen lage kanten langs de omtrek. De lamellen aan de randen van het vel mogen de zonnecellen niet blokkeren, dus zorg ervoor dat hun hoogte niet groter is dan ¾ inch. Voor de betrouwbaarheid wordt elke gelijmde rail bovendien met schroeven vastgeschroefd en kunnen de hoeken worden bevestigd met metalen hoeken.

Voor het plaatsen van zonnecellen is een houten frame de voordeligste optie. Het kan worden vervangen door een aluminium hoekkozijn of door een aangekocht set kozijn + glas

Voor ventilatie, boor gaten in het onderste deel van het lichaam en langs de zijkanten. Er mogen geen openingen in het deksel zijn, omdat dit vocht bedreigt. De bevestiging van de elementen wordt gemaakt op vezelplaatplaten, die kunnen worden vervangen door elk soortgelijk materiaal, de belangrijkste voorwaarde is dat het geen elektrische stroom mag geleiden.

Over het gehele oppervlak van de ondergrond, inclusief de zijkanten en de middenrail, moeten kleine ventilatiegaten worden geboord. Hiermee kunt u het vochtgehalte en de druk in het frame aanpassen

We hebben het deksel uit plexiglas gesneden en aangepast aan de afmetingen van de behuizing. Normaal glas is te kwetsbaar om op het dak te passen. Om de houten delen te beschermen, gebruiken we speciale impregnering of verf, die moet worden gebruikt om het frame en de ondergrond van alle kanten te behandelen. Niet slecht als de schaduw van de verf van het frame wordt gecombineerd met de kleur van de dakbedekking.

Schilderen heeft niet zozeer een esthetische functie als wel een beschermende functie. Elk onderdeel moet worden bedekt met minimaal 2-3 verflagen, zodat het hout vervolgens niet kromt van vochtige lucht of oververhitting

Installatie van zonnecellen

We leggen alle zonnepanelen in even rijen op het substraat met de achterkant naar boven om de geleiders te solderen. Om te werken heb je een soldeerbout en soldeer nodig. Soldeerplaatsen moeten eerst worden behandeld met een speciaal potlood. Om te beginnen kun je op twee elementen oefenen door ze in serie te verbinden. Ook opeenvolgend, in een ketting, verbinden we alle elementen op het substraat, het resultaat zou een "slang" moeten zijn.

We stellen elk element strikt in op de markup en zorgen ervoor dat de geleiders van aangrenzende elementen elkaar kruisen op de soldeerplaatsen

Nadat je alle elementen hebt verbonden, draai je ze voorzichtig met de voorkant naar boven. Als er veel modules zijn, zul je helpers moeten uitnodigen, omdat het vrij moeilijk is om gesoldeerde elementen te draaien zonder ze te beschadigen. Maar daarvoor smeren we de modules in met lijm om ze stevig op het paneel te bevestigen. Het is beter om siliconenkit als lijm te gebruiken en deze moet op één punt strikt in het midden van het element worden aangebracht en niet langs de randen. Dit is nodig om de platen te beschermen tegen schade als er een lichte vervorming van de basis optreedt. Een multiplexplaat kan buigen of opzwellen als gevolg van veranderingen in vochtigheid en stabiel verlijmde elementen zullen eenvoudig barsten en falen.

Nadat u de modules op het substraat hebt bevestigd, kunt u het paneel proefdraaien en de functionaliteit controleren. Vervolgens plaatsen we de basis in het reeds voltooide frame en bevestigen deze langs de randen met schroeven. Om te voorkomen dat de batterij via het zonnepaneel ontlaadt, installeren we een blokkerende diode op het paneel en bevestigen deze met afdichtmiddel.

Om de kettingen te verbinden, kunt u een koperdraad of kabelmantel gebruiken, die elk element aan beide zijden bevestigt en vervolgens met afdichtmiddel wordt bevestigd

Proeftesten helpen bij het maken van voorlopige berekeningen. In dit geval bleken ze waar te zijn - in de zon zonder belasting produceert de batterij 18,88 V

Bovenop de geïnstalleerde elementen bedekken we met een beschermend scherm van plexiglas. Voordat we het bevestigen, controleren we opnieuw de werking van de constructie. Overigens kunnen modules gedurende het gehele installatie- en soldeerproces in groepen van meerdere stuks getest worden. We zorgen ervoor dat de kit volledig is uitgedroogd, omdat de verdamping het plexiglas kan bedekken met een ondoorzichtige film. We rusten de uitgangsdraad uit met een twee-pins connector zodat u de controller in de toekomst kunt gebruiken.

Eén paneel is gemonteerd en volledig klaar voor gebruik. Alle apparatuur, inclusief items die op internet zijn gekocht, kost $ 105

Fotovoltaïsche systemen van een woonhuis

Elektrische energievoorzieningssystemen voor woningen die gebruik maken van zonnecellen, kunnen worden onderverdeeld in 3 typen:

• autonoom;
• hybride;
• batterij-vrij.

Als het huis is aangesloten op het centrale elektriciteitsnet, is een gemengd systeem de beste optie: overdag wordt het voedsel geleverd door zonnepanelen en 's nachts - door batterijen. Het centrale netwerk is in dit geval een reserve. Wanneer het niet mogelijk is om op de centrale voeding aan te sluiten, wordt deze vervangen door brandstofgeneratoren - benzine of diesel.

De controller is nodig om kortsluiting te voorkomen op het moment van maximale belasting, de batterij - voor energieopslag, omvormer - voor distributie en levering aan de consument

Bij het kiezen van de meest succesvolle optie moet u rekening houden met het tijdstip van de dag waarop het maximale energieverbruik optreedt. In particuliere woningen valt de piekperiode 's avonds, wanneer de zon al is ondergegaan, dus het zou logisch zijn om ofwel een aansluiting op een gemeenschappelijk netwerk of het extra gebruik van generatoren te gebruiken, aangezien zonne-energie overdag wordt geleverd.

In fotovoltaïsche voedingssystemen worden netwerken met zowel gelijkstroom als wisselstroom gebruikt, en de tweede optie is geschikt voor het plaatsen van apparaten op een afstand van meer dan 15 m

Voor zomerbewoners, wiens bedrijfsmodus vaak samenvalt met daglichturen, is een zonne-energiebesparingssysteem geschikt, dat samen met zonsopgang begint te werken en 's avonds eindigt.