Как сами да си направите слънчева батерия: инструкция стъпка по стъпка

Желанието да направим енергийната система на частна къща по-ефективна, икономична и чиста от екологична гледна точка ни кара да търсим нови източници на енергия. Един от методите за модернизация е инсталирането на слънчеви панели, способни да преобразуват енергията на слънцето в електрически ток. Има чудесна алтернатива на скъпото оборудване - соларна батерия, направена сама, която ще ви позволи да пестите пари всеки месец от семейния бюджет. Ще поговорим за това как да изградим такова нещо днес. Определете всички клопки и ви кажа как да ги заобиколите.

За обща информация относно дизайнерските характеристики на слънчевите панели вижте видеото:

Разработване на проект за слънчева енергия

Проектирането е необходимо за по-успешно поставяне на панели на покрива на къщата. Колкото повече слънчева светлина удря повърхността на батериите и колкото по-голяма е тяхната интензивност, толкова повече енергия ще произвеждат. За монтаж е необходима южната страна на покрива. В идеалния случай лъчите трябва да падат под ъгъл от 90 градуса, така че трябва да определите в коя позиция работата на модулите ще бъде по-полезна.

Факт е, че домашната слънчева батерия, за разлика от заводската, няма специални сензори за движение и главини. За да промените ъгъла на наклон, е възможно да се изработи механизъм за ръчно управление. Това ще ви позволи да инсталирате модулите почти вертикално през зимата, когато слънцето е ниско над хоризонта, и да ги спускате през лятото, когато слънцестоенето достигне своя връх. Вертикалното разположение на зимата има и защитна функция: предотвратява натрупването на сняг и лед върху панелите, което удължава живота на модулите.

Енергийната ефективност на модулния дизайн може да се увеличи, ако създадете прост механизъм за управление, който ви позволява да променяте ъгъла на наклона на батерията в зависимост от годината и дори времето на деня

Може да се наложи да укрепите покривната конструкция преди да инсталирате батериите, тъй като комплект от няколко панела има доста голяма маса. Необходимо е да се изчисли натоварването на покрива, като се вземе предвид тежестта не само на слънчеви панели, но и на снежния слой. Теглото на системата до голяма степен зависи от използваните материали при нейното производство.

Броят на панелите и техният размер се изчисляват въз основа на необходимата мощност. Например, 1 m² на модул произвежда приблизително 120 вата, това не е достатъчно дори за пълно осветление на жилищни помещения. Приблизително 1 kW енергия с 10 m² панели ще позволи работата на осветителни тела, телевизор и компютър. Съответно слънчевата структура от 20 м² ще осигури нуждите на семейство от 3 души.Приблизително при такива размери трябва да се брои, ако частната къща е предназначена за постоянно пребиваване.

Производството на слънчева батерия не завършва непременно с първоначалния монтаж, в бъдеще е възможно да се увеличат елементите, като по този начин се повишава ефективността на оборудването

Опции за модул за самостоятелно сглобяване

Основната цел на слънчевия панел е да генерира енергия от слънчевата светлина и да я преобразува в електрическа енергия. Полученият електрически ток представлява поток от свободни електрони, освободени от светлинни вълни. За самостоятелно сглобяване моно- и поликристалните конвертори са най-добрият вариант, тъй като аналозите от друг тип - аморфни - намаляват мощността си с 20-40% през първите две години.

Стандартните монокристални елементи са 3 х 6 инча и имат доста крехка структура, така че трябва да работите с тях изключително внимателно и точно

Различните видове силиконови вафли имат своите плюсове и минуси. Например, поликристалните модули се различават с доста ниска ефективност - до 9%, докато ефективността на монокристалните плочи достига 13%. Първите запазват индикаторите за мощност дори при облачно време, но служат средно 10 години, втората мощност рязко пада в облачни дни, но функционират перфектно за 25 години.

Домашното устройство трябва да е функционално и надеждно, така че някои от частите са най-добре закупени готови. Преди да направите слънчева батерия по индивидуален проект, погледнете уебсайта на eBay, където можете да намерите огромен избор от модули с малки дефекти. Леките повреди не влияят на качеството на работата, но значително намаляват разходите на панелите. Да предположим, че едноклетъчният модул за слънчеви клетки, разположен на дъска от фибростъкло, струва малко повече от 15 долара, а поликристален комплект от 72 броя струва около 90 долара.

Най-добрият завършен вариант за соларна клетка е панел с проводници, които изискват само серийна връзка. Модулите без проводници са по-евтини, но увеличават времето за сглобяване на батерията с няколко пъти

Слънчеви инструкции

Има много опции за самостоятелно сглобяване на слънчеви панели. Технологията зависи от броя на закупените предварително слънчеви клетки и допълнителни материали, необходими за производството на корпуса. Важно е да запомните: колкото по-голяма е общата площ на панелите, толкова по-мощно е оборудването, но в същото време теглото на конструкцията расте. В една батерия се препоръчва използването на едни и същи модули, тъй като текущата еквивалентност се приравнява на стойностите на по-малкия от елементите.

Сглобяване на модулна рамка

Дизайнът на модулите, както и техните размери, могат да бъдат произволни, така че вместо цифри, трябва да се съсредоточите върху снимката и да изберете всяка отделна опция, подходяща за конкретни изчисления.

Най-евтините соларни клетки са панели без проводници. За да ги направите готови за сглобяване на батерията, първо трябва да спойкате проводниците и това е дълъг и старателен процес

За да направите случая, вътре в който ще бъдат фиксирани соларните клетки, е необходимо да се подготви следният материал и инструмент:

• шперплат листове с избрания размер;
• ниски релси за страни;
• универсално или дърво лепило;
• ъгли и самонарезни винтове за закрепване;
• пробивна машина;
• дъски от гипсокартон;
• парчета от плексиглас;
• боя.

Взимаме парче шперплат, което ще играе ролята на основата, и лепим ниски страни по периметъра. Ламелите по краищата на листа не трябва да блокират слънчевите клетки, така че се уверете, че височината им не надвишава ¾ инча. За надеждност всяка залепена шина е допълнително завинтена с винтове, а ъглите могат да бъдат закрепени с метални ъгли.

Дървена рамка е най-достъпният вариант за поставяне на слънчеви клетки. Може да бъде заменен с рамка от алуминиев ъгъл или с закупен комплект рамка + стъкло

За вентилация пробийте дупки в долната част на тялото и по страни. В капака не трябва да има отвори, тъй като това заплашва влагата. Закрепването на елементите ще бъде направено върху листове от фиброкартон, които могат да бъдат заменени с всякакъв подобен материал, основното условие е той да не води електрически ток.

Трябва да се пробият малки вентилационни отвори по цялата площ на основата, включително страните и средната релса. Това ще ви позволи да регулирате нивото на влага и налягане вътре в рамката

Изрязваме капака от плексиглас, като го настройваме на размерите на кутията. Редовното стъкло е твърде крехко, за да се побере на покрива. За да предпазим дървените части, използваме специална импрегнация или боя, която трябва да се използва за обработка на рамката и основата от всички страни. Не е лошо, ако сянката на боята на рамката ще бъде комбинирана с цвета на покрива.

Боядисването изпълнява не толкова естетическа функция, колкото защитна. Всяка част трябва да бъде покрита с най-малко 2-3 слоя боя, така че впоследствие дървата да не се изкривят от влажен въздух или прегряване

Монтаж на слънчеви клетки

Поставяме всички слънчеви модули в равномерни редове на основата с обратната страна нагоре, за да спойкам проводниците. За да работите, имате нужда от поялник и спойка. Местата на запояване първо трябва да бъдат обработени със специален молив. Като за начало можете да практикувате върху два елемента, като ги свързвате последователно. Също така последователно във верига свързваме всички елементи на основата, резултатът трябва да бъде „змия“.

Поставяме всеки елемент строго според маркировката и се уверяваме, че проводниците на съседните елементи се пресичат на местата на запояване

След като свържете всички елементи, леко ги завъртете с лицето нагоре. Ако има много модули, ще трябва да поканите помощници, тъй като е доста трудно да завъртите запоени елементи, без да ги повредите. Но преди това намазваме модулите с лепило, за да ги фиксираме здраво върху панела. По-добре е да използвате силиконов уплътнител като лепило и той трябва да се прилага строго в центъра на елемента, в един момент, а не по краищата. Това е необходимо, за да се предпазят плочите от повреда, ако се появи лека деформация на основата. Листът от шперплат може да се огъне или надуе поради промени във влажността, а стабилно свързаните елементи просто ще се напукат и ще се провалят.

Като фиксирате модулите на субстрата, можете да тествате стартирането на панела и да проверите функционалността. След това поставяме основата в вече готовата рамка и я фиксираме по краищата с винтове. За да предотвратим разреждането на батерията през слънчевия панел, монтираме блокиращ диод на панела, като го фиксираме с уплътнител.

За да свържете веригите, можете да използвате медна жица или кабелна обвивка, които фиксират всеки елемент от двете страни и след това се фиксират с уплътнител

Пробното тестване помага да се направят предварителни изчисления. В този случай те се оказаха верни - на слънце без натоварване батерията произвежда 18,88 V

Отгоре на инсталираните елементи покриваме със защитен екран от плексиглас. Преди да го коригираме, отново проверяваме оперативността на структурата. Между другото, можете да тествате модулите по време на целия процес на инсталиране и запояване, на групи от няколко парчета. Ние се уверяваме, че уплътнителят е напълно изсъхнал, тъй като парата му може да покрие плексигласа с непрозрачен филм. Ние оборудваме изходния проводник с двуконечен конектор, така че да можете да използвате контролера в бъдеще.

Единият панел е сглобен и напълно готов за работа. Цялото оборудване, включително предметите, закупени в Интернет, струва 105 долара

Фотоволтаични системи на частна къща

Електрическите системи за домашно захранване, използващи слънчеви клетки, могат да бъдат разделени на 3 вида:

• автономна;
• хибрид;
• батерия без.

Ако къщата е свързана към централната мрежа, тогава смесената система би била най-добрият вариант: през деня храната се доставя от слънчеви панели, а през нощта - от батерии. Централната мрежа в този случай е резерв. Когато не е възможно да се свърже към централното захранване, той се заменя с горивни генератори - бензинови или дизелови.

Контролерът е необходим за предотвратяване на късо съединение по време на максимално натоварване, батерията - за съхранение на енергия, инвертор - за разпределение и доставка на потребителя

Когато избирате най-успешния вариант, трябва да вземете предвид времето на деня, в което настъпва максималната консумация на енергия. В частните домове пиковият период пада вечер, когато слънцето вече е залегнало, така че би било логично да се използва или връзка към обща мрежа или допълнително използване на генератори, тъй като слънчевата енергия се доставя през деня.

В системите за фотоволтаично захранване се използват мрежи с постоянен и променлив ток, а вторият вариант е подходящ за поставяне на устройства на разстояние повече от 15 m

За летните жители, чийто работен режим често съвпада с дневната светлина, е подходяща слънчева енергоспестяваща система, която започва да функционира заедно с изгрев и завършва вечер.