Výroba solárních baterií: technologie a zařízení. DIY solární panely DIY solární panely z improvizovaných

Získávání elektřiny z alternativních zdrojů energie je velmi nákladné. Například využití solární energie při nákupu hotového zařízení bude muset vynaložit značné množství peněz. Ale v dnešní době je možné sestavit solární panely vlastníma rukama pro letní sídlo nebo soukromý dům z hotových fotovoltaických článků nebo jiných improvizovaných materiálů. A než začnete kupovat potřebné komponenty a navrhovat strukturu, musíte pochopit, co je solární baterie a jak funguje.

Solární baterie: co to je a jak to funguje

Lidé, kteří stojí před tímto úkolem poprvé, mají okamžitě otázky: „Jak sbírat solární baterie? nebo "Jak vyrobit solární baterii?". Ale po prostudování zařízení a principu jeho fungování problémy s realizací tohoto projektu samy zmizí. Koneckonců, design a princip fungování jsou jednoduché a neměly by způsobit potíže při vytváření zdroje energie doma.

Solární baterie (SB)- Jedná se o fotoelektrické měniče energie vyzařované sluncem na elektrickou energii, které jsou spojeny ve formě pole prvků a uzavřeny v ochranné konstrukci. Převodníky- křemíkové polovodičové prvky pro výrobu stejnosměrný proud. Vyrábějí se ve třech typech:

• monokrystalické;
• polykrystalický;
• Amorfní (tenký film).

Princip činnosti zařízení je založen na fotoelektrickém jevu. Sluneční světlo dopadající na fotočlánky vyřazuje volné elektrony z posledních drah každého atomu křemíkového plátku. Pohyb velkého množství volných elektronů mezi elektrodami baterie generuje stejnosměrný proud. Dále se přeměňuje na střídavý proud pro elektrifikaci domu.

Výběr fotobuněk

Před začátkem projekční práce Chcete-li vytvořit panel doma, musíte si vybrat jeden ze tří typů měničů solární energie. Chcete-li vybrat vhodné prvky, musíte znát jejich technické vlastnosti:

• Monokrystalický. Účinnost těchto desek je 12–14 %. Jsou však citlivé na množství pronikajícího světla. Mírná oblačnost výrazně snižuje množství vyrobené elektřiny. Životnost až 30 let.
• Polykrystalický. Tyto prvky jsou schopny produkovat účinnost 7–9 %. Nejsou však ovlivněny kvalitou osvětlení a jsou schopny dodávat stejné množství proudu v zatažené nebo dokonce zatažené obloze. Doba provozu - 20 let.
• amorfní. Vyrobeno z pružného silikonu. Mají účinnost asi 10 %. Množství vyrobené elektřiny se vlivem kvality počasí nesnižuje. Ale drahá a složitá výroba ztěžuje jejich získání.

Pro výrobu samotných SB si můžete zakoupit převodníky typu B (druhá třída). Patří sem články s malými vadami, i když vyměníte některé komponenty, náklady na baterie budou 2-3krát nižší než tržní cena, díky tomu ušetříte peníze.

Zajistit soukromý dům elektřinou z alternativní zdroj energie nejlépe vyhovovaly prvním dvěma typům talířů.

Výběr místa a design

Baterie se nejlépe umisťují podle zásady: čím vyšší, tím lepší. Skvělým místem by byla střecha domu, nezastíní ji stromy nebo jiné budovy. Pokud struktura stropů neumožňuje unést hmotnost instalace, mělo by být místo vybráno v oblasti chaty, která nejvíce vnímá sluneční záření.

Sestavené panely musí být umístěny pod takovým úhlem, aby sluneční paprsky dopadaly na křemíkové prvky co nejkolmo. Ideální varianta bude možnost korekce celé instalace ve směru za sluncem.

Vyrobte si baterii vlastníma rukama

Dům nebo chatu nebudete moci zajistit elektřinou na 220 V ze solární baterie, protože. velikost takové baterie bude obrovská. Jedna deska generuje elektřina s napětím 0,5 V. Nejlepší variantou je SB se jmenovitým napětím 18 V. Na základě toho se vypočítá potřebný počet fotobuněk pro zařízení.

Montáž rámu

V první řadě domácí solární baterie potřebuje ochranný rám (pouzdro). Může být vyroben z hliníkových rohů 30x30 mm nebo z dřevěných tyčí doma. Při použití kovového profilu na jedné z polic se zkosení odstraní pilníkem pod úhlem 45 stupňů a druhá police se odřízne pod stejným úhlem. Rámové díly nařezané na požadované rozměry s opracovanými konci se stočí pomocí čtverců ze stejného materiálu. Na hotový rám je na silikonu nalepeno ochranné sklo.

Pájení desek

Při pájení prvků doma musíte vědět, že pro zvýšení napětí je nutné zapojit do série a zvýšit proudovou sílu - paralelně. Pazourek se položí na sklo a na každé straně mezi nimi zůstane mezera 5 mm. Tato mezera je nezbytná pro kompenzaci možné tepelné roztažnosti prvků během ohřevu. Převodníky mají dvě stopy: na jedné straně "plus", na druhé straně - "mínus". Všechny části jsou zapojeny do série v jediném obvodu. Poté jsou vodiče z posledních součástí obvodu vyvedeny na společnou sběrnici.

Aby se zabránilo samovybíjení zařízení v noci nebo zataženo, odborníci doporučují nainstalovat Schottkyho diodu 31DQ03 nebo ekvivalent na kontakt ze „středního“ bodu.

Po dokončení pájecích prací s multimetrem musíte zkontrolovat výstupní napětí, které by mělo být 18-19 V, aby plně poskytlo soukromému domu elektřinu.

Montáž panelu

Pájené měniče se umístí do hotového pouzdra, poté se do středu každého silikonového prvku nanese silikon a horní část se pokryje substrátem z dřevovláknité desky, aby se zafixovaly. Poté se konstrukce uzavře víkem a všechny spoje se utěsní tmelem nebo silikonem. Hotový panel se namontuje na držák nebo rám.

Solární panely z improvizovaných materiálů

Kromě montáže SB ze zakoupených fotobuněk je lze sestavit z improvizovaných materiálů, které má každý radioamatér: tranzistory, diody a fólie.

tranzistorová baterie

Pro tyto účely jsou nejvhodnější tranzistory typu KT nebo P. Uvnitř je poměrně velký křemíkový polovodičový prvek nezbytný pro výrobu elektrické energie. Po vyzvednutí požadovaného počtu rádiových komponentů je nutné z nich odříznout kovový kryt. Chcete-li to provést, musíte jej upnout do tesáku a opatrně odříznout horní část pilkou na kov. Uvnitř můžete vidět desku, která bude sloužit jako fotobuňka.

Tranzistor pro baterii s upilovaným uzávěrem

Všechny tyto části mají tři kontakty: základnu, emitor a kolektor. Při montáži SB je potřeba zvolit kolektorový přechod kvůli největšímu rozdílu potenciálů.

Montáž se provádí na ploché rovině z jakéhokoli dielektrického materiálu. Musíte pájet tranzistory v samostatných sériových řetězcích a tyto řetězce jsou zase zapojeny paralelně.

Výpočet hotového zdroje proudu lze provést z charakteristik rádiových komponent. Jeden tranzistor vytváří napětí 0,35 V a zkratový proud 0,25 μA.

Diodová baterie

Solární baterie z diod D223B se skutečně může stát zdrojem elektrického proudu. Tyto diody mají nejvyšší napětí a jsou vyrobeny ve skleněném pouzdře potaženém barvou. Výstupní napětí dokončený produkt lze z výpočtu určit, že jedna dioda na slunci generuje 350 mV.

1. Požadovaný počet rádiových součástek vložíme do nádoby a naplníme acetonem nebo jiným rozpouštědlem a necháme několik hodin působit.
2. Poté musíte vzít desku správné velikosti z nekovového materiálu a označit ji pro pájení součástí napájecího zdroje.
3. Po navlhčení lze barvu snadno seškrábnout.
4. Vyzbrojeni multimetrem, na slunci nebo pod žárovkou, určíme kladný kontakt a ohneme ho. Diody jsou pájeny vertikálně, protože v této poloze krystal generuje elektřinu nejlépe ze sluneční energie. Na výstupu tedy dostaneme maximální napětí, které solární baterie vygeneruje.

Kromě dvou výše popsaných způsobů lze zdroj sestavit z fólie. Domácí solární baterie, vyrobená podle pokyny krok za krokem, popsaný níže, bude schopen vyrábět elektřinu, i když s velmi nízkým výkonem:

1. Pro domácí výrobu budete potřebovat měděnou fólii o ploše 45 metrů čtverečních. viz Odříznutý kus se zpracuje v mýdlovém roztoku, aby se odstranil tuk z povrchu. Je také vhodné si umýt ruce, abyste nezanechali mastné skvrny.
2. Z roviny řezu je nutné smirkem odstranit ochranný oxidový film a jakýkoli jiný druh koroze.
3. Na hořák elektrického sporáku o výkonu minimálně 1,1 kW se položí list fólie a zahřívá se, dokud se nevytvoří červenooranžové skvrny. Při dalším zahřívání se vzniklé oxidy přeměňují na oxid mědi. Svědčí o tom černá barva povrchu kusu.
4. Po vytvoření oxidu se musí v zahřívání pokračovat po dobu 30 minut, aby se vytvořil oxidový film dostatečné tloušťky.
5. Proces smažení se zastaví a plech vychladne spolu s troubou. Při pomalém ochlazování se měď a oxid ochlazují různými rychlostmi, což usnadňuje jejich odlupování.
6. Pod tekoucí voda zbytky oxidů jsou odstraněny. V tomto případě je nemožné ohýbat plech a mechanicky odtrhávat malé kousky, aby nedošlo k poškození tenké vrstvy oxidu.
7. Druhý list je řezán podle velikosti prvního.
8. V plastové láhvi o objemu 2–5 litrů s uříznutým hrdlem by měly být umístěny dva kusy fólie. Zajistěte je krokosvorkami. Je třeba je umístit tak, aby se nespojily.
9. Záporný pól je připojen ke zpracovávanému kusu a kladný pól je připojen k druhému.
10. Solný roztok se nalije do nádoby. Její hladina by měla být 2,5 cm pod horním okrajem elektrod Pro přípravu směsi se rozpustí 2–4 polévkové lžíce soli (podle objemu láhve). malé množství voda.

Všechny solární panely nejsou vhodné pro zásobování letního domu nebo soukromého domu elektřinou kvůli jejich nízkému výkonu. Mohou ale sloužit jako zdroj energie pro rádia nebo nabíjet drobné elektrospotřebiče.

Související videa

Jak vyrobit solární baterii doma, foto výroba krok za krokem solární panel.

Solární baterii si můžete vyrobit sami a vyjde vás to levněji než nákup hotové.

Obvykle se solární baterie používá k nabíjení baterií na 12 V, aby bylo zajištěno plné nabití, budete muset sestavit solární panel, který bude generovat asi 17 - 18 V bez zátěže za slunečného počasí.

Solární články se prodávají v sadách, nejčastěji se můžete setkat se sadami 36 a 72 (+ 2 náhradní) prvků o velikosti 152 x 76 mm. Je potřeba změřit jeden panel multimetrem a určit jeho přesnou charakteristiku, kolik to vydá na slunci, pak vypočítat, kolik panelů umístit a zapojit do série za sebou.

Například jedna zásuvka vydá 4,5 V, k získání 18V potřebujeme 4 zásuvky za sebou. Podle počtu řad můžete dosáhnout požadovaného výkonu, který panel vydá. Panel s 36 články vydá asi 50W a 3,5A.

Sada se solárními články dále obsahuje tužku s tavidlem, plochý drát (vodivá sběrnice), propojovací drát.

V závislosti na tom, kolik solárních článků bude umístěno, musíte vypočítat velikost budoucího panelu.

Pro výrobu bateriového pouzdra můžete použít hliníkový roh 25 x 25 nebo podobný a dřevěné lamely.

Průhledný horní kryt může být vyroben z vysoce průhledného skla nebo plexiskla. zadní stěna lze vyrobit z překližky.

Potřebujeme také:

• Schottkyho dioda.
• Terminály.
• Měděné dráty.
• Páska je průhledná.
• Silikonový tmel.
• Akrylový lak.
• Samořezné šrouby.

Výroba solárního panelu doma.

Solární články rozložíme na sklo dráhami sběračů proudu nahoru, dočasně je připevníme lepicí páskou ke sklu. Stužkový drát odstřihneme na velikost o něco větší, než je šířka plátů.

Pájecí body zakryjeme tavidlem a dráty připájíme k destičkám. Na přední strana panely umístěny proudové dráhy plus, na zadní straně mínus.

V řadě zapojíme desky do série, samotné řady jsou již paralelní, krajní panely vyvedeme na společnou sběrnici.

Pájíme závěry, na výstupu na kladný pól připájeme Schottkyho diodu sériově, abychom předešli vybíjení baterie v noci, kdy se solární panel sám stává spotřebitelem energie.

Příprava hliníkového rámu vnitřní část lepit rámy gumový kompresor. Do rámu vložíme sklo s panely.

Aby sklo neprasklo na slunci při roztahování, je nutné počítat s mezerou mezi sklem a rámem po obvodu asi 5 mm. Aby se při dešti nedostala voda pod sklo, zpracujeme spáry mezi sklem a rámem tmelem. Okraje panelů také přilepíme tmelem na sklo, celou zadní stranu otevřeme akrylovým lakem.

jsou fotovoltaické konvertory (solární moduly), které přeměňují energii slunečního záření na elektřinu. Aby bylo možné používat domácí spotřebiče na úkor solární baterie v domě, mělo by být mnoho takových modulů.

Energie vyrobená jedním modulem nestačí k pokrytí energetických potřeb. Fotovoltaické měniče jsou propojeny jedním sériovým obvodem.

Části, které tvoří solární baterii:

1. solární moduly sloučeny do rámečků V jednom rámečku je sloučeno od jednotek až po několik desítek fotovoltaických článků. K zajištění elektřiny do celého domu budete potřebovat několik panelů s prvky.
2. . Slouží k akumulaci přijaté energie, kterou lze následně využít v noci.
3. Ovladač. Sleduje nabíjení a vybíjení baterie.
4. . Převádí stejnosměrný proud přijímaný ze solárních modulů na střídavý proud.

Solární modul (nebo fotovoltaický článek) založené na principu p-n křižovatka a ve své struktuře je velmi podobný tranzistoru. Pokud odříznete klobouk tranzistoru a nasměrujete sluneční paprsky na povrch, pak může zařízení, které je k němu připojeno, určit slabý elektrický proud. Solární modul funguje na stejném principu, jen přechodová plocha solárního článku je mnohem větší.

Stejně jako mnoho typů tranzistorů jsou solární články vyrobeny z krystalického křemíku.

Podle výrobní technologie a materiálů existují tři typy modulů:

1. Monokrystalický. Vyrobeno ve formě válcových silikonových ingotů. Předností prvků je vysoký výkon, skladnost a nejdelší životnost.
2. Tenký film. Vrstvy fotoelektrického měniče jsou naneseny na tenkém substrátu. Účinnost tenkovrstvých modulů je relativně nízká (7-13 %).
3. Polykrystalický. Roztavený křemík se nalije do čtvercové formy, poté se vychladlý materiál rozřeže na čtvercové pláty. Navenek se liší od monokrystalických modulů tím, že okraje rohů polykrystalických desek nejsou odříznuty.

Baterie. Olověné baterie se nejvíce používají v solárních panelech. Standardní baterie má napětí 12 voltů, bateriové sady jsou sestaveny pro získání vyššího napětí. Můžete tedy sestavit blok s napětím 24 a 48 voltů.

Solární regulátor nabíjení. Regulátor nabíjení funguje jako regulátor napětí v autě. V zásadě 12 voltů vydává napětí 15 až 20 voltů a bez ovladače se mohou poškodit přetížením. Když je baterie nabitá na 100 %, regulátor vypne moduly a chrání baterii před varem.

střídač. Solární moduly generují stejnosměrný proud, zatímco domácí spotřebiče a spotřebiče vyžadují střídavý proud a napětí 220 voltů. Střídače jsou určeny k přeměně stejnosměrného proudu na střídavý proud.

Výběr komponentů pro výrobu

Chcete-li snížit náklady na solární stanici, musíte si ji zkusit sestavit sami. Chcete-li to provést, budete si muset zakoupit potřebné komponenty, některé prvky lze vyrobit sami.

Nezávisle bude možné sbírat:

• rámy s fotoelektrickými měniči;
• regulátor nabíjení;
• střídač napětí;

Největší náklady budou spojeny s pořízením samotných solárních článků. Díly lze objednat z Číny nebo na eBay, tato možnost bude stát méně.

Je rozumné nakupovat provozuschopné měniče s poškozením a závadami - výrobce je prostě odmítá, ale jsou docela použitelné. Nemůžete kupovat prvky různých velikostí a výkonu - maximální proud solární baterie bude omezen proudem nejmenšího prvku.

K výrobě rámu se solárními články budete potřebovat:

• hliníkový profil;
• solární články (obvykle 36 kusů na jeden rám);
• pájka a tavidlo;
• vrtat;
• spojovací materiál dělal;
• silikonový tmel;
• měděná sběrnice;
• list průhledného materiálu (plexisklo, polykarbonát, plexisklo);
• list překližky nebo textolitu (plexisklo);
• Schottkyho diody;

Sestavit si měnič svépomocí má smysl pouze s nízkou spotřebou energie. Jednoduchý regulátor nabíjení není tak drahý, takže ne zvláštní význam trávit čas výrobou zařízení.

DIY výrobní technologie

K sestavení solárních panelů budete potřebovat:

1. Navrhněte rám (pouzdro).
2. Připájejte všechny solární články v paralelním obvodu.
3. Upevněte solární články k rámu.
4. Udělejte kryt vzduchotěsný – přímý kontakt s atmosférickými srážkami na fotovoltaických článcích je nepřípustný.
5. Umístěte baterii v oblasti s nejvyšším množstvím slunečního záření.

Pro uspokojení energetických potřeb soukromého domu nebude jeden solární panel (rám) stačit. Na základě praxe, od jedn metr čtvereční solární panel může získat výkon 120 W. Pro běžné energetické zásobování obytného domu to bude trvat asi 20 metrů čtverečních. m. plocha solárních článků.

Nejčastěji jsou baterie umístěny na střeše domu na slunné straně.

Montáž pouzdra

Korpus lze sestavit z překližkového plechu a lamel, nebo z hliníkových rohů a plechu a plexiskla (textolit). Je nutné rozhodnout, kolik prvků bude umístěno v rámu. Je třeba mít na paměti, že mezi prvky je vyžadována mezera 3-5 mm a velikost rámu se vypočítá s ohledem na tyto vzdálenosti. Vzdálenost je nutná, aby se desky při tepelné roztažnosti vzájemně nedotýkaly.

Sestavení konstrukce z hliníkový profil a plexi:

• obdélníkový rám je vyroben z hliníkového rohu;
• V rozích hliníkového pouzdra jsou vyvrtány otvory pro upevňovací prvky;
• silikonový tmel se nanáší na vnitřní stranu profilu karoserie po celém obvodu;
• do rámu je instalována deska plexiskla (textolit) a pevně přitlačena k rámu;
• v rozích pouzdra jsou pomocí šroubů umístěny upevňovací rohy, které bezpečně upevní list průhledného materiálu v pouzdru;
• tmel se nechá důkladně zaschnout;

Všechno, tělo je připraveno. Před umístěním solárních článků do pouzdra je nutné důkladně otřít povrch od nečistot a prachu.

Připojení fotobuňky

Při manipulaci s fotoelektronickými prvky je třeba pamatovat na to, že jsou velmi křehké a vyžadují opatrné zacházení. Před připojením destiček do sériového řetězce se nejprve pečlivě, ale šetrně otřou - destičky musí být dokonale čisté.

Pokud byly fotobuňky zakoupeny již s pájenými vodiči, zjednodušuje to proces připojení modulů. Ale před montáží je v tomto případě nutné zkontrolovat kvalitu hotového pájení, a pokud existují nesrovnalosti, odstranit je.

Na fotovoltaických deskách jsou kontakty na obou stranách - jedná se o kontakty různé polarity. Pokud ještě nejsou připájeny vodiče (sběrnice), musíte je nejprve připájet na kontakty destiček, a poté vzájemně propojit fotovoltaické články.

K pájení přípojnic k fotovoltaickým modulům potřebujete:

1. Změřte požadovanou délku pneumatiky a nakrájejte na kusy požadovaný počet proužků.
2. Otřete kontakty desek alkoholem.
3. Naneste tenkou vrstvu tavidla na kontakt po celé délce kontaktu na jedné straně.
4. Pneumatiku připevněte přesně po délce kontaktu a pomalu natáhněte nahřátou páječku po celé pájecí ploše.
5. Otočte desku a opakujte všechny operace pájení na druhé straně.

Páječku nemůžete silně přitlačit k desce, prvek může prasknout. Je také nutné zkontrolovat kvalitu pájení - na přední straně fotobuněk by neměly být žádné nerovnosti. Pokud hrboly a drsnost zůstanou, musíte znovu opatrně projít páječkou podél kontaktního švu. Je nutné použít páječku s nízkým výkonem.

Co je potřeba udělat pro správné a přesné připojení fotovoltaických článků:

1. Pokud nemáte zkušenosti s montáží prvků, doporučuje se použít označovací plochu, na kterou by měly být prvky umístěny (překližková deska).
2. Uspořádejte solární panely přesně podle označení. Při značení nezapomeňte ponechat mezi prvky vzdálenost 5 mm.
3. Při pájení kontaktů desek dbejte na polaritu. Fotočlánky musí být správně zapojeny do série, jinak baterie nebude správně fungovat.

Mechanická montáž panelů:

1. V případě proveďte označení pro desky.
2. Umístěte solární články do krytu a umístěte je na plexisklo. V rámu zafixujte silikonovým lepidlem na vyznačených místech. Nenanášejte mnoho lepidla, jen malou kapku do středu talíře. Lisujte opatrně, aby se desky nepoškodily.Je lepší posunout desky k sobě do pouzdra, bude to pro jednoho nepohodlné.
3. Spojte všechny vodiče na okrajích desek se společnými přípojnicemi.

Před utěsněním panelu musíte vyzkoušet kvalitu pájení. Konstrukce se opatrně vyjme blíže slunečnímu záření a změří se napětí na běžných pneumatikách. Mělo by být v očekávaných hodnotách.

Alternativně lze těsnění provést následovně:

1. Aplikujte kapky silikonový tmel mezi deskami a po okrajích pouzdra prsty jemně přitiskněte okraje fotobuněk k plexi. Je nutné, aby prvky ležely co nejblíže k průhledné základně.
2. Položte malou hmotnost na všechny okraje prvkůřekněme hlavy ze sady automobilového nářadí.
3. Nechte tmel dobře zaschnout., desky budou během této doby bezpečně upevněny.
4. Poté pečlivě namažte všechny spoje mezi deskami a okraji rámu. To znamená, že musíte namazat vše v pouzdře, kromě samotných desek. Je přijatelné, aby se tmel dostal na okraje zadní strany desek.

Konečná montáž solárního panelu

1. Nainstalujte konektor na stranu pouzdra, konektor spojte se Schottkyho.
2. Uzavřete vnější stranu desky ochrannou clonou z průhledného materiálu. V tomto případě plexisklo. Provedení musí být vzduchotěsné a zamezit pronikání vlhkosti do něj.
3. Přední strana (plexisklo) je žádoucí zpracovat, například lak (lak PLASTIK-71).

K čemu je Schottkyho dioda? Pokud světlo dopadá pouze na část solárního panelu a druhá část je ztmavená, prvky mohou selhat.

Diody pomáhají v takových případech zabránit strukturálnímu selhání. V tomto případě dochází ke ztrátě výkonu o 25 %, ale bez diod se nelze obejít - odvádějí proud, proud obchází fotobuňky. Pro minimalizaci úbytku napětí je nutné použít nízkoodporové polovodiče, např. Schottkyho diody.

Výhody a nevýhody solární baterie

Solární panely mají výhody i nevýhody. Pokud by použití fotoelektrických konvertorů mělo jen jedno plus, už by na tento způsob výroby elektřiny dávno přešel celý svět.

výhody:

1. Autonomie napájení, neexistuje žádná závislost na výpadcích proudu v centralizované energetické síti.
2. Žádný poplatek za předplatné za použití elektřiny.

Nevýhody:

1. Vysoká cena vybavení a prvky.
2. Závislost na slunečním záření.
3. Možnost poškození prvků solární baterie z důvodu nepříznivých povětrnostních podmínek (krupobití, bouře, orkán).

V jakých případech je vhodné použít instalaci na fotovoltaické články:

1. Pokud se objekt (dům nebo chata) nachází ve velké vzdálenosti od elektrického vedení. To může být venkovská chata ve venkovském vnitrozemí.
2. Při umístění objektu v jižní slunné oblasti.
3. Při kombinaci různé druhy energie. Například vytápění soukromého domu pomocí vytápění kamny a solární energie. Náklady na solární stanici s nízkým výkonem nebudou tak vysoké a lze je v tomto případě ekonomicky ospravedlnit.

Instalace

Baterii je nutné namontovat v místě maximálního osvětlení slunečním zářením. Panely lze namontovat na střechu domu, na pevný nebo otočný držák.

Přední strana solárního panelu by měla směřovat na jih nebo jihozápad pod úhlem 40 až 60 stupňů. Při instalaci berte v úvahu vnější faktory. Panelům by neměly překážet stromy a jiné předměty, neměly by se na ně dostat nečistoty.

1. Je lepší koupit fotobuňky s malými vadami. Jsou také zpracovatelné, jen nemají tak krásné vzhled. Nové prvky jsou velmi drahé, montáž solární baterie nebude ekonomicky opodstatněná. Pokud není žádný zvláštní spěch, je lepší objednat talíře na eBay, bude to stát ještě méně. Se zásilkou a Čínou musíte být opatrnější - existuje vysoká pravděpodobnost obdržení vadných dílů.
2. Fotobuňky je potřeba kupovat s malou rezervou, existuje vysoká pravděpodobnost jejich poruchy během instalace, zejména pokud neexistují žádné zkušenosti s montáží takových konstrukcí.
3. Pokud prvky ještě nejsou použity, měli byste je schovat na bezpečném místě, aby nedošlo k poškození křehkých částí. Talíře nemůžete skládat do velkých stohů - mohou prasknout.
4. Při první montáži by měla být vytvořena šablona, který označí umístění desek před montáží. To usnadňuje měření vzdálenosti mezi prvky před pájením.
5. Pájení je nutné pomocí nízkopříkonové páječky a při pájení v žádném případě nepoužívejte sílu.
6. Pro sestavení pouzdra je výhodnější použít hliníkové rohy, dřevěná konstrukce méně spolehlivé. Jako list na zadní straně prvků je lepší použít plexisklo nebo jiný podobný materiál a je spolehlivější než lakovaná překližka a vypadá esteticky.
7. Fotovoltaické panely by měly být umístěny v místech, kde bude sluneční záření maximum. během denních hodin.

Schéma napájení domu

Sériový napájecí řetězec soukromého domu na solární energii je následující:

1. Vícepanelové solární pole, které jsou umístěny na sklonu střechy domu, případně na konzole. V závislosti na spotřebě energie může být až 20 panelů nebo více. Baterie generuje stejnosměrný proud 12 voltů.
2. Ovladač nabíjení. Zařízení chrání baterie před předčasným vybitím a také omezuje napětí ve stejnosměrném obvodu. Regulátor tak chrání baterie před přetížením.
3. střídač napětí. Převádí stejnosměrný proud na střídavý, čímž umožňuje spotřebu elektrické energie domácími spotřebiči.
4. Baterie. Pro soukromé domy a chaty je instalováno několik baterií, které je zapojují do série. Slouží k ukládání energie. Energie baterií se využívá v noci, kdy solární články neprodukují proud.
5. elektroměr.

Poměrně často je v soukromých domech systém napájení doplněn záložním generátorem.

Obecně není tak obtížné sestavit solární baterii vlastníma rukama. Jsou zapotřebí pouze určité prostředky, trpělivost a přesnost.

Energetický potenciál slunečního záření je obrovský – jeho vliv lze odhadnout jen proto, že na planetě existuje násilný život, který vedl ke vzniku inteligentního člověka, který aktivně spotřebovává a zpracovává energii. Po miliardy let se část sluneční energie akumulovala v ložiscích odumřelých organismů (minerálů), které jsou v poměrně snadno dostupné formě pro těžbu a zpracování.

Ale znečištění životní prostředí a omezená zásoba útrob Země nutí lidstvo znovu se podívat na možnosti přímého využití energie slunečního světla.

K uspokojení současných potřeb lidstva v energetice by stačilo zaplnit relativně malou oblast v saharské poušti solárními elektrárnami. Vzhledem k tomu, že elektřina je nejvhodnější formou energie pro použití a zpracování, přímá přeměna slunečního světla na elektřinu pomocí solárních panelů z fotovoltaických článků.

Červené čtverce znázorňují plochu potřebnou pro umístění solárních elektráren, aby byly uspokojeny energetické potřeby Země, Evropy a Německa.

Princip činnosti fotobuněk

Fotočlánek je zařízení, které přeměňuje energii světelných fotonů na elektřinu. V současné době perspektivní technologie pro vytváření polovodičových fotoelektrických měničů na bázi vnitřní fotoelektrický jev. Při vnitřním fotoelektrickém jevu dochází vlivem záření k přerozdělení elektronů podle jejich energetického stavu v polovodičích.

Ilustrace a popis vnitřního fotoelektrického jevu

K přeměně světelné energie na elektřinu dochází v nehomogenních polovodičových strukturách. Heterogenita struktur vzniká dopingem, spojováním a změnou chemické složení polovodiče. Dochází tedy ke gradientu změny zakázaného pásu polovodiče vlivem záření, což vede ke vzniku elektromotorické síly.

Popis aplikace fotoelektrického jevu

Účinnost fotobuňky závisí na následujících faktorech:

• fotovodivost polovodičů;
• rozptyl a odraz promítaného světla;
• průchod části záření fotoelektrickým měničem bez konverze;
• rekombinace výsledných fotoelektronových párů;
• vnitřní odpor fotobuňky;
• další fyzikální a chemické vlastnosti.

Základní zákony fotoelektrického jevu

Radioamatéři vědí, že když vyříznete diodu nebo tranzistor a osvítíte polovodičový přechod, můžete získat malý potenciál na svorkách prvku. Tento efekt se často používá k vytváření vlastních fotosenzitivních senzorů nebo demonstračních pomůcek, ale tato metoda je nerentabilní pro přeměnu světla na energii ve velkém měřítku.

Je zřejmé, že vyrobit solární baterii doma „od nuly“ není možné z důvodu technologické náročnosti procesu, proto má pro běžného spotřebitele smysl vytvářet generátorové panely z hotových fotovoltaických článků s jeho vlastní ruce.

Hotové fotovoltaické články pro solární panely v ochranném přepravním obalu

Účinnost fotobuňky

Efektivní zakázané pásmo polovodičového přechodu závisí na vlnové délce (luminiscenční spektrum). V laboratorních a průmyslových fotočláncích se proto začaly používat kaskádové technologie, které umožňují separovat světlo do spekter a samostatně ozařovat fotoelektronické konvertory určené pro úzký rozsah světelných vln.

Tyto technologie zahrnují využití znalostí v různá průmyslová odvětví vědy s využitím komplexního výzkumu v laboratořích. Pro výrobu fotočlánků se používají křemíkové destičky s nečistotami různých chemických prvků a sloučenin. Ziskové vyhlídky na přeměnu sluneční energie na elektřinu umožnily rozvoj celého průmyslového odvětví, které je výkonově srovnatelné s výrobou rádiové elektroniky.

Výrobci fotobuněk se zabývají zlepšováním optických a elektrických vlastností fotobuněk povlakováním, vytvářením antireflexních povlaků a používáním vícestupňové struktury.

V současné době je průměrná účinnost průmyslové přeměny světla na elektřinu (účinnost) cca 14%, u nejlepších vzorků cca 25%. V laboratorních podmínkách bylo dosaženo účinnosti cca 45 %.

Vznik generující baterie

Princip fungování solárních panelů je připojení fotobuněk do jedné struktury, která vyrábí elektřinu, která se akumuluje v bateriích, s následným zpracováním na elektřinu průmyslového napětí a frekvence.

Fotočlánky, stejně jako jiné baterie, při sériovém zapojení dávají větší napětí a při paralelním zapojení se zvyšuje výstupní proud a snižuje se celkový vnitřní odpor baterie.

Tento princip formování solární baterie je škálovatelný, to znamená, že je použitelný jak pro spojování jednotlivých fotobuněk, tak pro spojování již sestavených sestav do jednoho panelu.

Vzhledem k tomu, že rozměry polovodičových přechodů se měří v mikronech, výrobci kombinují fotoelektronické měniče do hotových fotočlánků, které mají výstupní charakteristiky (napětí, proud, výkon) a jsou vhodné pro další kombinaci v baterii.

Než si vyrobíte solární panel vlastníma rukama, musíte znát očekávaný výstupní výkon, který se vypočítává z nabíjecího proudu baterií, které jsou připojeny k měničům pro generování síťového napětí. Při znalosti maximálního nabíjecího proudu dostupných baterií je tedy možné vypočítat počet a plochu požadovaných fotočlánků pro solární baterii s přihlédnutím k jejich účinnosti.

Příslušenství pro solární baterie

Jak je patrné z obrázku níže, světovými lídry ve výrobě fotovoltaických článků pro solární baterie různých kapacit jsou Čína a Německo. Ve většině případů proto velcí výrobci solárních elektráren a jednotliví uživatelé zadávají objednávky přes internet a nakupují čínské fotovoltaické články k montáži generátorových panelů.

Dynamika růstu výroby fotovoltaických článků pro přeměnu sluneční energie na elektřinu

Vzhledem k tomu, že deska fotobuňky je velmi křehká, je zapotřebí silná struktura, která ochrání fotobuňku před ohybem a vlivy prostředí. Tento design by měl poskytovat:

• spolehlivý elektrické připojení fotobuňky;
• pevnost a neměnnost geometrických parametrů sestavy;
• ochrana proti mechanickému poškození;
• ochrana před vlhkostí, srážkami, prachem a nečistotami;
• nízký odraz světla (antireflexní vrstva);
• dobrá průhlednost ochranného skla.

Nejnovější technologie umožňují učinit solární panely flexibilní, což výrazně snižuje problémy při jejich instalaci

Výrobci nabízejí fotobuňky různých velikostí a typů, které mají své vlastní montážní, instalační a spojovací nuance. Také často připojený film antireflexní nátěry, které bude muset mistr sám nanést na sestavený solární panel. Před montáží solárních panelů je proto potřeba pečlivě prostudovat veškerou dostupnou dokumentaci k zakoupeným solárním článkům. Níže uvedené video ukazuje přehled nejoblíbenějších fotobuněk.

Získávání elektřiny ze solární baterie

Je třeba pamatovat na to, že výstupní proud a napětí solární baterie závisí na hustotě světelného toku a úhlu dopadu slunečních paprsků. Proto za oblačného počasí, stejně jako ráno a večer, bude výstupní výkon baterie několikrát nižší než v slunečné poledne.

Vzhledem k tomu, že povětrnostní podmínky nelze měnit, je možné zvýšit celkový počet paprsků směrovaných na solární baterii pomocí reflektory vyrobeno z fólie.

Pomocí podomácku vyrobených fóliových reflektorů můžete výrazně zvýšit účinnost solárních panelů

Zpravidla se solární panely instalují kolmo k hypotetické linii od Slunce, které je na obloze v poledne. Jinými slovy, kolmice umístěná na ploše solárního panelu by neměla vrhat stín. Tento úhel instalace se bude měnit podle změny ročních období – v den letního slunovratu Slunce vychází nad obzor v nejvyšším bodě.

Ve většině případů jsou solární panely instalovány trvale a bez úprav, někdy dokonce na různých stranách střechy domu, přičemž efektivní výrobu elektřiny dostávají pouze v určitých hodinách dne.

Chcete-li maximalizovat účinnost solárního panelu, musíte nainstalovat zařízení, které bude sledovat pohyb Slunce po obloze a nasměrovat panel kolmo na dopadající paprsky.

Solární baterie je instalována na rotačním zařízení, které sleduje pohyb Slunce během denních hodin.

Solární baterie musí mít regulátor nabíjení pro udržení správných parametrů nabíjecího proudu. Při dodržení nabíjecího proudu v nejpříznivějším období, s ohledem na požadovaný čas, je možné plánovat zvětšení plochy solárních panelů nebo instalaci dalších baterií.

Při nejjednodušším připojení solárních panelů k baterii se doporučuje zapojit do série diodu mezi nimi, aby se zabránilo vybíjení zpětného proudu.

V moderní svět je těžké si představit existenci bez elektrické energie. Osvětlení, topení, komunikace a další radosti pohodlný život jsou na něm přímo závislé. To nás nutí hledat alternativní a nezávislé zdroje, jedním z nich je slunce. Tato oblast energetiky ještě není příliš rozvinutá a Průmyslové rostliny nejsou levné. Výstupem bude výroba solárních panelů vlastníma rukama.

Co je solární baterie

Solární baterie je panel skládající se z propojených fotočlánků. Přímo přeměňuje sluneční energii na elektrický proud. V závislosti na konstrukci systému se elektrická energie akumuluje nebo okamžitě jde do energetického zásobování budov, mechanismů a zařízení.

Solární baterie se skládá z propojených fotovoltaických článků.

Téměř každý používal nejjednodušší fotobuňky. Jsou zabudovány do kalkulaček, baterek, baterií pro dobíjení elektronických přístrojů, zahradní lucerny. Ale použití není omezeno na toto. Existují solárně poháněná elektrická vozidla, ve vesmíru je to jeden z hlavních zdrojů energie.

V zemích s velkým množstvím slunečných dnů se baterie instalují na střechy a používají se k vytápění a ohřevu vody. Tento typ se nazývá kolektory, přeměňují energii slunce na teplo.

K napájení celých měst a obcí často dochází pouze díky tomuto typu energie. Budují se solární elektrárny. Oblíbené jsou zejména v USA, Japonsku a Německu.

přístroj

Solární baterie je založena na fenoménu fotoelektrického jevu, který objevil ve 20. století A. Einstein. Ukázalo se, že v některých látkách se působením slunečního záření nebo jiných látek odlučují nabité částice. Tento objev vedl v roce 1953 k vytvoření prvního solárního modulu.

Materiálem pro výrobu prvků jsou polovodiče - kombinované desky ze dvou materiálů s různou vodivostí. Nejčastěji se k jejich výrobě používá polykrystalický nebo monokrystalický křemík s různými přísadami.

Působením slunečního záření se v jedné vrstvě objevuje nadbytek elektronů a ve druhé jejich nedostatek. "Extra" elektrony jdou do regionu s jejich nedostatkem, tento proces obdržel název okresu přechod.

Solární článek se skládá ze dvou polovodičových vrstev s různou vodivostí

Mezi materiály, které tvoří nadbytek a nedostatek elektronů, je umístěna bariérová vrstva, která brání přechodu. To je nezbytné, aby se proud vyskytoval pouze tehdy, když existuje zdroj spotřeby energie.

Světelné fotony dopadající na povrch vyrazí elektrony a dodají jim potřebnou energii k překonání bariérové ​​vrstvy. Negativní elektrony přecházejí z p-vodiče do n-vodiče a kladné elektrony vytvářejí opačnou cestu.

Díky rozdílné vodivosti polovodičových materiálů je možné vytvořit usměrněný pohyb elektronů. Vzniká tak elektrický proud.

Prvky jsou mezi sebou zapojeny do série a tvoří panel o větší či menší ploše, který se nazývá baterie. Takové baterie lze přímo připojit ke zdroji spotřeby. Ale od sluneční aktivita přes den se to mění a v noci se to úplně zastaví, používají baterie, které akumulují energii při absenci slunečního záření.

Nezbytnou součástí je v tomto případě ovladač. Slouží ke kontrole nabíjení akumulátoru a při plném nabití akumulátor vypíná.

Proud generovaný solární baterií je konstantní, pro jeho použití je nutné jej převést na střídavý proud. K tomu slouží invertor.

Od všeho elektrická zařízení, spotřebovávající energii, jsou navrženy pro určité napětí, systém potřebuje stabilizátor, který poskytuje požadované hodnoty.

Mezi solární modul a spotřebič jsou instalována další zařízení

Pouze pokud jsou všechny tyto komponenty přítomny, je možné získat funkční systém, který dodává energii spotřebitelům a nehrozí jejich vyřazení z provozu.

Typy prvků pro moduly

Existují tři hlavní typy solárních panelů: polykrystalické, monokrystalické a tenkovrstvé. Nejčastěji jsou všechny tři typy vyráběny z křemíku s různými přísadami. Dále se používá telurid kadmia a selenid mědi a kadmia, zejména pro výrobu fóliových panelů. Tyto přísady přispívají ke zvýšení účinnosti článků o 5-10%.

krystalický

Nejoblíbenější jsou monokrystalické. Jsou vyrobeny z monokrystalů, mají jednotnou strukturu. Takové desky mají tvar mnohoúhelníku nebo obdélníku se seříznutými rohy.

Monokrystalový článek má tvar obdélníku se zkosenými rohy.

Baterie sestavená z monokrystalických prvků má oproti jiným typům vyšší produktivitu, její účinnost je 13 %. Je lehký a kompaktní, nebojí se mírného ohýbání, může být instalován na nerovném terénu, životnost 30 let.

Mezi nevýhody patří výrazný pokles výkonu při oblačnosti až po úplné zastavení výroby energie. Totéž se stane, když se setmí, baterie v noci nebude fungovat.

Polykrystalický článek má obdélníkový tvar, který umožňuje sestavení panelu bez mezer

Polykrystalické se vyrábějí litím, mají obdélníkový nebo čtvercový tvar a heterogenní strukturu. Jejich účinnost je nižší než u monokrystalických, účinnost je pouze 7-9%, ale pokles výkonu za oblačnosti, prašnosti nebo za šera není výrazný.

Používají se proto při stavbě pouličního osvětlení, ale častěji je využívají domácí. Náklady na takové desky jsou nižší než monokrystaly, životnost je 20 let.

Film

Tenkovrstvé nebo ohebné prvky jsou vyrobeny z amorfní formy křemíku. Díky flexibilitě panelů jsou mobilní, srolované, můžete si je vzít s sebou na cesty a mít nezávislý zdroj energie kdekoli. Stejná vlastnost umožňuje jejich montáž na zakřivené povrchy.

Filmová baterie je vyrobena z amorfního křemíku

Z hlediska účinnosti jsou filmové panely dvakrát horší než krystalické, k výrobě stejného množství je zapotřebí dvojnásobná plocha baterie. A fólie se neliší v trvanlivosti - v prvních 2 letech jejich účinnost klesá o 20-40%.

Ale když je zataženo nebo tma, produkce energie se sníží pouze o 10-15%. Za nepochybnou výhodu lze považovat jejich relativní levnost.

Co si můžete vyrobit solární panel doma

Přes všechny výhody komerčně vyráběných baterií je jejich hlavní nevýhodou vysoká cena. Tomuto problému lze předejít výrobou nejjednodušší panel vlastníma rukama z improvizovaných materiálů.

Z diod

Dioda je krystal v plastovém pouzdře, který funguje jako čočka. Soustředí sluneční paprsky na vodič a výsledkem je elektrický proud. Vzájemné propojení velký počet diod, získáme solární baterii. Karton lze použít jako desku.

Problém je v tom, že výkon přijímané energie je malý, k vygenerování dostatečného množství bude potřeba obrovské množství diod. Z hlediska finančních a mzdových nákladů je taková baterie mnohem lepší než tovární a z hlediska výkonu je mnohem horší než ta.

Navíc produkce prudce klesá s poklesem osvětlení. Ano, a samotné diody se chovají nesprávně - často dochází k spontánnímu záře. To znamená, že samotné diody spotřebovávají generovanou energii. Závěr naznačuje sám sebe: neefektivní.

Z tranzistorů

Stejně jako u diod je hlavním prvkem tranzistoru krystal. Je ale uzavřený v kovovém pouzdře, které nepropustí sluneční světlo. Při výrobě baterie se kryt pouzdra odřízne pilkou na železo.

Nízkoenergetickou baterii lze sestavit z tranzistorů

Poté jsou prvky připevněny k desce z textolitu nebo jiného materiálu vhodného pro roli desky a vzájemně spojeny. Tímto způsobem můžete sestavit baterii, jejíž energie stačí na provoz svítilny nebo rádia, ale s velkým výkonem od takového zařízení nečekejte.

Ale jako táborový zdroj energie s nízkou spotřebou energie je docela vhodná. Zvláště pokud vás uchvátil samotný proces tvorby a praktický přínos výsledku není příliš důležitý.

Řemeslníci doporučují používat jako fotobuňky CD a dokonce i měděné desky. Přenosnou nabíječku telefonů lze snadno vyrobit z fotobuněk ze zahradních luceren.

Nejlepším řešením by bylo koupit hotové talíře. Některé online stránky prodávají moduly s malou výrobní vadou za přijatelnou cenu, jsou docela vhodné pro použití.

Racionální umístění baterií

Umístění modulů do značné míry určuje, kolik energie bude systém vyrábět. Čím více paprsků dopadá na fotobuňky, tím více energie vyrobí. Pro optimální umístění musí být splněny následující podmínky:

Důležité! Aktuální síla baterie je určena výkonem nejslabšího článku. I malý stín na jednom modulu může snížit výkon systému o 10 až 50 %.

Jak vypočítat požadovaný výkon

Než přistoupíte k montáži baterie, je nutné určit požadovaný výkon. To závisí na počtu zakoupených článků a celková plocha hotové baterie.

Systém může být buď autonomní (dodává elektřinu do domu sám), nebo kombinovaný, kombinující energii slunce a tradičního zdroje.

Výpočet se skládá ze tří kroků:

1. Zjistěte celkovou spotřebu energie.
2. Určete dostatečnou kapacitu baterie a kapacitu střídače.
3. Vypočítejte požadovaný počet buněk na základě údajů o slunečním záření ve vaší oblasti.

Spotřeba energie

U autonomního systému to můžete určit podle vašeho elektroměru. Vydělte celkové množství energie spotřebované za měsíc počtem dní, abyste získali průměrnou denní spotřebu.

Pokud bude z baterie napájena pouze část zařízení, zjistěte jejich napájení podle pasu nebo označení na zařízení. Výsledné hodnoty vynásobte počtem hodin práce za den. Sečtením získaných hodnot pro všechna zařízení získáte průměrnou spotřebu za den.

Kapacita AB (baterie) a výkon měniče

AB pro solární systémy musí vydržet velký počet vybíjecích a vybíjecích cyklů, mít malé samovybíjení, snést velký nabíjecí proud, pracovat při vysokých a nízké teploty a přitom vyžaduje minimální údržbu. Tyto parametry jsou optimální pro olověné akumulátory.

Dalším důležitým ukazatelem je kapacita, maximální nabití, které může baterie přijmout a uložit. Nedostatečná kapacita se zvyšuje zapojením baterií paralelně, sériově nebo kombinací obou zapojení.

Výpočet pomůže zjistit požadovaný počet AB. Uvažujme za koncentraci energetických zásob na 1 den v baterii o kapacitě 200 Ah a napětí 12 V.

Předpokládejme, že denní potřeba je 4800 Vh, výstupní napětí systému je 24 V. Za předpokladu, že ztráta invertoru je 20 %, zadejte korekční faktor 1,2.

4800:24x1,2=240 Ah

Hloubka vybití AB by neměla přesáhnout 30-40%, s tím budeme počítat.

240 x 0,4 = 600 Ah

Výsledná hodnota je trojnásobkem kapacity baterie, takže k dodání potřebného množství budou potřeba 3 baterie zapojené paralelně. Ale zároveň je napětí baterie 12 V, na zdvojnásobení budete potřebovat ještě 3 baterie zapojené do série.

Chcete-li získat napětí 48 V, připojte paralelně dva paralelní řetězce po 4 AB

Střídač slouží k přeměně stejnosměrného proudu na střídavý proud. Vybírejte podle špičky, maximálního zatížení. U některých spotřebitelských zařízení je startovací proud mnohem vyšší než jmenovitý. Právě tento ukazatel se bere v úvahu. V ostatních případech se berou v úvahu nominální hodnoty.

Důležitá je také forma napětí. Nejlepší způsob je čistá sinusovka. Vhodné pro zařízení, která jsou necitlivá na poklesy napětí čtvercový tvar. Měli byste také zvážit možnost přepnutí zařízení z AB přímo na solární panely.

Požadovaný počet buněk

Indikátory slunečního záření v různých oblastech jsou velmi odlišné. Pro správný výpočet je potřeba znát tato čísla pro vaši oblast, údaje snadno dohledáte na internetu nebo na meteostanici.

Měsíční tabulka slunečního záření pro různé regiony

Oslunění závisí nejen na ročním období, ale také na úhlu nabití baterie

Při výpočtu se řiďte ukazateli nejmenšího slunečního záření během roku, jinak baterie během tohoto období nevyrobí dostatek energie.

Předpokládejme, že minimální ukazatele - v lednu 0,69, maximum - v červenci 5,09.

Korekční koeficient pro zimní čas - 0,7, pro letní čas - 0,5.

Potřebné množství energie - 4800 Wh.

Jeden panel má výkon 260 W a napětí 24 V.

Ztráty na AB a invertoru jsou 20 %.

Spotřebu počítáme s přihlédnutím ke ztrátám: 4800 × 1,2 = 5760 Wh = 5,76 kWh.

Určujeme výkon jednoho panelu.

Léto: 0,5×260×5,09= 661,7 Wh.

Zimní: 0,7×260×0,69=125,5Wh.

Potřebný počet baterií vypočítáme vydělením spotřebované energie výkonem panelů.

Letní: 5760/661,7=8,7 ks.

V zimě: 5760/125,5=45,8 ks.

Ukazuje se, že pro plné poskytování bude v zimě potřeba pětkrát více modulů než v létě. Proto se vyplatí ihned nainstalovat další baterie popř zimní období poskytovat hybridní napájecí systém.

Jak sestavit solární baterii vlastníma rukama

Montáž se skládá z několika fází: výroba pouzdra, pájení prvků, montáž systému a jeho instalace. Než začnete, zásobte se vším, co potřebujete.

Baterie se skládá z několika vrstev.

Materiály a nástroje

• fotobuňky;
• ploché vodiče;
• tavidlo alkohol-kalafuna;
• páječka;
• hliníkový profil;
• hliníkové rohy;
• Hardware;
• silikonový tmel;
• pila na kov;
• šroubovák;
• sklo, plexisklo nebo plexisklo;
• diody;
• měřicí zařízení.

Fotobuňky je lepší objednat kompletní s vodiči, jsou pro tento účel speciálně navrženy. Ostatní vodiče jsou křehčí, což může být problém při pájení a montáži. Existují články s již připájenými vodiči. Jsou dražší, ale ušetří spoustu času a práce.

Kupte si desky s vodiči, zkrátíte tím provozní dobu

Rám karoserie bývá vyroben z hliníkového úhelníku, ale je možné jej použít dřevěné lamely nebo tyče čtvercového průřezu 2x2. Tato možnost je méně preferovaná, protože neposkytuje dostatečnou ochranu proti povětrnostním vlivům.

Pro průhledný panel volte materiál s minimálním indexem lomu světla. Jakákoli překážka v cestě paprsků zvyšuje ztrátu energie. Je žádoucí, aby materiál propouštěl co nejméně infračerveného záření.

Důležité! Čím více se panel zahřívá, tím méně energie generuje.

Výpočet rámu

Rozměry rámu se vypočítají na základě velikosti buněk. Je důležité zajistit malou vzdálenost 3-5 mm mezi sousedními prvky a vzít v úvahu šířku rámu tak, aby nepřekrýval okraje prvků.

Články se vyrábí v různých velikostech, zvažte možnost 36 desek o rozměru 81x150 mm. Prvky uspořádáme do 4 řad, 9 kusů v jednom. Na základě těchto údajů jsou rozměry rámu 835x690 mm.

Výroba krabic

Pájecí prvky a montáž modulů

Pokud jsou prvky zakoupeny bez kontaktů, musí být nejprve připájeny ke každé desce. Chcete-li to provést, rozřízněte vodič na stejné segmenty.

1. Z kartonu vystřihněte obdélník požadované velikosti a naviňte kolem něj vodič a poté jej na obou stranách odřízněte.
2. Na každý vodič naneste tavidlo, k prvku připevněte pásek.
3. Opatrně připájejte vodič po celé délce článku.

   Připájejte vodiče ke každé desce

4. Položte články do řady jeden po druhém s mezerou 3-5 mm a postupně k sobě připájejte.

   Během instalace pravidelně kontrolujte funkčnost modulů

5. Hotové řady po 9 buňkách přeneste do korpusu a zarovnejte mezi sebou a obrysem rámečku.
6. Pájejte paralelně, použijte širší pneumatiky a dodržujte polaritu.

   Položte řady prvků na průhledný podklad a připájejte k sobě

7. Vytáhněte kontakty "+" a "-".
8. Na každý prvek naneste 4 kapky tmelu a položte na něj druhé sklo.
9. Nechte lepidlo zaschnout.
10. Vyplňte po obvodu tmelem, aby se dovnitř nedostala vlhkost.
11. Připevněte panel k pouzdru pomocí rohů a přišroubujte je do stran hliníkového profilu.
12. Nainstalujte blokovací diodu Schottke s těsnicí hmotou, aby se zabránilo vybití baterie přes modul.
13. Výstupní vodič opatřete dvoukolíkovým konektorem a poté k němu připojte ovladač.
14. Přišroubujte rohy k rámu, abyste připevnili baterii k podpěře.

Video: pájení a montáž solárního modulu

Baterie je připravena, zbývá ji nainstalovat. Pro efektivnější práci si můžete vyrobit sledovač.

Výroba otočného mechanismu

Nejjednodušší rotační mechanismus si snadno vyrobíte sami. Princip jeho fungování je založen na systému protizávaží.

1. Z dřevěných bloků nebo hliníkového profilu sestavte podpěru pro baterii ve formě žebříku.
2. Pomocí dvou ložisek a kovové tyče nebo trubky namontujte baterii nahoru tak, aby byla upevněna ve středu větší strany.
3. Orientujte konstrukci z východu na západ a počkejte, až bude slunce za zenitem.
4. Otočte panel tak, aby na něj paprsky dopadaly svisle.
5. Na jednom konci upevněte nádobu s vodou, na druhém konci ji vyvažte zátěží.
6. Do nádoby udělejte otvor, aby voda po troškách vytékala.

Jak voda vytéká, hmotnost nádoby se snižuje a okraj panelu se zvedne, čímž se baterie otočí směrem ke slunci. Velikost otvoru bude muset být stanovena empiricky.

Nejjednodušší solární sledovač je vyroben na principu vodních hodin

Vše, co potřebujete, je ráno nalít vodu do nádoby. Takovou konstrukci nemůžete nainstalovat na střechu, ale pro zahradní pozemek nebo přední trávníky, bude to v pohodě. Existují i ​​jiné, složitější návrhy sledovačů, ale ty budou stát víc.

Video: jak si vyrobit vlastní elektronický solární sledovač

Instalace baterie

Nyní můžete testovat a užívat si elektřinu zdarma.

Údržba modulu

Solární panely nevyžadují zvláštní údržbu, protože nemají žádné pohyblivé části. Pro jejich normální fungování povrch stačí čas od času očistit od nečistot, prachu a ptačího trusu.

Baterie umyjte zahradní hadicí s dobrým tlakem vody, nemusíte kvůli tomu ani lézt na střechu. Zkontrolujte stav přídavného zařízení.

Jak brzy se náklady vrátí

Od systému solárního napájení byste neměli očekávat okamžité výhody. Jeho průměrná návratnost je přibližně 10 let pro autonomní systém doma.

Čím více energie spotřebujete, tím rychleji se vám náklady vrátí. Přeci jen pro malý i velký odběr je potřeba dokoupení dalšího vybavení: baterie, měnič, ovladač a ty nechávají malou část nákladů.

Zvažte také životnost zařízení a životnost samotných panelů, abyste je nemuseli měnit dříve, než se vyplatí.

Přes všechny náklady a nevýhody je solární energie budoucností. Slunce je obnovitelný zdroj energie a vydrží minimálně dalších 5000 let. Ano, a věda nestojí na místě, objevují se nové materiály pro fotobuňky s mnohem vyšší účinností. Brzy tedy budou dostupnější. Energii slunce ale můžete využívat již nyní.