Producción de baterías solares: tecnología y equipamiento. Paneles solares de bricolaje Paneles solares de bricolaje de improvisado

10.05.2020

Obtener electricidad de fuentes de energía alternativas es muy costoso. Por ejemplo, el uso de energía solar al comprar equipos listos para usar tendrá que gastar una cantidad significativa de dinero. Pero hoy en día es posible ensamblar paneles solares con sus propias manos para una residencia de verano o una casa privada a partir de células fotovoltaicas prefabricadas u otros materiales improvisados. Y antes de comenzar a comprar los componentes necesarios y diseñar la estructura, debe comprender qué es una batería solar y cómo funciona.

Batería solar: qué es y cómo funciona

Las personas que se enfrentan a esta tarea por primera vez inmediatamente tienen preguntas: "¿Cómo recopilar bateria solar? o "¿Cómo hacer una batería solar?". Pero habiendo estudiado el dispositivo y el principio de su funcionamiento, los problemas con la implementación de este proyecto desaparecen por sí solos. Después de todo, el diseño y el principio de funcionamiento son simples y no deberían causar dificultades al crear una fuente de energía en el hogar.

Batería solar (SB)- Son convertidores fotoeléctricos de la energía emitida por el sol en energía eléctrica, que se conectan en forma de matriz de elementos y se encierran en una estructura de protección. Convertidores- elementos semiconductores de silicio para generar corriente continua. Se producen en tres tipos:

monocristalino;
policristalino;
Amorfa (película delgada).

El principio de funcionamiento del dispositivo se basa en el efecto fotoeléctrico. La luz del sol, al caer sobre las fotocélulas, elimina los electrones libres de las últimas órbitas de cada átomo de la oblea de silicio. El movimiento de una gran cantidad de electrones libres entre los electrodos de una batería genera una corriente continua. Además, se convierte en corriente alterna para electrificar la casa.

Elección de fotocélulas

antes del comienzo trabajo de diseño Para crear un panel en casa, debe elegir uno de los tres tipos de convertidores de energía solar. Para seleccionar los elementos apropiados, debe conocer sus características técnicas:

Monocristalino. La eficiencia de estas placas es del 12 al 14%. Sin embargo, son sensibles a la cantidad de luz que entra. Una ligera nubosidad reduce significativamente la cantidad de electricidad generada. Vida útil de hasta 30 años.
policristalino. Estos elementos son capaces de producir una eficiencia del 7 al 9%. Pero no se ven afectados por la calidad de la iluminación y pueden entregar la misma cantidad de corriente en tiempo nublado e incluso nublado. Período operativo - 20 años.
amorfo. Fabricado en silicona flexible. Producen una eficiencia de alrededor del 10%. La cantidad de electricidad producida no disminuye debido a la calidad del clima. Pero su costosa y compleja producción los hace difíciles de obtener.

Para la fabricación de SB por sí solos, puede comprar convertidores de tipo B (segundo grado). Estos incluyen celdas con pequeños defectos, incluso si reemplaza algunos componentes, el costo de las baterías será 2-3 veces menor que el precio de mercado, gracias a esto, ahorre dinero.

Para proporcionar una casa privada con electricidad de fuente alternativa energía se adapta mejor a los dos primeros tipos de placas.

Selección y diseño del sitio.

Las baterías se colocan mejor según el principio: cuanto más alto, mejor. Un gran lugar sería el techo de la casa, no recibe sombra de árboles u otros edificios. Si la estructura de los techos no permite soportar el peso de la instalación, entonces el lugar debe elegirse en el área de la cabaña, que sobre todo percibe la radiación del sol.

Los paneles ensamblados deben colocarse en un ángulo tal que los rayos del sol caigan lo más perpendicularmente posible sobre los elementos de silicio. La opción ideal existirá la posibilidad de corregir toda la instalación en la dirección detrás del sol.

Haciendo una batería con tus propias manos.

No podrá proporcionar electricidad a una casa o cabaña a 220 V de una batería solar, porque. el tamaño de tal batería será enorme. Una placa genera electricidad con un voltaje de 0,5 V. La mejor opción es SB con un voltaje nominal de 18 V. En base a esto, se calcula la cantidad requerida de fotocélulas para el dispositivo.

Conjunto de marco

En primer lugar, una batería solar casera necesita un marco protector (carcasa). Se puede hacer con esquinas de aluminio de 30x30 mm o con barras de madera en casa. Cuando se usa un perfil de metal en uno de los estantes, se elimina un chaflán con una lima en un ángulo de 45 grados y el segundo estante se corta en el mismo ángulo. Las partes del marco cortadas a las dimensiones requeridas con extremos mecanizados se retuercen utilizando cuadrados hechos del mismo material. Un vidrio protector está pegado al marco terminado en silicona.

Soldadura de placas

Al soldar elementos en el hogar, debe saber que para aumentar el voltaje es necesario conectarse en serie y aumentar la intensidad de la corriente, en paralelo. Las obleas de pedernal se colocan sobre el vidrio, dejando un espacio de 5 mm entre ellas a cada lado. Este espacio es necesario para compensar la posible expansión térmica de los elementos durante el calentamiento. Los convertidores tienen dos pistas: por un lado, "más", por el otro, "menos". Todas las partes están conectadas en serie en un solo circuito. Luego, los conductores de los últimos componentes del circuito se envían a un bus común.

Para evitar la autodescarga del dispositivo durante la noche o el tiempo nublado, los expertos recomiendan instalar un diodo Schottky 31DQ03 o equivalente en el contacto desde el punto "medio".

Después de terminar el trabajo de soldadura con un multímetro, debe verificar el voltaje de salida, que debe ser de 18-19 V para proporcionar electricidad a una casa privada.

Montaje de paneles

Los transductores soldados se colocan en la caja terminada, luego se aplica silicona en el centro de cada elemento de silicio y la parte superior se cubre con un sustrato de fibra para fijarlos. Después de eso, la estructura se cierra con una tapa y todas las juntas se sellan con sellador o silicona. El panel terminado se monta en un soporte o marco.

Paneles solares de materiales improvisados

Además de ensamblar SB a partir de fotocélulas compradas, se pueden ensamblar a partir de materiales improvisados que cualquier radioaficionado tiene: transistores, diodos y láminas.

batería de transistores

Para estos fines, las partes más adecuadas son los transistores del tipo KT o P. Dentro de ellos hay un elemento semiconductor de silicio bastante grande necesario para la producción de electricidad. Habiendo recogido la cantidad requerida de componentes de radio, es necesario cortarles la cubierta de metal. Para hacer esto, debe sujetarlo con una abrazadera y cortar con cuidado la parte superior con una sierra para metal. En su interior se puede ver una placa que servirá como fotocélula.

Transistor para una batería con tapa recortada

Todas estas partes tienen tres contactos: base, emisor y colector. Al ensamblar el SB, debe elegir una unión colectora debido a la mayor diferencia de potencial.

El ensamblaje se realiza en un plano plano a partir de cualquier material dieléctrico. Debe soldar transistores en cadenas en serie separadas, y estas cadenas, a su vez, están conectadas en paralelo.

El cálculo de la fuente de corriente final se puede realizar a partir de las características de los componentes de radio. Un transistor produce un voltaje de 0,35 V y una corriente de cortocircuito de 0,25 μA.

batería de diodo

De hecho, una batería solar hecha de diodos D223B puede convertirse en una fuente de corriente eléctrica. Estos diodos tienen el voltaje más alto y están hechos en una caja de vidrio recubierta con pintura. Tensión de salida producto terminado se puede determinar a partir del cálculo que un diodo en el sol genera 350 mV.

Ponemos la cantidad requerida de componentes de radio en un recipiente y lo llenamos con acetona u otro solvente y lo dejamos por varias horas.
Luego, debe tomar una placa del tamaño correcto de un material no metálico y marcar para soldar los componentes de la fuente de alimentación.
Una vez mojada, la pintura se puede raspar fácilmente.
Armados con un multímetro, al sol o bajo una bombilla, determinamos el contacto positivo y lo doblamos. Los diodos se sueldan verticalmente, ya que en esta posición el cristal genera mejor la electricidad a partir de la energía del sol. Por lo tanto, en la salida obtenemos el voltaje máximo que generará la batería solar.

Además de los dos métodos descritos anteriormente, la fuente de alimentación se puede ensamblar a partir de papel de aluminio. Batería solar casera, hecha según instrucciones paso a paso, que se describe a continuación, podrá producir electricidad, aunque de muy baja potencia:

Para hacer en casa, necesitará una lámina de cobre con un área de 45 metros cuadrados. ver La pieza cortada se procesa en una solución jabonosa para eliminar la grasa de la superficie. También es recomendable lavarse las manos para no dejar manchas de grasa.
Es necesario eliminar la película protectora de óxido y cualquier otro tipo de corrosión del plano de corte con esmeril.
Se coloca una hoja de papel de aluminio sobre el quemador de una estufa eléctrica con una potencia de al menos 1,1 kW y se calienta hasta que se forman manchas de color rojo anaranjado. Al calentar más, los óxidos resultantes se convierten en óxido de cobre. Así lo demuestra el color negro de la superficie de la pieza.
Después de la formación de óxido, se debe continuar el calentamiento durante 30 minutos para formar una película de óxido de espesor suficiente.
El proceso de fritura se detiene y la hoja se enfría junto con el horno. Con un enfriamiento lento, el cobre y el óxido se enfrían a diferentes velocidades, lo que facilita que este último se desprenda.
Por debajo agua corriendo se eliminan los residuos de óxido. En este caso, es imposible doblar la lámina y arrancar mecánicamente pequeños pedazos para no dañar la fina capa de óxido.
La segunda hoja se corta según el tamaño de la primera.
En una botella de plástico con un volumen de 2 a 5 litros con cuello cortado, se deben colocar dos piezas de papel de aluminio. Asegúrelos con pinzas de cocodrilo. Deben colocarse de modo que no se conecten.
Se conecta un terminal negativo a la pieza procesada y un terminal positivo se conecta a la segunda.
La solución de sal se vierte en el frasco. Su nivel debe estar 2,5 cm por debajo del borde superior de los electrodos Para preparar la mezcla, se disuelven 2-4 cucharadas de sal (dependiendo del volumen de la botella) en una pequeña cantidad agua.

Todos los paneles solares no son adecuados para proporcionar electricidad a una casa de verano o una casa privada debido a su baja potencia. Pero pueden servir como fuente de energía para radios o cargar pequeños electrodomésticos.

Videos relacionados

Cómo hacer una batería solar en casa, foto fabricación paso a paso panel solar.

Puede hacer una batería solar usted mismo y le costará menos que comprar una ya hecha.

Por lo general, se usa una batería solar para cargar baterías a 12 V, para garantizar una carga completa, deberá ensamblar un panel solar que generará alrededor de 17 - 18 V sin carga en un clima soleado.

Las celdas solares se venden en juegos, la mayoría de las veces puede encontrar juegos de 36 y 72 (+ 2 de repuesto) elementos con un tamaño de 152 x 76 mm. Es necesario medir un panel con un multímetro y determinar sus características exactas, cuánto emite al sol, luego calcular cuántos paneles colocar y conectar en serie en una fila.

Por ejemplo, un enchufe da 4,5 V, para obtener 18 V necesitamos 4 enchufes seguidos. Por el número de filas, puede lograr la potencia deseada que dará el panel. Un panel de 36 celdas producirá alrededor de 50W y 3.5A.

El conjunto con células solares también incluye un lápiz con fundente, cable plano (bus conductor), cable de conexión.

Dependiendo de cuántas células solares se coloquen, debe calcular el tamaño del panel futuro.

Para la fabricación de la caja de la batería se puede utilizar una cantonera de aluminio de 25 x 25 o similar, y listones de madera.

La cubierta superior transparente puede estar hecha de vidrio de alta transparencia o plexiglás. pared posterior se puede hacer de madera contrachapada.

También necesitamos:

Diodo Schottky.
Terminales.
Cables de cobre.
La cinta es transparente.
Sellador de silicona.
Laca acrílica.
Tornillos autorroscantes.

Hacer un panel solar en casa.

Colocamos las células solares en el vidrio con caminos colectores actuales hacia la parte superior, las fijamos temporalmente con cinta adhesiva al vidrio. Cortamos el alambre de cinta a un tamaño ligeramente mayor que el ancho de las placas.

Cubrimos los puntos de soldadura con fundente y soldamos los cables a las placas. Sobre el lado delantero los paneles colocaron pistas portadoras de corriente más, en el reverso del menos.

En una fila, conectamos las placas en serie, las filas ya son paralelas, enviamos los paneles extremos a un bus común.

Soldamos las conclusiones, en la salida al borne positivo soldamos en serie el diodo Schottky para evitar que la batería se descargue por la noche, cuando el propio panel solar se convierte en consumidor de energía.

Preparando el marco de aluminio parte interna pegar marcos compresor de goma. Insertamos vidrio con paneles en el marco.

Para evitar que el vidrio reviente al sol durante la expansión, es necesario prever un espacio entre el vidrio y el marco a lo largo del perímetro de unos 5 mm. Para evitar que el agua entre debajo del vidrio durante la lluvia, procesamos las juntas entre el vidrio y el marco con un sellador. También pegamos los bordes de los paneles al vidrio con un sellador, abrimos toda la parte posterior con barniz acrílico.

son convertidores fotovoltaicos (módulos solares) que convierten la energía de la luz solar en electricidad. Para usar electrodomésticos a expensas de una batería solar en la casa, debe haber muchos módulos de este tipo.

La energía generada por un módulo no es suficiente para satisfacer las necesidades energéticas. Los convertidores fotovoltaicos están interconectados por un circuito en serie.

Partes que componen una batería solar:

módulos solares combinados en marcos En un marco, se combinan desde unidades hasta varias decenas de células fotovoltaicas. Para proporcionar electricidad a toda la casa, necesitará varios paneles con elementos.
. Sirve para acumular la energía recibida, que luego se puede utilizar por la noche.
Controlador. Supervisa la carga y descarga de la batería.
. Convierte la corriente continua recibida de los módulos solares en corriente alterna.

Módulo solar (o célula fotovoltaica) basado en el principio Unión PN, y en su estructura es muy similar a un transistor. Si corta el sombrero del transistor y dirige los rayos del sol a la superficie, entonces el dispositivo conectado a él puede determinar la escasa corriente eléctrica. El módulo solar funciona según el mismo principio, solo que la superficie de transición de la célula solar es mucho más grande.

Como muchos tipos de transistores, las células solares están hechas de silicio cristalino.

Según la tecnología de fabricación y los materiales, existen tres tipos de módulos:

Monocristalino. Fabricado en forma de lingotes cilíndricos de silicio. Las ventajas de los elementos son el alto rendimiento, la compacidad y la vida útil más larga.
Película delgada. Las capas del convertidor fotoeléctrico se depositan sobre un sustrato delgado. La eficiencia de los módulos de película delgada es relativamente baja (7-13%).
policristalino. El silicio fundido se vierte en un molde cuadrado, luego el material enfriado se corta en placas cuadradas. Exteriormente, se diferencian de los módulos monocristalinos en que los bordes de las esquinas de las placas policristalinas no están cortados.

Batería. Las baterías de plomo-ácido son las más utilizadas en paneles solares. Una batería estándar tiene un voltaje de 12 voltios, los paquetes de baterías se ensamblan para obtener un voltaje mayor. Entonces puedes armar un bloque con un voltaje de 24 y 48 voltios.

Controlador de carga solar. El controlador de carga actúa como un regulador de voltaje en un automóvil. Básicamente, 12 voltios dan un voltaje de 15 a 20 voltios, y sin un controlador pueden dañarse por sobrecarga. Cuando la batería está cargada al 100 %, el controlador apaga los módulos y evita que la batería hierva.

inversor. Los módulos solares generan corriente continua, mientras que los electrodomésticos y electrodomésticos requieren corriente alterna y un voltaje de 220 voltios. Los inversores están diseñados para convertir la corriente continua en corriente alterna.

Selección de componentes para la fabricación.

Para reducir el costo de una estación solar, debe intentar ensamblarla usted mismo. Para hacer esto, deberá comprar los componentes necesarios, algunos elementos los puede hacer usted mismo.

Será posible recoger de forma independiente:

marcos con convertidores fotoeléctricos;
controlador de carga;
inversor de voltaje;

Los mayores costes estarán asociados a la adquisición de las propias células solares. Las piezas se pueden pedir desde China o en eBay, esta opción costará menos.

Es prudente comprar convertidores que funcionen con daños y defectos; simplemente son rechazados por el fabricante, pero son bastante útiles. No puede comprar elementos de diferentes tamaños y potencias: la corriente máxima de la batería solar estará limitada por la corriente del elemento más pequeño.

Para hacer un marco con celdas solares necesitarás:

perfil de aluminio;
celdas solares (generalmente 36 piezas por marco);
soldadura y fundente;
perforar;
los sujetadores lo hicieron;
sellador de silicona;
autobús de cobre;
una lámina de material transparente (plexiglás, policarbonato, plexiglás);
una hoja de madera contrachapada o textolita (plexiglás);
diodos Schottky;

Tiene sentido ensamblar el inversor usted mismo solo con un bajo consumo de energía. Un controlador de carga simple no es tan caro, así que no significado especial pasar tiempo haciendo el dispositivo.

Tecnología de fabricación de bricolaje

Para montar paneles solares necesitarás:

Diseñe un marco (caso).
Soldar todas las celdas solares en un circuito paralelo.
Fije las células solares al marco.
Haga que la carcasa sea hermética: el contacto directo con la precipitación atmosférica en las células fotovoltaicas es inaceptable.
Ubique la batería en un área con la mayor cantidad de luz solar.

Para satisfacer las necesidades energéticas de una casa privada, un panel solar (marco) no será suficiente. Basado en la práctica, de una metro cuadrado El panel solar puede obtener 120 W de potencia. Para el suministro energético normal de un edificio residencial, se necesitarán unos 20 metros cuadrados. m. área de células solares.

La mayoría de las veces, las baterías se colocan en el techo de la casa en el lado soleado.

Montaje de la caja

El cuerpo se puede ensamblar con láminas y listones de madera contrachapada, o con esquinas y láminas de aluminio y plexiglás (textolite). Es necesario decidir cuántos elementos se colocarán en el marco. Debe tenerse en cuenta que se requiere un espacio de 3-5 mm entre los elementos, y el tamaño del marco se calcula teniendo en cuenta estas distancias. La distancia es necesaria para que durante la expansión térmica las placas no se toquen entre sí.

Montaje de una estructura de perfil de aluminio y plexiglás:

un marco rectangular está hecho de una esquina de aluminio;
Los orificios para los sujetadores se perforan en las esquinas de la caja de aluminio;
se aplica sellador de silicona en el interior del perfil del cuerpo alrededor de todo el perímetro;
se instala una hoja de plexiglás (textolita) en el marco y se presiona firmemente contra el marco;
las esquinas de fijación se colocan en las esquinas de la caja con la ayuda de tornillos, que fijan de forma segura la lámina de material transparente en la caja;
el sellador se deja secar completamente;

Todo, el cuerpo está listo. Antes de colocar las células solares en la carcasa, es necesario limpiar a fondo la superficie de la suciedad y el polvo.

Conexión fotocélula

Al manipular elementos fotoelectrónicos, debe recordarse que son muy frágiles y requieren un manejo cuidadoso. Antes de conectar las placas en una cadena en serie, primero se limpian con cuidado pero con cuidado; las placas deben estar perfectamente limpias.

Si las fotocélulas ya fueron adquiridas con conductores soldados, esto simplifica el proceso de conexión de los módulos. Pero antes del ensamblaje, en este caso, es necesario verificar la calidad de la soldadura terminada y, si hay irregularidades, eliminarlas.

En las placas fotovoltaicas, hay contactos en ambos lados, estos son contactos de diferente polaridad. Si los conductores (buses) aún no están soldados, primero debe soldarlos a los contactos de las placas y luego conectar las células fotovoltaicas entre sí.

Para soldar embarrados a módulos fotovoltaicos se necesita:

Mida la longitud deseada del neumático y corte en pedazos el número deseado de tiras.
Limpie los contactos de las placas con alcohol.
Aplique una capa delgada de fundente al contacto a lo largo de todo el contacto en un lado.
Fije el neumático exactamente a lo largo del contacto y pase lentamente un soldador calentado sobre toda la superficie de soldadura.
Voltee la placa y repita todas las operaciones de soldadura en el otro lado.

No puede presionar fuertemente el soldador contra la placa, el elemento puede explotar. También es necesario verificar la calidad de la soldadura: no debe haber irregularidades en la parte frontal de las fotocélulas. Si las protuberancias y la aspereza permanecen, debe volver a caminar con cuidado el soldador a lo largo de la costura de contacto. Es necesario utilizar un soldador de baja potencia.

Qué se debe hacer para conectar correctamente y con precisión las células fotovoltaicas:

Si no hay experiencia en el montaje de elementos, se recomienda utilizar una superficie de marcado sobre la que se deben colocar los elementos (lámina de madera contrachapada).
Organice los paneles solares estrictamente de acuerdo con el marcado. Al marcar, no olvide dejar una distancia de 5 mm entre los elementos.
Al soldar los contactos de las placas, asegúrese de controlar la polaridad. Las fotocélulas deben estar correctamente conectadas en serie, de lo contrario la batería no funcionará correctamente.

Instalación mecánica de paneles:

En el caso, haga marcas para las placas.
Coloque las células solares en la carcasa, colocándolas sobre el plexiglás. En el marco, fije con pegamento de silicona en los lugares marcados. No apliques mucho pegamento, solo una pequeña gota en el centro del plato. Presione con cuidado para no dañar las placas.Es mejor mover las placas juntas en la caja, será un inconveniente para una.
Conecte todos los cables en los bordes de las placas con barras colectoras comunes.

Antes de sellar el panel, debe probar la calidad de la soldadura. La estructura se saca con cuidado más cerca de la luz solar y se mide el voltaje en los neumáticos comunes. Debe estar dentro de los valores esperados.

Alternativamente, el sellado se puede hacer de la siguiente manera:

Aplicar gotitas sellador de silicona entre platos ya lo largo de los bordes de la caja, presione suavemente los bordes de las fotocélulas contra el plexiglás con los dedos. Es necesario que los elementos queden lo más cerca posible de la base transparente.
Ponga un pequeño peso en todos los bordes de los elementos., digamos, cabezas de un juego de herramientas automotrices.
Deje que el sellador se seque bien., las placas se fijarán de forma segura durante este tiempo.
Luego engrase cuidadosamente todas las juntas entre las placas y los bordes del marco. Es decir, debe lubricar todo en el estuche, excepto las placas. Es aceptable que el sellador entre en los bordes de la parte posterior de las placas.

Montaje final del panel solar

Instale el conector en el costado de la caja, conector conectar con Schottky.
Cerrar el lado exterior de la placa con una pantalla protectora de material transparente. En este caso, plexiglás. El diseño debe ser hermético y evitar la penetración de humedad en él.
El lado frontal (plexiglás) es deseable para procesar, por ejemplo, barniz (laca PLASTIK-71).

¿Para qué sirve un diodo Schottky? Si la luz incide solo en una parte del panel solar y la otra parte se oscurece, los elementos pueden fallar.

Los diodos ayudan a evitar fallas estructurales en tales casos. En este caso, la potencia se pierde en un 25%, pero no se puede prescindir de los diodos: desvían la corriente, la corriente pasa por alto las fotocélulas. Para minimizar la caída de tensión, es necesario utilizar semiconductores de baja resistencia, como los diodos Schottky.

Ventajas y desventajas de una batería solar.

Los paneles solares tienen ventajas y desventajas. Si solo hubiera una ventaja del uso de convertidores fotovoltaicos, todo el mundo se habría pasado a este tipo de generación de electricidad hace mucho tiempo.

ventajas:

Autonomía de la fuente de alimentación, no hay dependencia de cortes de energía en la red eléctrica centralizada.
Sin tarifa de suscripción por el uso de la electricidad.

Desventajas:

Alto costo equipos y elementos.
Dependencia de la luz solar.
Posibilidad de daño a los elementos. batería solar por condiciones climáticas adversas (granizo, tormenta, huracán).

En qué casos es recomendable utilizar la instalación sobre células fotovoltaicas:

Si el objeto (casa o cabaña) está ubicado a una gran distancia de la línea eléctrica. Podría ser casa de Campo en el interior rural.
Cuando el objeto se encuentra en la zona soleada del sur.
cuando se combinan varios tipos energía. Por ejemplo, calentar una casa particular usando calefacción por estufa y energía solar. El costo de una estación solar de baja potencia no será tan alto y puede justificarse económicamente en este caso.

Instalación

Es necesario montar la batería en el lugar de máxima iluminación por la luz solar. Los paneles se pueden montar en el techo de la casa, en un soporte rígido o giratorio.

El frente del panel solar debe mirar hacia el sur o suroeste en un ángulo de 40 a 60 grados. Al instalar, tenga en cuenta factores externos. Los paneles no deben quedar obstruidos por árboles y otros objetos, no deben ensuciarse.

Es mejor comprar fotocélulas con pequeños defectos. También son viables, solo que tienen un aspecto no tan hermoso. apariencia. Los elementos nuevos son muy caros, el montaje de una batería solar no se justifica económicamente. Si no hay prisa particular, es mejor pedir placas en eBay, costará aún menos. Con el envío y China, debe tener más cuidado: existe una alta probabilidad de recibir piezas defectuosas.
Las fotocélulas deben comprarse con un pequeño margen., existe una alta probabilidad de que se rompan durante la instalación, especialmente si no hay experiencia en el montaje de tales estructuras.
Si los elementos aún no se utilizan, debe esconderlos en un lugar seguro para evitar roturas de partes frágiles. No puede apilar los platos en pilas grandes, pueden explotar.
En el primer montaje, se debe hacer una plantilla., que marcará la ubicación de las placas antes del montaje. Esto facilita la medición de la distancia entre los elementos antes de soldar.
Es necesario soldar con un soldador de baja potencia., y en ningún caso aplicar fuerza al soldar.
Es más conveniente usar esquinas de aluminio para ensamblar la caja., estructura de madera menos confiable. Como lámina en la parte posterior de los elementos, es mejor usar plexiglás u otro material similar y es más confiable que la madera contrachapada pintada y se ve estéticamente agradable.
Los paneles fotovoltaicos deben ubicarse en lugares donde la luz solar sea máxima. a lo largo de las horas del día.

Esquema de suministro de energía de la casa

La cadena de suministro de energía en serie de una casa privada con energía solar es la siguiente:

Conjunto solar de paneles múltiples, que se encuentran en la pendiente del techo de la casa, o en el soporte. Dependiendo del consumo de energía, puede haber hasta 20 paneles o más. La batería genera una corriente continua de 12 voltios.
Controlador de carga. El dispositivo protege las baterías de una descarga prematura y también limita el voltaje en el circuito de CC. Por lo tanto, el controlador protege las baterías de la sobrecarga.
inversor de voltaje. Convierte la corriente continua en corriente alterna, posibilitando así el consumo de electricidad por parte de los electrodomésticos.
Baterías. Para casas privadas y cabañas, se instalan varias baterías, conectándolas en serie. Sirven para almacenar energía. La energía de las baterías se utiliza durante la noche, cuando las celdas solares no producen corriente.
medidor de electricidad.

Muy a menudo, en casas particulares, el sistema de suministro de energía se complementa con un generador de respaldo.

En general, no es tan difícil ensamblar una batería solar con sus propias manos. Solo se necesitan ciertos medios, paciencia y precisión.

El potencial energético de la luz solar es enorme: su influencia se puede estimar solo porque hay una vida violenta en el planeta, lo que condujo al surgimiento de una persona inteligente que consume y procesa energía activamente. Durante miles de millones de años, parte de la energía solar se ha acumulado en los depósitos de organismos muertos (minerales), que se encuentran en una forma relativamente accesible para su extracción y procesamiento.

Pero la contaminación medioambiente y el suministro limitado de las entrañas de la tierra hacen que la humanidad mire de nuevo las posibilidades del uso directo de la energía de la luz solar.

Para satisfacer las necesidades energéticas actuales de la humanidad, sería suficiente llenar un área relativamente pequeña en el desierto del Sahara con plantas de energía solar. Dado que la electricidad es la forma de energía más conveniente para usar y procesar, la conversión directa de la luz del sol en electricidad mediante paneles solares de células fotovoltaicas.

Los cuadrados rojos muestran el área requerida para albergar plantas de energía solar para satisfacer las necesidades energéticas de la Tierra, Europa y Alemania, respectivamente.

El principio de funcionamiento de las fotocélulas.

Una fotocélula es un dispositivo que convierte la energía de los fotones de luz en electricidad. Actualmente, tecnologías prometedoras para crear convertidores fotoeléctricos de semiconductores basados en efecto fotoeléctrico interno. Con el efecto fotoeléctrico interno, los electrones se redistribuyen según su estado de energía en los semiconductores bajo la influencia de la radiación.

Ilustración y descripción del efecto fotoeléctrico interno

La conversión de energía luminosa en electricidad se produce en estructuras semiconductoras no homogéneas. La heterogeneidad de las estructuras se crea mediante el dopaje, la unión y el cambio. composición química semiconductores Por lo tanto, hay un gradiente de cambio en la banda prohibida del semiconductor bajo la influencia de la radiación, lo que conduce a la aparición de una fuerza electromotriz.

Descripción de la aplicación del efecto fotoeléctrico

La eficiencia de una fotocélula depende de los siguientes factores:

fotoconductividad de semiconductores;
dispersión y reflexión de la luz proyectada;
pasar parte de la radiación a través del convertidor fotoeléctrico sin conversión;
recombinación de los pares de fotoelectrones resultantes;
resistencia interna de la fotocélula;
otras características físicas y químicas.

Leyes básicas del efecto fotoeléctrico

Los radioaficionados saben que si cortas un diodo o un transistor e iluminas una unión de semiconductores, puedes obtener un pequeño potencial en las terminales del elemento. Este efecto se usa a menudo para crear sensores fotosensibles de fabricación propia o ayudas para demostraciones, pero este método no es rentable para la conversión de luz en energía a gran escala.

Es obvio que no es posible hacer una batería solar en casa "desde cero" debido a la complejidad tecnológica del proceso, por lo tanto, para un consumidor común, tiene sentido crear paneles generadores a partir de células fotovoltaicas listas para usar con su propias manos.

Células fotovoltaicas prefabricadas para paneles solares en embalaje protector de transporte

Eficiencia de la fotocélula

La banda prohibida efectiva de una unión de semiconductores depende de la longitud de onda (espectro de luminiscencia). Por lo tanto, las tecnologías en cascada comenzaron a usarse en fotocélulas industriales y de laboratorio, que permiten separar la luz en espectros e irradiar por separado convertidores fotoelectrónicos diseñados para un rango estrecho de ondas de luz.

Estas tecnologías implican el uso del conocimiento en varias industrias ciencia con el uso de investigaciones complejas en laboratorios. Para la fabricación de fotocélulas se utilizan obleas de silicio con impurezas de diversos elementos y compuestos químicos. Las lucrativas perspectivas de convertir la energía solar en electricidad han permitido el desarrollo de toda una industria, comparable en potencia a la producción de radioelectrónica.

Los fabricantes de fotocélulas se dedican a mejorar las propiedades ópticas y eléctricas de las fotocélulas mediante el recubrimiento, la creación de recubrimientos antirreflectantes y el uso de una estructura de varias etapas.

En este momento, la eficiencia promedio de la conversión industrial de luz en electricidad (eficiencia) es de alrededor del 14 %, y para las mejores muestras, alrededor del 25 %. En condiciones de laboratorio, se ha logrado una eficiencia de alrededor del 45%.

Formación de una batería generadora

El principio de funcionamiento de los paneles solares es conexión de fotocélulas en una estructura que genera electricidad, que se acumula en baterías, con el posterior procesamiento en electricidad de voltaje y frecuencia industriales.

Las fotocélulas, al igual que otras baterías, cuando se conectan en serie dan más voltaje, y cuando se conectan en paralelo, la corriente de salida aumenta y la resistencia interna total de la batería disminuye.

Este principio de formar una batería solar es escalable, es decir, es aplicable tanto para conectar fotocélulas individuales como para conectar conjuntos ya ensamblados en un panel.

Dado que las dimensiones de las uniones de semiconductores se miden en micras, los fabricantes combinan convertidores fotoelectrónicos en fotocélulas listas para usar que tienen características de salida (voltaje, corriente, potencia) y son adecuadas para una combinación posterior en una batería.

Antes de hacer un panel solar con sus propias manos, debe conocer la potencia de salida esperada, que se calcula a partir de la corriente de carga de las baterías que están conectadas a los inversores para generar tensión de red. Así, conociendo la corriente máxima de carga de las baterías disponibles, es posible calcular el número y área de fotocélulas necesarias para una batería solar, teniendo en cuenta su eficiencia.

Accesorios para batería solar

Como se puede ver en la siguiente figura, los líderes mundiales en la producción de celdas fotovoltaicas para baterías solares de varias capacidades son China y Alemania. Por lo tanto, en la mayoría de los casos, los grandes fabricantes de plantas de energía solar y los usuarios individuales realizan pedidos a través de Internet, comprando células fotovoltaicas chinas para ensamblar paneles generadores.

Dinámica de crecimiento en la producción de celdas fotovoltaicas para convertir la energía solar en electricidad

Debido a que la placa de la fotocélula es muy frágil, se necesita una estructura fuerte para proteger la fotocélula de la flexión y de las influencias ambientales. Este diseño debe proporcionar:

seguro conexión eléctrica fotocélulas;
resistencia e invariancia de los parámetros geométricos del ensamblaje;
protección contra daños mecánicos;
protección contra la humedad, las precipitaciones, el polvo y la suciedad;
baja reflexión de la luz (recubrimiento antirreflectante);
buena transparencia del cristal protector.

Nuevas tecnologías le permiten hacer que los paneles solares sean flexibles, lo que reduce significativamente los problemas durante su instalación

Los fabricantes ofrecen fotocélulas de varios tamaños y tipos, que tienen sus propios matices de montaje, instalación y conexión. También a menudo se adjunta película anti reflejante recubrimientos que el maestro tendrá que aplicar él mismo al panel solar ensamblado. Por lo tanto, debe estudiar cuidadosamente toda la documentación disponible para las células solares compradas antes de ensamblar los paneles solares. El siguiente video muestra una descripción general de las fotocélulas más populares.

Obtener electricidad de una batería solar.

Hay que recordar que la corriente y tensión de salida de la batería solar depende de la densidad del flujo luminoso y del ángulo de incidencia de los rayos solares. Por lo tanto, en tiempo nublado, así como en la mañana y la tarde, la potencia de salida de la batería será varias veces menor que en el mediodía soleado.

Dado que las condiciones climáticas no se pueden cambiar, es posible aumentar el número total de rayos dirigidos a la batería solar usando reflectores hecho de papel de aluminio.

Usando reflectores de láminas caseras, puede aumentar significativamente la eficiencia de los paneles solares

Por regla general, los paneles solares se instalan perpendiculares a una línea hipotética del Sol, que está en el cielo al mediodía. Es decir, una perpendicular colocada sobre la zona del panel solar no debe proyectar sombra. Este ángulo de instalación cambiará según el cambio de estaciones: el día del solsticio de verano, el Sol se eleva sobre el horizonte en su punto más alto.

En la mayoría de los casos, los paneles solares se instalan de forma permanente y sin ajuste, a veces incluso en diferentes lados del techo de la casa, recibiendo generación eficiente de electricidad solo en ciertas horas del día.

Para maximizar la eficiencia del panel solar, debe instalar un dispositivo que siga el movimiento del Sol en el cielo, dirigiendo el panel de forma perpendicular a los rayos incidentes.

La batería solar está instalada en un dispositivo giratorio que sigue el movimiento del Sol durante el día.

Las baterías solares deben tener controlador de carga para mantener los parámetros de corriente de carga correctos. Al observar la corriente de carga en el período más favorable, observando el tiempo requerido, es posible planificar un aumento en el área de paneles solares o la instalación de baterías adicionales.

Con la conexión más simple de los paneles solares a la batería, se recomienda conectar un diodo en serie entre ellos para evitar la descarga de corriente inversa.

EN mundo moderno es difícil imaginar la existencia sin energía eléctrica. Iluminación, calefacción, comunicaciones y otras alegrías vida cómoda dependen directamente de ella. Esto nos obliga a buscar fuentes alternativas e independientes, una de las cuales es el sol. Esta área de la energía aún no está demasiado desarrollada, y plantas industriales no son baratos La salida será la fabricación de paneles solares con sus propias manos.

¿Qué es una batería solar?

La batería solar es un panel formado por fotocélulas interconectadas. Convierte directamente la energía solar en corriente eléctrica. Según el diseño del sistema, la energía eléctrica se acumula o se destina inmediatamente al suministro de energía de edificios, mecanismos y dispositivos.

Una batería solar está formada por células fotovoltaicas interconectadas.

Casi todos usaban las fotocélulas más simples. Están integrados en calculadoras, linternas, baterías para recargar aparatos electrónicos, linternas de jardin. Pero el uso no se limita a esto. Existen vehículos eléctricos que funcionan con energía solar, en el espacio es una de las principales fuentes de energía.

En países con muchos días soleados, las baterías se instalan en los tejados y se utilizan para calefacción y agua caliente. Este tipo se llama colectores, convierten la energía del sol en calor.

A menudo, el suministro eléctrico de ciudades y pueblos enteros se produce únicamente gracias a este tipo de energía. Se están construyendo plantas de energía solar. Son especialmente populares en los Estados Unidos, Japón y Alemania.

Dispositivo

La batería solar se basa en el fenómeno del efecto fotoeléctrico, descubierto en el siglo XX por A. Einstein. Resultó que en algunas sustancias, bajo la acción de la luz solar u otras sustancias, se desprenden partículas cargadas. Este descubrimiento condujo en 1953 a la creación del primer módulo solar.

El material para la fabricación de elementos son semiconductores: placas combinadas de dos materiales con diferente conductividad. En la mayoría de los casos, para su fabricación se utiliza silicio policristalino o monocristalino con diversos aditivos.

Bajo la acción de la luz solar, aparece un exceso de electrones en una capa y su deficiencia en la otra. Los electrones "extra" entran en la región con su deficiencia, este proceso ha recibido nombre del distrito transición.

La celda solar consta de dos capas semiconductoras con diferente conductividad.

Entre los materiales que forman un exceso y un déficit de electrones, se coloca una capa barrera que impide la transición. Esto es necesario para que la corriente ocurra solo cuando hay una fuente de consumo de energía.

Los fotones de luz que golpean la superficie eliminan electrones y les proporcionan la energía necesaria para superar la capa de barrera. Los electrones negativos pasan del conductor p al conductor n, y los electrones positivos hacen el camino opuesto.

Debido a la diferente conductividad de los materiales semiconductores, es posible crear un movimiento dirigido de electrones. Por lo tanto, se genera una corriente eléctrica.

Los elementos están conectados en serie entre sí, formando un panel de mayor o menor área, que se denomina batería. Tales baterías se pueden conectar directamente a la fuente de consumo. Pero desde actividad solar durante el día cambia, y por la noche se detiene por completo, usan baterías que acumulan energía durante la ausencia de luz solar.

Un componente necesario en este caso es el controlador. Sirve para controlar la carga de la batería y apaga la batería cuando está completamente cargada.

La corriente que genera la batería solar es constante, para utilizarla se debe convertir a corriente alterna. Para eso está un inversor.

ya que todo aparatos eléctricos, que consumen energía, están diseñados para un voltaje determinado, el sistema necesita un estabilizador que proporcione los valores deseados.

Se instalan dispositivos adicionales entre el módulo solar y el consumidor.

Solo si todos estos componentes están presentes, es posible obtener un sistema funcional que suministre energía a los consumidores y no amenace con desactivarlos.

Tipos de elementos para módulos.

Hay tres tipos principales de paneles solares: policristalinos, monocristalinos y de película delgada. La mayoría de las veces, los tres tipos están hechos de silicio con varios aditivos. También se utilizan telururo de cadmio y seleniuro de cobre-cadmio, especialmente para la producción de paneles de película. Estos aditivos contribuyen a un aumento de la eficiencia de la celda en un 5-10%.

cristalino

Los más populares son los monocristalinos. Están hechos de monocristales, tienen una estructura uniforme. Tales placas tienen la forma de un polígono o un rectángulo con esquinas cortadas.

La celda monocristalina tiene la forma de un rectángulo con esquinas biseladas.

La batería, ensamblada a partir de elementos monocristalinos, tiene una mayor productividad en comparación con otros tipos, su eficiencia es del 13%. Es liviano y compacto, no tiene miedo de doblarse levemente, se puede instalar en terreno irregular, vida útil de 30 años.

Las desventajas incluyen una disminución significativa de la potencia durante la nubosidad, hasta el cese completo de la generación de energía. Lo mismo sucede cuando oscurece, la batería no funcionará por la noche.

La celda policristalina tiene forma rectangular, lo que permite montar el panel sin huecos

Los policristalinos se producen por fundición, tienen forma rectangular o cuadrada y una estructura heterogénea. Su eficiencia es menor que la de los monocristales, la eficiencia es solo del 7-9%, pero la caída de la producción en días nublados, polvorientos o al anochecer no es significativa.

Por lo tanto, se utilizan en la construcción de alumbrado público, pero los caseros los utilizan con mayor frecuencia. El costo de tales placas es menor que el de los monocristales, la vida útil es de 20 años.

Película

Los elementos flexibles o de película delgada están hechos de una forma amorfa de silicio. La flexibilidad de los paneles los hace móviles, enrollados, puedes llevarlos contigo de viaje y tener una fuente de alimentación independiente en cualquier lugar. La misma propiedad le permite montarlos en superficies curvas.

La batería de película está hecha de silicio amorfo.

En términos de eficiencia, los paneles de película son dos veces inferiores a los cristalinos; para producir la misma cantidad, se requiere una doble área de batería. Y la película no difiere en durabilidad: en los primeros 2 años, su eficiencia cae en un 20-40%.

Pero cuando está nublado u oscuro, la producción de energía se reduce solo entre un 10 y un 15 %. Su relativo bajo costo puede considerarse una ventaja indudable.

¿Qué puedes hacer un panel solar en casa?

A pesar de todas las ventajas de las baterías producidas comercialmente, su principal desventaja es su alto precio. Este problema se puede evitar haciendo el tablero mas simple con sus propias manos a partir de materiales improvisados.

De diodos

Un diodo es un cristal en una caja de plástico que actúa como una lente. Concentra los rayos del sol en el conductor, dando como resultado una corriente eléctrica. Conectándonos unos a otros un gran número de diodos, obtenemos una batería solar. El cartón se puede utilizar como tablero.

El problema es que la potencia de la energía recibida es pequeña, para generar una cantidad suficiente, se necesitará una gran cantidad de diodos. En términos de costos financieros y laborales, dicha batería es muy superior a la de fábrica, y en términos de potencia es muy inferior a ella.

Además, la producción cae bruscamente con una disminución de la iluminación. Sí, y los diodos se comportan incorrectamente: a menudo se produce un brillo espontáneo. Es decir, los propios diodos consumen la energía generada. La conclusión se sugiere a sí misma: ineficiente.

De transistores

Como en los diodos, el elemento principal del transistor es un cristal. Pero está encerrado en una caja de metal que no deja pasar la luz del sol. Para hacer una batería, la cubierta de la caja se corta con una sierra para metales.

Se puede ensamblar una batería de baja potencia a partir de transistores.

Luego, los elementos se unen a una placa de textolita u otro material adecuado para el papel del tablero y se conectan entre sí. De esta manera, puede ensamblar una batería, cuya energía es suficiente para hacer funcionar una linterna o una radio, pero no debe esperar mucha potencia de dicho dispositivo.

Pero como fuente del campamento La energía de baja potencia es bastante adecuada. Especialmente si te fascina el proceso de creación en sí mismo y los beneficios prácticos del resultado no son muy importantes.

Los artesanos sugieren usar CD e incluso placas de cobre como fotocélulas. El cargador de teléfono portátil es fácil de hacer con fotocélulas de faroles de jardín.

La mejor solución sería comprar platos confeccionados. Algunos sitios en línea venden módulos con un pequeño defecto de fabricación a un precio asequible, son bastante adecuados para su uso.

Colocación racional de las baterías.

La ubicación de los módulos determina en gran medida la cantidad de energía que producirá el sistema. Cuantos más rayos incidan en las fotocélulas, más energía producirán. Para una ubicación óptima, se deben observar las siguientes condiciones:

¡Importante! La fuerza actual de una batería está determinada por el rendimiento de la celda más débil. Incluso una pequeña sombra en un módulo puede reducir el rendimiento del sistema entre un 10 y un 50 %.

Cómo calcular la potencia requerida

Antes de proceder con el montaje de la batería, es necesario determinar la potencia requerida. Esto depende de la cantidad de celdas compradas y área total baterías terminadas.

El sistema puede ser autónomo (proporcionando electricidad a la casa por sí solo) o combinado, combinando la energía del sol y una fuente tradicional.

El cálculo consta de tres pasos:

Averigüe el consumo total de energía.
Determine la capacidad suficiente de la batería y la capacidad del inversor.
Calcule el número requerido de celdas según los datos de insolación en su área.

El consumo de energía

Para un sistema autónomo, puede determinarlo por su medidor eléctrico. Divida la cantidad total de energía consumida por mes por la cantidad de días para obtener el consumo diario promedio.

Si solo una parte de los dispositivos se alimentará con la batería, averigüe su potencia de acuerdo con el pasaporte o la marca en el dispositivo. Multiplique los valores resultantes por la cantidad de horas de trabajo por día. Sumando los valores obtenidos para todos los dispositivos, se obtiene el consumo promedio por día.

Capacidad AB (batería) y potencia del inversor

AB para sistemas solares debe soportar una gran cantidad de ciclos de descarga y descarga, tener una pequeña autodescarga, soportar una gran corriente de carga, trabajar a alta y temperaturas bajas mientras que requiere un mantenimiento mínimo. Estos parámetros son óptimos para baterías de plomo-ácido.

Otro indicador importante es la capacidad, la carga máxima que una batería puede aceptar y almacenar. La capacidad insuficiente se incrementa conectando las baterías en paralelo, en serie o combinando ambas conexiones.

El cálculo ayudará a averiguar el número requerido de AB. Considérelo para la concentración de reservas de energía para 1 día en una batería con una capacidad de 200 Ah y un voltaje de 12 V.

Suponga que la demanda diaria es de 4800 Vh, el voltaje de salida del sistema es de 24 V. Suponiendo que la pérdida del inversor es del 20 %, introduzca un factor de corrección de 1,2.

4800:24х1.2=240 Ah

La profundidad de descarga de AB no debe exceder el 30-40%, lo tendremos en cuenta.

240х0.4= 600 Ah

El valor resultante es tres veces la capacidad de la batería, por lo que se requerirán 3 baterías conectadas en paralelo para suministrar la cantidad requerida. Pero al mismo tiempo, el voltaje de la batería es de 12 V, para duplicarlo necesitarás 3 baterías más conectadas en serie.

Para obtener un voltaje de 48 V, conecte en paralelo dos cadenas paralelas de 4 AB

El inversor se utiliza para convertir la corriente continua en corriente alterna. Elígelo por pico, carga máxima. En algunos dispositivos de consumo, la corriente de arranque es mucho más alta que la nominal. Es este indicador el que se tiene en cuenta. En otros casos, se tienen en cuenta los valores nominales.

La forma de tensión también importa. La mejor manera es una onda sinusoidal pura. Apto para dispositivos insensibles a las caídas de tensión forma cuadrada. También debe considerar la posibilidad de cambiar el dispositivo de AB directamente a paneles solares.

Número requerido de celdas

Los indicadores de insolación en diferentes áreas son muy diferentes. Para un cálculo correcto, necesita conocer estos números para su área, los datos son fáciles de encontrar en Internet o en una estación meteorológica.

Tabla de insolación mensual para diferentes regiones

La insolación depende no solo de la época del año, sino también del ángulo de la batería

Al calcular, guíese por los indicadores de la menor insolación durante el año, de lo contrario, la batería no producirá suficiente energía durante este período.

Supongamos que los indicadores mínimos - en enero, 0,69, el máximo - en julio, 5,09.

Coeficiente de corrección para el horario de invierno - 0,7, para el horario de verano - 0,5.

Cantidad requerida de energía - 4800 Wh.

Un panel tiene una potencia de 260 W y un voltaje de 24 V.

Las pérdidas en AB e inversor son del 20%.

Calculamos el consumo teniendo en cuenta las pérdidas: 4800 × 1,2 = 5760 Wh = 5,76 kWh.

Determinamos el rendimiento de un panel.

Verano: 0,5×260×5,09= 661,7 Wh.

Invierno: 0,7×260×0,69=125,5Wh.

Calculamos el número necesario de baterías dividiendo la energía consumida por el rendimiento de los paneles.

Verano: 5760/661,7=8,7 uds.

En invierno: 5760/125,5=45,8 uds.

Resulta que para una provisión completa, se necesitarán cinco veces más módulos en invierno que en verano. Por lo tanto, vale la pena instalar inmediatamente más baterías o período de invierno proporcionar un sistema de suministro de energía híbrido.

Cómo montar una batería solar con tus propias manos.

El montaje consta de varias etapas: la fabricación de la caja, la soldadura de los elementos, el montaje del sistema y su instalación. Antes de comenzar, abastécete de todo lo que necesitas.

La batería está formada por varias capas.

Materiales y herramientas

fotocélulas;
conductores planos;
fundente de alcohol y colofonia;
soldador;
perfil de aluminio;
esquinas de aluminio;
hardware;
sellador de silicona;
sierra para metales;
destornillador;
vidrio, plexiglás o plexiglás;
diodos;
aparatos de medición.

Es mejor pedir fotocélulas completas con conductores, están especialmente diseñadas para este propósito. Otros conductores son más frágiles, lo que puede ser un problema al soldar y ensamblar. Hay celdas con conductores ya soldados. Cuestan más, pero ahorran mucho tiempo y mano de obra.

Compre placas con conductores, esto reducirá el tiempo de operación

El marco del cuerpo generalmente está hecho de un ángulo de aluminio, pero es posible usar listones de madera o barras de sección cuadrada 2x2. Esta opción es menos preferida ya que no brinda suficiente protección contra la intemperie.

Para un panel transparente, elija un material con un índice de refracción mínimo de la luz. Cualquier obstáculo en el camino de los rayos aumenta la pérdida de energía. Es deseable que el material transmita la menor radiación infrarroja posible.

¡Importante! Cuanto más se calienta el panel, menos energía genera.

Cálculo de cuadros

Las dimensiones del marco se calculan en función del tamaño de las celdas. Es importante proporcionar una pequeña distancia de 3-5 mm entre elementos adyacentes y tener en cuenta el ancho del marco para que no se superponga con los bordes de los elementos.

Las celdas se producen en varios tamaños, considere la opción de 36 placas, de 81x150 mm de tamaño. Organizamos los elementos en 4 filas, 9 piezas en una. Según estos datos, las dimensiones del marco son 835x690 mm.

fabricación de cajas

Elementos de soldadura y módulos de montaje

Si los elementos se compran sin contactos, primero se deben soldar a cada placa. Para hacer esto, corte el conductor en segmentos iguales.

Recorte un rectángulo del tamaño deseado de cartón y enrolle el conductor alrededor de él, luego córtelo en ambos lados.
Aplique fundente a cada conductor, adjunte una tira al elemento.
Suelde con cuidado el conductor a lo largo de toda la longitud de la celda.
Soldar los conductores a cada placa.
Coloque las celdas en una fila una tras otra con un espacio de 3-5 mm y suelde secuencialmente.
Durante la instalación, compruebe periódicamente la funcionalidad de los módulos.
Transfiera las filas terminadas de 9 celdas al cuerpo y alinéelas entre sí y con el contorno del marco.
Suelde en paralelo, utilizando neumáticos más anchos y respetando la polaridad.
Coloque filas de elementos sobre un sustrato transparente y suelde juntos
Resalta los contactos "+" y "-".
Aplique 4 gotas de sellador a cada elemento y coloque el segundo vaso encima.
Deja que el pegamento se seque.
Rellene todo el perímetro con sellador para que no entre humedad.
Fije el panel a la carcasa utilizando las esquinas, atornillándolas en los lados del perfil de aluminio.
Instale un diodo de bloqueo Schottke con sellador para evitar que la batería se descargue a través del módulo.
Proporcione el cable de salida con un conector de dos pines, luego conecte el controlador a él.
Atornilla las esquinas al marco para fijar la batería al soporte.

Video: soldar y ensamblar el módulo solar.

La batería está lista, queda instalarla. Para un trabajo más eficiente, puede hacer un rastreador.

Fabricación del mecanismo rotativo.

El mecanismo giratorio más simple es fácil de hacer usted mismo. El principio de su funcionamiento se basa en un sistema de contrapesos.

A partir de bloques de madera o un perfil de aluminio, ensamble un soporte para la batería en forma de escalera de tijera.
Usando dos cojinetes y una barra o tubo de metal, monte la batería en la parte superior para que quede fija en el centro del lado más grande.
Oriente la estructura de este a oeste y espere hasta que el sol esté en su cenit.
Gire el panel para que los rayos lo golpeen verticalmente.
Fije un recipiente de agua en un extremo, equilíbrelo en el otro extremo con una carga.
Haz un agujero en el recipiente para que el agua salga poco a poco.

A medida que sale el agua, el peso de la embarcación disminuirá y el borde del panel se elevará, girando la batería hacia el sol. El tamaño del agujero tendrá que determinarse empíricamente.

El seguidor solar más simple está hecho según el principio de un reloj de agua.

Todo lo que necesita es verter agua en un recipiente por la mañana. No puede instalar una estructura de este tipo en el techo, pero para parcela de jardín o céspedes delanteros, funcionará bien. Hay otros diseños de rastreadores más complejos, pero costarán más.

Vídeo: cómo hacer tu propio seguidor solar electrónico

Instalación de la batería

Ahora puedes probar y disfrutar de electricidad gratis.

Mantenimiento de módulos

Los paneles solares no requieren un mantenimiento especial, ya que no tienen partes móviles. Para ellos funcionamiento normal es suficiente de vez en cuando limpiar la superficie de suciedad, polvo y excrementos de pájaros.

Lave las baterías con una manguera de jardín, con buena presión de agua, ni siquiera necesita subirse al techo para esto. Verifique el estado del equipo adicional.

¿Qué tan pronto se pagarán los costos?

No debe esperar beneficios momentáneos del sistema de suministro de energía solar. Su amortización media es de aproximadamente 10 años para un sistema autónomo en el hogar.

Cuanta más energía consuma, más rápido se amortizarán sus costes. Después de todo, tanto para consumos pequeños como grandes, se requiere la compra de equipos adicionales: una batería, un inversor, un controlador, y dejan una pequeña parte de los costos.

Considere también la vida útil del equipo y la vida útil de los paneles en sí, para que no tenga que cambiarlos antes de que se amortizan.

A pesar de todos los costes y desventajas, la energía solar es el futuro. El sol es una fuente de energía renovable y durará al menos otros 5.000 años. Sí, y la ciencia no se detiene, aparecen nuevos materiales para fotocélulas, con una eficiencia mucho mayor. Así que pronto serán más asequibles. Pero ya puedes usar la energía del sol ahora.