Как да направите самите слънчеви панели - статии за енергията

Как да направите слънчевите панели сами

Всеки ден се увеличава отделянето на въглероден двуокис и токсични вещества в атмосферата, токсичните вещества се получават при изгарянето на изкопаеми горива и постепенно постепенно унищожават нашата планета. Ето защо въвеждането на "зелена енергия", което няма отрицателно въздействие върху околната среда, вече се е утвърдило като основа за новите електрически технологии. Една от основите на тези технологии за получаване на чиста електроенергия е технология, която превръща слънчевата светлина в електричество. След това ще говорим за слънчеви батерии, както и техните възможности в собствения си дом.

В момента централата във формата на слънчеви клетки, произведени в промишлени условия, се използват за пълно и частично energoobespcheniya и отопление на домовете, както и разходите около $ 15-20000 в гаранция работа в продължение на 25 години.

Хелиосистемите са разделени на топлоснабдяване и захранване. При топлоснабдяване се използва технология за слънчеви колектори. В случая на захранване се осъществява фотоелектричен ефект, с помощта на който се генерира електричество в слънчеви батерии. След това ще опиша технологията за ръчно сглобяване на слънчева батерия.

Технологията на ръчно сглобяване на слънчева батерия не е никак сложна и дори много проста и достъпна за всички. Почти всеки може да събира слънчеви клетки с относително висока ефективност на сравнително ниска цена. Той е екологичен, печеливш, достъпен и наскоро модерен.

Избор на слънчеви клетки за слънчев панел

Започвайки да създаваме слънчева електроцентрала, трябва да се има предвид, че при ръчно сглобяване на слънчеви клетки няма нужда веднага да се изгради напълно функционална слънчева електроцентрала, тя може да бъде изградена в бъдеще. Ако първият експеримент за ръчно сглобяване е бил положителен, тогава има смисъл да се увеличи функционалността на слънчевата електроцентрала.

На първо място, трябва да знаете какво е слънчева батерия, соларната батерия е основно генератор, който работи на базата на фотоелектричен ефект и преобразува слънчевата топлинна енергия в електрическа енергия. Куанта на светлината, която произвежда слънцето, пада върху силиконова вафла и изважда електрона от последната атомна силиконова орбита. Този ефект създава голям брой свободни електрони, които формират потока на електрически ток.

Преди да започнете да сглобите слънчева клетка, трябва да направите избор в типа на фотоелектричния преобразувател. Фотоелектрически преобразуватели: монокристални, поликристални и аморфни. За ръчно сглобяване на слънчева клетка най-често се избират поликристални и еднокристални соларни модули, които са лесно достъпни за продажба.

Слънчеви панели на поликристален силиций имат достатъчно ниска ефективност от 7 до 9%, но този недостатък се компенсира от факта, че панела на поликристален е практически намалена ефективност при облачно и облачно време, гаранция изпълнение поликристални клетки е около 10 години. Соларен панел въз основа на монокристален силиций elekmentov имат по-висока ефективност от около 13% и оперативност priblezitelno график 25, но монокристални елементи значително да намали мощността popadenii липсата на пряка слънчева светлина. Размерът на ефективността на силиконовите кристали може да варира значително от един производител до друг. На практика работата на слънчеви централи в областта може да се каже за услуги живот монокристални панели над 30 години, както и за поликристални модули - повече от 20 години. И за целия период на действие на загуба на мощност в monokristalicheskih силициеви и поликристални модули е не повече от 10 на сто, а аморфните тънкослойни модули само за първите две години на власт могат да бъдат намалени с 10-40%.

Комплектът слънчеви клетки може да бъде закупен на търга за Ebay, за да се сглоби слънчева батерия от 36 и 72 слънчеви клетки. Тези набори се предлагат и за продажба в Украйна и Русия. Често слънчеви модули от тип B се използват за ръчно сглобяване на слънчеви клетки, това са модулите, които са отхвърлени в промишленото производство. Те не губят показателите си за ефективност, но те са много по-евтини.

Разработване на проекта за електроенергийната система на Хелий

Проектирането на планирана слънчева електроцентрала зависи от начина, по който е инсталирана и инсталирана. Например, слънчевите панели трябва да бъдат инсталирани под определен наклон, за да се осигури директно излагане на слънчева светлина в перпендикулярен ъгъл. Ефективността на слънчевия панел също зависи от интензивността на светлинната енергия, а зависи и от ъгъла на лъчите на слънцето.

Изглед от горе до долу: монокристалните слънчеви панели (80 вата всяка) във вилата са инсталирани почти вертикално (през зимата). Монокристалните слънчеви панели в селската къща имат по-малък ъгъл (пружина). Механична система за управление на ъгъла на наклон на слънчевата батерия.

Промишлените слънчеви панели често са оборудвани със специални сензори, които осигуряват движение на слънчеви панели в посока на слънчева светлина, което значително увеличава цената на слънчевите панели. Но може да се приложи ръчно механично управление на ъгъла на наклона на слънчевите панели. През зимата слънчевите панели трябва да са почти вертикални, за да се избегне снега върху слънчевите панели.

Схема за изчисляване на ъгъла на наклона на слънчевия панел в зависимост от времето на годината

Слънчевите панели трябва да се монтират от слънчевата страна на къщата ви, така че през светлия ден слънчевите лъчи да останат на слънчевите батерии възможно най-много. В зависимост от географското местоположение на вашия дом и времето от годината се изчислява оптималният ъгъл на наклона за вашето местоположение.

Избор на оптимален статичен ъгъл на наклона за еднокристална покривна слънчева система

При изграждането на слънчеви панели можете да избирате различни материали по тегло и други характеристики. Въпреки това при избора на материали трябва да се вземе предвид максималната допустима температура на отоплението на материалите. Когато соларните модули работят на пълна мощност, температурата не трябва да превишава 250 градуса по Целзий. При пикови температури слънчевите модули губят своята функция за производство на електрически ток.

Често слънчевите системи не трябва да охлаждат соларните модули. Ръчното производство може да включва охлаждане на слънчевата система и контролиране на ъгъла на наклона на слънчевите панели, за да се регулира температурата на модула, както и избор на прозрачен материал, който да абсорбира инфрачервеното лъчение.

Както показаха изчисленията, на ясен, слънчев ден от 1 метър слънчеви панели можете да получите 120 вата мощност, но това не е достатъчно, за да стартирате дори компютър. Слънчевите панели с размери 10 метра произвеждат повече от 1 киловат електричество, което ще осигури електричество за тела, телевизорите и компютъра ви. За нормално семейство 3-4 души се нуждаят от около 300 кВт на месец, така че слънчевите панели трябва да са с размер 20 м, при условие че слънчевите панели са инсталирани на слънчевата страна на къщата ви.

За да намалите месечната консумация на електроенергия, ви съветвам да използвате LED крушки вместо обикновените крушки.

Производство на скелет от слънчеви клетки

За производството на отвора на соларния панел се използват главно алуминиеви ъгли. В интернет магазините можете да купите готови жилища за слънчеви панели. И също така за производството на тялото на слънчевия панел, ако желаете, изберете прозрачно покритие.

Рамка комплект със стъкло за слънчева батерия, приблизителна цена от 33 долара

При избора на прозрачен материал можете да разчитате на следните характеристики на материалите:

Ако индексът на пречупване на слънчевата светлина се разглежда като критерий за избор, тогава най-минималният коефициент за плексиглас, по-евтиният вариант е обикновено стъкло, по-малко подходящ е поликарбонат. Но в продажба сега има поликарбонат с антикомпенсатно покритие, което осигурява качествено ниво на термична защита.

Важно е слънчевите панели да избират прозрачни материали, които не преминават през инфрачервения спектър, което ще намали нагряването на силиконовите клетки.

Схема на абсорбиране на UV и IR лъчение от различни стъкла. а) обикновено стъкло, б) стъкло с инфрачервена абсорбция, в) дуплекс с термопоглъщащо и обикновено стъкло.

Защитното силикатно стъкло с железен оксид осигурява максимална абсорбция на инфрачервения спектър. Инфрачервеният спектър абсорбира всяка минерална стъклена кладенеца, а минералното стъкло е по-устойчиво на увреждане, но в същото време е много скъпо и недостъпно.

Също така гарантирам, че слънчевите панели използват специални анти-бляскави свръхпрозрачни стъкла, които преминават до 98% от спектъра.

Слънчев панел в случай на плексиглас

Монтиране на кутията на слънчевата батерия

В този случай ще бъде показан соларен панел от 36 поликристални соларни модула с размери 81х150 мм. Следователно изчисляваме размера на бъдещия слънчев панел. Важно е да оставите малко разстояние между модулите, които могат да се променят под въздействието на атмосферни влияния, т.е. оставете между модулите около 3-5 мм. В резултат на това получаваме размера на заготовката 835х690мм с ширината на ъгъла 35мм.

Самонаблюдаваната слънчева батерия, изработена ръчно, направена с алуминиев профил, е много подобна на фабрично произвеждан слънчев панел. Това осигурява висока степен на плътност и здравина на конструкцията.

За производството ние вземаме алуминиев ъгъл и извършваме подготовка на рамката 835х690 мм. За да се осигури захващане на хардуера, дупките трябва да бъдат направени в рамката.

Във вътрешната част на ъгъла прилагаме силиконовия уплътнител два пъти.

Важно е, че няма празни места. Устойчивостта и издръжливостта на батерията зависят от качеството на приложението на уплътнителя.

Освен това в рамката се поставя прозрачен лист от избрания материал: поликарбонат, плексиглас, плексиглас, стъкло против отблясъци. Важно е да се позволи на силикона да изсъхне на открито, в противен случай изпарението ще създаде филм върху елементите.

Стъклото трябва внимателно да се притисне и фиксира.

За надеждно закрепване на защитно стъкло използваме хардуер. Необходимо е да се поставят 4 ъгъла на рамката, а по периметъра да се поставят два хардуера с дълга страна на рамката и една част от хардуера на късата страна.

Хартията е фиксирана с винтове.

Рамката на слънчевата батерия е готова. Преди да закрепите слънчевите клетки, е важно да почистите стъклото от прах.

Избор и запояване на слънчеви клетки

Понастоящем в интернет магазините се представя огромен асортимент от продукти за самостоятелно производство на слънчеви батерии.

Комплектът "Соларни клетки" включва набор от 36 поликристални силиконови клетки, проводници за елементи и автобуси, Schottky диоди и киселинен молив за запояване

Поради факта, че слънчевата батерия, произведена от собствени ръце, приблизително 4 пъти по-евтина от фабриката, собственото производство е огромно спестяване на пари. В магазините за интернет можете да закупите слънчеви модули, елементи с дефекти, докато те не губят функционалността си, но ще трябва да пожертват външния вид на слънчевата батерия.

Повредените фотоклетки не губят функционалността си

Ако сте производител на слънчеви панели за първи път, по-добре е да закупите комплекти за производство на слънчеви панели, в продажба има слънчеви клетки с запоени проводници. Тъй като контактите за запояване са доста сложен процес, трудността се крие в крехкостта на слънчевите клетки.

Ако сте купили силициеви клетки без проводници, първо трябва да свържете контактите.

По този начин изглежда поликристален силиконов елемент без проводници.

Проводниците се изрязват с картонена бланка.

Трябва да се внимава да поставите проводника върху фотоклетката.

На мястото на запояване прилагайте киселина за запояване и запояване. Проводникът за удобство е фиксиран от едната страна с тежък предмет.

В това положение трябва внимателно да свържете проводника към фотоклетката. По време на запояване не можете да натиснете кристала, защото е много крехък.

Запояването на елементите за слънчеви панели е много трудоемка работа. Ако за първи път не можете да получите нормална връзка, тогава трябва да повторите работата. Съгласно наредбите сребро покритие на проводника 3 трябва да издържат на запояване цикъл с приемливи термични условия в практиката се сблъскват с факта, че пръскането унищожени. Унищожаване на сребро отлагане произтичащи от използването на запояване с нерегулиран мощност (65W), трябва да се избягва, е възможно да се намали силата на запояване желязо по този начин - необходимо е да се последователно позволи запояване желязо патрон с крушка при 100 вата. Не забравяйте, че номиналната мощност на нерегулирано спояващо желязо е твърде висока за запояване на силиконови контакти.

Ако продавачите на проводници ще кажат, че има съединител, но по-добре да го приложите допълнително. По време на запояване, бъдете внимателни, соларни клетки се спука с минимални усилия, както и не е необходимо да се постави сноп от слънчеви клетки, от теглото на по-ниските елементи може да се счупи.

Сглобяване и запояване на слънчева батерия

При първото ръчно сглобяване на соларна акумулаторна батерия е по-добре да се използва маркираща подложка, която ще помогне да се организират елементите точно на разстояние една от друга (5 мм).

Маркиращ субстрат за елементи от соларни клетки

Базата е изработена от лист шперплат с маркировка на ъглите. След запояване, част от монтажната лента се закрепва към всеки елемент от задната страна, достатъчно е да натиснете задния панел към шотландката и всички елементи да бъдат прехвърлени.

Монтажната лента, използвана за закрепване, от задната страна на слънчевата клетка

При този вид закрепване елементи от своя страна не са допълнително затворени, те са свободни да се разширява под въздействието на температурата, а това няма да доведе до повреда на слънчева батерия и контактите на руптура и елементи. Само съединителните части на конструкцията могат да бъдат запечатани. Този тип монтаж е по-подходящ за прототипи, но трудно може да гарантира дългосрочна полева работа.

Последователният план за сглобяване на батерията изглежда така:

Поставете елементите върху стъклената повърхност. Трябва да има разстояние между елементите, което предполага свободно изменение на размера, без да се увреди структурата. Елементите трябва да бъдат притиснати с товари.

Ние произвеждаме спойка по следната електрическа схема. Пунктовете за пренасяне на ток "Плюс" се намират от предната страна на елементите, "отрицателна" - от обратната страна.

Преди запояване е необходимо да се приложи поток и спойка след внимателно запояване на сребърните контакти.

По този принцип всички слънчеви клетки са свързани.

Контактите на крайните елементи се предават към шината, съответно към "плюс" и "минус". Автобусът използва по-широк среден проводник, който се предлага в комплекта "Слънчеви клетки".

Също така препоръчваме да се изведе "средната" точка, с помощта му да се поставят два допълнителни бобина диод.

Терминалът се инсталира и от външната страна на рамката.

Така изглежда свързващата диаграма на елементите без средната точка.

Това изглежда с термичната лента с показаната "средна" точка. "Средна" точка позволява на всеки половин да поставите плъзгащи се батерия диод, който няма да позволи на батерията да се разреди, като същевременно намали осветлението или потъмняването на половината.

Снимката показва блуждаещ диод на "положителния" изход, той се съпротивлява на изхвърлянето на батериите през батерията през нощта и разреждането на други батерии при частично затъмнение.

Шотки диодите се използват по-често като маневрени диоди. Те дават по-малка загуба от общата мощност на електрическата верига.

Като проводник, носещ ток, може да се използва акустичен кабел със силиконова изолация. За изолиране е възможно да се поставят тръби от под капкомер.

Всички проводници трябва да бъдат здраво фиксирани със силикон.

Елементите могат да бъдат свързани в серия (виж снимката), а не чрез обща шина, тогава 2-рия и 4-тия ред трябва да се завъртят до 1800 спрямо първия ред.

Основните проблеми при сглобяването на слънчевия панел са свързани с качеството на запояване на контактите, поради което специалистите предлагат да се тестват преди запечатването на панела.

Панелно тестване преди уплътняване, мрежово напрежение 14 волта, върхова мощност 65 W

Тестването може да се извърши след запояване на всяка група елементи. Ако обърнете внимание на снимките в майсторския клас, част от масата под слънчевите елементи се изключва. Това е направено умишлено, за да се определи оперативността на електрическата мрежа след запояване на контактите.

Запечатване на слънчевия панел

Запечатването на слънчеви панели в самопроизводството е най-спорният проблем сред специалистите. От една страна, уплътняването на панели е необходимо за подобряване на трайността, тя винаги се използва в промишленото производство. За уплътняване, чуждестранните експерти препоръчват използването на епоксидно съединение "Sylgard 184", което дава прозрачна полимеризирана високо еластична повърхност. Цената на "Силгард 184" е около 40 долара.

Уплътнител с висока степен на еластичност «Sylgard 184»

Но от друга страна, ако не искате да харчите допълнителни пари, тогава е възможно да използвате силиконов уплътнител. В този случай обаче не изпълвайте напълно елементите, за да избегнете евентуална повреда по време на работа. В този случай елементите на задния панел могат да бъдат прикрепени със силикон и да уплътняват само краищата на конструкцията.

Преди началото на запечатването е необходимо да се приготви смес от "Sylgard 184".

Първо, ставите на елементите се запълват. Сместа трябва да се хване за фиксиране на елементите на стъклото.

След фиксирането на елементите се прави непрекъснат полимеризиращ слой от еластичен уплътнител, който може да се разпредели с четка.

Ето как изглежда повърхността след нанасянето на уплътнителя. Уплътняващият слой трябва да изсъхне. След пълно изсъхване можете да затворите слънчевия панел със задния панел.

Ето как предната страна на самозаледения слънчев панел се грижи за запечатването.

Схемата за захранване на къщата

Системата за снабдяване с електричество в дома, използваща слънчеви панели, обикновено се нарича фотоелектрични системи, т.е. системи, които генерират енергия, използвайки фотоелектричния ефект. За собствени жилищни сгради се разглеждат три фотоелектрически системи: автономна електроснабдителна система, хибридна фотоволтаична система с акумулаторна батерия, безжична фотоволтаична система, свързана към централна електрозахранваща система.

Всяка от горепосочените системи има своя собствена цел и предимства, но най-често в жилищни сгради използват фотоволтаични системи с резервни батерии и връзка с централизирана електрическа мрежа. Мощността се захранва от слънчеви панели, през нощта от батериите и когато се изхвърлят - от централната мрежа. В труднодостъпни райони, където няма централна мрежа, генераторите с течно гориво се използват като резервен източник на енергия.

По-икономична алтернатива на хибридната акумулаторна батерия към електрическата мрежа ще бъде слънчевата система без батерии, свързана към централната електроснабдителна мрежа. Електричеството се доставя от слънчеви панели, а на тъмно мрежата се захранва от централната мрежа. Такава мрежа е по-приложима за институциите, защото в жилищните сгради по-голямата част от енергията се консумира вечер.

Схеми от три вида фотоволтаични системи

Обмислете типична инсталация на фотоволтаична система от акумулаторна мрежа. Като електрогенератор излизат соларни панели, които са свързани чрез кутия за свързване. След това в мрежата е монтиран контролер за зареждане със слънчева енергия, за да се избегне късо съединение при върхово натоварване. Електричеството се натрупва в резервни батерии и акумулатори, а също така се подава през инвертора към потребителите: осветление, домакински уреди, електрическа печка и евентуално използвана за отопление на водата. За инсталирането на отоплителна система е по-ефективно да се използват слънчеви колектори, които са свързани с алтернативна слънчева технология.

Хибридна фотоелектрическа система с батерийна мрежа с променлив ток

Има два типа електрически мрежи, които се използват във фотоволтаични системи: на базата на директен и променлив ток. Използването на мрежа с променлив ток позволява да се поставят електрически консуматори на разстояние над 10-15 м и да се осигури условно неограничено мрежово натоварване.

За частни жилищни сгради обикновено се използват следните компоненти на фотоволтаичната система:

-Общата мощност на слънчевите панели трябва да бъде 1000 W, те ще произвеждат около 5 kWh;

-акумулатори с общ капацитет 800 A / h при напрежение 12 V;

-инверторът трябва да има номинална мощност от 3 kW с пиково натоварване до 6 kW, входно напрежение 24-48 V;

-контролер за слънчево зареждане 40-50 A при напрежение 24 V;

-непрекъснато захранване за краткосрочно зареждане с ток до 150А.

От това следва, че за фотоволтаичната система за захранване са необходими 15 панела от 36 елемента, чийто пример за монтаж е описан по-горе. Всеки слънчев панел дава обща мощност от 65 вата. Слънчевите клетки на монокристалите ще бъдат по-мощни. Например, слънчев панел с 40 монокристала има върхова мощност от 160 вата, но такива панели са чувствителни към облачно време и облачност. В този случай слънчевите панели, базирани на поликристални модули, са оптимални за употреба.