Слънчеви батерии със собствени ръце

Слънчеви батерии със собствени ръце

Един от най-практичните източници на алтернативна енергия е слънчевата батерия. Той е в състояние да натрупва и превръща светлината в електричество дори при облачно състояние. Независимо от това, цената му не позволява на местния потребител да премине към независимо електрозахранване. Решението е домашна слънчева батерия.

Съдържание:

Устройството на слънчевата батерия

Що се отнася до соларната батерия, тъй като е невъзможно да се постави, фразата "всичко" е изтънчено. Устройството се състои от два елемента:

блокове от преобразуватели - кутията на батерията.

Всички останали са контакти, чипове и допълнителни джаджи, които са необходими само за увеличаване на функционалността на слънчевата батерия.

Преобразуващият елемент е силиконова вафла, която се произвежда или чрез еднокристален или поликристален метод. Първият вариант, по-ефективен, вторият - по-евтин.

Кутията за батериите обикновено е изработена от пластмаса. Това е обикновена чиния, към която са прикрепени блоковите преобразуватели.

Електрическа верига на слънчевата батерия

Правилното свързване на блоковете на преобразувателите е основната гаранция за успешната работа на слънчевата батерия. При паралелна връзка амперажът се увеличава, а при серийна връзка напрежението се увеличава. За да могат двата параметъра да бъдат максимални, се използва паралелно-серийна връзка.

Прегряването и изгарянето на контактите при претоварване предпазват диодите, по един за всяка четвърт от фотоклетката. Ако няма диоди, преобразувателят ще се повреди след първия дъжд.

Тъй като напрежението и токът на слънчевата батерия не отговарят на параметрите на домакинските уреди, е необходимо да се извърши натрупването и преразпределението на електроенергията. За тази цел свържете две батерии. Първата е кумулативна, втората е запазена.

Наличието на две батерии се обяснява с факта, че при добро слънчево време зареждането е достатъчно бързо, затова е необходимо да се постави известна излишна енергия. Процесът се следи от специален контролер, направен съгласно принципа на реостата. Когато основната батерия достигне 80-90% от зареждането, контролерът превключва захранването към допълнителна.

Важно: принципът на работа е описан повърхностно, тъй като няма голямо значение за създаването на самостоятелно произведена слънчева батерия.

Принципът на слънчевата батерия: как работи

Блокиращите преобразуватели или фотоелементите са силиконови плочи. Силиций или силициев двуокис е морски пясък, или по-скоро, това вещество е най-вече съвместимо с чистия силиций чрез химичен състав. Пясъкът има същата атомна решетка като диаманта. Крехкостта на материала е свързана с по-голямо разстояние между атомите. Това сходство е направило възможно значително да се намалят разходите за производство на слънчеви батерии и да се работи на конвейер.

В чиста си форма силиконът е полупроводник, така че той кристализира. Поликристалите могат да бъдат улеснени, но те имат много повече лица, в резултат на което електроните не могат да се движат праволинейно. Единният кристал осигурява праволинейно транслационно движение на частиците. В допълнение, електрическата проводимост се увеличава чрез добавяне на арсен или фосфорни атоми към кристалната решетка.

Друго интересно свойство е силиций - той е невидим за инфрачервено лъчение. По този начин фотоизлъчвателите абсорбират само полезната част от слънчевия спектър.

Трансформацията на светлината преминава върху следния принцип:

слънчева енергия пропуска върху силициев plastiny- те се нагрее и да освободи elektrony- електрони започват в движение от плаките чрез provodnikam- проводници заредена батерия.

Изграждане на слънчеви панели

Отивайки от теория към практика, на първо място е необходимо да се правят изчисления и да се определи броят на блоковете на преобразувателите. За да направите това, трябва да определите силата на слънчевата светлина. На входа на атмосферата, е около 1300 W / m, но близо до земята, особено в облачно условия рядко надвишава 200 W / m, ще се разбира, че около 40% от спектъра -? Безполезен инфрачервеното излъчване, т.е. реалната мощност е само 120 W / m ?. В слънчево време, когато слънцето е най-голям разцвет, мощността се увеличава до 500-600 W / m?, Но трябва да се сложи на такива високи нива не е необходимо, така че ние се предположи, минимум.

Интензивната слънчева радиация през цялата година е средно 9 часа. Следователно, слънчева клетка с площ от 1 м? на ден произвежда 120 * 9 = 1 kW електроенергия. В същото време е необходимо да се вземе предвид и коефициентът на ефективност - максимум - 25%. По този начин, на ден със слънчева батерия от 1 м? можете да получите около 0,3 kW електроенергия. Ако дворът е слънчев, тогава около 0,6 kW.

След това изчислете количеството консумирана енергия на ден. За да направите това, е необходимо да се разделят предишните показания на измервателните уреди до 30. т.е. ако през последния месец са изразходвани 300 кВт, дневната консумация ще бъде 10 кВт на ден. За да се осигури напълно такава къща с електричество, тя ще отнеме приблизително 20 м? слънчеви панели.

Важно: За качествено и непрекъснато захранване ще ви трябва скъпи батерии за слънчеви панели. Това обстоятелство се обяснява не само от големия капацитет, но и от стабилността на електролита до постоянен режим на зареждане и разреждане.

Производство на слънчеви панели

Процедурата за самостоятелно сглобяване не изисква специални умения и се свежда до изпълнението на проста инструкция:

1. Създайте основа за фотоклетките.

2. Подгответе базата за неблагоприятни фактори на околната среда.

3. Закрепете блоковете на датчиците.

4. Свържете блоковете с жици.

5. Защитете фотоклетките, като поставите стъклен капак.

6. Свържете изхода към батерията.

С всеки от елементите, които трябва да разберете по-подробно, така че по-късно нямаше никакви грешки. Например, за основа се използва твърда пластмаса или дърво. Други материали категорично не се допускат за безопасност. Пластмасата е по-лесна за обработка, но бързо губи свойствата си от високи температури. Топлоустойчивите модификации по правило са по-скъпи от дървесината.

Дървената основа е изработена от обикновен шперплат с дебелина не по-малка от 4 мм. Изрежете основата, чийто размер зависи от броя и размера на фотоклетките. На ръба на основата е инсталирана защитна защита или джанта. Същият ръб трябва да бъде по периметъра на всяка фотоклетка. По-добре е, ако е направено от ламели или дървен масив.

В получените квадрати трябва да пробиете дупки за контакти. В зависимост от размера на фотоклетки, техният брой е 4, 6 или 8. За по-добро използване на пробивната в 6 или 8 мм, дупката е достатъчно голяма и контактите не са в контакт с дървото. В идеалния случай всяка дупка трябва да се обработва с течен каучук или битум. Това ще премахне възможността от пожар.

След това заготовката трябва да се третира със защитни антисептици, грундирани и боядисани. Боята, тъй като не е трудно да се отгатне, трябва да е бяла, за да не се разсейва слънчевата енергия. Освен това, акрилните бои не трябва да се използват, защото са склонни да се повредят на пряка слънчева светлина.

Преобразувателите на блокове се прикрепват или към лепилото, но в този случай тяхната повторна употреба ще бъде невъзможна, или вмъкната в специални ключалки. Ако размерът на слънчевата батерия е малък, до 1 м, фотоклетките могат да бъдат фиксирани без допълнително закрепване.

Следващата стъпка е да свържете всички контакти. Можете да направите това паралелно или последователно. Тъй като смесената схема предполага наличието на допълнително скъпо оборудване, действителната ефективност е доста непряка. За да свържете контактите, имате нужда от спойка и висококачествена спойка, по-добре, ако е сребърна.

Съвет: Работата със слънчеви панели е много по-удобна с газови поялници, тъй като те осигуряват по-голяма мобилност.

Когато конструкцията е готова, тя трябва да бъде защитена от влага и отломки. Това е подходящо за удароустойчив плексиглас. Инсталирането на слънчеви панели изисква минимално участие в процеса на преобразуване и натрупване на електроенергия, така че не си заслужава да се спестява на защитна кутия. Метод на фиксиране - молекулно лепило.

Съвет: като лепило е по-добре да си купите в тесен профил, специализирани магазини, като хипермаркети строителни и още повече на пазара, за да се намери истински молекулно лепило е практически невъзможно.

Батерията има два полюса, важно е фотоклетките да се свързват така, че полюсът да е същият. В противен случай, слънчевата батерия ще изтощи батерията.

Друга важна точка при свързването на слънчеви панели - напрежение. Изходното напрежение трябва да е с 30-40% по-високо от напрежението на батерията, в противен случай процесът на зареждане няма да работи. Това обстоятелство е основното минус на всяка слънчева батерия. Единственото решение е да се инсталира трансформатор, който да изравни напрежението от акумулатора до мрежата. В същото време не забравяйте, че около 30% от електроенергията ще бъде загубена.

Слънчева система

Описаната инструкция е валидна по отношение на една слънчева батерия, но няколко такива продукти ще са необходими, за да се осигури електричество в къщата. За да определите как да свържете отделните слънчеви клетки, първо трябва да определите реда на тяхната работа. Има две възможности:

няколко батерии с малък капацитет, захранващи ток към трансформатора - една мощна батерия.

Схемата за свързване на соларни клетки от няколко батерии също има свои собствени вариации:

всяка отделна батерия доставя специално устройство - всички батерии прехвърлят електричество към трансформатор, който осигурява електричество на къщата.

Първият вариант е за предпочитане, защото ви позволява да намалите натоварването на отделна батерия. За да се приложи такава схема, слънчевата батерия и устройството са свързани директно към електрозахранването. При използване на трансформатор е необходимо да се създаде стационарна електрическа инсталация. Тази опция е по-подходяща за мощни батерии.

Прилагане на практика

Като се има предвид, че цената на новите фотоклетки започва от 900 рубли. за едно парче и за изграждането на една батерия, от която се нуждаят най-малко 30, става очевидно - алтернативната енергия е много скъпо удоволствие. Определено решение ще бъде закупуването на слънчеви клетки втора употреба. Това ще намали разходите най-малко два пъти.

За да направите батерия от 1 м ?, Като използвате стандартни фотоклетки, се нуждаете от 60 бр. силиконови вафли. Цената на една батерия е 60 * 900 = 54 000 рубли. Т.е. за пълен преход към независимо електроснабдяване ще трябва да инвестират повече от един милион рубли.

Поради тази скъпа цена слънчевите панели се използват само като спомагателни захранващи устройства. Най-разпространеното е слънчевото захранване. И това е напълно логично обяснение.

Ако използвате енергоспестяващи лампи 20 или 40 V, се събират малка батерия е достатъчна, цената на които, заедно с акумулаторна батерия и допълнителни материали ще бъдат около 30 000 рубли. Тази батерия е повече от достатъчно, за да осигури осветление не само вътре в къщата, но и на улицата. Вместо стандартните превключватели, инсталирайте превключватели, излъчващи светлина, които автоматично включват светлината, когато интензитетът на слънчевата светлина намалее. В къщата е по-добре да инсталирате стандартни превключватели или димери.