Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Alternatívne zdroje energie, ktoré umožňujú zabezpečiť obytný priestor teplom a elektrickou energiou v požadovanom objeme - nákladné „potešenie“, ktoré si vyžaduje značné finančné náklady na nákup, inštaláciu a inštaláciu.

Make solárny generátor s vlastnými rukami oveľa lacnejšie a docela schopný mnohých domácich remeselníkov. Zvážte dostupné inštrukcie, ktoré opisujú všetky nuly výrobného procesu.

Ako funguje solárny generátor?

Solárny generátor je komplex fotoelektrických polovodičových prvkov, ktoré priamo premieňajú slnečnú energiu na elektrickú energiu.

Kvanta svetla vytváraného lúčmi pri dopade na fotografickú dosku narazí na elektrón z konečnej atómovej dráhy pracovnej položky. Tento efekt vytvára množstvo voľných elektrónov, ktoré vytvárajú súvislý prúd elektrického prúdu.

Nie je potrebné, montáž solárneho generátora vlastnými rukami, aby sa okamžite zostavil veľký, rozsiahly komplex. Môžete začať s malou jednotkou av prípade potreby zvýšiť hlasitosť

Ako aktívny materiál sa používa kremík. Vyznačuje sa vysokou účinnosťou a poskytuje fotoelektrický konverzný koeficient v normálnom režime na úrovni 20% a za priaznivých podmienok až do 25%.

Vďaka výraznej účinnosti silikónových fotobuniek generátory vyrobené na ich báze zaručujú vysokú návratnosť s relatívne malým objemom. Výkonová jednotka 1 meter za hodinu produkuje 125 wattov, čo sa považuje za veľmi pôsobivý výsledok

Na jednej strane kremíkovej dosky sa nanesie tenká vrstva pasívnych chemických prvkov - bóru alebo fosforu. Je to na tomto povrchu v dôsledku intenzívneho vystavenia slnečnému žiareniu, že dochádza k aktívnemu uvoľňovaniu elektrónov. Fosforečný film ich bezpečne drží na jednom mieste a neumožňuje rozptyl.

Kovové „dráhy“ sa nachádzajú na samotnej pracovnej doske. Na nich sú vybudované voľné elektróny, čím sa vytvára riadny pohyb, teda elektrický prúd.

Nevýhody dosiek zahŕňajú iba zložitosť a náklady na proces čistenia samotného kremíka a na zabránenie týmto problémom sa aktívne snažia používať alternatívy vo forme gália, kadmia, india a rôznych zlúčenín medi. Zatiaľ však pre silikónové prvky neexistujú skutoční konkurenti.

Čo musíte pracovať?

Na výrobu generátora, pozostávajúceho zo sady solárnych článkov, požadovaných nástrojov a materiálov, ako sú: \ t

  • moduly na premenu slnečného žiarenia na energiu;
  • hliníkové rohy;
  • drevené lamely;
  • drevotrieskové dosky;
  • transparentný prvok (sklo, plexisklo, plexisklo, polykarbonát) na vytvorenie ochrany pre kremíkové dosky;
  • skrutky a skrutky rôznych veľkostí;
  • hustá pena s hrúbkou 1, 5 až 2, 5 mm;
  • vysokokvalitný tmel;
  • Diódy, svorky a vodiče;
  • skrutkovač alebo sada skrutkovačov;
  • spájkovačka;
  • píla na drevo a kov (alebo bulharská).

Množstvo potrebných materiálov bude priamo závisieť od plánovanej veľkosti generátora. Rozsiahla práca bude znamenať dodatočné náklady, ale v každom prípade bude stáť menej ako nákupný modul.

Ochranná základňa pre kremíkové dosky môže byť vyrobená zo skla, plexiskla, polykarbonátu alebo plexiskla. Prvé tri materiály vytvárajú minimálnu stratu transformovanej energie, ale štvrtý prenáša lúče oveľa horšie a výrazne znižuje účinnosť celého komplexu.

Na záverečné skúšanie montovanej jednotky pomocou ampérmetra. To vám umožní stanoviť skutočnú efektívnosť inštalácie a pomáha určiť skutočný výnos.

Výber typu fotovoltaického konvertora

Akcie na vytvorenie solárneho generátora vlastnými rukami začínajú výberom typu fotoelektrického silikónového konvertora.

Tieto komponenty sú troch typov:

  • amorfný;
  • monokryštálov;
  • polykryštalické.

Každá možnosť má svoje výhody a nevýhody a výber v prospech ktorejkoľvek z nich sa uskutočňuje na základe výšky finančných prostriedkov alokovaných na nákup všetkých systémových komponentov.

Vlastnosti amorfných druhov

Amorfné moduly neobsahujú kryštalický kremík, ale jeho deriváty (silán alebo kremík-vodík). Vo vákuu sa nanášajú tenkou vrstvou na vysoko kvalitnú kovovú fóliu, sklo alebo plast.

Hotové výrobky majú vyblednutý, rozmazaný sivý odtieň. Viditeľné kremíkové kryštály na povrchu nie sú pozorované. Hlavnou výhodou flexibilných solárnych panelov je prijateľná cena, avšak ich účinnosť je veľmi malá a pohybuje sa v rozpätí 6-10%.

Amorfné fotovoltaické články na báze kremíka majú zvýšenú flexibilitu, vykazujú vysokú úroveň optickej absorpcie (20-krát väčšiu ako u monokryštálových alebo polykryštalických analógov) a pracujú oveľa efektívnejšie v oblačnom počasí.

Špecifickosť polykryštalických typov

Polykryštalické solárne články sa vyrábajú s postupným veľmi pomalým ochladzovaním kremíkovej taveniny. Výsledné produkty sa vyznačujú bohatou modrou farbou, majú povrch s jasne definovaným vzorom pripomínajúcim mrazivý vzor a vykazujú účinnosť v oblasti 14-18%.

Plochy vo vnútri materiálu, oddelené od všeobecnej štruktúry granulovanými hranicami, narúšajú vyššiu účinnosť - produktivitu.

Polykryštalické fotovoltaické články pracujú iba 10 rokov, ale počas tejto doby sa ich účinnosť neznižuje. Avšak pre montáž výrobkov do jediného komplexu sa nevyhnutne používa tuhá pevná látka, pretože listy sú skôr tuhé a vyžadujú silnú, spoľahlivú podporu.

Charakteristika monokrylových variantov

Moduly s jedným kryštálom sa vyznačujú hustou tmavou farbou a pozostávajú z celých kryštálov kremíka. Ich účinnosť prevyšuje výkon iných prvkov a je 18-22% (za priaznivých podmienok - až 25%).

Ďalšia výhoda sa považuje za impozantnú životnosť - podľa výrobcov viac ako 25 rokov. Pri dlhodobom používaní však účinnosť monokryštálov klesá a po 10–12 rokoch produkcia fotografií už nie je vyššia ako 13–17%.

Monokrylové moduly sú oveľa drahšie ako iné typy zariadení. Produkujte ich rezaním umelo pestovaných kremíkových kryštálov

Ak chcete vytvoriť solárny generátor doma, poly- a monokryštálové dosky rôznych rozmerov sa berú hlavne vlastnými rukami. Nakupujú sa v obľúbených internetových obchodoch, vrátane eBay alebo Aliexpress.

Vzhľadom na to, že fotovoltaické články sú oceňované pomerne vysoko, mnohí dodávatelia ponúkajú zákazníkom produkty skupiny B, tj plne funkčné fragmenty s malou chybou. Ich cena sa líši od štandardnej ceny o 40-60%, v dôsledku čoho výber generátora stojí za rozumnú cenu, čo nie je príliš drahé na to, aby to bolo možné.

Ako urobiť rám pre dosky?

Na výrobu rámu budúceho generátora s použitím odolných drevených líšt alebo hliníkových rohov. Drevená verzia je považovaná za menej praktickú, pretože materiál vyžaduje dodatočné spracovanie, aby sa zabránilo následnému rozkladu a delaminácii.

Aby drevený rám vydržal prevádzkové zaťaženie a nebol zhnitý po prvom daždi, musí byť nasiaknutý špeciálnou zmesou, ktorá chráni strom pred vlhkosťou.

Hliník má oveľa atraktívnejšie fyzikálne vlastnosti a vďaka svojej ľahkosti nevytvára zbytočnú záťaž na strechu alebo inú nosnú konštrukciu, kde sa plánuje inštalácia jednotky.

Okrem toho, vzhľadom k antikoróznemu náteru, kov nehrdzavie, nehnije, neabsorbuje vlhkosť a ľahko znáša účinky akýchkoľvek agresívnych atmosférických prejavov.

Ak chcete vytvoriť rámovú konštrukciu z hliníkových rohov, najprv určte veľkosť budúceho panelu. V štandardnej verzii jedna fotobunka používa 36 fotobuniek s rozmermi 81 mm x 150 mm.

Pre správnosť následnej operácie medzi fragmentmi ponechajte malú medzeru (asi 3-5 mm). Tento priestor umožňuje vziať do úvahy zmenu základných parametrov základne, vystavených atmosférickým prejavom. Výsledkom je, že celková veľkosť obrobku je 83 mm x 690 mm s uhlom rámu 35 mm.

Silikónové oblátky, stohované v ráme z hliníka, vyzerajú takmer ako výrobky z výroby. Robustný a robustný rám zaručuje dokonalú tesnosť systému a dodáva celej konštrukcii vysokú pevnosť

Po určení veľkosti rohov vyrežte potrebné úlomky a pomocou upevňovacích prvkov ich namontujte do rámových rámov. Na vnútorný povrch konštrukcie sa nanesie vrstva silikónového tmelu, pričom sa veľmi pozorne sleduje, že nie sú žiadne medzery ani dutiny.

Závisí to od integrity, pevnosti a trvanlivosti montovanej konštrukcie. Na vrch je umiestnený ochranný priehľadný materiál (sklo s antireflexným náterom, plexisklo alebo polykarbonát so špeciálnymi parametrami) a bezpečne ho upevní hardvérom (1 s krátkym a 2 s dlhým rámom a 4 rohmi puzdra).

Pre prácu použite skrutkovač a skrutky vhodného priemeru. Na konci priehľadného povrchu jemne očistite od prachu a drobných nečistôt.

Výber transparentného prvku

Hlavné kritériá výberu pre transparentný prvok na vytvorenie generátora:

  • schopnosť absorbovať infračervené žiarenie;
  • úroveň lomu slnečného svetla.

Čím nižší je index lomu, tým vyššia je účinnosť kremíkových doštičiek. Plexisklo a Plexiglas majú najnižšiu odrazivosť svetla. Polykarbonát má tiež ďaleko od najlepšieho výkonu.

Na vytvorenie rámových konštrukcií pre domáce heliosystémy sa odporúča, ak je to možné, použiť antireflexné priehľadné sklo alebo špeciálny typ polykarbonátu s antikondenzačným náterom, ktorý zabezpečí potrebnú úroveň tepelnej ochrany.

Najlepšie vlastnosti z hľadiska absorpcie infračerveného žiarenia majú silne tepelne absorbujúce plexisklo a sklo s možnosťou infračervenej absorpcie. V obyčajnom skle sú tieto čísla oveľa nižšie. Závisí to od účinnosti absorpcie IR, či sa budú kremíkové dosky zahrievať počas prevádzky alebo nie.

Ak je teplo minimálne, fotovoltaické články vydržia dlhú dobu a zabezpečia stabilnú návratnosť. Prehriatie dosiek povedie k prerušeniam prevádzky a k rýchlemu zlyhaniu jednotlivých fragmentov systému alebo celého komplexu.

Inštalácia silikónových fotobuniek

Bezprostredne pred inštaláciou sa ochranné sklo, uložené v hliníkových rámoch, dobre očistí od prachu a odmasťuje sa zmesou obsahujúcou alkohol.

Zakúpené fotobunky sú umiestnené presne na značkovacom substráte vo vzdialenosti 3-5 milimetrov od seba a označujú rohy celkovej konštrukcie. Potom pokračujte k spájkovacím prvkom - najdôležitejšia a časovo náročná práca na montáži generátora.

Poháňanie aktívnych prvkov generátora sa vykonáva podľa schémy, v ktorej „+“ sú koľaje na vonkajšej strane a „-“ kanály umiestnené na vnútornej strane dosky.

Na správne spojenie kontaktov sa najprv aplikuje tavidlo (spájkovacia kyselina) a spájka a potom sa spracovanie vykonáva v prísnom poradí zhora nadol. Nakoniec sú všetky riadky navzájom prepojené.

Ďalším krokom je vytvorenie veľkosti fotobuniek. Za týmto účelom sa do stredu každej silikónovej dosky vytlačí malý tmel, vytvorené reťaze prvkov sa otočia hore nohami a umiestnia sa prísne podľa značiek, ktoré boli predtým použité.

Jemne zatlačte doštičky rukami a zaistite ich na mieste. Správajú sa veľmi opatrne a snažia sa materiál nepoškodiť alebo ohnúť.

Kontakty fotobuniek umiestnených na okrajoch vedú k samostatnej zbernici (široký strieborný vodič), ako „+“ a „-“. Okrem toho je komplex vybavený blokovacou diódou. Spojenie s kontaktmi zabraňuje vybitiu batérií cez rámovú konštrukciu v noci.

V spodnej časti rámu vyvŕtajte otvory, cez ktoré vedú drôty von. Že nemajú prehýbať, použitie v práci silikónový tmel.

Ako otestovať namontovanú jednotku?

Pred konečným utesnením zmontovaného generátora sa musí testovať, aby sa zistili potenciálne poruchy počas procesu spájkovania. Najrozumnejšou možnosťou je skontrolovať každý spájkovaný riadok samostatne. Tak bude okamžite jasné, kde sú kontakty nesprávne prepojené a či je potrebné opätovné spracovanie.

Na skúšku s použitím ampérmetra pre domácnosť. Meranie sa vykonáva v bezoblačnom slnečnom dni v čase obeda (obdobie od 13 do 15 hodín). Konštrukcia je umiestnená vo dvore a nastavená pod príslušným uhlom sklonu.

Ampérmeter pre domácnosť pomáha merať skutočnú intenzitu prúdu. Na základe jeho svedectva je možné určiť úroveň prevádzkyschopnosti namontovaného slnečného systému a identifikovať nezrovnalosti v poradí pripojenia silikónového fotobunky

K výstupným kontaktom solárneho akumulátora je pripojený ampérmeter a meria sa skratový prúd. Ak zariadenie vykazuje výsledky nad 4, 5 A, systém je úplne správny a všetky pripojenia sú jasne a správne spájkované.

Nižšie údaje, ktoré sa objavia na displeji testera, indikujú porušenie, ktoré je potrebné vysledovať a znovu spájať. Tradične, solárne generátory, samostatne navrhnuté z fotovoltaických článkov s malou chybou (skupina B), pri teste ukazujú hodnoty od 5 do 10 ampérov.

Výrobné výrobné jednotky vykazujú údaje o 10-20% vyššie. To vyplýva zo skutočnosti, že vo výrobe sa používajú silikónové dosky skupiny A, ktoré nemajú žiadnu vadu v konštrukcii.

Posledná fáza práce

Ak test ukáže, že batéria je plne funkčná, je utesnená špeciálnym silikónovým tmelom alebo drahšou a trvanlivou epoxidovou zmesou.

Práca poskytuje dva spôsoby vykonávania:

  1. Plná náplň - keď je celý povrch pokrytý hermetickou kompozíciou.
  2. Čiastočná úprava - keď sa tmel aplikuje len na extrémne prvky a prázdny priestor medzi prvkami.

Prvá možnosť sa považuje za spoľahlivejšiu a poskytuje systému úplnú ochranu pred vonkajšími faktormi. Foto bunky sú na svojich miestach jasne fixované a pracujú správne s maximálnou účinnosťou.

Pre dimenzovanie fotobuniek vo vnútri puzdra je vhodné použiť mrazuvzdorný tesniaci materiál, ktorý vydrží náhle zmeny teploty a nízke záporné hodnoty.

Po dokončení plnenia sa tmel nechá „uchopiť“. Potom prikryjeme priehľadným prvkom a pevne pritlačíme na platne.

Aby sa zabezpečila dodatočná ochrana a odpruženie, niektorí majstri odporúčajú umiestniť hustú penu medzi povrch kremíkovej dosky a zadnú časť rámu. Vďaka tomu bude štruktúra pevnejšia a chráni krehké fotobunky pred nadmerným zaťažením.

Potom sa na povrch umiestni záťaž, ktorá pôsobí na vrstvy a z nich stláča vzduchové bubliny. Hotový generátor sa znova testuje a nakoniec sa namontuje na vopred pripravené miesto.

Kde a ako umiestniť generátor?

Miesto inštalácie solárneho generátora sa volí veľmi starostlivo a bez zhonu. Dosky, ktoré prijímajú svetlo, musia byť umiestnené v sklone tak, aby lúče „nepadli“ na povrch kolmo, ale, ako to bolo „úhľadne“ pozdĺž neho.

V ideálnom prípade je konštrukcia umiestnená tak, že v prípade potreby je možné nastaviť uhol sklonu tak, aby „zachytil“ maximálne množstvo slnka.

Je celkom prípustné umiestniť solárny systém zo solárnych panelov na zem, ale častejšie pre umiestnenie si vyberajú strechu domu alebo úžitkovej miestnosti, a to tú časť, ktorá ide na najsvätejšiu, najmä južnú stranu areálu.

Je veľmi dôležité, aby sa v blízkosti nenachádzali žiadne vysoké budovy a silné, rozprestierajúce sa stromy. Keďže sú v tesnej blízkosti, vytvárajú tieň a zasahujú do plnej prevádzky jednotky.

Aby solárne zariadenia fungovali správne, musia byť udržiavané čisté a upratané. Vrstva špiny vytvorená na povrchu záchytného panelu znižuje účinnosť o 10% a lepiaci sneh úplne vypne jednotku. Pravidelná údržba je preto povinným postupom a prispieva k udržaniu modulov v bezchybnom prevádzkovom stave.

Priemerným optimom pre inštaláciu solárneho generátora je úroveň uhlu sklonu strechy pri 45 °. S týmto usporiadaním fotovoltaické články veľmi účinne absorbujú slnečný tok a dodávajú potrebné množstvo energie na zabezpečenie správneho fungovania domu.

Na získanie skutočného návratu z panelov a na poskytnutie potrebného množstva energie priemernej rodine bude potrebné vziať do solárneho generátora 15-20 m2 plochy strechy.

Для европейской части государств СНГ действуют несколько другие показатели. Профессионалы рекомендуют брать за основу угол стационарного наклона в 50-60⁰, а в подвижных конструкциях во время зимнего сезона располагать батареи под углом 70⁰ к горизонту.

Летом же менять положение и наклонять фотоэлементы под углом 30⁰.

Установив панели генератора на трек-систему, оборудованную опцией автоматического слежения за солнцем, можно повысить эффективность отдачи на 50%. Модуль самостоятельно выявит интенсивность лучей и будет подстраиваться под максимальную освещенность от рассвета и до заката

Непосредственно перед монтажом крышу дополнительно укрепляют и оснащают специальными прочными опорниками, так как далеко не всякая конструкция обладает способностью выдержать полный вес оборудования для преобразования солнечной энергии.

Чтобы надежно и прочно установить солнечный генератор на крыше, стоит приобрести специальные крепления. Они выпускаются отдельно под каждый тип кровельного покрытия и всегда имеются в продаже. При монтаже между панелями и крышей нужно обязательно оставить зазор для полноценного доступа воздуха и корректной вентиляции солнцепоглощающих элементов

В некоторых случаях под кровлей ставят усиленные стропила, предохраняющие крышу от обрушения, потенциально возможного из-за повышенной нагрузки, существенно возрастающей в зимний сезон, когда на кровельной поверхности скапливается снег.

Для запуска в работу гелиосистеме потребуются аккумуляторы, инвертор и контроллер заряда. О правилах подбора устройств и их включения в цепь узнаете из рекомендованных нами статей.

Závery a užitočné video na túto tému

Особенности и нюансы пропайки фотоэлементов для изготовления своими руками в домашних условиях эффективного солнечного генератора. Подсказки и советы для мастеров, любопытные идеи и личные наработки.

Как правильно протестировать фотоэлемент и замерить его основные параметры. Эта информация пригодится при последующих расчетах точного количества пластин, необходимых для полноценной работы системы.

Полное пошаговое описание процесса сбора солнечной батареи для генератора в домашних условиях. Правила работы, начиная от приобретения нужных элементов и заканчивая общим тестом изготовленного прибора.

Зная об устройстве солнечных генераторов, собрать их дома не составит большого труда. Конечно, работа потребует внимания, аккуратности и скрупулезности, но результат оправдает все финансовые и трудовые затраты. Готовый агрегат в полном объеме обеспечит здание теплом и электроэнергией, создав для проживающих необходимый уровень комфорта.

Сразу замахиваться на крупный проект не стоит. Для начала имеет смысл попробовать свои силы на сборке небольшого агрегата, а затем, полностью овладев всеми нюансами процесса, приступить к сооружению более мощной и масштабной установки.

А какой способ сооружения мини-электростанции выбрали вы для обустройства дачного участка? Пишите, пожалуйста, комментарии, делитесь полезными сведениями и фотоснимками по теме статьи в расположенном ниже блоке. Задавайте вопросы по спорным или неясным моментам.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Stavba