Πώς να φτιάξετε ένα σπίτι με ηλιακή ενέργεια. Πώς να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας: οδηγίες για αυτοσυναρμολόγηση

Μάλλον δεν υπάρχει τέτοιο άτομο που δεν θα ήθελε να γίνει πιο ανεξάρτητο. Η ικανότητα να διαχειρίζεστε πλήρως τον χρόνο σας, να ταξιδεύετε χωρίς να γνωρίζετε σύνορα και αποστάσεις, να μην σκέφτεστε τα στεγαστικά και οικονομικά προβλήματα - αυτό είναι που δίνει μια αίσθηση πραγματικής ελευθερίας. Σήμερα θα μιλήσουμε για το πώς, χρησιμοποιώντας την ηλιακή ακτινοβολία, απαλλάσσεσαι από το βάρος της ενεργειακής εξάρτησης. Όπως ίσως μαντέψατε, μιλάμε για ηλιακούς συλλέκτες. Και για να είμαστε πιο ακριβείς, για το αν είναι δυνατό να χτίσετε μια πραγματική ηλιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας με τα χέρια σας.

Ιστορικό δημιουργίας και προοπτικές χρήσης

Η ιδέα της μετατροπής της ενέργειας του Ήλιου σε ηλεκτρική έχει γαλουχηθεί από την ανθρωπότητα εδώ και πολύ καιρό. Τα ηλιακά θερμικά εργοστάσια ήταν τα πρώτα που εμφανίστηκαν, στα οποία ο ατμός που υπερθερμαίνεται από το συγκεντρωμένο ηλιακό φως περιστρέφει τουρμπίνες γεννήτριας. Η άμεση μετατροπή έγινε δυνατή μόνο στα μέσα του 19ου αιώνα, αφού ο Γάλλος Alexandre Edmond Baccarel ανακάλυψε το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Οι προσπάθειες δημιουργίας ενός λειτουργικού ηλιακού κυττάρου με βάση αυτό το φαινόμενο στέφθηκαν με επιτυχία μόλις μισό αιώνα αργότερα, στο εργαστήριο του εξαιρετικού Ρώσου επιστήμονα Alexander Stoletov. Ήταν δυνατό να περιγραφεί πλήρως ο μηχανισμός του φωτοηλεκτρικού φαινομένου ακόμη και αργότερα - η ανθρωπότητα το οφείλει αυτό στον Άλμπερτ Αϊνστάιν. Παρεμπιπτόντως, ήταν για αυτό το έργο που έλαβε το βραβείο Νόμπελ.

Baccarel, Stoletov και Einstein - αυτοί είναι οι επιστήμονες που έθεσαν τα θεμέλια για τη σύγχρονη ηλιακή ενέργεια

Η δημιουργία του πρώτου ηλιακού κυττάρου με βάση το κρυσταλλικό πυρίτιο ανακοινώθηκε στον κόσμο από υπαλλήλους των εργαστηρίων Bell τον Απρίλιο του 1954. Αυτή η ημερομηνία, στην πραγματικότητα, είναι η αφετηρία της τεχνολογίας, η οποία σύντομα θα μπορέσει να γίνει πλήρης αντικατάσταση των καυσίμων υδρογονανθράκων.

Δεδομένου ότι το ρεύμα ενός μόνο φωτοβολταϊκού στοιχείου είναι milliamps, για να ληφθεί επαρκής ισχύς, πρέπει να συνδεθούν σε αρθρωτά σχέδια. Συστοιχίες ηλιακών φωτοκυττάρων που προστατεύονται από εξωτερικές επιρροές είναι μια ηλιακή μπαταρία (λόγω του επίπεδου σχήματος της, η συσκευή ονομάζεται συχνά ηλιακό πάνελ).

Η μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική ενέργεια έχει τεράστιες προοπτικές, γιατί για κάθε τετραγωνικό μέτρο της επιφάνειας της γης υπάρχει κατά μέσο όρο 4,2 kWh ενέργειας την ημέρα, και αυτό είναι εξοικονόμηση σχεδόν ενός βαρελιού πετρελαίου ετησίως. Αρχικά χρησιμοποιήθηκε μόνο για τη διαστημική βιομηχανία, η τεχνολογία έγινε τόσο συνηθισμένη ήδη από τη δεκαετία του '80 του περασμένου αιώνα που τα φωτοκύτταρα άρχισαν να χρησιμοποιούνται για οικιακούς σκοπούς - ως πηγή ενέργειας για αριθμομηχανές, κάμερες, λαμπτήρες κ.λπ. Την ίδια στιγμή, " σοβαρές» δημιουργήθηκαν και ηλιοηλεκτρικές εγκαταστάσεις. Στερεωμένα στις στέγες των σπιτιών, κατέστησαν δυνατή την πλήρη εγκατάλειψη του ενσύρματου ηλεκτρισμού. Σήμερα, μπορεί κανείς να παρατηρήσει τη γέννηση των σταθμών παραγωγής ενέργειας, που είναι πολλά χιλιόμετρα από πεδία πάνελ πυριτίου. Η ισχύς που παράγεται από αυτά σας επιτρέπει να τροφοδοτείτε ολόκληρες πόλεις, έτσι μπορούμε να πούμε με σιγουριά ότι το μέλλον ανήκει στην ηλιακή ενέργεια.

Οι σύγχρονοι ηλιακοί σταθμοί είναι πολλά χιλιόμετρα πεδίων φωτοβολταϊκών στοιχείων ικανών να παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια σε δεκάδες χιλιάδες σπίτια.

Ηλιακή μπαταρία: πώς λειτουργεί

Αφού ο Αϊνστάιν περιέγραψε το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, αποκαλύφθηκε στον κόσμο όλη η απλότητα ενός τέτοιου φαινομενικά πολύπλοκου φυσικού φαινομένου. Βασίζεται σε μια ουσία της οποίας τα μεμονωμένα άτομα βρίσκονται σε ασταθή κατάσταση. Όταν «βομβαρδίζονται» από φωτόνια φωτός, τα ηλεκτρόνια εκτινάσσονται από τις τροχιές τους - αυτές είναι οι τρέχουσες πηγές.

Για σχεδόν μισό αιώνα, το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο δεν είχε Πρακτική εφαρμογηγια έναν απλό λόγο - δεν υπήρχε τεχνολογία για την απόκτηση υλικών με ασταθή ατομική δομή. Οι προοπτικές για περαιτέρω έρευνα εμφανίστηκαν μόνο με την ανακάλυψη ημιαγωγών. Τα άτομα αυτών των υλικών είτε έχουν περίσσεια ηλεκτρονίων (n-αγωγιμότητα) είτε παρουσιάζουν έλλειψη σε αυτά (p-αγωγιμότητα). Όταν χρησιμοποιείται μια δομή δύο στρωμάτων με ένα στρώμα τύπου n (κάθοδος) και ένα στρώμα τύπου p (άνοδος), ο "βομβαρδισμός" φωτονίων φωτός χτυπά τα ηλεκτρόνια από τα άτομα του στρώματος n. Φεύγοντας από τις θέσεις τους, ορμούν στις ελεύθερες τροχιές των ατόμων της στιβάδας p και μετά επιστρέφουν στις αρχικές τους θέσεις μέσω του συνδεδεμένου φορτίου. Πιθανώς, ο καθένας από εσάς ξέρει ότι η κίνηση των ηλεκτρονίων σε ένα κλειστό κύκλωμα είναι ηλεκτρικό ρεύμα. Αλλά είναι δυνατό να κάνουμε τα ηλεκτρόνια να κινούνται όχι λόγω του μαγνητικού πεδίου, όπως στις ηλεκτρικές γεννήτριες, αλλά λόγω της ροής των σωματιδίων της ηλιακής ακτινοβολίας.

Το ηλιακό πάνελ λειτουργεί χάρη στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, το οποίο ανακαλύφθηκε στις αρχές του 19ου αιώνα.

Δεδομένου ότι η ισχύς μιας φωτοβολταϊκής μονάδας είναι ανεπαρκής για την τροφοδοσία ηλεκτρονικών συσκευών, χρησιμοποιείται μια σειρά σύνδεσης πολλών κυψελών για να ληφθεί η απαιτούμενη τάση. Όσον αφορά την τρέχουσα ισχύ, αυξάνεται με παράλληλη σύνδεση ορισμένου αριθμού τέτοιων συγκροτημάτων.

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στους ημιαγωγούς εξαρτάται άμεσα από την ποσότητα της ηλιακής ενέργειας, επομένως τα φωτοκύτταρα δεν εγκαθίστανται μόνο σε εξωτερικούς χώρους, αλλά προσπαθούν επίσης να προσανατολίσουν την επιφάνειά τους κάθετα στις προσπίπτουσες ακτίνες. Και για να προστατεύονται τα κύτταρα από μηχανικές βλάβες και ατμοσφαιρικές επιδράσεις, τοποθετούνται σε άκαμπτη βάση και προστατεύονται με γυαλί από πάνω.

Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά σύγχρονων ηλιακών κυψελών

Το πρώτο ηλιακό στοιχείο κατασκευάστηκε με βάση το σελήνιο (Se), αλλά η χαμηλή απόδοση (λιγότερο από 1%), η ταχεία γήρανση και η υψηλή χημική δραστηριότητα των ηλιακών κυψελών σεληνίου μας ανάγκασαν να αναζητήσουμε άλλα, φθηνότερα και πιο αποδοτικά υλικά. Και βρέθηκαν στο πρόσωπο του κρυσταλλικού πυριτίου (Si). Δεδομένου ότι αυτό το στοιχείο του περιοδικού πίνακα είναι ένα διηλεκτρικό, η αγωγιμότητα του παρεχόταν από εγκλείσματα από διάφορα μέταλλα σπάνιων γαιών. Ανάλογα με την τεχνολογία κατασκευής, υπάρχουν διάφοροι τύποι φωτοκυττάρων πυριτίου:

• μονοκρυσταλλικό?
• πολυκρυσταλλικό?
• από άμορφο Si.

Τα πρώτα γίνονται κόβοντας τα λεπτότερα στρώματα από πλινθώματα πυριτίου του υψηλότερου βαθμού καθαρισμού. Εξωτερικά, τα φωτοκύτταρα τύπου μονού κρυστάλλου μοιάζουν με απλές γυάλινες πλάκες σκούρου μπλε με έντονο πλέγμα ηλεκτροδίων. Η απόδοσή τους φτάνει το 19%, και η διάρκεια ζωής είναι έως και 50 χρόνια. Και παρόλο που η απόδοση των πάνελ που κατασκευάζονται με βάση μονοκρυστάλλους μειώνεται σταδιακά, υπάρχουν ενδείξεις ότι οι μπαταρίες που κατασκευάστηκαν πριν από περισσότερα από 40 χρόνια εξακολουθούν να λειτουργούν, αποδίδοντας έως και το 80% της αρχικής τους ισχύος.

Τα μονοκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα έχουν ομοιόμορφο σκούρο χρώμα και κομμένες γωνίες - αυτά τα χαρακτηριστικά δεν τους επιτρέπουν να συγχέονται με άλλα ηλιακά κύτταρα

Στην παραγωγή πολυκρυσταλλικών ηλιακών κυψελών χρησιμοποιείται λιγότερο καθαρό, αλλά φθηνότερο πυρίτιο. Η απλοποίηση της τεχνολογίας επηρεάζει την εμφάνιση των πλακών - δεν έχουν ομοιόμορφη απόχρωση, αλλά ένα πιο ανοιχτό μοτίβο που σχηματίζει τα όρια πολλών κρυστάλλων. Η απόδοση τέτοιων ηλιακών κυψελών είναι ελαφρώς χαμηλότερη από εκείνη των μονοκρυσταλλικών - όχι περισσότερο από 15%, και η διάρκεια ζωής είναι έως και 25 χρόνια. Πρέπει να ειπωθεί ότι η μείωση των κύριων δεικτών απόδοσης δεν επηρέασε καθόλου τη δημοτικότητα των πολυκρυσταλλικών ηλιακών κυψελών. Επωφελούνται από χαμηλότερη τιμή και όχι τόσο ισχυρή εξάρτηση από εξωτερική ρύπανση, χαμηλή νεφελότητα και προσανατολισμό στον Ήλιο.

Τα πολυκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα έχουν αναπτήρα μπλε απόχρωσηκαι ετερογενές σχέδιο - συνέπεια του γεγονότος ότι η δομή τους αποτελείται από πολλούς κρυστάλλους

Για ηλιακές κυψέλες από άμορφο Si, δεν χρησιμοποιείται κρυσταλλική δομή, αλλά ένα πολύ λεπτό στρώμα πυριτίου, το οποίο εναποτίθεται σε γυαλί ή πολυμερές. Αν και αυτός ο τρόπος παραγωγής είναι ο φθηνότερος, τέτοια πάνελ έχουν τη μικρότερη διάρκεια ζωής, ο λόγος για τον οποίο είναι η εξάντληση και η υποβάθμιση του άμορφου στρώματος στον ήλιο. Ούτε αυτός ο τύπος φωτοκυττάρων είναι ευχαριστημένος με την απόδοσή του - η απόδοσή τους δεν υπερβαίνει το 9% και μειώνεται σημαντικά κατά τη λειτουργία. Η χρήση ηλιακών συλλεκτών από άμορφο πυρίτιο δικαιολογείται στις ερήμους - τα υψηλά επίπεδα ηλιακής δραστηριότητας η πτώση της παραγωγικότητας και οι τεράστιες εκτάσεις καθιστούν δυνατή την τοποθέτηση ηλιακών σταθμών οποιουδήποτε μεγέθους.

Η δυνατότητα ψεκασμού δομής πυριτίου σε οποιαδήποτε επιφάνεια σας επιτρέπει να δημιουργήσετε εύκαμπτα ηλιακά πάνελ

Η περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας παραγωγής φωτοβολταϊκών στοιχείων προκαλείται από την ανάγκη μείωσης της τιμής και βελτίωσης της απόδοσης. Τα φωτοκύτταρα φιλμ σήμερα έχουν μέγιστη απόδοση και ανθεκτικότητα:

• με βάση το τελλουρίδιο του καδμίου.
• από λεπτά πολυμερή.
• χρησιμοποιώντας ινίδιο και σεληνιούχο χαλκό.

Είναι ακόμη πολύ νωρίς για να μιλήσουμε για τη δυνατότητα χρήσης φωτοκυττάρων λεπτής μεμβράνης σε οικιακές συσκευές. Σήμερα, μόνο μερικές από τις πιο «προηγμένες» τεχνολογικά εταιρείες ασχολούνται με την κυκλοφορία τους, έτσι συνήθως τα εύκαμπτα φωτοκύτταρα μπορούν να θεωρηθούν ως μέρος έτοιμων ηλιακούς συλλέκτες.

Ποια φωτοβολταϊκά στοιχεία ταιριάζουν καλύτερα για ηλιακό πάνελ και πού μπορώ να τα βρω

Τα σπιτικά ηλιακά πάνελ θα βρίσκονται πάντα ένα βήμα πίσω από τα εργοστασιακά τους, και για πολλούς λόγους. Πρώτον, γνωστοί κατασκευαστές επιλέγουν προσεκτικά φωτοκύτταρα, εξαλείφοντας κύτταρα με ασταθείς ή μειωμένες παραμέτρους. Δεύτερον, στην κατασκευή ηλιακών μπαταριών, χρησιμοποιείται ειδικό γυαλί με αυξημένη μετάδοση φωτός και μειωμένη ανακλαστικότητα - είναι σχεδόν αδύνατο να το βρείτε στην πώληση. Και τρίτον, πριν προχωρήσουμε στη σειριακή παραγωγή, ελέγχονται όλες οι παράμετροι των βιομηχανικών σχεδίων χρησιμοποιώντας μαθηματικά μοντέλα. Ως αποτέλεσμα, ελαχιστοποιείται η επίδραση της θέρμανσης της κυψέλης στην απόδοση της μπαταρίας, βελτιώνεται το σύστημα απομάκρυνσης θερμότητας, ανευρίσκεται η βέλτιστη διατομή συνδετικών ράβδων ζυγών, μελετώνται τρόποι μείωσης του ρυθμού υποβάθμισης των φωτοκυττάρων κ.λπ. αδύνατο να επιλυθούν τέτοια προβλήματα χωρίς εξοπλισμένο εργαστήριο και κατάλληλα προσόντα.

Το χαμηλό κόστος των σπιτικών ηλιακών συλλεκτών σας επιτρέπει να κατασκευάσετε μια μονάδα που σας επιτρέπει να εγκαταλείψετε εντελώς τις υπηρεσίες των ενεργειακών εταιρειών

Ωστόσο, οι ηλιακοί συλλέκτες «φτιάξ' το μόνος σου» παρουσιάζουν καλά αποτελέσματα απόδοσης και δεν υστερούν τόσο πολύ από τους αντίστοιχους βιομηχανικούς. Όσο για την τιμή, εδώ έχουμε κέρδος υπερδιπλάσιο, δηλαδή με το ίδιο κόστος τα σπιτικά προϊόντα θα δώσουν διπλάσιο ρεύμα.

Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, προκύπτει μια εικόνα για το ποια ηλιακά κύτταρα είναι κατάλληλα για τις συνθήκες μας. Τα φιλμ εξαφανίζονται λόγω έλλειψης πώλησης και τα άμορφα - λόγω μικρής διάρκειας ζωής και χαμηλής απόδοσης. Παραμένουν κύτταρα κρυσταλλικού πυριτίου. Πρέπει να πω ότι στην πρώτη οικιακή συσκευή είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε φθηνότερους "πολυκρύσταλλους". Και μόνο αφού τρέξετε την τεχνολογία και έχετε «γεμίσει το χέρι σας», θα πρέπει να μεταβείτε σε μονοκρυσταλλικές κυψέλες.

Τα φθηνά υποβαθμισμένα φωτοκύτταρα είναι κατάλληλα για λειτουργία σε τεχνολογίες - καθώς και συσκευές υψηλής ποιότητας, μπορούν να αγοραστούν σε ξένους ορόφους συναλλαγών

Όσον αφορά το ερώτημα σχετικά με το πού θα βρείτε φθηνά ηλιακά κύτταρα, μπορούν να βρεθούν σε ξένες πλατφόρμες συναλλαγών όπως Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon κ.λπ. Εκεί πωλούνται τόσο με τη μορφή μεμονωμένων φωτοκυττάρων διαφόρων μεγεθών και απόδοσης, και έτοιμα κιτ για συναρμολόγηση ηλιακών συλλεκτών οποιασδήποτε ισχύος.

Δεν είναι ασυνήθιστο οι πωλητές να προσφέρουν τις λεγόμενες ηλιακές κυψέλες κατηγορίας «Β», οι οποίες είναι κατεστραμμένα μονο- ή πολυκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ. Μικρά τσιπ, ρωγμές ή έλλειψη γωνιών πρακτικά δεν επηρεάζουν την απόδοση των κυψελών, αλλά σας επιτρέπει να τα αγοράσετε με πολύ χαμηλότερο κόστος. Αυτός είναι ο λόγος που χρησιμοποιούνται καλύτερα σε οικιακές συσκευές ηλιακής ενέργειας.

Είναι δυνατή η αντικατάσταση των φωτοβολταϊκών πλακών με κάτι άλλο

Σπάνια τι κύριος του σπιτιούδεν υπάρχει πολύτιμο κουτί με παλιά εξαρτήματα ραδιοφώνου. Αλλά οι δίοδοι και τα τρανζίστορ από παλιούς δέκτες και τηλεοράσεις εξακολουθούν να είναι οι ίδιοι ημιαγωγοί με συνδέσεις p-n, οι οποίοι, όταν φωτίζονται από το ηλιακό φως, παράγουν ρεύμα. Χρησιμοποιώντας αυτές τις ιδιότητες και συνδέοντας πολλές συσκευές ημιαγωγών, μπορείτε να φτιάξετε μια πραγματική ηλιακή μπαταρία.

Για την κατασκευή μιας ηλιακής μπαταρίας χαμηλής ισχύος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την παλιά βάση στοιχείων των συσκευών ημιαγωγών

Ο προσεκτικός αναγνώστης θα ρωτήσει αμέσως ποια είναι η αλιεία. Γιατί να πληρώσετε για εργοστασιακά μονοκρυσταλλικά ή πολυκρυσταλλικά κύτταρα, εάν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτό που βρίσκεται κυριολεκτικά κάτω από τα πόδια σας. Όπως πάντα, ο διάβολος είναι στις λεπτομέρειες. Το γεγονός είναι ότι τα πιο ισχυρά τρανζίστορ γερμανίου σάς επιτρέπουν να λαμβάνετε τάση όχι μεγαλύτερη από 0,2 V στον λαμπερό ήλιο με ένταση ρεύματος μετρούμενη σε μικροαμπέρ. Για να επιτύχετε τις παραμέτρους που παράγει ένα επίπεδο φωτοκύτταρο πυριτίου, θα χρειαστείτε αρκετές δεκάδες ή και εκατοντάδες ημιαγωγούς. Μια μπαταρία κατασκευασμένη από παλιά εξαρτήματα ραδιοφώνου είναι κατάλληλη μόνο για τη φόρτιση ενός φαναριού κάμπινγκ LED ή μιας μικρής μπαταρίας κινητού τηλεφώνου. Για την υλοποίηση μεγαλύτερων έργων, οι αγορασμένες ηλιακές κυψέλες είναι απαραίτητες.

Πόση ηλιακή ενέργεια μπορείτε να περιμένετε

Σκέφτεστε να φτιάξετε το δικό σας ηλιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας, όλοι ονειρεύονται να εγκαταλείψουν εντελώς την ενσύρματη ηλεκτρική ενέργεια. Για να αναλύσουμε την πραγματικότητα αυτού του εγχειρήματος, θα κάνουμε μικρούς υπολογισμούς.

Η εύρεση της ημερήσιας κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας είναι εύκολη. Για να το κάνετε αυτό, απλώς δείτε το τιμολόγιο που έστειλε ο οργανισμός πωλήσεων ενέργειας και διαιρέστε τον αριθμό των κιλοβάτ που υποδεικνύεται εκεί με τον αριθμό των ημερών του μήνα. Για παράδειγμα, αν σας προσφερθεί να πληρώσετε 330 kWh, τότε αυτό σημαίνει ότι η ημερήσια κατανάλωση είναι 330/30=11 kWh.

Γράφημα της εξάρτησης της ισχύος της ηλιακής μπαταρίας ανάλογα με τον φωτισμό

Στους υπολογισμούς, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι το ηλιακό πάνελ θα παράγει ηλεκτρική ενέργεια μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας και έως και το 70% της παραγωγής πραγματοποιείται από τις 9 το πρωί έως τις 4 το απόγευμα. Επιπλέον, η απόδοση της συσκευής εξαρτάται άμεσα από τη γωνία πρόσπτωσης του ηλιακού φωτός και την κατάσταση της ατμόσφαιρας.

Η ελαφρά συννεφιά ή η ομίχλη θα μειώσει την απόδοση της τρέχουσας παραγωγής της ηλιακής εγκατάστασης κατά 2-3 φορές, ενώ ο ουρανός που καλύπτεται από συμπαγή σύννεφα θα προκαλέσει πτώση της παραγωγικότητας κατά 15-20 φορές. Υπό ιδανικές συνθήκες, ένα ηλιακό πάνελ χωρητικότητας 11/7 = 1,6 kW θα ήταν αρκετό για να παράγει 11 kWh ενέργειας. Λαμβάνοντας υπόψη τον αντίκτυπο φυσικούς παράγοντες, αυτή η παράμετρος θα πρέπει να αυξηθεί κατά περίπου 40-50%.

Επιπλέον, υπάρχει ένας άλλος παράγοντας που καθιστά απαραίτητη την αύξηση της επιφάνειας των χρησιμοποιούμενων φωτοκυττάρων. Πρώτον, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η μπαταρία δεν θα λειτουργεί τη νύχτα, πράγμα που σημαίνει ότι θα χρειαστούν ισχυρές μπαταρίες. Δεύτερον, για να τροφοδοτήσετε οικιακές συσκευές, χρειάζεστε ρεύμα 220 V, επομένως χρειάζεστε έναν ισχυρό μετατροπέα τάσης (inverter). Οι ειδικοί λένε ότι οι απώλειες για τη συσσώρευση και τον μετασχηματισμό της ηλεκτρικής ενέργειας φθάνουν έως και το 20-30% της συνολικής της ποσότητας. Επομένως, η πραγματική ισχύς της ηλιακής μπαταρίας θα πρέπει να αυξηθεί κατά 60–80% της υπολογιζόμενης τιμής. Υποθέτοντας μια τιμή αναποτελεσματικότητας 70%, παίρνουμε την ονομαστική ισχύ του ηλιακού μας πάνελ ίση με 1,6 + (1,6×0,7) = 2,7 kW.

Η χρήση συγκροτημάτων μπαταριών λιθίου υψηλού ρεύματος είναι ένας από τους πιο κομψούς, αλλά σε καμία περίπτωση ο φθηνότερος τρόπος αποθήκευσης ηλιακής ηλεκτρικής ενέργειας.

Για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας, θα χρειαστείτε μπαταρίες χαμηλής τάσης με ονομαστική τάση 12, 24 ή 48 V. Η χωρητικότητά τους θα πρέπει να είναι σχεδιασμένη για καθημερινή κατανάλωση ενέργειας συν τις απώλειες για μετατροπή και μετατροπή. Στην περίπτωσή μας, χρειαζόμαστε μια σειρά από μπαταρίες σχεδιασμένες να αποθηκεύουν 11 + (11 × 0,3) = 14,3 kWh ενέργειας. Εάν χρησιμοποιείτε συμβατικό 12-volt μπαταρίες αυτοκινήτου, τότε χρειάζεστε ένα συγκρότημα για 14300 Wh / 12 V = 1200 Ah, δηλαδή έξι μπαταρίες ονομαστικής ισχύος 200 amp-h η καθεμία.

Όπως καταλαβαίνετε, ακόμη και για την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος για τις οικιακές ανάγκες μιας μέσης οικογένειας, χρειάζεται μια σοβαρή εγκατάσταση ηλιακής ηλεκτρικής ενέργειας. Όσο για τη χρήση οικιακών ηλιακών συλλεκτών για θέρμανση, σε αυτή τη φάση ένα τέτοιο εγχείρημα δεν θα φτάσει καν στα όρια αυτάρκειας, για να μην αναφέρουμε το γεγονός ότι κάτι θα μπορούσε να σωθεί.

Υπολογισμός μεγέθους μπαταρίας

Το μέγεθος της μπαταρίας εξαρτάται από την απαιτούμενη ισχύ και τις διαστάσεις των πηγών ρεύματος. Όταν επιλέγετε το τελευταίο, σίγουρα θα δώσετε προσοχή στην προτεινόμενη ποικιλία φωτοκυττάρων. Για χρήση σε οικιακές συσκευές, είναι πιο βολικό να επιλέξετε μεσαίου μεγέθους ηλιακές κυψέλες. Για παράδειγμα, πολυκρυσταλλικά πάνελ 3 x 6 ιντσών με ονομαστική τάση εξόδου 0,5 V και ρεύμα έως 3 A.

Κατά την κατασκευή μιας ηλιακής μπαταρίας, θα συνδέονται σε σειρά σε μπλοκ των 30 τεμαχίων, γεγονός που θα επιτρέψει την απόκτηση της τάσης 13–14 V που απαιτείται για τη φόρτιση μιας μπαταρίας αυτοκινήτου (λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες). Η μέγιστη ισχύς ενός τέτοιου μπλοκ είναι 15 V × 3 A = 45 W. Με βάση αυτή την τιμή, δεν θα είναι δύσκολο να υπολογίσουμε πόσα στοιχεία θα χρειαστούν για την κατασκευή ενός ηλιακού πάνελ δεδομένης ισχύος και τον προσδιορισμό των διαστάσεων του. Για παράδειγμα, για την κατασκευή ενός ηλιακού ηλεκτρικού συλλέκτη 180 watt, χρειάζεστε 120 φωτοβολταϊκά στοιχεία. με συνολική επιφάνεια 2160 τ. ίντσες (1,4 τ.μ.).

Κατασκευή σπιτικής ηλιακής μπαταρίας

Πριν προχωρήσετε στην κατασκευή ενός ηλιακού πάνελ, είναι απαραίτητο να λύσετε τα προβλήματα της τοποθέτησής του, να υπολογίσετε τις διαστάσεις και να προετοιμάσετε απαραίτητα υλικάκαι εργαλείο.

Η σωστή επιλογή τοποθεσίας εγκατάστασης είναι σημαντική

Δεδομένου ότι το ηλιακό πάνελ θα κατασκευαστεί στο χέρι, η αναλογία διαστάσεων του μπορεί να είναι οποιαδήποτε. Αυτό είναι πολύ βολικό γιατί σπιτική συσκευήμπορεί να εισαχθεί με μεγαλύτερη επιτυχία στο εξωτερικό της οροφής ή στο σχεδιασμό μιας προαστιακής περιοχής. Για τον ίδιο λόγο, θα πρέπει να επιλέξετε ένα μέρος για την τοποθέτηση της μπαταρίας ακόμη και πριν από την έναρξη των δραστηριοτήτων σχεδιασμού, χωρίς να ξεχνάτε να λάβετε υπόψη διάφορους παράγοντες:

• άνοιγμα του χώρου στο φως του ήλιου κατά τη διάρκεια της ημέρας·
• έλλειψη σκίασης κτιρίων και ψηλών δέντρων.
• την ελάχιστη απόσταση από το δωμάτιο όπου είναι εγκατεστημένες οι αποθηκευτικές δυνατότητες και οι μετατροπείς.

Φυσικά, μια μπαταρία τοποθετημένη στην οροφή φαίνεται πιο οργανική, αλλά η τοποθέτηση της συσκευής στο έδαφος έχει περισσότερα πλεονεκτήματα. Σε αυτή την περίπτωση, αποκλείεται η πιθανότητα βλάβης των υλικών στέγης κατά την εγκατάσταση του πλαισίου στήριξης, μειώνεται η κοπιαστική εγκατάσταση της συσκευής και καθίσταται δυνατή η έγκαιρη αλλαγή της "γωνίας επίθεσης των ακτίνων του ήλιου". Και το πιο σημαντικό, με την τοποθέτηση του κάτω μέρους, θα είναι πολύ πιο εύκολο να διατηρήσετε την επιφάνεια του ηλιακού πάνελ καθαρή. Και αυτό αποτελεί εγγύηση ότι η εγκατάσταση θα λειτουργήσει με πλήρη δυναμικότητα.

Η τοποθέτηση ενός ηλιακού πάνελ σε μια οροφή οφείλεται περισσότερο στην έλλειψη χώρου παρά από την ανάγκη ή την ευκολία χρήσης.

Τι θα χρειαστεί στη διαδικασία της εργασίας

Ξεκινώντας να φτιάχνετε ένα σπιτικό ηλιακό πάνελ, θα πρέπει να αποθηκεύσετε:

• φωτοκύτταρα?
• συνδεδεμένο χάλκινο σύρμα ή ειδικοί ζυγοί για τη σύνδεση ηλιακών κυψελών.
• κόλλα μετάλλων;
• Δίοδοι Schottky, σχεδιασμένες για την έξοδο ρεύματος ενός φωτοκυττάρου.
• αντιανακλαστικό γυαλί ή πλεξιγκλάς υψηλής ποιότητας.
• πηχάκια και κόντρα πλακέ για την κατασκευή του πλαισίου.
• σφραγιστικό σιλικόνης;
• σκεύη, εξαρτήματα;
• βαφή και προστατευτική σύνθεση για την επεξεργασία ξύλινων επιφανειών.

Στην εργασία, θα χρειαστείτε το πιο απλό εργαλείο που έχει πάντα στη διάθεσή του ένας οικιακός ιδιοκτήτης - ένα συγκολλητικό σίδερο, ένα κόφτη γυαλιού, ένα πριόνι, ένα κατσαβίδι, μια βούρτσα κ.λπ.

Οδηγίες κατασκευής

Για την κατασκευή της πρώτης ηλιακής μπαταρίας, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε φωτοκύτταρα με ήδη συγκολλημένα καλώδια - σε αυτήν την περίπτωση, ο κίνδυνος βλάβης των στοιχείων κατά τη συναρμολόγηση μειώνεται. Ωστόσο, εάν είστε ειδικευμένοι σε ένα κολλητήρι, μπορείτε να εξοικονομήσετε χρήματα αγοράζοντας ηλιακά κύτταρα με επαφές χωρίς συγκόλληση. Για την κατασκευή του πίνακα, που εξετάσαμε στα παραπάνω παραδείγματα, χρειάζεστε 120 πλάκες. Χρησιμοποιώντας μια αναλογία διαστάσεων περίπου 1:1, απαιτούνται 15 σειρές φωτοκυττάρων, 8 η καθεμία. Σε αυτή την περίπτωση, μπορούμε να συνδέσουμε κάθε δύο «στήλες» σε σειρά, και να συνδέσουμε τέσσερα τέτοια μπλοκ παράλληλα. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να αποφευχθούν τα μπερδέματα στα καλώδια και να επιτευχθεί μια ομαλή, όμορφη εγκατάσταση.

Διάγραμμα ηλεκτρικής σύνδεσης οικιακής ηλιακής ενέργειας

Πλαίσιο

Η συναρμολόγηση ενός ηλιακού πάνελ πρέπει πάντα να ξεκινά με την κατασκευή της θήκης. Για να γίνει αυτό, χρειαζόμαστε γωνίες αλουμινίου ή ξύλινες ράγες με ύψος όχι μεγαλύτερο από 25 mm - σε αυτή την περίπτωση δεν θα σκιάξουν τις ακραίες σειρές φωτοκυττάρων. Με βάση τις κυψέλες πυριτίου 3x6 ιντσών (7,62x15,24 cm), το μέγεθος του πλαισίου πρέπει να είναι τουλάχιστον 125x125 cm στο ίδιο τμήμα.

Η πίσω πλευρά της θήκης θα πρέπει να είναι ραμμένη με ένα πάνελ από κόντρα πλακέ ή OSB και να ανοίξετε τρύπες αερισμού στο κάτω άκρο του πλαισίου. Η σύνδεση της εσωτερικής κοιλότητας του πάνελ με την ατμόσφαιρα θα χρειαστεί για να εξισορροπηθεί η υγρασία - διαφορετικά δεν μπορεί να αποφευχθεί το θάμπωμα του γυαλιού.

Για την κατασκευή του περιβλήματος ηλιακού πάνελ, το καταλληλότερο απλά υλικά- ξύλινα πηχάκια και κόντρα πλακέ

Ένα πάνελ από plexiglass ή υψηλής ποιότητας γυαλί με υψηλό βαθμό διαφάνειας κόβεται σύμφωνα με το εξωτερικό μέγεθος του πλαισίου. Σε ακραίες περιπτώσεις, μπορεί να χρησιμοποιηθεί τζάμι παραθύρου πάχους έως 4 mm. Για τη στερέωσή του, προετοιμάζονται γωνιακά στηρίγματα, στα οποία εκτελούνται τρυπήματα για στερέωση στο πλαίσιο. Όταν χρησιμοποιείτε plexiglass, μπορείτε να κάνετε τρύπες απευθείας στο διαφανές πλαίσιο - αυτό θα απλοποιήσει τη συναρμολόγηση.

Για την προστασία της ξύλινης θήκης της ηλιακής μπαταρίας από την υγρασία και τους μύκητες, εμποτίζεται με αντιβακτηριδιακή ένωση και βάφεται με λαδομπογιά.

Για τη διευκόλυνση της συναρμολόγησης του ηλεκτρικού τμήματος, ένα υπόστρωμα κόβεται από ινοσανίδες ή άλλο διηλεκτρικό υλικό σύμφωνα με το εσωτερικό μέγεθος του πλαισίου. Στο μέλλον θα τοποθετηθούν φωτοκύτταρα σε αυτό.

Συγκόλληση πλακών

Πριν ξεκινήσετε τη συγκόλληση, θα πρέπει να «εκτιμήσετε» τη στοίβαξη των φωτοκυττάρων. Στην περίπτωσή μας, χρειαζόμαστε 4 συστοιχίες κελιών των 30 πλακών η καθεμία και θα βρίσκονται στη θήκη σε δεκαπέντε σειρές. Μια τέτοια μακριά αλυσίδα θα είναι άβολη για εργασία και ο κίνδυνος ζημιάς σε εύθραυστα γυάλινα πιάτα αυξάνεται. Θα είναι λογικό να συνδέσετε 5 μέρη το καθένα, και τελική συναρμολόγησηνα πραγματοποιηθεί μετά την τοποθέτηση των φωτοκυττάρων στο υπόστρωμα.

Για ευκολία, τα φωτοκύτταρα μπορούν να τοποθετηθούν σε μη αγώγιμο υπόστρωμα από textolite, plexiglass ή ινοσανίδες

Αφού συνδέσετε κάθε αλυσίδα, θα πρέπει να ελέγξετε την απόδοσή της. Για να γίνει αυτό, κάθε συγκρότημα τοποθετείται κάτω από ένα επιτραπέζιο φωτιστικό. Καταγράφοντας τις τιμές του ρεύματος και της τάσης, μπορείτε όχι μόνο να ελέγξετε την απόδοση των μονάδων, αλλά και να συγκρίνετε τις παραμέτρους τους.

Για τη συγκόλληση χρησιμοποιούμε συγκολλητικό σίδερο χαμηλής ισχύος (μέγιστο 40 W) και καλή κόλληση χαμηλής τήξης. Το εφαρμόζουμε σε μικρή ποσότητα στα μέρη εξόδου των πλακών, μετά από τα οποία, παρατηρώντας την πολικότητα της σύνδεσης, συνδέουμε τα μέρη μεταξύ τους.

Κατά τη συγκόλληση φωτοκυττάρων, πρέπει να δίνεται η μέγιστη προσοχή, καθώς αυτά τα μέρη χαρακτηρίζονται από αυξημένη ευθραυστότητα.

Έχοντας μαζέψει μεμονωμένες αλυσίδες, τις ξεδιπλώνουμε με την πλάτη στο υπόστρωμα και τις κολλάμε στην επιφάνεια χρησιμοποιώντας σφραγιστικό σιλικόνης. Προμηθεύουμε κάθε μπλοκ φωτοκυττάρων 15 volt με μια δίοδο Schottky. Αυτή η συσκευή επιτρέπει στο ρεύμα να ρέει μόνο προς μία κατεύθυνση, επομένως δεν θα επιτρέψει την αποφόρτιση των μπαταριών όταν η τάση του ηλιακού πάνελ είναι χαμηλή.

Η τελική σύνδεση των μεμονωμένων στοιχειοσειρών φωτοκυττάρων πραγματοποιείται σύμφωνα με το παραπάνω διάγραμμα καλωδίωσης. Για τους σκοπούς αυτούς, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα ειδικό λεωφορείο ή σύρμα χαλκού.

Τα τοποθετημένα στοιχεία της ηλιακής μπαταρίας πρέπει να στερεώνονται με θερμή κόλλα ή βίδες με αυτοκόλλητη τομή

Συνέλευση πίνακα

Υποστρώματα με φωτοκύτταρα που βρίσκονται πάνω τους τοποθετούνται στο σώμα και στερεώνονται με βίδες με αυτοκόλλητη τομή. Εάν το πλαίσιο ενισχύθηκε με ένα εγκάρσιο μέλος, τότε εκτελούνται πολλές διατρήσεις σε αυτό για την τοποθέτηση συρμάτων. Το καλώδιο που βγαίνει είναι στερεωμένο με ασφάλεια στο πλαίσιο και συγκολλάται στους ακροδέκτες συναρμολόγησης. Για να μην συγχέεται με την πολικότητα, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε καλώδια δύο χρωμάτων, συνδέοντας το κόκκινο καλώδιο στο "συν" της μπαταρίας και το μπλε στο "μείον" της. Ένα συνεχές στρώμα στεγανοποιητικού σιλικόνης εφαρμόζεται κατά μήκος του άνω περιγράμματος του πλαισίου, στο πάνω μέρος του οποίου τοποθετείται γυαλί. Μετά την τελική στερέωση, η συναρμολόγηση της ηλιακής μπαταρίας θεωρείται ολοκληρωμένη.

Αφού τοποθετηθεί το προστατευτικό γυαλί στο στεγανωτικό, το πάνελ μπορεί να μεταφερθεί στο χώρο εγκατάστασης

Τοποθέτηση και σύνδεση της ηλιακής μπαταρίας στους καταναλωτές

Για διάφορους λόγους, ένα σπιτικό ηλιακό πάνελ είναι μια μάλλον εύθραυστη συσκευή και ως εκ τούτου απαιτεί τη διάταξη ενός αξιόπιστου πλαισίου στήριξης. Η ιδανική επιλογή θα ήταν ένα σχέδιο που σας επιτρέπει να προσανατολίσετε την πηγή δωρεάν ηλεκτρικής ενέργειας και στα δύο επίπεδα, αλλά η πολυπλοκότητα ενός τέτοιου συστήματος είναι συνήθως ένα ισχυρό επιχείρημα υπέρ ενός απλού κεκλιμένου συστήματος. Είναι ένα κινητό πλαίσιο που μπορεί να ρυθμιστεί σε οποιαδήποτε γωνία ως προς το φωτιστικό. Μία από τις επιλογές για ένα πλαίσιο που γκρεμίζεται από μια ξύλινη ράβδο παρουσιάζεται παρακάτω. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μεταλλικές γωνίες, σωλήνες, ελαστικά κ.λπ. για την κατασκευή του - ό,τι έχετε στο χέρι.

Σχέδιο πλαισίου ηλιακού πάνελ

Για να συνδέσετε το ηλιακό πάνελ στις μπαταρίες, χρειάζεστε έναν ελεγκτή φόρτισης. Αυτή η συσκευή θα παρακολουθεί τον βαθμό φόρτισης και εκφόρτισης των μπαταριών, θα ελέγχει την έξοδο ρεύματος και θα μεταβεί στην τροφοδοσία του δικτύου σε περίπτωση σημαντικής πτώσης τάσης. συσκευή απαιτούμενη ισχύςκαι η απαιτούμενη λειτουργικότητα μπορεί να αγοραστεί στα ίδια καταστήματα όπου πωλούνται φωτοκύτταρα. Όσον αφορά την παροχή ρεύματος των οικιακών καταναλωτών, γι 'αυτό θα χρειαστεί να μετατραπεί η τάση χαμηλής τάσης σε 220 V. Μια άλλη συσκευή, ο μετατροπέας, αντιμετωπίζει με επιτυχία αυτό. Πρέπει να πω ότι η εγχώρια βιομηχανία παράγει αξιόπιστες συσκευές με καλά χαρακτηριστικά απόδοσης, επομένως ο μετατροπέας μπορεί να αγοραστεί επί τόπου - σε αυτή την περίπτωση, μια "πραγματική" εγγύηση θα είναι ένα μπόνους.

Μια ηλιακή μπαταρία δεν θα είναι αρκετή για ένα πλήρες τροφοδοτικό στο σπίτι - θα χρειαστείτε επίσης μπαταρίες, ελεγκτή φόρτισης και μετατροπέα

Στην πώληση μπορείτε να βρείτε μετατροπείς ίδιας ισχύος, που διαφέρουν σε τιμές κατά καιρούς. Μια τέτοια εξάπλωση εξηγείται από την "καθαρότητα" της τάσης εξόδου, η οποία είναι απαραίτητη προϋπόθεσηπρομήθεια μεμονωμένων ηλεκτρικών συσκευών. Οι μετατροπείς με το λεγόμενο καθαρό ημιτονοειδές κύμα έχουν περίπλοκο σχεδιασμό και ως εκ τούτου υψηλότερο κόστος.

Βίντεο: κατασκευή ηλιακού πάνελ με τα χέρια σας

Η κατασκευή ενός οικιακού σταθμού ηλιακής ενέργειας είναι μια μη τετριμμένη εργασία και απαιτεί τόσο οικονομικό και χρονικό κόστος, όσο και ελάχιστη γνώση των βασικών στοιχείων της ηλεκτρολογικής μηχανικής. Κατά την έναρξη της συναρμολόγησης ενός ηλιακού πάνελ, θα πρέπει να παρατηρήσετε τη μέγιστη προσοχή και ακρίβεια - μόνο σε αυτήν την περίπτωση μπορείτε να βασιστείτε σε μια επιτυχημένη λύση στο πρόβλημα. Τέλος, θα ήθελα να υπενθυμίσω ότι η μόλυνση του γυαλιού είναι ένας από τους παράγοντες μείωσης της παραγωγικότητας. Μην ξεχάσετε να καθαρίσετε την επιφάνεια του ηλιακού πάνελ εγκαίρως, διαφορετικά δεν θα είναι σε θέση να λειτουργήσει σε πλήρη ισχύ.

Η βιολογική διαβίωση, μια τόσο δημοφιλής ιδέα τα τελευταία χρόνια, συνεπάγεται μια αρμονική «σχέση» του ανθρώπου με το περιβάλλον. Το εμπόδιο κάθε οικολογικής προσέγγισης είναι η χρήση ορυκτών για ενέργεια.

Οι εκπομπές τοξικών ουσιών και διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, που απελευθερώνονται κατά την καύση ορυκτών καυσίμων, σκοτώνουν σταδιακά τον πλανήτη. Ως εκ τούτου, η έννοια της «πράσινης ενέργειας», η οποία δεν βλάπτει περιβάλλον, είναι η βασική βάση πολλών νέων ενεργειακών τεχνολογιών. Ένας από αυτούς τους τομείς για την απόκτηση φιλικής προς το περιβάλλον ενέργειας είναι η τεχνολογία μετατροπής του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρικό ρεύμα. Ναι, έτσι είναι, θα μιλήσουμε για ηλιακούς συλλέκτες και τη δυνατότητα εγκατάστασης αυτόνομων συστημάτων τροφοδοσίας σε εξοχική κατοικία.

Προς το παρόν, οι βιομηχανικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής που βασίζονται σε ηλιακούς συλλέκτες, που χρησιμοποιούνται για την πλήρη παροχή ενέργειας και θερμότητας ενός εξοχικού σπιτιού, κοστίζουν τουλάχιστον 15-20 χιλιάδες δολάρια με εγγυημένη διάρκεια ζωής περίπου 25 ετών. Το κόστος οποιουδήποτε συστήματος ηλίου ως αναλογία εγγυημένης διάρκειας λειτουργίας προς το μέσο ετήσιο κόστος κοινής χρήσης εξοχική κατοικίααρκετά υψηλό: πρώτον, σήμερα το μέσο κόστος της ηλιακής ενέργειας είναι ανάλογο με την αγορά ενεργειακών πόρων από κεντρικά ενεργειακά δίκτυα και δεύτερον, απαιτούνται εφάπαξ επενδύσεις κεφαλαίου για την εγκατάσταση του συστήματος.

Συνήθως συνηθίζεται να διαχωρίζονται τα ηλιακά συστήματα που έχουν σχεδιαστεί για παροχή θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας. Στην πρώτη περίπτωση, χρησιμοποιείται η τεχνολογία ηλιακών συλλεκτών, στη δεύτερη, το φωτοβολταϊκό φαινόμενο χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος σε ηλιακούς συλλέκτες. Θέλουμε να μιλήσουμε για τη δυνατότητα αυτοκατασκευής ηλιακών συλλεκτών.

Η τεχνολογία της χειροκίνητης συναρμολόγησης ενός συστήματος ηλιακής ενέργειας είναι αρκετά απλή και προσιτή. Σχεδόν κάθε Ρώσος μπορεί να συναρμολογήσει μεμονωμένα ενεργειακά συστήματα υψηλής απόδοσης με σχετικά χαμηλό κόστος. Είναι κερδοφόρο, προσιτό και ακόμη και μοντέρνο.

Επιλογή ηλιακών κυψελών για ηλιακό πάνελ

Κατά την έναρξη της κατασκευής ενός ηλιακού συστήματος, πρέπει να προσέξετε ότι με μεμονωμένη συναρμολόγηση δεν υπάρχει ανάγκη για εφάπαξ εγκατάσταση ενός πλήρως λειτουργικού συστήματος, μπορεί να κατασκευαστεί σταδιακά. Εάν η πρώτη εμπειρία αποδείχθηκε επιτυχημένη, τότε είναι λογικό να επεκταθεί η λειτουργικότητα του ηλιακού συστήματος.

Στον πυρήνα της, μια ηλιακή μπαταρία είναι μια γεννήτρια που λειτουργεί με βάση το φωτοβολταϊκό φαινόμενο και μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Το ελαφρύ κβάντα που χτυπά μια γκοφρέτα πυριτίου χτυπά ένα ηλεκτρόνιο από την τελευταία ατομική τροχιά του πυριτίου. Αυτό το φαινόμενο δημιουργεί έναν επαρκή αριθμό ελεύθερων ηλεκτρονίων που σχηματίζουν μια ροή ηλεκτρικού ρεύματος.

Πριν από τη συναρμολόγηση της μπαταρίας, πρέπει να αποφασίσετε για τον τύπο του φωτοηλεκτρικού μετατροπέα, δηλαδή: μονοκρύσταλλο, πολυκρυσταλλικό και άμορφο. Για την αυτοσυναρμολόγηση μιας ηλιακής μπαταρίας, επιλέγονται μονοκρυσταλλικές και πολυκρυσταλλικές ηλιακές μονάδες που διατίθενται στο εμπόριο.

Επάνω: Μονοκρυσταλλικές μονάδες χωρίς συγκολλημένες επαφές. Κάτω: Πολυκρυσταλλικές μονάδες με συγκολλημένες επαφές

Τα πάνελ που βασίζονται σε πολυκρυσταλλικό πυρίτιο έχουν μάλλον χαμηλή απόδοση (7-9%), αλλά αυτό το μειονέκτημα αντισταθμίζεται από το γεγονός ότι το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο ουσιαστικά δεν μειώνει την ισχύ σε συννεφιασμένο και συννεφιασμένο καιρό, η διάρκεια εγγύησης τέτοιων στοιχείων είναι περίπου 10 χρόνια. Τα πάνελ που βασίζονται σε μονοκρυσταλλικό πυρίτιο έχουν απόδοση περίπου 13% με διάρκεια ζωής περίπου 25 χρόνια, αλλά αυτά τα στοιχεία μειώνουν σημαντικά την ισχύ απουσία του άμεσου ηλιακού φωτός. Η απόδοση των κρυστάλλων πυριτίου από διαφορετικούς κατασκευαστές μπορεί να ποικίλλει σημαντικά. Σύμφωνα με την πρακτική των ηλιακών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής στο πεδίο, μπορούμε να μιλήσουμε για τη διάρκεια ζωής των μονάδων μονοκρυστάλλου για περισσότερα από 30 χρόνια και για πολυκρυσταλλικές μονάδες - περισσότερα από 20 χρόνια. Επιπλέον, σε όλη την περίοδο λειτουργίας, η απώλεια ισχύος στα μονοκρυσταλλικά κύτταρα πυριτίου δεν υπερβαίνει το 10%, ενώ στις άμορφες μπαταρίες λεπτής μεμβράνης, η ισχύς μειώνεται κατά 10-40% τα δύο πρώτα χρόνια.

Ηλιακά κύτταρα Evergreen Solar Cells με επαφές σε σετ 300 τμχ.

Στη δημοπρασία του eBay, μπορείτε να αγοράσετε ένα κιτ ηλιακών κυψελών για τη συναρμολόγηση μιας ηλιακής συστοιχίας 36 και 72 ηλιακών κυψελών. Τέτοια σετ είναι διαθέσιμα προς πώληση στη Ρωσία. Κατά κανόνα, για την αυτοσυναρμολόγηση ηλιακών συλλεκτών, χρησιμοποιούνται ηλιακές μονάδες τύπου Β, δηλαδή μονάδες που απορρίπτονται στη βιομηχανική παραγωγή. Αυτά τα modules δεν χάνουν την απόδοσή τους και είναι πολύ φθηνότερα. Ορισμένοι πωλητές προσφέρουν ηλιακές μονάδες σε σανίδες από υαλοβάμβακα, οι οποίες υψηλό επίπεδοστεγανότητα στοιχείων και, κατά συνέπεια, αξιοπιστία.

Ονομα	Χαρακτηριστικά	Κόστος, $
Ηλιακά κύτταρα Everbright (EBay) χωρίς επαφές	πολυκρυσταλλικό, σετ - 36 τεμ., 81x150 mm, 1,75 W (0,5 V), 3A, απόδοση (%) - 13 σε σετ με διόδους και οξύ συγκόλλησης σε μολύβι	$46.00 8,95 $ αποστολή
Ηλιακά κύτταρα (νέα ΗΠΑ)	μονοκρυσταλλικό, 156x156 mm, 81x150 mm, 4W (0,5 V), 8A, απόδοση (%) - 16,7-17,9	$7.50
	μονοκρυσταλλικό, 153x138 mm, U κρύο εγκεφαλικό επεισόδιο - 21,6V, I βραχυκύκλωμα. αναπληρωτής - 94 mA, P - 1,53 W, απόδοση (%) - 13	$15.50
Ηλιακά κύτταρα σε σανίδα από υαλοβάμβακα	πολυκρυσταλλικό, 116x116 mm, U κρύο εγκεφαλικό επεισόδιο - 7,2V, I βραχυκύκλωμα. αναπληρωτής - 275 mA., P - 1,5W, απόδοση (%) - 10	$14.50
		$87.12 9,25 $ αποστολή
Ηλιακά κύτταρα (EBay) χωρίς επαφές	πολυκρυσταλλικό, σετ - 72 τεμ., 81x150 mm 1,8W	$56.11 9,25 $ αποστολή
Ηλιακά Κυψέλες (EBay) με επαφές	μονοκρυσταλλικό, σετ - 40 τεμ., 152x152 mm	$87.25 14,99 $ αποστολή

Ανάπτυξη έργου για ενεργειακό σύστημα ηλίου

Ο σχεδιασμός ενός μελλοντικού ηλιακού συστήματος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη μέθοδο εγκατάστασης και εγκατάστασής του. Οι ηλιακοί συλλέκτες θα πρέπει να τοποθετούνται υπό γωνία ώστε να εξασφαλίζεται ότι το άμεσο ηλιακό φως χτυπά σε ορθή γωνία. Η απόδοση ενός ηλιακού πάνελ εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ένταση της φωτεινής ενέργειας, καθώς και από τη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου. Η τοποθέτηση της ηλιακής μπαταρίας σε σχέση με τον ήλιο και τη γωνία κλίσης εξαρτάται από τη γεωγραφική θέση του συστήματος ηλίου και την εποχή του χρόνου.

Από πάνω προς τα κάτω: Οι μονοκρυσταλλικοί ηλιακοί συλλέκτες (80 Watt το καθένα) στην εξοχική κατοικία τοποθετούνται σχεδόν κάθετα (χειμώνα). Οι μονοκρυσταλλικοί ηλιακοί συλλέκτες στη χώρα έχουν μικρότερη γωνία (ελατήριο) Μηχανικό σύστημα ελέγχου της γωνίας της ηλιακής μπαταρίας.

Τα βιομηχανικά ηλιακά συστήματα είναι συχνά εξοπλισμένα με αισθητήρες που εξασφαλίζουν την περιστροφική κίνηση του ηλιακού πάνελ προς την κατεύθυνση της κίνησης των ακτίνων του ήλιου, καθώς και με καθρέφτες που συγκεντρώνουν το ηλιακό φως. ΣΤΟ μεμονωμένα συστήματατέτοια στοιχεία περιπλέκουν σημαντικά και αυξάνουν το κόστος του συστήματος, επομένως δεν χρησιμοποιούνται. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί το απλούστερο μηχανικό σύστημα ελέγχου γωνίας κλίσης. Το χειμώνα, οι ηλιακοί συλλέκτες πρέπει να εγκατασταθούν σχεδόν κάθετα, αυτό προστατεύει επίσης το πάνελ από το χιόνι και το κερασάκι στη δομή.

Σχέδιο για τον υπολογισμό της γωνίας κλίσης του ηλιακού πάνελ ανάλογα με την εποχή του χρόνου

Ηλιακά πάνελ εγκαθίστανται στην ηλιόλουστη πλευρά του κτιρίου για να παρέχουν τη μέγιστη διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ανάλογα με τη γεωγραφική θέση και το επίπεδο του ηλιοστασίου, υπολογίζεται η γωνία της μπαταρίας, η οποία είναι η καταλληλότερη για την τοποθεσία σας.

Με την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού, είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα σύστημα ελέγχου της γωνίας κλίσης της ηλιακής μπαταρίας ανάλογα με την εποχή και τη γωνία περιστροφής του πάνελ ανάλογα με την ώρα της ημέρας. Η ενεργειακή απόδοση ενός τέτοιου συστήματος θα είναι υψηλότερη.

Όταν σχεδιάζετε ένα ηλιακό σύστημα που θα εγκατασταθεί στην οροφή ενός σπιτιού, είναι επιτακτική ανάγκη να διαπιστώσετε εάν η δομή της οροφής μπορεί να αντέξει το απαιτούμενο βάρος. Η αυτο-ανάπτυξη του έργου περιλαμβάνει τον υπολογισμό του φορτίου της οροφής, λαμβάνοντας υπόψη το βάρος του καλύμματος χιονιού το χειμώνα.

Επιλογή της βέλτιστης στατικής γωνίας κλίσης για ένα ηλιακό σύστημα στην ταράτσα ενός τύπου μονού κρυστάλλου

Για την κατασκευή ηλιακών συλλεκτών, μπορείτε να επιλέξετε διαφορετικά υλικά ανάλογα με το ειδικό βάρος και άλλα χαρακτηριστικά. Κατά την επιλογή των υλικών κατασκευής, είναι απαραίτητο να λαμβάνεται υπόψη η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία θέρμανσης του ηλιακού στοιχείου, καθώς η θερμοκρασία της ηλιακής μονάδας που λειτουργεί σε πλήρη χωρητικότητα δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 250C. Όταν ξεπεραστεί η μέγιστη θερμοκρασία, η ηλιακή μονάδα χάνει δραματικά την ικανότητά της να μετατρέπει το ηλιακό φως σε ηλεκτρικό ρεύμα. Τα έτοιμα ηλιακά συστήματα για ατομική χρήση, κατά κανόνα, δεν απαιτούν ψύξη των ηλιακών κυψελών. Η κατασκευή μόνος σας μπορεί να περιλαμβάνει ψύξη του ηλιακού συστήματος ή έλεγχο της γωνίας του ηλιακού πάνελ για να διασφαλιστεί η λειτουργική θερμοκρασία της μονάδας, καθώς και η επιλογή κατάλληλου διαφανούς υλικού που απορροφά την ακτινοβολία υπερύθρων.

Ο ικανός σχεδιασμός του ηλιακού συστήματος σας επιτρέπει να παρέχετε την απαιτούμενη ισχύ της ηλιακής μπαταρίας, η οποία θα είναι κοντά στην ονομαστική. Κατά τον υπολογισμό της δομής, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι στοιχεία του ίδιου τύπου δίνουν την ίδια τάση, ανεξάρτητα από το μέγεθος των στοιχείων. Επιπλέον, η τρέχουσα ισχύς κυψελών μεγάλου μεγέθους θα είναι μεγαλύτερη, αλλά η μπαταρία θα είναι επίσης πολύ πιο βαριά. Για την κατασκευή ενός ηλιακού συστήματος λαμβάνονται πάντα ηλιακές μονάδες ίδιου μεγέθους, αφού το μέγιστο ρεύμα θα περιορίζεται από το μέγιστο ρεύμα του μικρού στοιχείου.

Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι κατά μέσο όρο, σε μια καθαρή ηλιόλουστη μέρα, δεν μπορούν να ληφθούν περισσότερα από 120 W ισχύος από 1 m ενός ηλιακού πάνελ. Τέτοια ισχύς δεν θα εξασφαλίσει καν τη λειτουργία ενός υπολογιστή. Ένα σύστημα 10 m δίνει περισσότερο από 1 kW ενέργειας και μπορεί να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια στις κύριες οικιακές συσκευές: λαμπτήρες, τηλεόραση, υπολογιστή. Για μια οικογένεια 3-4 ατόμων χρειάζονται περίπου 200-300 kW το μήνα, επομένως ένα ηλιακό σύστημα εγκατεστημένο στη νότια πλευρά με μέγεθος 20 m μπορεί να καλύψει πλήρως τις ενεργειακές ανάγκες της οικογένειας.

Αν λάβουμε υπόψη τα μέσα στατιστικά δεδομένα για την παροχή ρεύματος ενός μεμονωμένου κτιρίου κατοικιών, τότε: η ημερήσια κατανάλωση ενέργειας είναι 3 kWh, η ηλιακή ακτινοβολία από την άνοιξη έως το φθινόπωρο - 4 kWh / m ανά ημέρα, η μέγιστη κατανάλωση ισχύος - 3 kW (όταν είναι ενεργοποιημένη πλυντήριο, ψυγείο, σίδερο και ηλεκτρικός βραστήρας). Προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η κατανάλωση ενέργειας για το φωτισμό στο εσωτερικό του σπιτιού, είναι σημαντικό να χρησιμοποιείτε λαμπτήρες AC χαμηλής ενέργειας - LED και φθορισμού.

Κατασκευή ηλιακού πλαισίου μπαταρίας

Ως πλαίσιο της ηλιακής μπαταρίας χρησιμοποιείται μια γωνία αλουμινίου. Στο ebay μπορείτε να αγοράσετε έτοιμα κουφώματα για ηλιακούς συλλέκτες. Η διαφανής επίστρωση επιλέγεται όπως επιθυμείτε, με βάση τα χαρακτηριστικά που απαιτούνται για αυτό το σχέδιο.

Κιτ ηλιακού γυαλιού από 33 $

Όταν επιλέγετε ένα διαφανές προστατευτικό υλικό, μπορείτε επίσης να εστιάσετε στα ακόλουθα χαρακτηριστικά του υλικού:

Υλικό	Δείκτης διάθλασης	μετάδοση φωτός, %	Ειδικό βάρος g / cm 3	Μέγεθος φύλλου, mm	Πάχος, mm	Κόστος, τρίψτε./m 2
Αέρας	1,0002926	—	—	—	—	—
Ποτήρι	1,43-2,17	92-99	3,168	—	—	—
πλεξιγκλάς	1,51	92-93	1,19	3040x2040	3	960.00
Πολυανθρακικό	1,59	έως 92	0,198	3050 x 2050	2	600.00
Πλεξιγκλάς	1,491	92	1,19	2050x1500	11	640.00
ορυκτό γυαλί	1,52-1,9	98	1,40	—	—	—

Αν θεωρήσουμε τον δείκτη διάθλασης του φωτός ως κριτήριο επιλογής υλικού. Το πλεξιγκλάς έχει τον χαμηλότερο δείκτη διάθλασης, το οικιακό πλεξιγκλάς είναι φθηνότερη επιλογή για ένα διαφανές υλικό και το πολυανθρακικό είναι λιγότερο κατάλληλο. Διατίθεται προς πώληση πολυανθρακικό με επίστρωση κατά της συμπύκνωσης και αυτό το υλικό παρέχει επίσης υψηλό επίπεδο θερμικής προστασίας. Όταν επιλέγετε διαφανή υλικά όσον αφορά το ειδικό βάρος και την ικανότητα απορρόφησης του φάσματος IR, το πολυανθρακικό θα είναι το καλύτερο. Τα καλύτερα διαφανή υλικά για ηλιακούς συλλέκτες είναι υλικά με υψηλή μετάδοση φωτός.

Κατά την κατασκευή μιας ηλιακής μπαταρίας, είναι σημαντικό να επιλέγετε διαφανή υλικά που δεν μεταδίδουν το φάσμα υπερύθρων και έτσι μειώνουν τη θέρμανση των κυψελών πυριτίου που χάνουν την ισχύ τους σε θερμοκρασίες άνω των 250C. Στη βιομηχανία, χρησιμοποιούνται ειδικά γυαλιά με επίστρωση οξειδίου-μετάλλου. Το ιδανικό γυαλί για ηλιακούς συλλέκτες θεωρείται το υλικό που εκπέμπει όλο το φάσμα εκτός από το εύρος υπερύθρων.

Σχέδιο απορρόφησης ακτινοβολίας UV και IR από διάφορα γυαλιά.
α) κανονικό γυαλί, β) γυαλί IR, γ) διπλό με απορροφητικό και κανονικό γυαλί.

Η μέγιστη απορρόφηση του φάσματος IR θα παρέχει προστατευτικό πυριτικό γυαλί με οξείδιο του σιδήρου (Fe 2 O 3), αλλά έχει μια πρασινωπή απόχρωση. Το φάσμα IR απορροφά καλά κάθε ορυκτό γυαλί, με εξαίρεση τον χαλαζία, το plexiglass και το plexiglass ανήκουν στην κατηγορία των οργανικών γυαλιών. Το ορυκτό γυαλί είναι πιο ανθεκτικό σε επιφανειακές βλάβες, αλλά είναι πολύ ακριβό και δεν είναι διαθέσιμο. Για τους ηλιακούς συλλέκτες χρησιμοποιείται επίσης ένα ειδικό αντιανακλαστικό υπερδιαφανές γυαλί, το οποίο μεταδίδει έως και το 98% του φάσματος. Επίσης, αυτό το γυαλί υποθέτει την απορρόφηση του μεγαλύτερου μέρους του φάσματος IR.

Η βέλτιστη επιλογή των οπτικών και φασματικών χαρακτηριστικών του γυαλιού αυξάνει σημαντικά την απόδοση φωτομετατροπής του ηλιακού πάνελ.

Ηλιακός σε περίβλημα από πλεξιγκλάς

Πολλά συνεργεία ηλιακών πάνελ συνιστούν τη χρήση πλεξιγκλάς για τα μπροστινά και τα πίσω πάνελ. Αυτό επιτρέπει την επιθεώρηση επαφής. Ωστόσο, η κατασκευή από πλεξιγκλάς δύσκολα μπορεί να ονομαστεί εντελώς ερμητική, ικανή να εξασφαλίσει αδιάλειπτη λειτουργία του πίνακα για 20 χρόνια λειτουργίας.

Τοποθέτηση του περιβλήματος του ηλιακού πάνελ

Το master class δείχνει την κατασκευή ενός ηλιακού πάνελ από 36 πολυκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα διαστάσεων 81x150 mm. Με βάση αυτές τις διαστάσεις, μπορείτε να υπολογίσετε τις διαστάσεις της μελλοντικής ηλιακής μπαταρίας. Κατά τον υπολογισμό των διαστάσεων, είναι σημαντικό να κάνετε μια μικρή απόσταση μεταξύ των στοιχείων, η οποία θα λαμβάνει υπόψη την αλλαγή των διαστάσεων της βάσης υπό ατμοσφαιρική επίδραση, δηλαδή θα πρέπει να υπάρχουν 3-5 mm μεταξύ των στοιχείων. Το προκύπτον μέγεθος του τεμαχίου εργασίας πρέπει να είναι 835x690 mm με πλάτος γωνίας 35 mm.

	Ένα σπιτικό ηλιακό πάνελ κατασκευασμένο με προφίλ αλουμινίου μοιάζει περισσότερο με ένα ηλιακό πάνελ που κατασκευάζεται στο εργοστάσιο. Αυτό εξασφαλίζει υψηλό βαθμό στεγανότητας και δομικής αντοχής.
	Για την κατασκευή, λαμβάνεται μια γωνία αλουμινίου και κατασκευάζονται κενά πλαισίου 835x690 mm. Για να μπορέσετε να στερεώσετε το υλικό, πρέπει να γίνουν τρύπες στο πλαίσιο.
	Το σφραγιστικό σιλικόνης εφαρμόζεται δύο φορές στο εσωτερικό της γωνίας.
	Βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν κενές θέσεις. Η στεγανότητα και η ανθεκτικότητα της μπαταρίας εξαρτάται από την ποιότητα της εφαρμογής του στεγανοποιητικού.
	Στη συνέχεια, ένα διαφανές φύλλο από το επιλεγμένο υλικό τοποθετείται στο πλαίσιο: πολυανθρακικό, plexiglass, plexiglass, αντιανακλαστικό γυαλί. Είναι σημαντικό να αφήσετε τη σιλικόνη να στεγνώσει στον αέρα, διαφορετικά οι αναθυμιάσεις θα δημιουργήσουν μια μεμβράνη στα στοιχεία.
	Το γυαλί πρέπει να πιέζεται και να στερεώνεται προσεκτικά.
	Για ασφαλή στερέωση προστατευτικό γυαλίθα χρειαστεί υλικό. Είναι απαραίτητο να στερεώσετε 4 γωνίες του πλαισίου και να τοποθετήσετε δύο εξαρτήματα στη μακριά πλευρά του πλαισίου και ένα υλικό στη κοντή πλευρά κατά μήκος της περιμέτρου.
	Το υλικό στερεώνεται με βίδες.
	Οι βίδες σφίγγονται καλά με ένα κατσαβίδι.
	Το πλαίσιο της ηλιακής μπαταρίας είναι έτοιμο. Πριν τη στερέωση των ηλιακών κυψελών, είναι απαραίτητο να καθαρίσετε το τζάμι από τη σκόνη.

Επιλογή και συγκόλληση ηλιακών κυψελών

Αυτή τη στιγμή, η δημοπρασία του Ebay παρουσιάζει μια τεράστια γκάμα προϊόντων για ηλιακούς συλλέκτες αυτοκατασκευής.

Το κιτ ηλιακών κυψελών περιλαμβάνει ένα σετ 36 κυψελών πολυπυριτίου, αγωγούς κυψελών και ζυγούς, διόδους Schottke και μια ράβδο οξέος συγκόλλησης

Δεδομένου ότι μια ηλιακή μπαταρία «φτιάχνω μόνος σου» είναι σχεδόν 4 φορές φθηνότερη από μια έτοιμη, η αυτοκατασκευή είναι σημαντική εξοικονόμηση κόστους. Μπορείτε να αγοράσετε ελαττωματικά ηλιακά κύτταρα στο eBay, αλλά δεν χάνουν τη λειτουργικότητά τους, επομένως το κόστος ενός ηλιακού πάνελ μπορεί να μειωθεί σημαντικά εάν μπορείτε να θυσιάσετε περαιτέρω την εμφάνιση της μπαταρίας.

Τα κατεστραμμένα φωτοκύτταρα δεν χάνουν τη λειτουργικότητά τους

Στην πρώτη εμπειρία, είναι καλύτερο να αγοράσετε κιτ για την κατασκευή ηλιακών συλλεκτών· ηλιακά κύτταρα με συγκολλημένους αγωγούς διατίθενται στο εμπόριο. Οι επαφές συγκόλλησης είναι μια μάλλον περίπλοκη διαδικασία, η πολυπλοκότητα επιδεινώνεται από την ευθραυστότητα των ηλιακών κυψελών.

Εάν αγοράσατε στοιχεία πυριτίου χωρίς αγωγούς, τότε πρέπει πρώτα να κολλήσετε τις επαφές.

	Έτσι μοιάζει ένα στοιχείο πολυκρυσταλλικού πυριτίου χωρίς αγωγούς.
	Οι αγωγοί κόβονται χρησιμοποιώντας ένα κενό χαρτόνι.
	Είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε προσεκτικά τον αγωγό στο φωτοκύτταρο.
	Εφαρμόστε οξύ συγκόλλησης και κολλήστε στο σημείο της συγκόλλησης. Για ευκολία, ο αγωγός στερεώνεται στη μία πλευρά με ένα βαρύ αντικείμενο.
	Σε αυτή τη θέση, κολλήστε προσεκτικά τον αγωγό στο φωτοκύτταρο. Κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης, μην πιέζετε τον κρύσταλλο, γιατί είναι πολύ εύθραυστος.

Η συγκόλληση στοιχείων είναι αρκετά επίπονη δουλειά. Εάν δεν μπορείτε να πραγματοποιήσετε κανονική σύνδεση, τότε πρέπει να επαναλάβετε την εργασία. Σύμφωνα με τα πρότυπα, η επίστρωση αργύρου στον αγωγό πρέπει να αντέχει σε 3 κύκλους συγκόλλησης υπό επιτρεπόμενες θερμικές συνθήκες· στην πράξη, αντιμετωπίζετε το γεγονός ότι η επίστρωση καταστρέφεται. Η καταστροφή της επάργυρης συμβαίνει λόγω της χρήσης κολλητήριων με μη ρυθμισμένη ισχύ (65W), αυτό μπορεί να αποφευχθεί μειώνοντας την ισχύ ως εξής - πρέπει να ανάψετε το φυσίγγιο με λαμπτήρα 100W σε σειρά με το κολλητήρι. Η βαθμολογία ισχύος ενός μη ρυθμιζόμενου συγκολλητικού σιδήρου είναι πολύ υψηλή για τη συγκόλληση επαφών πυριτίου.

Ακόμα κι αν οι πωλητές των αγωγών ισχυρίζονται ότι υπάρχει συγκόλληση στον σύνδεσμο, είναι καλύτερο να το εφαρμόσετε επιπλέον. Κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης, προσπαθήστε να χειριστείτε τα στοιχεία προσεκτικά, με ελάχιστη προσπάθεια να σκάσουν. μην στοιβάζετε τα στοιχεία σε ένα πακέτο, το βάρος των κάτω στοιχείων μπορεί να σπάσει.

Συναρμολόγηση και συγκόλληση της ηλιακής μπαταρίας

Κατά τη συναρμολόγηση ενός ηλιακού πάνελ για πρώτη φορά, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα υπόστρωμα σήμανσης που θα σας βοηθήσει να τοποθετήσετε τα στοιχεία ομοιόμορφα σε μια ορισμένη απόσταση μεταξύ τους (5 mm).

Υπόστρωμα σήμανσης για ηλιακά κύτταρα

Η βάση είναι κατασκευασμένη από κόντρα πλακέ με γωνιακά σημάδια. Μετά τη συγκόλληση, ένα κομμάτι ταινίας στερέωσης προσαρτάται σε κάθε στοιχείο στην πίσω πλευρά, αρκεί να πιέσετε το πίσω πλαίσιο πάνω στην κολλητική ταινία και όλα τα στοιχεία μεταφέρονται.

Ταινία τοποθέτησης που χρησιμοποιείται για τοποθέτηση, στο πίσω μέρος του ηλιακού στοιχείου

Με αυτόν τον τύπο στερέωσης, τα ίδια τα στοιχεία δεν σφραγίζονται επιπλέον, μπορούν να επεκταθούν ελεύθερα υπό την επίδραση της θερμοκρασίας, αυτό δεν θα βλάψει την ηλιακή μπαταρία και θα σπάσει τις επαφές και τα στοιχεία. Μόνο τα συνδετικά μέρη της δομής μπορούν να σφραγιστούν. Αυτός ο τύπος τοποθέτησης είναι πιο κατάλληλος για πρωτότυπα, αλλά δύσκολα μπορεί να εγγυηθεί μακροχρόνια λειτουργία στο πεδίο.

Ένα διαδοχικό σχέδιο συναρμολόγησης μπαταρίας μοιάζει με αυτό:

	Απλώνουμε τα στοιχεία στη γυάλινη επιφάνεια. Πρέπει να υπάρχει μια απόσταση μεταξύ των στοιχείων, η οποία συνεπάγεται μια ελεύθερη αλλαγή στο μέγεθος χωρίς να διακυβεύεται η δομή. Τα στοιχεία πρέπει να πιέζονται με βάρη.
	Συγκολλάμε σύμφωνα με το παρακάτω διάγραμμα καλωδίωσης. Οι ράγες "συν" που μεταφέρουν ρεύμα βρίσκονται στην μπροστινή πλευρά των στοιχείων, "μείον" - στην πίσω πλευρά. Πριν από τη συγκόλληση, πρέπει να εφαρμόσετε ροή και συγκόλληση και, στη συνέχεια, να κολλήσετε προσεκτικά τις ασημένιες επαφές.
	Όλες οι ηλιακές κυψέλες συνδέονται σύμφωνα με αυτήν την αρχή.
	Οι επαφές των ακραίων στοιχείων εξάγονται στο δίαυλο, αντίστοιχα, στα "συν" και "πλην". Το λεωφορείο χρησιμοποιεί έναν ευρύτερο ασημί αγωγό, ο οποίος είναι διαθέσιμος στο κιτ Solar Cells. Συνιστούμε επίσης να βγάλετε το «μεσαίο» σημείο· με τη βοήθειά του τοποθετούνται δύο επιπλέον δίοδοι διακλάδωσης.
	Το τερματικό είναι επίσης εγκατεστημένο στο εξωτερικό του πλαισίου.
	Έτσι φαίνεται το διάγραμμα σύνδεσης στοιχείων χωρίς παράγωγο μέσο.
	Έτσι φαίνεται η λωρίδα ακροδεκτών με τραβηγμένο το "μεσαίο" σημείο. Το "μεσαίο" σημείο σάς επιτρέπει να τοποθετήσετε μια δίοδο διακλάδωσης σε κάθε μισό της μπαταρίας, η οποία θα αποτρέψει την αποφόρτιση της μπαταρίας όταν μειωθεί ο φωτισμός ή το μισό είναι σκοτεινό.
	Η φωτογραφία δείχνει μια δίοδο διακλάδωσης στη "θετική" έξοδο, αντιστέκεται στην εκφόρτιση των μπαταριών μέσω της μπαταρίας τη νύχτα και στην εκφόρτιση άλλων μπαταριών κατά τη διάρκεια μερικής συσκότισης. Πιο συχνά, οι δίοδοι Schottke χρησιμοποιούνται ως δίοδοι διακλάδωσης. Δίνουν λιγότερες απώλειες στη συνολική ισχύ του ηλεκτρικού κυκλώματος. Ένα ακουστικό καλώδιο με μόνωση σιλικόνης μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καλώδια μεταφοράς ρεύματος. Για απομόνωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σωλήνες κάτω από το σταγονόμετρο. Όλα τα καλώδια πρέπει να στερεώνονται σταθερά με σιλικόνη.
	Τα στοιχεία μπορούν να συνδεθούν σε σειρά (βλ. φωτογραφία) και όχι μέσω ενός κοινού διαύλου, τότε η 2η και η 4η σειρά πρέπει να περιστραφούν κατά 1800 σε σχέση με την 1η σειρά.

Τα κύρια προβλήματα συναρμολόγησης ενός ηλιακού πάνελ σχετίζονται με την ποιότητα των επαφών συγκόλλησης, επομένως οι ειδικοί προτείνουν να το δοκιμάσετε πριν σφραγίσετε το πάνελ.

Δοκιμή πίνακα πριν από τη σφράγιση, τάση δικτύου 14 volt, μέγιστη ισχύς 65 W

Η δοκιμή μπορεί να γίνει μετά τη συγκόλληση κάθε ομάδας στοιχείων. Εάν προσέξετε τις φωτογραφίες στην κύρια τάξη, τότε το τμήμα του τραπεζιού κάτω από τα ηλιακά στοιχεία κόβεται. Αυτό γίνεται σκόπιμα για να προσδιοριστεί η απόδοση του ηλεκτρικού δικτύου μετά τη συγκόλληση των επαφών.

Στεγανοποίηση ηλιακών πλαισίων

Σφράγιση ηλιακών συλλεκτών αυτοπαραγωγή- Αυτό είναι το πιο αμφιλεγόμενο θέμα μεταξύ των ειδικών. Από τη μία πλευρά, η σφράγιση των πάνελ είναι απαραίτητη για τη βελτίωση της ανθεκτικότητας, χρησιμοποιείται πάντα στη βιομηχανική παραγωγή. Για τη σφράγιση, οι ξένοι ειδικοί συνιστούν τη χρήση της εποξειδικής ένωσης Sylgard 184, η οποία δίνει μια διαφανή, πολυμερισμένη, εξαιρετικά ελαστική επιφάνεια. Το κόστος του "Sylgard 184" στο Ebay είναι περίπου $40.

Σφραγιστικό με υψηλό βαθμό ελαστικότητας "Sylgard 184"

Από την άλλη πλευρά, εάν δεν θέλετε να επιβαρυνθείτε με επιπλέον κόστος, είναι πολύ πιθανό να χρησιμοποιήσετε στεγανωτικό σιλικόνης. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, δεν είναι απαραίτητο να γεμίσετε πλήρως τα στοιχεία για να αποφευχθεί η πιθανή ζημιά τους κατά τη λειτουργία. Σε αυτή την περίπτωση, τα στοιχεία μπορούν να στερεωθούν στο πίσω πλαίσιο με σιλικόνη και μόνο οι άκρες της δομής μπορούν να σφραγιστούν. Είναι δύσκολο να πούμε πόσο αποτελεσματική είναι μια τέτοια στεγανοποίηση, αλλά δεν συνιστούμε τη χρήση μη συνιστώμενων στεγανωτικών μαστίχων, η πιθανότητα σπασίματος επαφών και στοιχείων είναι πολύ υψηλή.

	Πριν ξεκινήσετε τη σφράγιση, είναι απαραίτητο να προετοιμάσετε ένα μείγμα "Sylgard 184".
	Αρχικά, χύνονται οι αρμοί των στοιχείων. Το μείγμα πρέπει να σταθεροποιηθεί για να στερεώσει τα στοιχεία στο ποτήρι.
	Μετά τη στερέωση των στοιχείων, κατασκευάζεται ένα συνεχές στρώμα πολυμερισμού ελαστικού σφραγιστικού, μπορεί να διανεμηθεί με βούρτσα.
	Έτσι φαίνεται η επιφάνεια μετά την εφαρμογή του στεγανωτικού. Το στρώμα στεγανοποίησης πρέπει να στεγνώσει. Μετά το πλήρες στέγνωμα, μπορείτε να κλείσετε το ηλιακό πάνελ με το πίσω πάνελ.
	Έτσι μοιάζει η μπροστινή πλευρά ενός σπιτικού ηλιακού πάνελ μετά τη σφράγιση.

Πρόγραμμα τροφοδοσίας σπιτιού

Τα συστήματα τροφοδοσίας για σπίτια που χρησιμοποιούν ηλιακούς συλλέκτες ονομάζονται συνήθως φωτοβολταϊκά συστήματα, δηλαδή συστήματα που παρέχουν παραγωγή ενέργειας χρησιμοποιώντας το φωτοβολταϊκό φαινόμενο. Τρία φωτοβολταϊκά συστήματα εξετάζονται για μεμονωμένα κτίρια κατοικιών: ένα αυτόνομο σύστημα τροφοδοσίας, ένα υβριδικό φωτοβολταϊκό σύστημα μπαταριών-δικτύου, ένα φωτοβολταϊκό σύστημα χωρίς μπαταρία συνδεδεμένο με κεντρικό σύστημαπαροχή ηλεκτρικού ρεύματος.

Κάθε ένα από τα συστήματα έχει το δικό του σκοπό και τα πλεονεκτήματά του, αλλά πιο συχνά σε κτίρια κατοικιών, τα φωτοβολταϊκά συστήματα χρησιμοποιούνται με εφεδρικές μπαταρίες και σύνδεση σε ένα κεντρικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Το ηλεκτρικό δίκτυο τροφοδοτείται από ηλιακούς συλλέκτες, στο σκοτάδι από μπαταρίες και όταν αποφορτίζονται από το κεντρικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Σε δυσπρόσιτες περιοχές όπου δεν υπάρχει κεντρικό δίκτυο, χρησιμοποιούνται γεννήτριες υγρών καυσίμων ως εφεδρική πηγή τροφοδοσίας.

Μια πιο οικονομική εναλλακτική λύση σε ένα υβριδικό σύστημα δικτύου μπαταριών θα ήταν ένα ηλιακό σύστημα χωρίς μπαταρία συνδεδεμένο σε ένα κεντρικό δίκτυο. Η ηλεκτρική ενέργεια παρέχεται από ηλιακούς συλλέκτες και τη νύχτα το δίκτυο τροφοδοτείται από το κεντρικό δίκτυο. Ένα τέτοιο δίκτυο είναι περισσότερο εφαρμόσιμο για ιδρύματα, επειδή στα κτίρια κατοικιών το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας καταναλώνεται το βράδυ.

Διαγράμματα τριών τύπων φωτοβολταϊκών συστημάτων

Ας εξετάσουμε μια τυπική εγκατάσταση ενός φωτοβολταϊκού συστήματος μπαταριών-δικτύου. Τα ηλιακά πάνελ λειτουργούν ως γεννήτρια ηλεκτρικής ενέργειας, τα οποία συνδέονται μέσω ενός κουτιού διακλάδωσης. Στη συνέχεια, ένας ελεγκτής ηλιακής φόρτισης εγκαθίσταται στο δίκτυο για την αποφυγή βραχυκυκλωμάτων σε φορτίο αιχμής. Η ηλεκτρική ενέργεια συσσωρεύεται σε εφεδρικές μπαταρίες και παρέχεται επίσης μέσω ενός μετατροπέα στους καταναλωτές: φωτισμός, οικιακές συσκευές, ηλεκτρική κουζίνα και πιθανόν να χρησιμοποιείται για θέρμανση νερού. Για την εγκατάσταση ενός συστήματος θέρμανσης είναι πιο αποτελεσματική η χρήση ηλιακών συλλεκτών, που ανήκουν στην εναλλακτική ηλιακή τεχνολογία.

Υβριδικό φωτοβολταϊκό σύστημα μπαταρίας-δικτύου με εναλλασσόμενο ρεύμα

Υπάρχουν δύο τύποι δικτύων ισχύος που χρησιμοποιούνται στα φωτοβολταϊκά συστήματα: DC και AC. Η χρήση δικτύου εναλλασσόμενου ρεύματος σάς επιτρέπει να τοποθετείτε ηλεκτρικούς καταναλωτές σε απόσταση μεγαλύτερη από 10-15 m, καθώς και να παρέχετε ένα υπό όρους απεριόριστο φορτίο δικτύου.

Για ένα ιδιωτικό κτίριο κατοικιών, συνήθως χρησιμοποιούνται τα ακόλουθα στοιχεία ενός φωτοβολταϊκού συστήματος:

• η συνολική ισχύς των ηλιακών συλλεκτών θα πρέπει να είναι 1000 W, θα παρέχουν την παραγωγή περίπου 5 kWh.
• μπαταρίες συνολικής χωρητικότητας 800 A / h σε τάση 12 V.
• ο μετατροπέας πρέπει να έχει ονομαστική ισχύ 3 kW με φορτίο αιχμής έως 6 kW, τάση εισόδου 24-48 V.
• ηλιακός ελεγκτής εκκένωσης 40-50 A στα 24 V;
• αδιάλειπτη παροχή ρεύματος για την παροχή βραχυπρόθεσμης φόρτισης με ρεύμα έως και 150 A.

Έτσι, για ένα φωτοβολταϊκό σύστημα τροφοδοσίας, θα χρειαστείτε 15 πάνελ με 36 στοιχεία, ένα παράδειγμα συναρμολόγησης των οποίων δίνεται στην κύρια τάξη. Κάθε πίνακας δίνει συνολική ισχύ 65 Watt. Πιο ισχυρά θα είναι τα ηλιακά πάνελ σε μονοκρυστάλλους. Για παράδειγμα, ένα ηλιακό πάνελ 40 μονοκρυστάλλων έχει μέγιστη ισχύ 160 W, αλλά τέτοια πάνελ είναι ευαίσθητα σε συννεφιά και συννεφιά. Σε αυτή την περίπτωση, τα ηλιακά πάνελ που βασίζονται σε πολυκρυσταλλικές μονάδες είναι βέλτιστα για χρήση στο βόρειο τμήμα της Ρωσίας.

Άνεση διαβίωσης σε σπίτια και διαμερίσματα ΣΥΓΧΡΟΝΟΣ ΑΝΘΡΩΠΟΣμε τα χρόνια απαιτεί ολοένα και περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια. Αλλά σε σύγχρονες συνθήκεςΤο κόστος κάθε μονάδας ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται σταθερά, γεγονός που, κατά συνέπεια, επηρεάζει το κόστος. Ως εκ τούτου, το ζήτημα της μετάβασης σε εναλλακτικές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας είναι το πιο σχετικό. Ένας από τους τρόπους διασφάλισης της ανεξαρτησίας στην απόκτηση ηλεκτρικής ενέργειας είναι η δυνατότητα χρήσης ηλιακών συλλεκτών για το σκοπό αυτό για το σπίτι.

Μια αποτελεσματική εναλλακτική λύση ή μια γενική παρανόηση;

Συζητήσεις για αυτόνομη τροφοδοσία οικιακών συσκευών και φωτισμό σπιτιών που χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια συνεχίζονται από τα μέσα του περασμένου αιώνα. Η ανάπτυξη της τεχνολογίας και η γενική πρόοδος κατέστησαν δυνατή την προσέγγιση αυτής της τεχνολογίας στον απλό καταναλωτή. Ο ισχυρισμός ότι η χρήση ηλιακών συλλεκτών για το σπίτι θα είναι αρκετά αποτελεσματικός τρόποςΗ αντικατάσταση των παραδοσιακών ενεργειακών δικτύων, θα μπορούσε να θεωρηθεί αδιαμφισβήτητη, αν όχι για μερικά σημαντικά «αλλά».

Η κύρια απαίτηση για την αποτελεσματικότητα της χρήσης μπαταριών ηλίου είναι η ποσότητα της ηλιακής ενέργειας. Η συσκευή της ηλιακής μπαταρίας σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε αποτελεσματικά την ενέργεια του φωτιστικού μας μόνο σε περιοχές όπου έχει ηλιοφάνεια το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου. Είναι επίσης απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το γεωγραφικό πλάτος στο οποίο είναι τοποθετημένα τα ηλιακά πάνελ - όσο μεγαλύτερο είναι το γεωγραφικό πλάτος, τόσο λιγότερη ισχύς έχει η ακτίνα του ήλιου. Στην ιδανική περίπτωση, μπορεί να επιτευχθεί απόδοση περίπου 40%. Αλλά αυτό είναι ιδανικό, αλλά στην πράξη όλα είναι κάπως διαφορετικά.

Το επόμενο σημείο που αξίζει να προσέξουμε είναι η ανάγκη χρήσης επαρκώς μεγάλων περιοχών για την τοποθέτηση αυτόνομων ηλιακών συλλεκτών. Εάν πρόκειται να τοποθετηθούν οι μπαταρίες προαστιακή περιοχή, εξοχική κατοικία, εξοχικό σπίτι, τότε δεν θα υπάρχουν προβλήματα εδώ, αλλά ζώντας μέσα πολυκατοικίεςπρέπει να το σκεφτείς σοβαρά.

Ηλιακή μπαταρία - τι είναι;

Η συσκευή της ηλιακής μπαταρίας βασίζεται στην ικανότητα των ηλιακών κυψελών να μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική. Συνδεδεμένοι σε ένα κοινό σύστημα, αυτοί οι μετατροπείς δημιουργούν ένα πεδίο πολλαπλών κυψελών, κάθε στοιχείο του οποίου, υπό την επίδραση της ηλιακής ενέργειας, γίνεται πηγή ηλεκτρικού ρεύματος, το οποίο στη συνέχεια συσσωρεύεται σε ειδικές συσκευές - μπαταρίες. Φυσικά, όσο μεγαλύτερο είναι το δεδομένο πεδίο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς μιας τέτοιας συσκευής. Δηλαδή, όσο περισσότερα ηλιακά κύτταρα έχει, τόσο περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να παράγει.

Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι μόνο τεράστιες περιοχές όπου μπορούν να τοποθετηθούν ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να παρέχουν την απαραίτητη ηλεκτρική ενέργεια. Υπάρχουν πολλά gadget που έχουν τη δυνατότητα να λειτουργούν όχι μόνο από τις συνήθεις αυτόνομες πηγές ενέργειας - μπαταρίες, συσσωρευτές - αλλά χρησιμοποιούν και ηλιακή ενέργεια. Φορητοί ηλιακοί συλλέκτες είναι ενσωματωμένοι στο σχεδιασμό τέτοιων συσκευών, οι οποίες καθιστούν δυνατή τόσο την επαναφόρτιση της συσκευής όσο και την αυτόνομη εργασία. Για παράδειγμα, μια συνηθισμένη αριθμομηχανή τσέπης: σε ηλιόλουστο καιρό, τοποθετώντας την στο τραπέζι, μπορείτε να επαναφορτίσετε την μπαταρία, γεγονός που παρατείνει τη διάρκεια ζωής της κατά πολλά χρόνια. Υπάρχει μάζα διάφορες συσκευέςόπου χρησιμοποιούνται τέτοιες μπαταρίες: πρόκειται για στυλό-φακός και φακούς-κλειδιά κ.λπ.

Σε εξοχικές κατοικίες και προαστιακές περιοχέςΠρόσφατα, έχει γίνει της μόδας η χρήση φαναριών με ηλιακή ενέργεια για φωτισμό. Η οικονομική και απλή συσκευή παρέχει φωτισμό κατά μήκος των μονοπατιών του κήπου, στις βεράντες και σε όλα τα απαραίτητα σημεία, χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια που αποθηκεύεται κατά τη διάρκεια της ημέρας, όταν ο ήλιος λάμπει. Οι οικονομικοί λαμπτήρες φωτισμού είναι σε θέση να καταναλώνουν αυτήν την ενέργεια για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα, γεγονός που εξασφαλίζει μεγάλο ενδιαφέρον για τέτοιες συσκευές. Ο φωτισμός με ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται επίσης σε σπίτια, εξοχικές κατοικίες, καθώς και σε βοηθητικούς χώρους.

Τύποι αυτόνομων ηλιακών συλλεκτών

Υπάρχουν δύο τύποι μετατροπέων ηλιακής ενέργειας, λόγω του σχεδιασμού της ίδιας της μπαταρίας - φιλμ και πυρίτιο. Ο πρώτος τύπος περιλαμβάνει μπαταρίες λεπτής μεμβράνης, στις οποίες οι μετατροπείς είναι ένα φιλμ κατασκευασμένο με ειδική τεχνολογία. Ονομάζονται επίσης πολυμερή. Τέτοιες μπαταρίες εγκαθίστανται σε οποιοδήποτε διαθέσιμο μέρος, αλλά έχουν πολλά μειονεκτήματα: χρειάζονται πολύ χώρο, χαμηλή απόδοση και ακόμη και με μέση κάλυψη νέφους, η ενεργειακή τους απόδοση πέφτει κατά 20 τοις εκατό.

Οι ηλιακές κυψέλες τύπου πυριτίου αντιπροσωπεύονται από μονοκρυσταλλικές και πολυκρυσταλλικές συσκευές, καθώς και πάνελ άμορφου πυριτίου. Οι μονοκρυσταλλικές μπαταρίες αποτελούνται από πολλές κυψέλες στις οποίες είναι ενσωματωμένοι μετατροπείς πυριτίου, συνδέονται σε ένα κοινό κύκλωμα και γεμίζουν με σιλικόνη. Εύκολο στη λειτουργία, υψηλή (έως 22%) απόδοση, αδιάβροχο, ελαφρύ και ευέλικτο, αλλά για αποτελεσματική εργασίααπαιτούν άμεσο ηλιακό φως. Η συννεφιά μπορεί να προκαλέσει πλήρη διακοπή της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Οι πολυκρυσταλλικές μπαταρίες διαφέρουν από τις μονοκρυσταλλικές ως προς τον αριθμό των μετατροπέων που τοποθετούνται σε κάθε κυψέλη και είναι εγκατεστημένοι σε διαφορετικές κατευθύνσεις, γεγονός που εξασφαλίζει την αποτελεσματική λειτουργία τους ακόμη και σε διάχυτο φως. Αυτός είναι ο πιο κοινός τύπος μπαταριών που χρησιμοποιούνται επίσης σε αστικές περιοχές, αν και η απόδοσή τους είναι κάπως χαμηλότερη από αυτή των μονοκρυσταλλικών.

Τα τροφοδοτικά από άμορφο πυρίτιο, παρά τη χαμηλή ενεργειακή τους απόδοση - περίπου 6%, θεωρούνται ωστόσο πιο πολλά υποσχόμενα. Απορροφούν την ηλιακή ροή είκοσι φορές περισσότερο από το πυρίτιο και είναι πολύ πιο αποτελεσματικά τις συννεφιασμένες μέρες.

Όλα αυτά είναι βιομηχανικές συσκευές που έχουν τη δική τους -και επί του παρόντος όχι πολύ δημοκρατική- τιμή. Είναι δυνατή η συλλογή ηλιακών συλλεκτών με τα χέρια σας;

Γενική αρχή για την επιλογή και τη διάταξη εξαρτημάτων για ηλιακούς συλλέκτες

Λόγω των πιο πρόσφατων απαιτήσεων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, οι οποίες στοχεύουν στη μετάβαση από τις παραδοσιακές πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή της, το θέμα των πηγών ηλιακής ενέργειας γίνεται όλο και πιο πρακτικό. Η μαζική παραγωγή στοιχείων για τη δημιουργία του δικού σας ηλεκτρικού δικτύου προσφέρει ήδη στον καταναλωτή διάφορες επιλογέςπαροχή αυτόνομης ηλεκτρικής ενέργειας. Αλλά προς το παρόν, το κόστος μιας αυτόνομης ηλιακής πηγής ενέργειας είναι αρκετά υψηλό και απρόσιτο για τον μαζικό καταναλωτή.

Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορείτε να φτιάξετε ηλιακούς συλλέκτες με τα χέρια σας. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απλά απαραίτητο να αποφασίσετε για τη μέθοδο συναρμολόγησης μιας τέτοιας συσκευής. Ή, αποκτώντας μεμονωμένα στοιχεία, συναρμολογήστε τα μόνοι σας ή φτιάξτε όλα τα εξαρτήματα με τα χέρια σας.

Τι αποτελείται, στην πραγματικότητα, από ένα σύστημα ισχύος που βασίζεται στη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρικό ρεύμα; Το κύριο, αλλά όχι το τελευταίο από τα στοιχεία του, είναι μια ηλιακή μπαταρία, ο σχεδιασμός της οποίας συζητήθηκε παραπάνω. Το δεύτερο στοιχείο στο κύκλωμα είναι ο ελεγκτής ηλιακής μπαταρίας, καθήκον του οποίου είναι να ελέγχει τη φόρτιση των μπαταριών. ηλεκτροπληξίαπου λαμβάνονται σε ηλιακούς συλλέκτες. Το επόμενο μέρος ενός οικιακού ηλιακού σταθμού είναι μια μπαταρία ηλεκτρικών μπαταριών, στις οποίες συσσωρεύεται ηλεκτρική ενέργεια. Και το τελευταίο στοιχείο του "ηλιακού" ηλεκτρικού κυκλώματος θα είναι ένας μετατροπέας που επιτρέπει τη χρήση της ηλεκτρικής ενέργειας χαμηλής τάσης που προκύπτει για οικιακές συσκευές ονομαστικής ισχύος 220 V.

Λαμβάνοντας υπόψη κάθε στοιχείο ενός οικιακού ηλιακού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής ξεχωριστά, μπορείτε να δείτε ότι κάθε στοιχείο του μπορεί να αγοραστεί από ένα δίκτυο λιανικής, σε ηλεκτρονικές δημοπρασίες κ.λπ., ή να συναρμολογηθεί στο χέρι. Και ακόμη και ένας ελεγκτής ηλιακής μπαταρίας μπορεί να κατασκευαστεί με τα χέρια σας - με ορισμένες δεξιότητες και θεωρητικές γνώσεις.

Τώρα όσον αφορά τα καθήκοντα που έχουν τεθεί για το δικό μας εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας. Είναι απλά και σύνθετα ταυτόχρονα. Η απλότητά τους έγκειται στο γεγονός ότι η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται για συγκεκριμένους σκοπούς: φωτισμό, θέρμανση ή την πλήρη κάλυψη των στεγαστικών αναγκών. Η δυσκολία έγκειται στον σωστό υπολογισμό της απαιτούμενης ισχύος και στην κατάλληλη επιλογή εξαρτημάτων.

Ξεκινά η συναρμολόγηση του ηλιακού πάνελ

Τώρα μπορείτε να βρείτε πολλές προτάσεις για το πώς και από τι μπορείτε να συναρμολογήσετε ηλιακούς συλλέκτες. Υπάρχουν πολλοί τρόποι και μπορείτε να επιλέξετε ανάλογα με τις προτιμήσεις σας. Αυτό το υλικό συζητά τις βασικές αρχές που πρέπει να χρησιμοποιούνται κατά την κατασκευή ηλιακών συλλεκτών με τα χέρια σας.

Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να αποφασίσετε για την ισχύ που πρέπει να πάρετε και να αποφασίσετε σε ποια τάση θα λειτουργεί το δίκτυο. Υπάρχουν δύο επιλογές για ηλιακά δίκτυα - με συνεχές και εναλλασσόμενο ρεύμα. Το εναλλασσόμενο ρεύμα είναι προτιμότερο λόγω της δυνατότητας διανομής των καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας σε σημαντική απόσταση - μεγαλύτερη από 15 μέτρα. Αυτό είναι σωστό για ένα μικρό σπίτι. Χωρίς να εμβαθύνουμε στους υπολογισμούς και να ξεκινήσουμε από την εμπειρία όσων χρησιμοποιούν ήδη ηλιακή ενέργεια στις κατοικίες τους, μπορούμε να πούμε με σιγουριά ότι στα γεωγραφικά πλάτη της Μόσχας -και πηγαίνοντας νότια, αυτοί οι αριθμοί θα είναι φυσικά υψηλότεροι - ένα τετραγωνικό μέτρο ηλιακών συλλεκτών μπορεί να παράγει έως και 120 watt την ώρα. Αυτό συμβαίνει εάν χρησιμοποιείτε πολυκρυσταλλικά στοιχεία κατά τη συναρμολόγηση. Είναι πιο ελκυστικά στην τιμή. Και είναι αρκετά ρεαλιστικό να προσδιορίσετε τη συνολική ισχύ αθροίζοντας τη συνολική κατανάλωση ενέργειας κάθε μεμονωμένης ηλεκτρικής συσκευής. Μπορεί να ειπωθεί πολύ περίπου ότι για μια οικογένεια 3-4 ατόμων απαιτούνται περίπου 300 κιλοβάτ το μήνα, τα οποία μπορούν να ληφθούν από ηλιακούς συλλέκτες 20 τετραγωνικών μέτρων. μέτρα.

Μπορείτε επίσης να βρείτε μια περιγραφή των ηλιακών δικτύων που χρησιμοποιούν πάνελ 36 στοιχείων. Κάθε ένα από τα πάνελ έχει ισχύ περίπου 65 watt. Μια ηλιακή μπαταρία για μια ντάτσα ή μια μικρή ιδιωτική κατοικία μπορεί να αποτελείται από 15 τέτοια πάνελ που είναι ικανά να παράγουν έως και 5 kW ανά ώρα συνολικής ηλεκτρικής ισχύος, με δική τους ισχύ 1 kW.

DIY ηλιακοί συλλέκτες

Και τώρα για το πώς να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία. Το πρώτο πράγμα που θα πρέπει να αγοράσετε θα είναι ένα σετ πλακών μετατροπής, ο αριθμός των οποίων εξαρτάται από την ισχύ ενός οικιακού ηλιακού σταθμού. Για μία μπαταρία, θα χρειαστείτε 36 τεμάχια. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το κιτ Solar Cells, καθώς και να αγοράσετε κατεστραμμένα ή ελαττωματικά στοιχεία - αυτό θα επηρεάσει μόνο την εμφάνιση της μπαταρίας. Εάν λειτουργούν, τότε η έξοδος θα είναι σχεδόν 19 βολτ. Πρέπει να τα κολλήσετε λαμβάνοντας υπόψη την επέκταση - αφήνοντας ένα κενό έως και πέντε χιλιοστών μεταξύ τους. Φτιάξτο μόνος σου η εγκατάσταση ηλιακής μπαταρίας απαιτεί μέγιστη προσοχή κατά τη συγκόλληση φωτογραφικών πλακών. Εάν οι πλάκες αγοράστηκαν χωρίς αγωγούς, τότε πρέπει να συγκολληθούν χειροκίνητα. Η διαδικασία είναι πολύπλοκη και υπεύθυνη. Εάν η εργασία γίνεται με κολλητήρι 60W, είναι καλύτερο να συνδέσετε έναν απλό λαμπτήρα 100 watt σε σειρά με αυτό.

Το κύκλωμα της ηλιακής μπαταρίας είναι πολύ απλό - κάθε πλάκα συγκολλάται σε σειρά με τις άλλες. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι πλάκες είναι πολύ εύθραυστες και είναι επιθυμητό να συγκολληθούν χρησιμοποιώντας κάποιου είδους πλαίσιο. Κατά την αποκόλληση φωτογραφικών πλακών, είναι επίσης απαραίτητο να θυμάστε ότι πρέπει να εισάγονται δίοδοι ασφαλείας στο κύκλωμα για να αποτραπεί η εκφόρτιση των φωτοκυττάρων κατά τη μείωση του φωτισμού ή του χαμηλού φωτισμού. Για να γίνει αυτό, οι ζυγοί των μισών του πίνακα φέρονται στο μπλοκ ακροδεκτών, δημιουργώντας ένα μέσο. Αυτές οι δίοδοι εμποδίζουν επίσης την αποφόρτιση των μπαταριών τη νύχτα.

Η ποιότητα της συγκόλλησης είναι η κύρια προϋπόθεση για την άψογη λειτουργία των ηλιακών συλλεκτών. Πριν από την τοποθέτηση του υποστρώματος, πρέπει να ελεγχθούν όλα τα σημεία συγκόλλησης. Συνιστάται η έξοδος ρεύματος χρησιμοποιώντας καλώδια μικρής διατομής. Για παράδειγμα, ένα ακουστικό καλώδιο με μόνωση σιλικόνης. Όλοι οι αγωγοί πρέπει να ασφαλίζονται με στεγανωτικό.

Στη συνέχεια, αξίζει να αποφασίσετε για την επιφάνεια στην οποία θα στερεωθούν αυτές οι πλάκες. Μάλλον με το υλικό για την κατασκευή του. Το πιο κατάλληλο ως προς τα χαρακτηριστικά και εύκολα προσβάσιμο είναι το γυαλί, το οποίο έχει τη μέγιστη ικανότητα μετάδοσης φωτός σε σύγκριση με το plexiglass ή το ανθρακικό.

Το επόμενο βήμα είναι να φτιάξετε το κουτί. Για αυτό, χρησιμοποιείται μια γωνία αλουμινίου ή μια ξύλινη δοκός. Το γυαλί φυτεύεται στο πλαίσιο στο στεγανωτικό - είναι επιθυμητό να γεμίσετε προσεκτικά όλες τις ανωμαλίες. Πρέπει να σημειωθεί ότι το στεγανωτικό πρέπει να στεγνώσει εντελώς για να αποφευχθεί η μόλυνση των φωτογραφικών πλακών. Στη συνέχεια, ένα τελειωμένο φύλλο συγκολλημένων φωτοκυττάρων προσαρτάται στο γυαλί. Η μέθοδος τοποθέτησης μπορεί να είναι διαφορετική, αλλά οι ηλιακοί συλλέκτες για το σπίτι, οι αναθεωρήσεις των οποίων είναι κοινές, στερεώθηκαν κυρίως με διαφανή εποξειδική ρητίνη ή στεγανωτικό. Εάν η εποξειδική ουσία εφαρμόζεται ομοιόμορφα σε ολόκληρη την επιφάνεια του γυαλιού, μετά την οποία τοποθετούνται μορφοτροπείς σε αυτό, τότε το στεγανωτικό στερεώνεται κυρίως σε μια σταγόνα στη μέση κάθε στοιχείου.

Για το υπόστρωμα χρησιμοποιείται διαφορετικό υλικό, το οποίο προσαρμόζεται και στο στεγανωτικό. Μπορεί επίσης να είναι μοριοσανίδα μικρού πάχους ή φύλλο ινοσανίδας. Αν και μπορείτε, πάλι, να το γεμίσετε με εποξειδικό. Η θήκη της μπαταρίας πρέπει να είναι σφραγισμένη. Μια ηλιακή μπαταρία φτιαγμένη με αυτόν τον τρόπο, το σχέδιο συναρμολόγησης της οποίας συζητήθηκε παραπάνω, θα δώσει 18-19 Volt, φορτίζοντας μια μπαταρία 12 volt.

Είναι δυνατόν να φτιάξετε έναν μετατροπέα ηλιακής ενέργειας με τα χέρια σας;

Τεχνίτες με εκτεταμένες γνώσεις ηλεκτρονικών μπορούν να κατασκευάσουν φωτοβολταϊκά στοιχεία για τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια και ανεξάρτητα. Για αυτό, χρησιμοποιούνται δίοδοι πυριτίου, ή μάλλον οι κρύσταλλοι τους, που απελευθερώνονται από τις θήκες. Αυτή η διαδικασία είναι επίπονη και για να ξεκινήσει ή όχι, ο καθένας αποφασίζει μόνος του. Μπορείτε να πάρετε διόδους που χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα γεφυρών ανορθωτών και σταθεροποιητών τάσης - D226, KD202, D7 κ.λπ. Ο κρύσταλλος ημιαγωγών που βρίσκεται σε αυτές τις διόδους, όταν το ηλιακό φως χτυπά, γίνεται ακριβώς σαν φωτογραφική πλάκα. Αλλά το να το φτάσεις και να μην το καταστρέψεις είναι μια αρκετά περίπλοκη και επίπονη διαδικασία.

Όποιος αποφασίσει να αρχίσει να δημιουργεί στοιχεία για τον μετατροπέα μόνος του θα πρέπει να θυμάται τα εξής - εάν καταφέρατε να αποσυναρμολογήσετε και να κολλήσετε προσεκτικά μια μπαταρία που αποτελείται από μόνο είκοσι διόδους της μάρκας KD202 σύμφωνα με ένα σχέδιο 5 ομάδων συνδεδεμένων παράλληλα, τότε μπορείτε μπορεί να πάρει τάση περίπου 2 V με ρεύμα έως και 0, 8 αμπέρ. Αυτή η ισχύς είναι αρκετή μόνο για να τροφοδοτήσει έναν μικρό ραδιοφωνικό δέκτη, ο οποίος έχει μόνο ένα ή δύο τρανζίστορ στο κύκλωμά του. Αλλά για να φτιάξετε μια πλήρη ηλιακή μπαταρία για παροχή, πρέπει να προσπαθήσετε πολύ σκληρά. Τεράστια δουλειά, μεγάλες επιφάνειες, ογκώδης σχεδιασμός καθιστούν αυτό το επάγγελμα απρόβλεπτο. Αλλά για μικρές συσκευές και μικροσυσκευές, αυτό είναι ένα αρκετά κατάλληλο σχέδιο που μπορεί να κάνει όποιος αγαπά να ασχολείται με ηλεκτρολόγους.

Μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα LED για ηλιακούς συλλέκτες;

Το ηλιακό πάνελ LED είναι καθαρή φαντασία. Είναι σχεδόν αδύνατο να συναρμολογήσετε ακόμη και ένα μικρό ηλιακό μικροπάνελ από LED. Ή μάλλον, μπορείτε να δημιουργήσετε, αλλά αξίζει τον κόπο; Με τη βοήθεια του ηλιακού φωτός, είναι πολύ πιθανό να λάβετε περίπου 1,5 βολτ τάσης στο LED, αλλά η ισχύς του παραγόμενου ρεύματος είναι πολύ μικρή και απαιτείται μόνο ένας πολύ δυνατός ήλιος για τη δημιουργία του. Και όμως - όταν εφαρμόζεται τάση σε αυτό, το ίδιο το LED εκπέμπει ενέργεια ακτινοβολίας, δηλαδή λάμπει. Αυτό σημαίνει ότι όσοι από τα αδέρφια του δέχθηκαν ηλιακό φως μεγαλύτερης ισχύος, θα παράγουν ηλεκτρική ενέργεια, την οποία θα καταναλώσει αυτό το ίδιο το LED. Όλα είναι σωστά και απλά. Και είναι απλά αδύνατο να καταλάβουμε ποια LED παράγουν και ποια καταναλώνουν ενέργεια. Ακόμα κι αν χρησιμοποιείτε δεκάδες χιλιάδες LED - και αυτό είναι μη πρακτικό και αντιοικονομικό - δεν θα έχει νόημα.

Ζεσταίνουμε το σπίτι με ηλιακή ενέργεια

Εάν η πραγματική ευκαιρία παροχής οικιακών ηλεκτρικών συσκευών με "ηλιακό" ρεύμα έχει ήδη αναφερθεί παραπάνω, τότε υπάρχουν δύο επιλογές για θέρμανση κατοικιών με ηλιακή ενέργεια. Και για να χρησιμοποιήσετε ηλιακούς συλλέκτες για τη θέρμανση του σπιτιού, πρέπει να γνωρίζετε ορισμένες από τις απαιτήσεις που απαιτούνται για την ολοκλήρωση αυτής της εργασίας.

Στην πρώτη επιλογή, η χρήση της ηλιακής ενέργειας για θέρμανση γίνεται χρησιμοποιώντας ένα σύστημα διαφορετικό από το συνηθισμένο ηλεκτρικό δίκτυο. Μια συσκευή για τη θέρμανση ενός σπιτιού με χρήση ηλιακής ενέργειας ονομάζεται ηλιακό σύστημα και αποτελείται από πολλές συσκευές. Η κύρια συσκευή εργασίας είναι ένας συλλέκτης κενού, ο οποίος μετατρέπει το ηλιακό φως σε θερμότητα. Αποτελείται από πολλούς γυάλινους σωλήνες μικρής διαμέτρου, στους οποίους τοποθετείται ένα υγρό με πολύ χαμηλό κατώφλι θέρμανσης. Όταν θερμαίνεται, αυτό το υγρό μεταφέρει περαιτέρω τη θερμότητά του σε νερό σε δεξαμενή αποθήκευσης με όγκο τουλάχιστον 300 λίτρα νερού. Αυτό το θερμαινόμενο νερό τροφοδοτείται στη συνέχεια σε πάνελ θέρμανσης κατασκευασμένα από λεπτό σωλήνες χαλκού, τα οποία, με τη σειρά τους, εκπέμπουν τη λαμβανόμενη θερμότητα, θερμαίνοντας τον αέρα στο δωμάτιο. Αντί για πάνελ, μπορείτε φυσικά να χρησιμοποιήσετε παραδοσιακά καλοριφέρ, αλλά η απόδοσή τους είναι πολύ χαμηλότερη.

Φυσικά, οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για θέρμανση, αλλά σε αυτή την περίπτωση θα πρέπει να συμφωνήσουμε ότι η θέρμανση του νερού στο λέβητα με τη βοήθεια θερμαντικών στοιχείων θα απαιτήσει τη μερίδα του λέοντος της ενέργειας που παράγεται από τις μπαταρίες. απλούς υπολογισμούςδείξτε ότι χρειάζονται περίπου 4 ώρες για να ζεσταθούν 100 λίτρα νερού στους 70-80 ⁰С με λέβητα. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ένας λέβητας νερού με θερμαντήρες 2 kW θα καταναλώσει περίπου 8 kW. Εάν τα ηλιακά πάνελ σε συνολική ισχύ μπορούν να παράγουν έως και 5 kW ανά ώρα, τότε δεν θα υπάρχουν προβλήματα με την παροχή ενέργειας στο σπίτι. Αλλά εάν τα ηλιακά πάνελ έχουν επιφάνεια μικρότερη από 10 τετραγωνικά μέτρα. μέτρα, τότε τέτοιες χωρητικότητες δεν θα είναι κατάλληλες για την πλήρη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας.

Η χρήση μιας πολλαπλής κενού για τη θέρμανση ενός σπιτιού δικαιολογείται όταν πρόκειται για ένα πλήρες κτίριο κατοικιών. Το σχέδιο λειτουργίας ενός τέτοιου ηλιακού συστήματος παρέχει θερμότητα σε ολόκληρη την κατοικία καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους.

Και όμως λειτουργεί!

Τελικά, οι ηλιακοί συλλέκτες, που συναρμολογούνται από τους λάτρεις με τα χέρια τους, είναι πολύ πραγματικές πηγές ενέργειας. Και εάν χρησιμοποιείτε μπαταρίες 12 volt με ρεύμα τουλάχιστον 800 A / h στο κύκλωμα, εξοπλισμό για μετατροπή τάσης από χαμηλή σε υψηλή - μετατροπείς, καθώς και ελεγκτές τάσης για 24 V με ρεύμα εργασίας έως και 50 Amperes και ένα απλό "αδιάλειπτο" με ρεύμα έως και 150 Amperes, τότε παίρνετε μια πολύ αξιοπρεπή ηλιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας, η οποία είναι σε θέση να παρέχει τις ανάγκες ηλεκτρικής ενέργειας των κατοίκων μιας ιδιωτικής κατοικίας. Φυσικά, υπό συγκεκριμένες καιρικές συνθήκες.

Περιεχόμενο:

Εξασφάλιση άνετων συνθηκών διαβίωσης σε μοντέρνα διαμερίσματακαι οι ιδιωτικές κατοικίες δεν μπορούν να κάνουν χωρίς ηλεκτρική ενέργεια, η ανάγκη για την οποία αυξάνεται συνεχώς. Ωστόσο, οι τιμές αυτής της πηγής ενέργειας αυξάνονται επίσης με επαρκή κανονικότητα. Αντίστοιχα, αυξάνεται και το συνολικό κόστος συντήρησης κατοικίας. Ως εκ τούτου, μια ηλιακή μπαταρία «φτιάξ' το μόνος σου» για μια ιδιωτική κατοικία, μαζί με άλλες εναλλακτικές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας, γίνεται όλο και πιο σημαντική. Αυτή η μέθοδος καθιστά δυνατό να γίνει το αντικείμενο μη πτητικό ενόψει συνεχών αυξήσεων τιμών και διακοπών ρεύματος.

Απόδοση ηλιακών πάνελ

Το πρόβλημα της αυτόνομης τροφοδοσίας συσκευών και εξοπλισμού σε ιδιωτικές κατοικίες εξετάζεται εδώ και πολύ καιρό. Μία από τις επιλογές για εναλλακτική διατροφή έχει γίνει η ηλιακή ενέργεια, η οποία στις σύγχρονες συνθήκες έχει βρει ευρεία εφαρμογήστην πράξη. Ο μόνος παράγοντας που εγείρει αμφιβολίες και αμφισβητήσεις είναι η απόδοση των ηλιακών συλλεκτών, η οποία δεν ανταποκρίνεται πάντα στις προσδοκίες.

Η λειτουργία των ηλιακών συλλεκτών εξαρτάται άμεσα από την ποσότητα της ηλιακής ενέργειας. Επομένως, οι μπαταρίες θα είναι πιο αποδοτικές σε περιοχές όπου κυριαρχούν ηλιόλουστες μέρες. Ακόμη και στο ιδανικότερο σενάριο, η απόδοση των μπαταριών είναι μόνο 40%, και σε πραγματικές συνθήκες αυτό το ποσοστό είναι πολύ χαμηλότερο. Άλλη προϋπόθεση κανονική λειτουργίαείναι η διαθεσιμότητα σημαντικών περιοχών για την εγκατάσταση αυτόνομων ηλιακών συστημάτων. Εάν αυτό δεν είναι σοβαρό πρόβλημα για μια εξοχική κατοικία, τότε οι ιδιοκτήτες διαμερισμάτων πρέπει να λύσουν πολλά πρόσθετα τεχνικά προβλήματα.

Συσκευή και αρχή λειτουργίας

Τα ηλιακά κύτταρα βασίζονται στην ικανότητα των ηλιακών κυψελών να μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Όλα μαζί συναρμολογούνται με τη μορφή ενός πεδίου πολλαπλών κυψελών, ενωμένο σε ένα κοινό σύστημα. Η δράση της ηλιακής ενέργειας μετατρέπει κάθε κύτταρο σε πηγή ηλεκτρικού ρεύματος, το οποίο συλλέγεται και αποθηκεύεται σε μπαταρίες. Οι διαστάσεις της συνολικής επιφάνειας ενός τέτοιου πεδίου επηρεάζουν άμεσα την ισχύ ολόκληρης της συσκευής. Δηλαδή, με την αύξηση του αριθμού των φωτοκυττάρων, η ποσότητα της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται ανάλογα.

Αυτό δεν σημαίνει ότι η απαιτούμενη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να παραχθεί μόνο σε πολύ μεγάλες περιοχές. Υπάρχουν πολλές μικρές οικιακές συσκευές που χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια - αριθμομηχανές, φακοί και άλλες συσκευές.

Στο σύγχρονο εξοχικές κατοικίεςΤα φωτιστικά που λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια γίνονται όλο και πιο δημοφιλή. Αυτές οι απλές και οικονομικές συσκευές φωτίζουν μονοπάτια κήπου, βεράντες και άλλα απαραίτητα σημεία. Τη νύχτα, χρησιμοποιείται η ηλεκτρική ενέργεια που αποθηκεύεται κατά τη διάρκεια της ημέρας όταν λάμπει ο ήλιος. Η χρήση οικονομικών λαμπτήρων σας επιτρέπει να ξοδεύετε τη συσσωρευμένη ηλεκτρική ενέργεια για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η επίλυση των κύριων προβλημάτων του ενεργειακού εφοδιασμού πραγματοποιείται με τη βοήθεια άλλων, ισχυρότερων συστημάτων που επιτρέπουν την παραγωγή επαρκούς ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας.

Οι κύριοι τύποι ηλιακών συλλεκτών

Πριν ξεκινήσετε να φτιάχνετε τα δικά σας ηλιακά πάνελ, συνιστάται να εξοικειωθείτε με τους κύριους τύπους τους για να επιλέξετε την καταλληλότερη επιλογή για τον εαυτό σας.

Όλοι οι μετατροπείς ηλιακής ενέργειας χωρίζονται σε φιλμ και πυρίτιο, σύμφωνα με το σχεδιασμό τους και χαρακτηριστικά σχεδίου. Η πρώτη επιλογή αντιπροσωπεύεται από μπαταρίες λεπτής μεμβράνης, όπου οι μετατροπείς κατασκευάζονται με τη μορφή φιλμ κατασκευασμένου σύμφωνα με ειδική τεχνολογία. Αυτές οι δομές είναι επίσης γνωστές ως πολυμερείς. Μπορούν να τοποθετηθούν σε οποιοδήποτε διαθέσιμο χώρο, ωστόσο απαιτούν πολύ χώρο και έχουν χαμηλή απόδοση. Ακόμη και η μέτρια θολότητα μπορεί να μειώσει την απόδοση των συσκευών φιλμ κατά 20% ταυτόχρονα.

Οι μπαταρίες πυριτίου αντιπροσωπεύονται από τρεις τύπους:

• . Ο σχεδιασμός αποτελείται από πολυάριθμες κυψέλες με ενσωματωμένους μετατροπείς πυριτίου. Ενώνονται μεταξύ τους και γεμίζονται με σιλικόνη. Εύκολο στη χρήση, ελαφρύ, εύκαμπτο, αδιάβροχο. Αλλά για να εξασφαλιστεί η αποτελεσματική λειτουργία τέτοιων μπαταριών, απαιτείται έκθεση στο άμεσο ηλιακό φως. Παρά το σχετικά υψηλής απόδοσης- έως και 22%, με την έναρξη της νέφωσης, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να μειωθεί σημαντικά ή να σταματήσει εντελώς.
• . Σε σύγκριση με τα μονοκρυσταλλικά, έχουν περισσότερους μετατροπείς τοποθετημένους στις κυψέλες. Η τοποθέτησή τους γίνεται σε διαφορετικές κατευθύνσεις, γεγονός που αυξάνει σημαντικά την απόδοση της εργασίας ακόμη και σε χαμηλό φωτισμό. Αυτές οι μπαταρίες είναι οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες, ειδικά σε αστικές περιοχές.
• Αμορφος. Έχουν χαμηλή απόδοση - μόνο 6%. Ωστόσο, θεωρούνται πολλά υποσχόμενα λόγω της ικανότητάς τους να απορροφούν φωτεινή ροήπολλές φορές περισσότερο από τους δύο πρώτους τύπους.

Όλοι οι θεωρούμενοι τύποι ηλιακών κυψελών κατασκευάζονται στο εργοστάσιο, επομένως η τιμή τους εξακολουθεί να είναι πολύ υψηλή. Από αυτή την άποψη, μπορείτε να προσπαθήσετε να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία μόνοι σας, χρησιμοποιώντας φθηνά υλικά.

Η επιλογή υλικών και εξαρτημάτων για την κατασκευή ηλιακής μπαταρίας

Δεδομένου ότι το υψηλό κόστος των αυτόνομων πηγών ηλιακής ενέργειας τις καθιστά απρόσιτες για ευρεία χρήση, οι οικιακοί τεχνίτες μπορούν να προσπαθήσουν να οργανώσουν την κατασκευή ηλιακών συλλεκτών με τα χέρια τους από αυτοσχέδια υλικά. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι στην κατασκευή της μπαταρίας είναι αδύνατο να γίνει μόνο με αυτοσχέδια υλικά. Σίγουρα θα πρέπει να αγοράσετε εργοστασιακά ανταλλακτικά, ακόμα κι αν όχι καινούργια.

Η δομή του μετατροπέα της ηλιακής ενέργειας περιλαμβάνει αρκετά βασικά στοιχεία. Πρώτα απ 'όλα, αυτή είναι η μπαταρία ενός συγκεκριμένου τύπου, που έχει ήδη συζητηθεί παραπάνω. Ακολουθεί ο ελεγκτής μπαταρίας, ο οποίος ελέγχει το επίπεδο φόρτισης των μπαταριών από το λαμβανόμενο ηλεκτρικό ρεύμα. Το επόμενο στοιχείο είναι οι μπαταρίες που αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια. Χωρίς αποτυχία, θα χρειαστεί να μετατρέψετε το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Έτσι, όλες οι οικιακές συσκευές με ονομαστική τάση 220 βολτ θα μπορούν να λειτουργούν κανονικά.

Κάθε ένα από αυτά τα στοιχεία μπορεί να αγοραστεί ελεύθερα στην αγορά ηλεκτρονικών ειδών. Εάν υπάρχουν ορισμένες θεωρητικές γνώσεις και πρακτικές δεξιότητες, τότε οι περισσότερες από αυτές μπορούν να συλλεχθούν ανεξάρτητα τυπικά σχήματα, συμπεριλαμβανομένου του ηλιακού ελεγκτή. Για να υπολογίσετε την ισχύ του μετατροπέα, πρέπει να ξέρετε για ποιο σκοπό θα χρησιμοποιηθεί. Μπορεί να είναι μόνο φωτισμός ή θέρμανση, καθώς και πλήρης κάλυψη των αναγκών της εγκατάστασης. Από αυτή την άποψη, θα επιλεγούν υλικά και εξαρτήματα.

Όταν φτιάχνετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας, πρέπει να αποφασίσετε όχι μόνο για την ισχύ, αλλά και για την τάση λειτουργίας του δικτύου. Το γεγονός είναι ότι τα δίκτυα που λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια μπορούν να λειτουργούν σε σταθερή ή εναλλασσόμενο ρεύμα. Η τελευταία επιλογή θεωρείται προτιμότερη, καθώς επιτρέπει τη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας στους καταναλωτές σε απόσταση μεγαλύτερη των 15 μέτρων. Όταν χρησιμοποιείτε πολυκρυσταλλικές μπαταρίες, από ένα τετραγωνικό μέτρο μπορείτε να πάρετε, κατά μέσο όρο, περίπου 120 watt σε μία ώρα. Δηλαδή, για την απόκτηση 300 kW ανά μήνα, θα απαιτηθούν ηλιακοί συλλέκτες συνολικής επιφάνειας 20 m2. Τόσα ξοδεύει μια συνηθισμένη οικογένεια 3-4 ατόμων.

Τα ηλιακά πάνελ χρησιμοποιούνται σε ιδιωτικές κατοικίες και εξοχικές κατοικίες, καθένα από τα οποία περιλαμβάνει 36 στοιχεία. Η ισχύς ενός πάνελ είναι περίπου 65W. Σε ένα μικρό ιδιωτικό σπίτι ή εξοχική κατοικία, αρκούν 15 πάνελ, ικανά να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια έως και 5 kW ανά ώρα. Αφού εκτελέσετε προκαταρκτικούς υπολογισμούς, μπορείτε να αγοράσετε πλάκες μετατροπής. Είναι αποδεκτή η αγορά κατεστραμμένων κυψελών με μικρά ελαττώματα που επηρεάζουν μόνο την εμφάνιση της μπαταρίας. Σε κατάσταση λειτουργίας, κάθε στοιχείο μπορεί να δώσει περίπου 19 V.

Κατασκευή ηλιακών συλλεκτών

Αφού προετοιμαστούν όλα τα υλικά και τα εξαρτήματα, μπορείτε να ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση των μετατροπέων. Κατά τη συγκόλληση των στοιχείων, είναι απαραίτητο να προβλεφθεί ένα διάκενο διαστολής μεταξύ τους εντός 5 mm. Η συγκόλληση πρέπει να είναι πολύ προσεκτική και προσεκτική. Για παράδειγμα, εάν οι πλάκες δεν είναι καλωδιωμένες, θα πρέπει να συγκολληθούν χειροκίνητα. Για να εργαστείτε, χρειάζεστε ένα συγκολλητικό σίδερο 60 watt, στο οποίο είναι συνδεδεμένος σε σειρά ένας συμβατικός λαμπτήρας πυρακτώσεως 100 watt.

Όλες οι πλάκες συγκολλούνται διαδοχικά μεταξύ τους. Οι πλάκες χαρακτηρίζονται από αυξημένη ευθραυστότητα, επομένως συνιστάται η συγκόλληση τους χρησιμοποιώντας πλαίσιο. Κατά την αποκόλληση, εισάγονται δίοδοι στο κύκλωμα μαζί με φωτογραφικές πλάκες, οι οποίες προστατεύουν τα φωτοκύτταρα από εκφόρτιση όταν το επίπεδο φωτός μειώνεται ή μπαίνει απόλυτο σκοτάδι. Για το σκοπό αυτό, τα μισά του πίνακα συνδυάζονται σε έναν κοινό δίαυλο, ο οποίος, με τη σειρά του, εξέρχεται στο μπλοκ ακροδεκτών, λόγω του οποίου δημιουργείται το μεσαίο σημείο. Οι ίδιες δίοδοι προστατεύουν τις μπαταρίες από το να αποφορτιστούν τη νύχτα.

Μία από τις κύριες προϋποθέσεις για την αποτελεσματική λειτουργία των μπαταριών είναι η υψηλής ποιότητας συγκόλληση όλων των σημείων και των κόμβων. Πριν από την τοποθέτηση του υποστρώματος, αυτές οι θέσεις πρέπει να ελεγχθούν. Για την έξοδο ρεύματος, συνιστάται η χρήση αγωγών με μικρή διατομή, για παράδειγμα, ένα καλώδιο ηχείων σε μόνωση σιλικόνης. Όλα τα καλώδια ασφαλίζονται με στεγανωτικό. Μετά από αυτό, επιλέγεται το υλικό για την επιφάνεια στην οποία θα στερεωθούν οι πλάκες. Πλέον κατάλληλα χαρακτηριστικάΤο γυαλί έχει πολύ καλύτερη μετάδοση φωτός από το ανθρακικό ή το πλεξιγκλάς.

Όταν φτιάχνετε μια ηλιακή μπαταρία από αυτοσχέδια μέσα, πρέπει να φροντίζετε το κουτί. Συνήθως το κουτί είναι κατασκευασμένο από ξύλινη δοκό ή γωνία αλουμινίου, μετά την οποία τοποθετείται γυαλί στο στεγανωτικό. Το στεγανωτικό πρέπει να γεμίσει όλα τα εξογκώματα και στη συνέχεια να στεγνώσει εντελώς. Λόγω αυτού, η σκόνη δεν θα μπει μέσα και οι φωτογραφικές πλάκες δεν θα μολυνθούν κατά τη λειτουργία.

Στη συνέχεια, τοποθετείται ένα φύλλο με συγκολλημένα φωτοκύτταρα στο γυαλί. Μπορεί να διορθωθεί διαφορετικοί τρόποι, ωστόσο, τα περισσότερα καλύτερες επιλογέςλαμβάνεται υπόψη η διαφανής εποξειδική ρητίνη ή στεγανωτικό. Εποξική ρητίνηολόκληρη η επιφάνεια του γυαλιού καλύπτεται ομοιόμορφα και στη συνέχεια τοποθετούνται μορφοτροπείς σε αυτό. Όταν χρησιμοποιείτε στεγανωτικό, η στερέωση πραγματοποιείται με σημεία στο κέντρο κάθε στοιχείου. Στο τέλος της συναρμολόγησης, θα πρέπει να ληφθεί μια σφραγισμένη θήκη, μέσα στην οποία τοποθετείται η ηλιακή μπαταρία. Η τελική συσκευή θα δώσει περίπου 18-19 βολτ, που είναι αρκετά για να φορτίσει την μπαταρία στα 12 βολτ.

Δυνατότητα θέρμανσης σπιτιού

Αφού συναρμολογηθεί η σπιτική ηλιακή μπαταρία, κάθε ιδιοκτήτης σίγουρα θα θέλει να τη δοκιμάσει στη δράση. Το σημαντικότερο πρόβλημα είναι η θέρμανση του σπιτιού, επομένως πρώτα από όλα ελέγχονται οι δυνατότητες θέρμανσης με ηλιακή ενέργεια.

Οι ηλιακοί συλλέκτες χρησιμοποιούνται για θέρμανση. Με τη βοήθεια ενός συλλέκτη κενού, το ηλιακό φως μετατρέπεται σε θερμότητα. Λεπτός γυάλινοι σωλήνεςγεμάτο με ένα υγρό που θερμαίνεται από τον ήλιο και μεταφέρει θερμότητα στο νερό που βρίσκεται στη δεξαμενή αποθήκευσης. Στην περίπτωσή μας αυτή η μέθοδος δεν είναι κατάλληλη, αφού μιλάμε αποκλειστικά για μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική.

Όλα εξαρτώνται από την ισχύ της συσκευής που χρησιμοποιείται. Σε κάθε περίπτωση, το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που λαμβάνεται θα δαπανηθεί για τη θέρμανση του νερού στο λέβητα. Αν θερμανθούν 100 λίτρα νερού στους 70-80 βαθμούς, θα χρειαστούν περίπου 4 ώρες. Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από λέβητα νερού με θερμαντικά στοιχεία 2 kW θα είναι 8 kW. Κατά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας 5 kW ανά ώρα, δεν θα υπάρχουν προβλήματα. Ωστόσο, με εμβαδόν μπαταρίας μικρότερη από 10 m2, η θέρμανση μιας ιδιωτικής κατοικίας με τη βοήθειά τους καθίσταται αδύνατη.

Κάποτε, έχοντας ακούσει στην τηλεόραση για τα ηλιακά πάνελ, τα οποία είναι ικανά να μετατρέψουν την ενέργεια του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια, ο συγγραφέας ενθουσιάστηκε με την ιδέα της χρήσης τους. Αρχικά, προσπάθησε να βρει όσο το δυνατόν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους ηλιακούς συλλέκτες, τους μετατροπείς, τις κυψέλες και τα άλλα εξαρτήματά τους. Δυστυχώς, τα καλά ηλιακά πάνελ είναι αρκετά ακριβά και ο συγγραφέας δεν μπορούσε απλώς να πάει και να αγοράσει ένα εργοστασιακό πάνελ για πρακτική χρήση στο σπίτι. Ωστόσο, μεταξύ των πολλών άρθρων στο Διαδίκτυο, ο συγγραφέας βρήκε αρκετά αφιερωμένα στην αυτοσυναρμολόγηση ηλιακών συλλεκτών στο σπίτι.

Υλικά και εργαλεία που χρησιμοποίησε ο συγγραφέας για τη δημιουργία του ηλιακού του πάνελ:
1) τζάμι παραθύρου διαστάσεων 86 επί 66 cm
2) γωνίες αλουμινίου
3) κολλητήρι με αναλώσιμα
4) κιτ ηλιακών κυψελών
5) ταινία διπλής όψης
6) μετατροπέας
7) μπαταρίες

Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα τα στάδια κατασκευής ενός ηλιακού πάνελ.

Πριν δημιουργήσει το πρώτο του ηλιακό πάνελ, ο συγγραφέας προετοιμάστηκε για αρκετό καιρό μελετώντας άρθρα σχετικά με τη συναρμολόγηση πάνελ, πληροφορίες σχετικά με διάφοροι τύποιστοιχεία, μέθοδοι σφράγισης και υλικά απαραίτητα για τη δημιουργία πάνελ για αρχάριους. Μια από τις πιο σημαντικές γνώσεις που έχει συγκεντρώσει ο συγγραφέας σε αυτά τα άρθρα είναι η εμπειρία των λαθών των άλλων. Για παράδειγμα, μελέτησε με κάποια λεπτομέρεια τα κύρια λάθη στη σφράγιση του πάνελ και επίσης κατάλαβε πώς να δουλεύει καλύτερα με πλάκες ηλιακών κυττάρων για να μην τις βλάπτει.

Μετά από θεωρητική προετοιμασία, ο συγγραφέας προχώρησε στην πρακτική. Δεδομένου ότι ο προϋπολογισμός για την κατασκευή του ηλιακού πάνελ δεν ήταν μεγάλος, ο συγγραφέας αποφάσισε να το συναρμολογήσει κυρίως από αυτοσχέδια υλικά. Έχοντας βρει ένα αρκετά καλό κατάστημα για πλαστικά παράθυρα, ο συγγραφέας παρήγγειλε εκεί δύο ποτήρια διαστάσεων 86 επί 66 εκ. Επίσης, σε ένα από τα καταστήματα αγοράστηκαν γωνίες αλουμινίου, που θα αποτελούν το πλαίσιο του ηλιακού πάνελ. Ο συγγραφέας αποφάσισε να παραγγείλει ηλιακά κύτταρα σε ένα ηλεκτρονικό κατάστημα, καθώς εκεί ήταν πολύ φθηνότερα.

Όταν συγκεντρώθηκαν όλα τα βασικά υλικά και τα στοιχεία ελήφθησαν με το ταχυδρομείο, ο συγγραφέας προχώρησε στη συναρμολόγηση του πρώτου του ηλιακού πάνελ.
Αρχικά, αποφασίστηκε να συνδεθούν όλα τα στοιχεία με μια μεταλλική ταινία και ένα συγκολλητικό σίδερο. Δεδομένου ότι ο συγγραφέας γνώρισε τα κύρια σφάλματα κατά τη συγκόλληση ηλιακών κυττάρων, αυτή η διαδικασία πήγε χωρίς βλάβες. Στο έργο, ο συγγραφέας χρησιμοποίησε μια μικρή ποσότητα κολοφωνίου και η πίεση συγκόλλησης ήταν ελαφριά, επιπλέον, πριν από την έναρξη της εργασίας, όλα τα στοιχεία ήταν τοποθετημένα σε μια επίπεδη γυάλινη επιφάνεια, επομένως η όλη διαδικασία συγκόλλησης των στοιχείων δεν ήταν δύσκολη. Ο συγγραφέας χρειάστηκε περίπου μιάμιση ώρα για να συγκολλήσει 36 πλάκες ηλιακών κυψελών, καθώς και λίγο χρόνο για να επικασσιτερώσει τα καλώδια. Ο συγγραφέας ονόμασε τις κύριες αρχές την ανάγκη για συγκολλητικό σίδερο 40 W, καθώς οι πλάκες εκπέμπουν θερμότητα όταν πλησιάζει το κολλητήρι και το κολοφώνιο για τη συγκόλληση χρειάζεται αρκετά, διαφορετικά το κασσίτερο μπορεί να μην κολλήσει στην πλάκα, για αυτόν τον λόγο ο συγγραφέας έπρεπε να κασσιτερώσει όλα τα καλώδια εντελώς.

Για να στερεώσει τις πλάκες στο γυαλί σε ομοιόμορφη θέση των σειρών, ο συγγραφέας χρησιμοποίησε ταινία διπλής όψης. Με την ίδια κολλητική ταινία, ο συγγραφέας στερέωσε πλήρως το χείλος του γυαλιού, πάνω στο οποίο στη συνέχεια κολλήθηκε ένα πολυμερές φιλμ.

Παρακάτω είναι μια φωτογραφία με όλους τους τύπους κολλητικής ταινίας που χρησιμοποίησε ο συγγραφέας για να δημιουργήσει αυτό το ηλιακό πάνελ:

Ο συγγραφέας χρειάστηκε επίσης κολλητική ταινία κατά τη σφράγιση του ηλιακού πάνελ. Η στεγανοποίηση των στοιχείων είναι πολύ σημαντική, γιατί εάν εισέλθει υγρασία στις επαφές, θα οξειδωθούν και θα πρέπει να επανακολληθούν. Ως εκ τούτου, μια πλαστική μεμβράνη επικολλήθηκε στο συναρμολογημένο πάνελ, το οποίο ο συγγραφέας στερεώθηκε με την ίδια ταινία διπλής όψης. Το κύριο πράγμα σε αυτή τη διαδικασία δεν είναι να ξεχνάμε τα αποθέματα για τις άκρες και την ακρίβεια κατά τη δημιουργία περικοπών για καλώδια. Μετά την επιτυχή κόλληση της ταινίας, ο συγγραφέας χρησιμοποίησε ένα σφραγιστικό σιλικόνης.

Επιπλέον, το γυαλί έπρεπε να τοποθετηθεί σε πλαίσιο για να το προστατεύει από τσιπς και απλώς να αυξάνει την αξιοπιστία του σχεδιασμού της ηλιακής μπαταρίας. Ο συγγραφέας προτίμησε να φτιάξει το σκελετό για το γυαλί από πλαστικό, αφού του είχε απομείνει λίγο πλαστικό από τις επισκευές στο σπίτι, αν και μπορούν να χρησιμοποιηθούν και μεταλλικές γωνίες ή ξύλινα μπλοκ. Γενικά, όλα εξαρτώνται από τα εργαλεία και τα υλικά που έχετε.

Το πλαίσιο ήταν κολλημένο με ένα τυπικό σίδερο επίπεδη επιφάνειαστους 45 βαθμούς.

Στη συνέχεια το γυαλί τοποθετήθηκε μέσα σε ένα τέτοιο σπιτικό πλαίσιο και οι άκρες κολλήθηκαν για άλλη μια φορά με στεγανωτικό σιλικόνης. Η περίσσεια μεμβράνης κόπηκε κατά τη διαδικασία για καλύτερη αισθητική εμφάνιση του προϊόντος.

Ως αποτέλεσμα, πήραμε ένα τέτοιο ηλιακό πάνελ κατασκευασμένο από αυτοσχέδια υλικά:

Με τον ίδιο τρόπο συναρμολογήθηκε ακόμη ένας ηλιακός, αφού τα στοιχεία αγοράστηκαν με περιθώριο.
Στη συνέχεια, ο συγγραφέας αποφάσισε να αρχίσει να δοκιμάζει τα συναρμολογημένα πάνελ.

Ο πρώτος πίνακας είχε τάση 21 V και ρεύμα κλεισίματος 3,4 A. Η φόρτιση της μπαταρίας ήταν 40 Ah. 2.1 Α. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών είχε μάλλον συννεφιά και δεν ήταν δυνατός ο έλεγχος της μέγιστης ισχύος των πάνελ.

Ως αποτέλεσμα, κάτω από τις ίδιες καιρικές συνθήκες, το συναρμολογημένο σύστημα δύο ηλιακών συλλεκτών παρήγαγε ρεύμα βραχυκυκλώματος 7 αμπέρ και τάση περίπου 20 V. Αυτό είναι αρκετά, και σε πιο ηλιόλουστο καιρό, η απόδοση θα είναι πολύ καλύτερα.