Hoe zonnepanelen worden gemaakt. We maken een zonnebatterij met onze eigen handen

05.03.2020

Zonnepanelen zijn helaas niet goedkoop, dus je kunt zelf een zelfgemaakte zonnepaneel bouwen. Voor

Voor de vervaardiging van zonnepanelen gebruiken we eenvoudige hulpmiddelen en goedkope geïmproviseerde materialen om een krachtige en vooral goedkope zonnebatterij te maken.

Wat is een zonnebatterij? en waarmee het wordt gegeten.

Zonne-accu, is een container die bestaat uit zonnecellen.

Zonnecellen doen al het conversiewerk zonne energie in elektriciteit. Helaas, om voldoende vermogen te verkrijgen voor: praktische toepassing, heb je veel zonnecellen nodig.
Daarnaast, Zonnepanelen erg kwetsbaar. Daarom worden ze gecombineerd tot een zonnebatterij.
De zonnecel bevat genoeg zonnecellen om te produceren hoge spanning en beschermt de elementen tegen beschadiging.

Moeilijkheden die voortkomen uit: zelfproductie zonne-accu:

Het belangrijkste obstakel bij de fabricage van een zonnecel is de aanschaf van zonnecellen tegen een redelijke prijs.

Nieuwe zonnecellen zijn erg duur en moeilijk te vinden in normale hoeveelheden tegen elke prijs.

Defecte en beschadigde zonnecellen zijn op eBay en andere plaatsen voor veel minder verkrijgbaar.

Zonnecellen van de "tweede graad" zouden mogelijk gebruikt kunnen worden om een zonnebatterij te maken.

Om de zonnebatterij zo goedkoop mogelijk te maken, gebruiken we defecte elementen en kopen we deze bijvoorbeeld op eBay.

Om een zonnepaneel te maken, kocht ik verschillende blokken monokristallijne zonnecellen van 3x6 inch.
Om een zonnebatterij te maken, moet je 36 van deze elementen in serie schakelen.
Elk element genereert ongeveer 0,5V. 36 in serie geschakelde cellen geven ons ongeveer 18V, wat voldoende is om 12V-batterijen op te laden. (Ja, zo'n hoge spanning is inderdaad nodig voor het efficiënt opladen van 12V accu's).

Zonnecellen van dit type zijn zo dun als papier, breekbaar en broos als glas. Ze zijn heel gemakkelijk te beschadigen. De verkoper van deze items doopte sets van 18 stuks. in was voor stabilisatie en levering zonder schade. Wax is hoofdpijn bij het verwijderen. Als je de kans hebt, zoek dan naar items die niet bedekt zijn met was. Maar onthoud dat ze tijdens het transport meer schade kunnen oplopen.

Merk op dat mijn elementen al draden hebben gesoldeerd. Zoek naar elementen met reeds gesoldeerde geleiders. Zelfs met dergelijke elementen moet je bereid zijn om veel werk met een soldeerbout te doen. Als u elementen zonder geleiders koopt, bereid u dan 2-3 keer meer voor met een soldeerbout. Kortom, het is beter om te veel te betalen voor reeds gesoldeerde draden.

Ik kocht ook een paar sets elementen zonder wasvulling van een andere verkoper. Deze items waren verpakt in een plastic doos. Ze bungelden in de doos en scheurden een beetje aan de zijkanten en hoeken. Kleine chips zijn niet echt belangrijk. Ze zullen de kracht van het element niet genoeg kunnen verminderen om zich er zorgen over te maken. De elementen die ik kocht zouden voldoende moeten zijn om twee zonnepanelen te monteren. Wetende dat ik er misschien een paar zou breken tijdens de montage, kocht ik iets meer.

Zonnecellen worden verkocht in een groot aantal soorten en maten. Je kunt grotere of kleinere gebruiken dan mijn 3 "x 6". Denk eraan:

Cellen van hetzelfde type produceren dezelfde spanning, ongeacht hun grootte. Om een gegeven spanning te verkrijgen, zal daarom altijd hetzelfde aantal elementen nodig zijn.
- Grotere elementen kunnen meer stroom opwekken, kleinere respectievelijk minder stroom.
- Het totale vermogen van uw batterij wordt gedefinieerd als de spanning vermenigvuldigd met de gegenereerde stroom.

Het gebruik van grotere cellen zal meer vermogen produceren bij dezelfde spanning, maar de batterij zal groter en zwaarder zijn. Het gebruik van kleinere cellen maakt de batterij kleiner en lichter, maar levert niet dezelfde hoeveelheid stroom.

Het is ook vermeldenswaard dat het gebruik van cellen in één batterij verschillende maten- slecht idee. De reden is dat de maximale stroom die door uw batterij wordt gegenereerd, wordt beperkt door de stroom van de kleinste cel, en meer grote elementen zal niet op volle capaciteit werken.

De zonnecellen die ik heb gekozen zijn 3x6 inch en kunnen ongeveer 3 ampère stroom genereren. Ik ben van plan om 36 van deze elementen in serie te schakelen om een spanning van iets meer dan 18 volt te krijgen. Het resultaat zou een batterij moeten zijn die in fel zonlicht ongeveer 60 watt vermogen kan leveren.

Klinkt niet erg indrukwekkend, maar het is nog steeds beter dan niets. Bovendien is dit elke dag 60W als de zon schijnt. Deze energie zal worden gebruikt om de batterij op te laden, die slechts een paar uur na zonsondergang zal worden gebruikt om lampen en kleine apparatuur van stroom te voorzien.

De behuizing van het zonnepaneel is een ondiepe multiplex doos om te voorkomen dat de zijkanten de zonnecellen verduisteren wanneer de zon schuin schijnt. Het kan worden gemaakt van 3/8" multiplex met 3/4" latten. De zijkanten zijn gelijmd en op hun plaats geschroefd.

De batterij zal 36 cellen van 3x6 inch bevatten.
We verdelen ze in twee groepen van 18 stuks. gewoon om het in de toekomst gemakkelijker te maken om ze te solderen. Vandaar de centrale balk in het midden van de doos.

Een kleine schets met de afmetingen van het zonnepaneel.

Alle afmetingen zijn in inches. De 3/4 "dikke kralen gaan rond het hele triplexblad. Dezelfde kant gaat in het midden en verdeelt de batterij in twee delen.

Gezicht op een van de helften van mijn toekomstige batterij.

Deze helft zal de eerste groep van 18 elementen huisvesten. Let op de kleine gaatjes in de zijkanten. Dit zal Onderste gedeelte batterijen (op de foto is de bovenkant onderaan). Dit zijn ventilatieopeningen die zijn ontworpen om de luchtdruk binnen en buiten het zonnepaneel gelijk te maken en dienen om vocht af te voeren. Deze gaten mogen alleen aan de onderkant van de accu zitten, anders komt er regen en dauw binnen. Dezelfde ventilatiegaten moeten in de middenscheidingsbalk worden gemaakt.

Het is niet nodig om precies geperforeerde vezelplaatplaten te gebruiken, deze had ik gewoon bij de hand. Elk dun, stijf en niet-geleidend materiaal is voldoende.

Om de batterij te beschermen tegen weersinvloeden, voorkant afdekken met plexiglas.

Op de foto zijn twee vellen plexiglas verbonden op de centrale scheidingswand. We boren gaten rond de rand om het plexiglas op de schroeven te plaatsen. Wees voorzichtig bij het boren van gaten in de buurt van de rand van plexiglas. Druk niet hard - anders zal het breken, en als je het breekt, lijm dan het afgebroken stuk en boor een nieuw gat niet ver ervan.

We schilderen alle houten delen van het zonnepaneel in 2-3 lagen om ze te beschermen tegen blootstelling. omgeving. Wij schilderen de bak en ondergronden van 2 kanten binnen en buiten.

De basis voor de zonnebatterij is klaar, en het is tijd om de zonnecellen klaar te maken.

Zoals hierboven vermeld, is het verwijderen van was uit zonnecellen een echte hoofdpijn.

Voor effectieve verwijdering wax met zonnecellen, gebruik de volgende methode:

1) Baad de zonnecellen in heet water om de was te smelten en de cellen van elkaar te scheiden. Laat het water niet koken, anders zullen de stoombellen de elementen hard tegen elkaar aanslaan. Kokend water kan ook te heet zijn, elektrische contacten kunnen in de elementen verbroken zijn.

Ik raad aan om items te laden in koud water en verwarm ze vervolgens langzaam om ongelijkmatige verwarming te voorkomen. Een plastic tang en een spatel helpen de elementen te scheiden zodra de was gesmolten is. Probeer niet hard aan de metalen geleiders te trekken - ze kunnen breken.

De foto toont de definitieve versie van de "installatie" die ik heb gebruikt.
Het eerste "warme bad" voor het smelten van de was bevindt zich rechts op de achtergrond. Links op de voorgrond staat heet zeepsop en rechts is schoon heet water. De temperaturen in alle potten liggen onder het kookpunt van water. Smelt eerst de was in een verre pan, breng de elementen één voor één over in een sopje om wasresten te verwijderen en spoel daarna af schoon water.

2) We leggen de elementen neer om te drogen op een handdoek. U kunt het zeepsop en het spoelwater vaker verversen. Laat het gebruikte water gewoon niet in het riool lopen, want. de was zal uitharden en de afvoer verstoppen. Dit proces verwijderde vrijwel alle was uit de zonnecellen. Er zijn nog maar een paar dunne films over, maar dit zal het solderen en de werking van de elementen niet verstoren. Wassen met oplosmiddel zal waarschijnlijk de wasresten verwijderen, maar het kan gevaarlijk zijn en stinken.

Verschillende gescheiden en gereinigde zonnecellen worden op een handdoek gedroogd. Na het scheiden en verwijderen van de beschermende was, worden ze verrassend moeilijk te hanteren en op te slaan vanwege hun broosheid. Laat ze in de was totdat u klaar bent om ze in een zonnepaneel te installeren.

Wij maken de basis voor de zonnebatterij. Het wordt tijd dat ik ze installeer.

We tekenen een raster op elke basis om het installatieproces van elk element te vereenvoudigen.
We leggen de elementen op dit rooster neer met de achterkant naar boven, zodat ze aan elkaar kunnen worden gesoldeerd. Alle 18 cellen voor elke helft van de batterij moeten in serie worden geschakeld, waarna beide helften ook in serie moeten worden geschakeld om de benodigde spanning te verkrijgen.

Elementen aan elkaar solderen is in het begin moeilijk. Begin met slechts twee items. Plaats de aansluitdraden van de ene zo dat ze de soldeerpunten op de achterkant van de andere kruisen. Zorg ervoor dat de afstand tussen de elementen overeenkomt met de opmaak.

Voor het solderen gebruiken we een low-power soldeerbout en soldeerstaaf met een kern van hars.

Ik moest het solderen herhalen totdat een ketting van 6 elementen was verkregen. Ik heb de verbindingsrails van de kapotte elementen aan de achterkant van het laatste element van de ketting gesoldeerd. Ik maakte drie van dergelijke kettingen en herhaalde de procedure nog twee keer. Er zijn in totaal 18 cellen voor de eerste helft van de batterij.

Drie ketens van elementen moeten in serie worden geschakeld. Daarom draaien we de middelste ketting 180 graden ten opzichte van de andere twee. De oriëntatie van de kettingen bleek correct te zijn (de elementen liggen nog ondersteboven op de ondergrond). De volgende stap is om de elementen op hun plaats te lijmen.

Het lijmen van de elementen vereist enige vaardigheid. We brengen een kleine druppel siliconenkit aan in het midden van elk van de zes elementen van één ketting. Daarna draaien we de ketting om voorkant omhoog en plaats de elementen volgens de opmaak die eerder is toegepast. Druk lichtjes op de elementen, druk in het midden om ze aan de basis te plakken. Moeilijkheden doen zich vooral voor bij het omdraaien van een flexibele keten van elementen. Een tweede paar handen kan geen kwaad.

Breng niet te veel lijm aan en lijm de elementen nergens anders dan in het midden. De elementen en het substraat waarop ze zijn gemonteerd, zullen uitzetten, krimpen, buigen en vervormen bij veranderingen in temperatuur en vochtigheid. Als je het element over het hele gebied lijmt, zal het na verloop van tijd breken. Door alleen in het midden te lijmen, kunnen de elementen los van de basis vrij vervormen. De elementen en de basis kunnen op verschillende manieren worden vervormd en de elementen zullen niet breken.

Hier is de volledig gemonteerde helft van de batterij. Een koperen vlecht van de kabel werd gebruikt om de eerste en tweede keten van elementen met elkaar te verbinden.

U kunt speciale banden of zelfs gewone draden gebruiken. Ik had net een koperen vlecht van de kabel bij de hand. We maken dezelfde verbinding met achterkant tussen de tweede en derde keten van elementen. Met een druppel afdichtmiddel bevestigde ik de draad aan de basis zodat deze niet zou "lopen" of buigen.

Test de eerste helft van de zonnebatterij in de zon.

Bij een zwakke zon in een waas wekt deze helft 9,31V op. Hoera! Werken! Nu moet ik nog een helft van dezelfde batterij maken.

Nadat beide sokkels met elementen klaar zijn, kunnen ze op hun plaats in de voorbereide doos worden geïnstalleerd en aangesloten.
Elk van de helften wordt op zijn plaats geplaatst. Om de basis met de elementen in de batterij te bevestigen, gebruiken we 4 kleine schroeven.

De draad voor het aansluiten van de helften van de batterij wordt door een van de ventilatie gaten in het middenbord. Ook hier helpen een paar druppels afdichtmiddel om de draad op één plek te bevestigen en te voorkomen dat deze in de batterij bungelt.

Elk zonnepaneel in het systeem moet zijn voorzien van een blokkeerdiode die in serie is geschakeld met het array.

De diode is nodig om het ontladen van batterijen door de batterij 's nachts en bij bewolkt weer te voorkomen. Ik gebruikte een 3.3A Schottky-diode. Schottky-diodes hebben een veel lagere spanningsval dan conventionele diodes. Dienovereenkomstig zal er minder vermogensverlies op de diode zijn. Een set van 25 31DQ03-diodes is op eBay te vinden voor slechts een paar dollar.

We verbinden de diodes met de zonnecellen in de batterij.

We boren een gat in de onderkant van de batterij dichter bij de bovenkant om de draden eruit te halen. De draden zijn in een knoop gebonden om te voorkomen dat ze uit de batterij worden getrokken, en vastgezet met hetzelfde afdichtmiddel.

Het is belangrijk om de kit te laten drogen voordat we het plexiglas plaatsen. Ik adviseer op basis van eerdere ervaringen. Dampen van siliconen kunnen een film vormen op de binnenoppervlakken van plexiglas en elementen als je de siliconen niet aan de lucht laat drogen.

Zonnebatterij aan het werk. We verplaatsen het een paar keer per dag om de oriëntatie op de zon te behouden, maar dit is niet zo erg.

Laten we de productiekosten van een zonnebatterij berekenen:

We kijken alleen naar de kosten van geïmproviseerde basismaterialen (stukjes hout, draden)

1) Zonnecellen gekocht op eBay $ 74,00 (~ 2300 RUB)
2) Stukken hout - $ 15 (~ 460 roebel)
3) Plexiglas 15 $ (~ 460 roebel)
4) Schroeven en zelftappende schroeven - $ 2 (~ 60 roebel)
5) Siliconenkit - $ 3,95 (~ 150 roebel)
6) Draden 10 $ (~ 300 roebel)
7) Diodes 2 $ (~ 60 roebel)
8) Verf 5 $ (~ 150 roebel)

Totaal $ 126,95

Ter vergelijking: een zonnebatterij op industriële schaal met hetzelfde vermogen kost ongeveer $ 300-600 (~ 9.000-18.000 roebel.

Boek om te helpen

Windgeneratoren, zonnepanelen en andere nuttige constructies.

Alternatieve energiebronnen - wind en zon zijn constant hernieuwbare, bijna eeuwige soorten energie.
In dit boek onthult de auteur de kenmerken van moderne zonne- en windenergieconverters, hun keuze, structuur en installatie. Een heel hoofdstuk van het boek is gewijd aan niet-traditionele elektronische ontwerpen.
De publicatie is bedoeld voor een breed scala aan lezers die op zoek zijn naar onafhankelijke technische creativiteit, geïnteresseerd in radiotechniek, niet-traditionele energiebronnen, zonnepanelen en windturbines in het tijdperk van algemene besparingen en kostenoptimalisatie.
De bijlagen bevatten referentiegegevens en andere nuttige informatie.

Koop een boek op ozon.ru

De wens om het energievoorzieningssysteem van een woonhuis efficiënter, zuiniger en milieuvriendelijker te maken, dwingt ons op zoek te gaan naar nieuwe energiebronnen. Een manier om te moderniseren is het installeren van zonnepanelen die zonne-energie kunnen omzetten in elektriciteit. Er is een geweldig alternatief voor dure apparatuur: een doe-het-zelf-zonnebatterij waarmee u elke maand geld bespaart. gezinsbudget. We zullen het vandaag hebben over hoe je zoiets kunt bouwen. We benoemen alle valkuilen en vertellen je hoe je ze kunt omzeilen.

Algemene informatie over ontwerpkenmerken zonnepanelen, zie de video:

Ontwikkeling van een project voor zonne-energiesystemen

Ontwerp is noodzakelijk voor een meer succesvolle plaatsing van panelen op het dak van het huis. Hoe meer zonlicht het oppervlak van de batterijen raakt en hoe hoger hun intensiteit, hoe meer energie ze zullen produceren. Voor installatie heeft u de zuidkant van het dak nodig. Idealiter vallen de balken in een hoek van 90 graden, dus u moet bepalen in welke specifieke positie de werking van de modules meer voordeel oplevert.

Feit is dat een zelfgemaakte zonnebatterij, in tegenstelling tot de fabrieksbatterij, geen speciale bewegingssensoren en concentrators heeft. Om de hellingshoek te wijzigen, is het mogelijk om een mechanisme op handmatige bediening te maken. Hiermee kunt u modules bijna verticaal in winterperiode wanneer de zon laag aan de horizon staat, en laat ze zakken in de zomer wanneer de zonnewende op zijn hoogtepunt is. Verticaal winterarrangement heeft en beschermende functie:: het voorkomt de ophoping van sneeuw en ijs op de panelen, wat de levensduur van de modules verlengt.

De energie-efficiëntie van een modulair ontwerp kan worden verhoogd door het creëren van eenvoudigste mechanisme: bediening, waarmee u de hoek van de batterij kunt wijzigen, afhankelijk van het seizoen en zelfs het tijdstip van de dag

Heeft mogelijk versterking nodig voordat batterijen worden geplaatst dakconstructie, aangezien een set van meerdere panelen een vrij grote massa heeft. Het is noodzakelijk om de belasting op het dak te berekenen, rekening houdend met de ernst van niet alleen zonnepanelen, maar ook de sneeuwlaag. Het gewicht van het systeem hangt grotendeels af van de materialen die bij de fabricage zijn gebruikt.

Het aantal panelen en hun grootte worden berekend op basis van het benodigde vermogen. Zo produceert 1 m² module ongeveer 120 W, wat zelfs voor volwaardige woonverlichting niet genoeg is. Ongeveer 1 kW energie met 10 m² panelen zal de werking mogelijk maken verlichtingsarmaturen, televisie en computer. Respectievelijk, zonne-ontwerp met een oppervlakte van 20m² zal voldoen aan de behoeften van een gezin van 3 personen. Ongeveer deze afmetingen moeten worden berekend als: een privé huis bestemd voor permanente bewoning.

De productie van een zonnebatterij eindigt niet noodzakelijk bij de eerste montage, in de toekomst is het mogelijk om de elementen te vergroten, waardoor de efficiëntie van de apparatuur wordt verhoogd

Varianten van modules voor zelfmontage

Hoofddoel zonnepaneel- zonne-energie opwekken en omzetten in elektrische energie. De resulterende elektrische stroom is een stroom van vrije elektronen die vrijkomen door lichtgolven. Voor zelf montage de beste optie zijn mono- en polykristallijne converters, omdat analogen van een ander type - amorf - gedurende de eerste twee jaar hun vermogen met 20-40% verminderen.

Standaard eenkristalelementen zijn 3 x 6 inch groot en zijn nogal kwetsbaar, dus ze moeten met uiterste zorg en precisie worden gehanteerd.

Verschillende soorten siliciumwafels hebben hun voor- en nadelen. Polykristallijne modules hebben bijvoorbeeld een vrij lage efficiëntie - tot 9%, terwijl de efficiëntie van monokristallijne wafels 13% bereikt. De eerste behouden hun kracht, zelfs bij bewolkt weer, maar gaan gemiddeld 10 jaar mee, de kracht van de laatste daalt sterk op bewolkte dagen, maar ze functioneren 25 jaar perfect.

Een zelfgemaakt apparaat moet functioneel en betrouwbaar zijn, dus het is beter om een deel van de onderdelen kant-en-klaar aan te schaffen. Voordat u een zonnebatterij maakt: individueel project, kijk eens op eBay, waar je een enorme selectie modules met kleine defecten kunt vinden. Lichtbreuk heeft geen invloed op de kwaliteit van het werk, maar het verlaagt de kosten van de panelen aanzienlijk. Stel dat een monokristallijne zonnecelmodule, die zich op een glasvezelplaat bevindt, iets meer dan $ 15 kost, en een polykristallijne set van 72 stuks kost ongeveer $ 90.

Het beste kant-en-klare versie zonnecel - een paneel met geleiders waarvoor alleen een seriële verbinding nodig is. Modules zonder geleiders zijn goedkoper, maar verhogen de montagetijd van de batterij meerdere keren

Instructies voor het maken van een zonnebatterij

Er zijn veel mogelijkheden om zonnepanelen zelf te monteren. De technologie is afhankelijk van het aantal vooraf aangekochte zonnecellen en Aanvullende materialen die nodig zijn voor de vervaardiging van de behuizing. Het is belangrijk om te onthouden: hoe groter het totale oppervlak van de panelen, hoe krachtiger de apparatuur, maar tegelijkertijd neemt ook het gewicht van de constructie toe. In één batterij wordt aanbevolen om dezelfde modules te gebruiken, omdat de huidige equivalentie gelijk is aan de indicatoren van de kleinste van de cellen.

Montage van het modulaire frame

Het ontwerp van de modules, evenals hun afmetingen, kan willekeurig zijn, dus in plaats van nummers, moet u zich concentreren op de foto en een willekeurige kiezen individuele optie geschikt voor specifieke berekeningen.

De goedkoopste zonnecellen zijn panelen zonder geleiders. Om ze klaar te maken voor batterijmontage, moet u eerst de geleiders solderen, wat een lang en nauwgezet proces is.

Om een behuizing te maken waarin zonnecellen worden bevestigd, is het noodzakelijk om het volgende materiaal en gereedschap voor te bereiden:

platen multiplex van de geselecteerde maat;
lage latten voor zijkanten;
lijm universeel of voor hout;
hoeken en schroeven voor bevestigingsmiddelen;
oefening;
vezelplaat;
stukjes plexiglas;
kleurstof.

We nemen een stuk triplex, dat de rol van de basis zal spelen, en lijmen lage zijkanten langs de omtrek. De lamellen langs de randen van de plaat mogen de zonnecellen niet blokkeren, zorg er dus voor dat hun hoogte niet groter is dan ¾ inch. Voor de betrouwbaarheid schroeven we elke gelijmde rail bovendien vast met zelftappende schroeven en kunnen de hoeken worden bevestigd met metalen hoeken.

Houten frame - de meeste betaalbare optie zonnecellen te huisvesten. Het kan worden vervangen door een aluminium hoekframe of een gekocht frame + glasset.

Voor ventilatie boren we gaten in het onderste deel van de behuizing en langs de zijkanten. Er mogen geen gaten in het deksel zitten, omdat hierdoor vocht dreigt binnen te dringen. De elementen worden bevestigd aan vezelplaatplaten, die kunnen worden vervangen door elk soortgelijk materiaal, de belangrijkste voorwaarde is dat het geen elektriciteit mag geleiden.

Over het gehele oppervlak van de ondergrond moeten kleine gaatjes voor ventilatie worden geboord, inclusief de zijkanten en de middenrail. Hiermee kunt u het vocht- en drukniveau in het frame regelen.

We hebben het deksel uit plexiglas gesneden en aangepast aan de grootte van de behuizing. Gewoon glas is te kwetsbaar om op een dak te plaatsen. Om de houten delen te beschermen, gebruiken we speciale impregnatie of verf, die moet worden gebruikt om het frame en de ondergrond van alle kanten te behandelen. Het is niet erg als de schaduw van de verf van het frame wordt gecombineerd met de kleur van de dakbedekking.

Schilderen heeft niet zozeer een esthetische als wel een beschermende functie. Elk deel moet worden bedekt met minimaal 2-3 verflagen, zodat het hout in de toekomst niet kromtrekt door vochtige lucht of oververhitting

Installatie van zonnecellen

We leggen alle zonnepanelen in even rijen op het substraat met de achterkant naar boven om de geleiders te solderen. Om te werken, heb je een soldeerbout en soldeer nodig. Soldeerplaatsen moeten eerst met een speciaal potlood worden bewerkt. Om te beginnen kun je op twee elementen oefenen door ze in serie te verbinden. In dezelfde volgorde, in een ketting, verbinden we alle elementen op het substraat, het resultaat zou een "slang" moeten zijn.

We installeren elk element strikt volgens de opmaak en zorgen ervoor dat de geleiders van aangrenzende elementen elkaar kruisen op de soldeerpunten

Nadat je alle elementen hebt aangesloten, draai je ze voorzichtig naar boven. Als er veel modules zijn, moet je assistenten uitnodigen, omdat het nogal moeilijk is om de gesoldeerde elementen te draaien zonder ze alleen te beschadigen. Maar daarvoor smeren we de modules in met lijm om ze stevig op het paneel te bevestigen. Beter te gebruiken als lijm siliconenkit, en het moet strikt in het midden van het element worden aangebracht, op een punt en niet langs de randen. Dit is nodig om de platen te beschermen tegen breuk als er plotseling een lichte vervorming van de basis optreedt. Een plaat triplex kan door veranderingen in de vochtigheid doorzakken of opzwellen, en stabiel verlijmde stukken zullen eenvoudig barsten en falen.

Door de modules op de ondergrond te bevestigen is het mogelijk om oefenrondje paneel en controleer de functionaliteit. Vervolgens plaatsen we de basis in een kant-en-klaar frame en bevestigen deze langs de randen met schroeven. Om te voorkomen dat de batterij via de zonnebatterij ontlaadt, installeren we een blokkeerdiode op het paneel en fixeren we deze met een kit.

Om kettingen te verbinden, kunt u gebruik maken van koperdraad of kabelvlecht, die elk element aan beide kanten bevestigen, en dan met dichtingsproduct worden bevestigd;

Proeftesten helpt om voorlopige berekeningen. In dit geval bleken ze correct te zijn - in de zon zonder belasting produceert de batterij 18,88 V

Van bovenaf zijn de geïnstalleerde elementen bedekt met een beschermend scherm van plexiglas. Voordat we het repareren, controleren we opnieuw de prestaties van de constructie. Je kunt trouwens modules testen tijdens het hele proces van installeren en solderen, in groepen van meerdere stuks. We zorgen ervoor dat de kit volledig uitdroogt, omdat de dampen het plexiglas kunnen bedekken met een ondoorzichtige film. We rusten de uitgangsdraad uit met een tweepolige connector zodat de controller in de toekomst kan worden gebruikt.

Eén paneel is gemonteerd en klaar voor gebruik. Alle apparatuur, inclusief items die online zijn gekocht, kost $ 105

Fotovoltaïsche systemen van een privéwoning

Elektrische energievoorzieningssystemen voor woningen die gebruikmaken van zonnecellen kunnen worden onderverdeeld in 3 typen:

autonoom;
hybride;
batterijloos.

Als het huis is aangesloten op het centrale elektriciteitsnet, is de beste optie: gemengd systeem: overdag wordt het gevoed door zonnepanelen en 's nachts door batterijen. Het centrale netwerk is in dit geval een reserve. Wanneer het niet mogelijk is om verbinding te maken met de centrale stroomvoorziening, wordt deze vervangen door brandstofgeneratoren - benzine of diesel.

De regelaar is op dit moment nodig om kortsluiting te voorkomen maximale lading, batterij - voor energieopslag, omvormer - voor distributie en levering aan de consument

Bij het kiezen van de meeste goede optie Denk aan het tijdstip van de dag waarop het maximale energieverbruik optreedt. In particuliere woningen valt de piekperiode 's avonds als de zon al onder is, dus het zou logisch zijn om ofwel een aansluiting op het openbare net ofwel extra gebruik van generatoren te gebruiken, aangezien zonne-energie overdag wordt geleverd.

In fotovoltaïsche voedingssystemen worden netwerken gebruikt met zowel constante als wisselstroom, en de tweede optie is geschikt om apparaten op een afstand van meer dan 15 m . te plaatsen

Voor zomerbewoners, wier werktijden vaak samenvallen met daglicht, is een zonne-energiebesparend systeem geschikt, dat begint te werken bij zonsopgang en 's avonds eindigt.

Lange tijd waren zonnepanelen ofwel volumineuze panelen van satellieten en ruimtestations, ofwel fotocellen met een laag vermogen in zakrekenmachines. Dit was te wijten aan de primitiviteit van de eerste monokristallijne siliciumfotocellen: ze hadden niet alleen een laag rendement (niet meer dan 25% in theorie, in de praktijk - ongeveer 7%), maar verloren ook merkbaar efficiëntie wanneer de invalshoek van licht wijkt af van 90˚. Rekening houdend met het feit dat in Europa bij bewolkt weer het specifieke vermogen van zonnestraling tot onder 100 W/m 2 kan dalen, waren te grote oppervlakten zonnepanelen nodig om enig significant vermogen te verkrijgen. Daarom werden de eerste zonne-energiecentrales alleen gebouwd in omstandigheden met maximale lichtstroom en helder weer, dat wil zeggen in woestijnen nabij de evenaar.

Een belangrijke doorbraak in de creatie van zonnecellen heeft geleid tot een hernieuwde belangstelling voor zonne-energie: zo zijn de goedkoopste en meest toegankelijke polykristallijne siliciumcellen, hoewel ze een lager rendement hebben dan monokristallijne cellen, minder gevoelig voor bedrijfsomstandigheden. Een zonnepaneel op basis van polykristallijne wafels geeft genoeg af stabiele spanning onder gedeeltelijk bewolkte omstandigheden. Modernere fotovoltaïsche cellen op basis van galliumarsenide hebben een efficiëntie tot 40%, maar zijn te duur om zelf een zonnebatterij te maken.

Op video er is een verhaal over het idee om een zonnebatterij te bouwen en de implementatie ervan

Is het de moeite waard om te doen?

In veel gevallen zonne- zal erg handig zijn: de eigenaar van een privéhuis of huisje, ver van het lichtnet gelegen, kan bijvoorbeeld zijn telefoon ondersteunen die wordt opgeladen vanaf een compact paneel, verbruikers met een laag stroomverbruik aansluiten, zoals auto koelkasten.

Hiervoor worden kant-en-klare compacte panelen geproduceerd en verkocht, gemaakt in de vorm van snel gevouwen assemblages op basis van synthetisch weefsel. BIJ middelste rijstrook In Rusland kan zo'n paneel van ongeveer 30x40 cm vermogen leveren binnen 5 W bij een spanning van 12 V.

Een grotere batterij kan tot 100 watt elektrisch vermogen leveren. Het lijkt erop dat dit niet zo veel is, maar het is de moeite waard om het werkingsprincipe van kleintjes te onthouden: daarin wordt de hele belasting aangedreven door een pulsomvormer van een batterij batterijen die worden opgeladen door een windmolen met laag vermogen. Zo wordt het mogelijk om krachtigere consumenten te gebruiken.

Door een soortgelijk principe te gebruiken bij het bouwen van een zonne-energiecentrale voor thuis, is het winstgevender dan een windmolen: in de zomer schijnt de zon het grootste deel van de dag, in tegenstelling tot de wispelturige en vaak afwezige wind. Om deze reden zullen de accu's overdag veel sneller opgeladen kunnen worden en is het zonnepaneel zelf veel gemakkelijker te installeren dan een hoge mast nodig te hebben.

Het is ook logisch om een zonnebatterij alleen als noodstroombron te gebruiken. Als bijvoorbeeld een gasgestookte ketel met: circulatiepompen, wanneer de voeding is uitgeschakeld, is het mogelijk om ze van batterijen te voorzien via een pulsomvormer (omvormer), die wordt opgeladen door een zonnebatterij, waardoor het verwarmingssysteem blijft werken.

TV-verhaal over het onderwerp

Al bijna twee eeuwen denkt de mensheid na over hoe te voorzien elektrische energie uitvindingen en groeiende behoeften. In deze periode werden krachtcentrales uitgevonden, de kracht van een gespleten atoom, grootschalige waterkrachtcentrales en stormachtige rivieren kwam de mensheid te hulp. Snel ontwikkelend in verschillende regio's Aarde. Denk hierbij aan windparken en zonnepanelen.

Gezien het feit dat het uitsterven van de zon pas na 5 miljard jaar wordt voorspeld, kan deze energiebron als onuitputtelijk worden beschouwd. De interactie tussen elektrische energie en licht werd voor het eerst ontdekt door een natuurkundige, die ontdekte dat ultraviolet licht bijdraagt aan het ontstaan en de doorgang van een ontlading tussen geleiders van elektrische energie.

Het eerste schema voor het genereren en overbrengen van energie met behulp van stralen is gemaakt door de wetenschapper Alexander Stoletov. Hij creëerde de eerste foto-elektrische cel. Maar de ontdekking van het foto-elektrisch effect, geproduceerd door Einstein, leidde ertoe dat de zonnecelindustrie zich begon te ontwikkelen.

Batterij apparaat

Als u besluit om zelf een zonnebatterij te maken, moet u eerst vertrouwd raken met het apparaat ervan. Het is een systeem van onderling verbonden elementen, waarvan de structuur het mogelijk maakt om het principe van het foto-elektrisch effect te gebruiken. Zonlicht valt onder een bepaalde hoek op de elementen en wordt omgezet in elektrische stroom.

Het apparaat van de zonnebatterij en het werkingsprincipe zullen in het artikel worden beschreven. Eerst moet je het eerste deel van de vraag bestuderen. Het ontwerp omvat de volgende onderdelen:

halfgeleider materiaal;
stroomvoorziening;
controleur
batterijlading;
omvormer-omvormer;
Spanningsregelaar.

Halfgeleidermateriaal is een gecombineerde laag met verschillende geleidbaarheid. Het kan polykristallijn of monokristallijn silicium zijn met toevoeging van wat chemische bestanddelen. Deze laatste maken het mogelijk om de noodzakelijke eigenschappen voor het optreden van het foto-elektrisch effect te verkrijgen.

Een van de lagen moet een overmaat aan elektronen hebben om de overdracht van elektronen van het ene materiaal naar het andere te verzekeren. De extra laag moet een gebrek aan elektronen hebben. Dunne laag element in het systeem nodig is om de overdracht van elektronen te weerstaan. Het bevindt zich tussen de bovenstaande lagen.

Als je een voeding op de tegenoverliggende laag aansluit, zullen de elektronen de barrièrezone overwinnen. Hiermee kunt u een zogenaamde elektrische stroom bereiken. Een batterij wordt gebruikt om energie op te slaan en op te slaan. Om elektrische stroom om te zetten in wisselstroom wordt een inverteromvormer gebruikt. Maar om de spanning van het gewenste bereik te creëren, wordt een stabilisator gebruikt.

Werkingsprincipe

Als u nadenkt over de vraag hoe u thuis een zonnebatterij kunt maken, moet u ook vertrouwd raken met het principe van de werking ervan. Het ligt in het feit dat fotonen van licht, die zonnestraling, vallen op het oppervlak van de halfgeleider. Ze dragen hun energie bij een botsing met het oppervlak over aan de elektronen van de halfgeleider. Elektronen die uit een halfgeleider zijn geslagen, zijn overwonnen beschermende laag. Ze hebben extra energie.

Negatieve elektronen verlaten de p-type geleider en volgen dan in de n-geleider. Bij positieve elektronen gebeurt alles andersom. Deze overgang wordt vergemakkelijkt elektrische velden die in geleiders voorkomen. Dit verhoogt de sterkte en het verschil in ladingen. De sterkte van de elektrische stroom in het element hangt af van verschillende factoren, waaronder:

hoeveelheid licht;
stralingsintensiteit;
ontvangend oppervlak;
hoek van lichtinval;
bedrijfstijd;
systeem efficiëntie;
buitenluchttemperatuur.

Productie-instructies:

Voordat u thuis een zonnebatterij maakt, moet u vertrouwd raken met verschillende opties voor het monteren van dergelijke elementen. De technologie is afhankelijk van het aantal zonnecellen en aanvullende materialen. Hoe groter het paneeloppervlak, hoe krachtiger de apparatuur zal zijn, maar dit zal een toename van het gewicht van de constructie met zich meebrengen. Dezelfde modules moeten in dezelfde batterij worden gebruikt, omdat de equivalentie van de stroom gelijk zal zijn aan de indicatoren van de kleinere cel.

Voorbereiding van gereedschappen en materialen

Sommige eigenaren van particuliere huizen denken erover na hoe ze thuis een zonnebatterij kunnen maken. Ben jij daar ook een van, dan moet je weten dat het ontwerp van de modules en hun afmetingen door jou zelf kunnen worden gekozen.

Voor de vervaardiging van de behuizing, waarin de elementen zich zullen bevinden, moet u het volgende voorbereiden:

multiplex platen;
universele lijm;
oefening;
stukjes plexiglas;
lage lamellen;
hoeken en schroeven;
vezelplaat;
verf.

Frame montage

In de eerste fase moet u multiplex nemen, dat als basis zal dienen. De zijkanten zijn langs de omtrek gelijmd. De rails mogen de zonnecellen niet blokkeren, dus ze mogen niet meer dan 3/4 inch hoog zijn. Voor betrouwbaarheid worden de gelijmde rails geschroefd met zelftappende schroeven en bevestig ik de hoeken met hoeken. Voor ventilatie zijn er gaten geboord in het onderste deel van de romp en langs de zijkanten. Ze mogen niet in het deksel zitten, omdat hierdoor vocht kan binnendringen.

Als u wordt geconfronteerd met de vraag hoe u thuis een zonnebatterij kunt maken, moet u vertrouwd raken met de technologie. Het voorziet in bevestigingselementen voor vezelplaatplaten, die kunnen worden vervangen door ander materiaal. De belangrijkste voorwaarde is dat het canvas geen elektriciteit mag geleiden.

werkmethodiek

Knip het deksel uit plexiglas en pas het aan de afmetingen van de behuizing aan. Om de houten delen te beschermen, moet impregnering worden gebruikt. Zonnemodules worden op een substraat gelegd met de achterkant naar boven om het solderen van de geleiders uit te voeren. Voor werk moet u soldeer en een soldeerbout voorbereiden.

Als je wilt weten hoe je thuis zelf een zonnepaneel kunt maken, dan moet je overwegen: soldeerpunten worden verwerkt met een potlood. Om te beginnen kun je oefenen op twee elementen. Alle elementen zijn verbonden in een seriële keten, het resultaat zou een slang moeten zijn. De elementen zijn verbonden, en dan wordt het systeem met de voorkant naar boven gedraaid. De modules worden op de panelen gelijmd. Siliconenkit kan als lijm worden gebruikt.

Een echte huishoudhulp voor u kan een batterij voor thuis zijn, die vrij eenvoudig is gemaakt. Nadat u de modules op de ondergrond hebt bevestigd, kunt u de functionaliteit van het systeem controleren. Vervolgens wordt de basis in het frame geplaatst en met schroeven vastgezet.

Eindelijk

Om te voorkomen dat de batterij via de batterij ontlaadt, is op het paneel een blokkeerdiode geplaatst, die vervolgens met een kit wordt vastgezet. Geïnstalleerde elementen bovenkant bedekt met een plexiglas scherm. Alvorens te bevestigen, moet de bruikbaarheid van de constructie opnieuw worden gecontroleerd. Nu weet je hoe je thuis een zonnebatterij kunt maken. Daarnaast moet je ook weten dat je modules kunt testen tijdens installatie en solderen, je kunt dit in groepen van meerdere stukken doen.

Een zelfgemaakte zonnebatterij is een complete vervanger voor de geproduceerde zonnepanelen, want qua vermogen doet hij absoluut niet onder.

De belangrijkste productiestadia:

Frame montage.
Substraat fabricage.
Voorbereiding van lichtgevoelige elementen en hun solderen.
Bevestiging van de platen aan de ondergrond.
Diodes en alle draden aansluiten.
Afdichting.

Keuze uit lichtgevoelige platen

Ze zijn het belangrijkste element van de toekomst geïnstalleerd op. Het is van hun kenmerken dat de kracht van de hele installatie thuis zal afhangen. Kan worden geïnstalleerd:

monokristallijne platen.
polykristallijne platen.
Amorf kristal.

De eersten zijn in staat om de grootste hoeveelheid elektrische stroom te creëren. Deze prestatie is duidelijk in uitstekende lichtomstandigheden. Als de lichtintensiteit minder wordt, daalt hun efficiëntie. Een paneel met polykristallijne platen wordt in dergelijke omstandigheden productiever. Bij slechte lichtomstandigheden behoudt het zijn gebruikelijke kleine efficiëntie van 7-9%. Monokristallijn graag met een rendement van 13%.

amorf silicium blijft achter in prestaties, maar vanwege het feit dat het flexibel en onkwetsbaar is voor schokken, is het de duurste.

De beste lichtgevoelige elementen zijn duur. Dit geldt voor die platen waarin er geen enkel defect is. Defecte producten hebben iets minder vermogen en zijn veel goedkoper.. Het zijn deze fotocellen die moeten worden gebruikt voor uw zelfgemaakte stroombron.

In 's werelds populairste online winkels (daar zijn de meeste aanbiedingen voor) verkopen ze fotografische platen van verschillende formaten. Voor je batterij moet je lichtgevoelige elementen met dezelfde afmetingen kopen. Bij het kopen, en nog beter, bij het ontwikkelen van een project, is het de moeite waard om de volgende nuances in overweging te nemen:

Fotocellen van verschillende groottes wekken stroom op met verschillende sterktes. Hoe groter de maat, hoe groter de stroom. In dit geval wordt het beperkt door de stroomsterkte van het kleinste element. Het maakt niet uit dat er een plaat met dubbele afmetingen op het paneel wordt geplaatst. Het paneel zal een elektrische stroom afgeven met de kracht die de stroom heeft die door het kleinste element wordt gecreëerd. Daarom zullen grote elementen een beetje "rusten".
Stress is niet afhankelijk van de grootte.. Het hangt af van het elementtype. Het kan worden vergroot door de platen in serie te schakelen.
De kracht van de gehele installatie voor een woonhuis of cottage is het product van spanning en stroom.

Berekening van paneelkenmerken

Het zonnepaneel moet zo'n elektrische stroom opwekken dat 12 volt accu's gemakkelijk kunnen worden opgeladen. Om ze op te laden is een stroom met een hoge spanning nodig. Het is heel goed als de stroom die door de zonnepanelen wordt opgewekt een spanning van 18 V heeft.

Geen van de kleine lichtgevoelige elementen produceert zo'n spanning. Het is noodzakelijk om de kenmerken van de stroom te achterhalen die één fotocel kan creëren. Vaak geven verkopers deze nummers aan.

Eén plaat geeft bijvoorbeeld een stroom met een spanning van 0,5 V. Om 18 V aan de uitgang van het zonnepaneel te krijgen, moet je 36 fotocellen in serie schakelen. In een dergelijk geval is de totale spanning gelijk aan de som van de spanningen van de stromen verkregen op alle lichtgevoelige platen. De stroom verandert niet bij serieschakeling. Daarom zal het gelijk zijn aan de indicator die de kleinste fotocel geeft.

Een zonnepaneelframe maken

Het kan worden samengesteld uit alle materialen die voorhanden zijn, waaronder aluminium bierblikjes of folierollen. Dergelijke blikken moet u niet weggooien, omdat u er goede lucht uit kunt halen. zonnepaneel. Het verzamelt de warmte van de zon en brengt het van de bierblikjes naar het midden van het huis.

houten frame

Als het project het gebruik van hout en spaanplaat omvat, omvat het proces van het maken van een frame thuis de volgende stappen:

Snijden houten latten 2 cm dik in sneden. Hun lengte hangt af van de afmetingen van het frame. Ze worden bepaald door te kijken naar de lengte en breedte van de rijen op een afstand van 5 mm van fotografische platen.
Montage van rails in een frame en bevestig ze met schroeven. In het midden van het frame kun je 1-2 dwarsbalken maken. In dit geval is het noodzakelijk om de lichtgevoelige platen in 2-3 groepen te verdelen.
Snijden van een grote of meerdere kleine platen triplex met een dikte van 10 mm.
Bevestiging van gesneden stukken multiplex aan het frame.
Boren in de onder- en middenzijde van het frame van kleine gaatjes. Aan één kant worden maximaal 5 gaten gemaakt. Ze zijn nodig om de druk gelijk te maken tijdens de verwarming van het toekomstige zonnepaneel en om vocht te verwijderen.
Snijden van spaanplaatsubstraat voor fotografische platen. Het moet in het midden van het frame worden geplaatst. Daarom moeten de afmetingen kleiner zijn dan de breedte en lengte van het frame met een hoeveelheid gelijk aan de dikte van de zijkanten, vermenigvuldigd met 2. De ondergrond in het frame is nog niet bevestigd.
Alle elementen schilderen met lichte verf. Het moet in meerdere lagen worden aangebracht. De verf moet speciaal zijn. Het mag niet verbleken in de zon. De kleur moet licht zijn omdat het stralen weerkaatst, waarvan sommige kunnen worden opgevangen door halfgeleiderwafels.

Het transparante deel in de vorm van glas of analogen is helemaal aan het einde bevestigd.

Om met uw eigen handen een zonnebatterij te maken, kunt u het beste mineraalglas gebruiken. Het absorbeert infraroodstralen perfect, waardoor het paneel wordt beschermd tegen verhitting en is bestand tegen schokken. Het is duur. De slechtste optie is polycarbonaat en glas. Deze laatste is zwaar en niet bestand tegen schokken, zoals bierblikjes.

aluminium frame

Als het project voorziet in: gebruik van aluminium hoeken 35 mm, dan is het frame thuis als volgt gedaan:

Snijd de hoeken in segmenten van de gewenste lengte. In dit geval worden de tegenoverliggende randen van één zijde onder een hoek van 45 ° afgesneden.
Gaten worden geboord nabij de uiteinden van de ongesneden zijkanten. Soortgelijke zijn gemaakt in het midden en nabij de uiteinden van de zijkanten met afgesneden hoeken.
Vouw de vier hoeken zodat ze een kader vormen.
Breng hoeken van 35 mm lang en 50x50 mm aan op de hoeken van het frame, bevestig ze met hardware.
Op de binnenoppervlak: aluminium hoeken breng siliconenkit aan.
Plaats het glas op de kit en druk licht aan. Wacht tot het afdichtmiddel volledig is opgedroogd.
Bevestig het glas met hardware, die in de buurt van de glazen potten kan liggen. Ze moeten op de hoeken van het glas en in het midden van elke kant worden geïnstalleerd.
Reinig glas van stof.

keer bekeken

VKontakte opslaan