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

05.03.2020

Helaas zijn zonnepanelen niet goedkoop, dus je kunt zelf een zelfgemaakt zonnepaneel bouwen. Voor

Voor de vervaardiging van zonnepanelen gebruiken wij 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 bestaande uit zonnecellen.

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

Moeilijkheden die voortkomen uit zelfproductie zonne-accu:

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

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

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

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

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

Om een zonnepaneel te maken, kocht ik verschillende blokken monokristallijne zonnecellen van 9x15 cm.
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 zal zijn 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 dun als papier, breekbaar en bros als glas. Ze zijn heel gemakkelijk te beschadigen. De verkoper van deze artikelen heeft sets van 18 stuks gedoopt. in was voor stabilisatie en levering zonder schade. Wax is hoofdpijn bij het verwijderen ervan. Als je de mogelijkheid 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 op mijn elementen al draden zijn gesoldeerd. Zoek naar elementen met reeds gesoldeerde geleiders. Zelfs met dergelijke elementen moet je bereid zijn veel werk met een soldeerbout te doen. Als je elementen zonder geleiders koopt, maak je dan klaar om 2-3 keer meer met een soldeerbout te werken. Kortom, het is beter om te veel te betalen voor reeds gesoldeerde draden.

Ik heb ook een paar sets elementen zonder wasvulling gekocht bij een andere verkoper. Deze artikelen werden verpakt in een plastic doos. Ze bungelden in de doos en waren een beetje afgebroken aan de zijkanten en hoeken. Kleine chips doen er eigenlijk niet toe. Ze zullen de kracht van het element niet voldoende kunnen verminderen om zich er zorgen over te maken. De elementen die ik kocht zouden voldoende moeten zijn om twee zonnepanelen te monteren. Omdat ik wist dat ik er tijdens de montage misschien een paar zou breken, kocht ik er nog een paar.

Zonnecellen worden in allerlei soorten en maten verkocht. 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 dus altijd hetzelfde aantal elementen nodig zijn.
- Grotere elementen kunnen respectievelijk meer stroom genereren, en kleinere minder stroom.
- Het totale vermogen van uw batterij wordt gedefinieerd als de spanning vermenigvuldigd met de gegenereerde stroom.

Als u grotere cellen gebruikt, kunt u meer vermogen krijgen 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 aan 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 de zonnepanelen is een ondiepe doos van multiplex om te voorkomen dat de zijkanten de zonnecellen bedekken als de zon scheef schijnt. Het kan worden gemaakt van 3/8" multiplex met 3/4" latten. De zijkanten zijn gelijmd en op hun plaats geschroefd.

De batterij bevat 36 cellen van 3x6 inch.
We verdelen ze in twee groepen van 18 stuks. gewoon om het gemakkelijker te maken om ze in de toekomst 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 lopen rond de hele multiplexplaat. Dezelfde kant gaat naar het midden en verdeelt de batterij in twee delen.

Uitzicht op een van de helften van mijn toekomstige batterij.

Deze helft zal de eerste groep van 18 elementen huisvesten. Let op de kleine gaatjes aan de zijkanten. Het zal zijn Onderste gedeelte batterijen (op de foto is de bovenkant onderaan). Dit zijn ventilatieopeningen die zijn ontworpen om de luchtdruk binnen en buiten de zonnepanelen gelijk te maken en dienen om vocht te verwijderen. Deze gaten mogen zich alleen aan de onderkant van de batterij bevinden, anders kunnen regen en dauw naar binnen dringen. In de centrale scheidingsbalk moeten dezelfde ventilatiegaten worden gemaakt.

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

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

Op de foto zijn twee platen plexiglas op de middenwand verbonden. We boren gaten rond de rand om het plexiglas op de schroeven te plaatsen. Wees voorzichtig bij het boren van gaten nabij de plexiglasrand. Druk niet hard - anders breekt het, en als je het breekt, lijm dan het afgebroken stuk vast en boor er niet ver van een nieuw gat.

We schilderen alle houten delen van het zonnepaneel in 2-3 lagen om ze tegen blootstelling te beschermen. 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) Dompel de zonnecellen in heet water om de was te laten smelten en de cellen van elkaar te scheiden. Laat het water niet koken, anders slaan de stoombellen de elementen krachtig tegen elkaar aan. Kokend water kan ook te heet zijn en elektrische contacten in de elementen kunnen verbroken worden.

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

De foto toont de definitieve versie van de "installatie" die ik heb gebruikt.
Het eerste "hete bad" voor het smelten van de was bevindt zich rechts op de achtergrond. Op de voorgrond is links heet zeepwater en rechts is schoon heet water. De temperatuur in alle potten ligt onder het kookpunt van water. Smelt eerst de was in een pan op afstand, breng de elementen één voor één over in een sopje om wasresten te verwijderen en spoel ze vervolgens uit. schoon water.

2) We leggen de elementen op een handdoek te drogen. U kunt het zeepwater en het spoelwater vaker verversen. Laat het gebruikte water alleen niet in het riool lopen, want. de was zal uitharden en de afvoer verstoppen. Dit proces verwijderde vrijwel alle was uit de zonnecellen. Slechts een paar lieten dunne films achter, maar dit zal het solderen en de werking van de elementen niet verstoren. Wassen met oplosmiddel verwijdert waarschijnlijk de wasresten, 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 is tijd dat ik ze installeer.

We tekenen een raster op elke basis om het installatieproces van elk element te vereenvoudigen.
Op dit raster leggen we de elementen met de achterkant naar boven uit, 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.

Het aan elkaar solderen van elementen is in het begin lastig. Begin met slechts twee items. Plaats de verbindingsdraden van een van hen zo dat ze de soldeerpunten aan de achterkant van de ander kruisen. Zorg ervoor dat de afstand tussen de elementen overeenkomt met de opmaak.

Voor het solderen gebruiken wij een soldeerbout met laag vermogen en een soldeerstaaf met een kern van colofonium.

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

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

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 voorkant omhoog en plaats de elementen volgens de eerder toegepaste opmaak. Druk lichtjes op de elementen en druk in het midden om ze aan de basis te plakken. Moeilijkheden ontstaan vooral 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 vast. De elementen en het substraat waarop ze worden gemonteerd, zullen uitzetten, samentrekken, 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 afzonderlijk 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 reeks 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. Wij maken dezelfde verbinding met achterkant tussen de tweede en derde keten van elementen. Met een druppel kit heb ik de draad aan de basis bevestigd, zodat deze niet zou "lopen" of buigen.

Test de eerste helft van de zonnebatterij in de zon.

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

Nadat beide basissen met elementen klaar zijn, kunnen ze 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 verbinden van de helften van de batterij wordt door een van de twee geleid ventilatie gaten in het centrale bord. Ook hier zullen een paar druppels afdichtmiddel helpen de draad op één plek vast te zetten en te voorkomen dat deze in de batterij bungelt.

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

De diode is nodig om te voorkomen dat de accu's 's nachts en bij bewolkt weer door de accu ontladen. Ik heb een Schottky-diode van 3,3A gebruikt. 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 voor slechts een paar dollar op eBay te vinden.

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 worden in een knoop gebonden om te voorkomen dat ze uit de batterij worden getrokken, en worden vastgezet met hetzelfde afdichtmiddel.

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

Zonnebatterij op het werk. We verplaatsen hem 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 houden alleen rekening met de kosten van basismaterialen, geïmproviseerd (stukken 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 voortdurend hernieuwbare, bijna eeuwige vormen van 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 bieden referentiegegevens en andere nuttige informatie.

Koop een boek op ozon.ru

De wens om het energievoorzieningssysteem van een privéwoning efficiënter, zuiniger en milieuvriendelijker te maken dwingt ons om naar nieuwe energiebronnen te zoeken. Eén manier om te moderniseren is door zonnepanelen te installeren 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. Over hoe je zoiets kunt bouwen, zullen we vandaag praten. Wij benoemen alle valkuilen en vertellen u hoe u deze kunt omzeilen.

Algemene informatie over ontwerpkenmerken zonnepanelen, zie de video:

Ontwikkeling van een zonne-energiesysteemproject

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 heb je 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 veranderen, is het mogelijk om een mechanisme met handmatige bediening te maken. Hiermee kunt u modules bijna verticaal installeren winterperiode wanneer de zon laag aan de horizon staat, en laat ze zakken in de zomer wanneer de zonnewende op zijn hoogtepunt is. Verticale 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 controle, waarmee u de hoek van de batterij kunt wijzigen, afhankelijk van het seizoen en zelfs het tijdstip van de dag

Mogelijk is versterking nodig voordat de 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, waarbij niet alleen rekening wordt gehouden met de ernst van de zonnepanelen, maar ook met de sneeuwlaag. Het gewicht van het systeem hangt grotendeels af van de materialen die bij de vervaardiging ervan worden gebruikt.

Het aantal panelen en hun grootte worden berekend op basis van het benodigde vermogen. 1 m² module produceert bijvoorbeeld ongeveer 120 W, wat zelfs voor volwaardige woonverlichting niet voldoende 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 voldoet aan de behoeften van een gezin van 3 personen. Ongeveer deze afmetingen moeten worden berekend als een privéwoning bestemd voor permanente bewoning.

De vervaardiging van een zonnebatterij eindigt niet noodzakelijkerwijs bij de eerste montage; in de toekomst is het mogelijk om de elementen te vergroten, waardoor de efficiëntie van de apparatuur toeneemt

Varianten van modules voor zelfmontage

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

Standaard elementen met één kristal zijn 7,5 x 15 cm groot en zijn behoorlijk kwetsbaar, dus ze moeten met uiterste zorg en precisie worden behandeld.

Verschillende soorten siliciumwafels hebben hun voor- en nadelen. Polykristallijne modules hebben bijvoorbeeld een vrij laag rendement - tot 9%, terwijl het rendement van monokristallijne wafers 13% bereikt. De eerste behouden hun kracht zelfs bij bewolkt weer, maar gaan gemiddeld 10 jaar mee, de kracht van de tweede daalt scherp op bewolkte dagen, maar ze functioneren perfect gedurende 25 jaar.

Een zelfgemaakt apparaat moet functioneel en betrouwbaar zijn, dus het is beter om een aantal 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. Lichte breuk heeft geen invloed op de kwaliteit van het werk, maar verlaagt de kosten van de panelen aanzienlijk. Stel dat een zonnecelmodule met één kristal, gelegen op een glasvezelplaat, iets meer dan $ 15 kost, en een polykristallijne set van 72 stuks ongeveer $ 90 kost.

Best kant-en-klare versie zonnecel - een paneel met geleiders die alleen een seriële verbinding vereisen. Modules zonder geleiders zijn goedkoper, maar verlengen de montagetijd van de batterij meerdere malen

Instructies voor het maken van een zonnebatterij

Er zijn veel mogelijkheden voor zelfmontage van zonnepanelen. De technologie is afhankelijk van het aantal vooraf aangeschafte zonnecellen Aanvullende materialen noodzakelijk 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 gelijkwaardigheid van de stroom gelijk is aan de indicatoren van de kleinste elementen.

Assembleren van het modulaire frame

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

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

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

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

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

Houten frame - het meest betaalbare optie om zonnecellen te huisvesten. Het kan worden vervangen door een aluminium hoekframe of een aangekocht frame + glaskit.

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 binnendringt. De elementen worden bevestigd aan vezelplaatplaten, die kunnen worden vervangen door soortgelijk materiaal, de belangrijkste voorwaarde is dat het geen elektriciteit geleidt.

Kleine gaten voor ventilatie moeten over het hele oppervlak van de ondergrond 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 een speciale impregnering of verf, waarmee het frame en de ondergrond van alle kanten moeten worden behandeld. Het is niet erg als de tint van de verf van het frame wordt gecombineerd met de kleur van de dakbedekking.

Schilderen vervult niet zozeer een esthetische functie als wel een beschermende functie. Elk onderdeel 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 gelijke 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 worden verwerkt met een speciaal potlood. 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 u alle elementen hebt verbonden, draait u 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 bepaald 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 stuk multiplex kan doorhangen of opzwellen als gevolg van veranderingen in de luchtvochtigheid, en stabiel verbonden stukken zullen eenvoudigweg barsten en kapot gaan.

Door de modules op het substraat te bevestigen is het mogelijk om te produceren 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 bevestigen deze met een kit.

Om ketens met elkaar te verbinden, kunt u gebruiken koperdraad of kabelvlechtwerk, waarbij elk element aan beide zijden wordt bevestigd en vervolgens met kit wordt vastgezet

Proeven testen helpt om te maken voorlopige berekeningen. In dit geval bleken ze gelijk te hebben: in de zon zonder belasting produceert de batterij 18,88 V

Van bovenaf zijn de geïnstalleerde elementen bedekt met een beschermscherm van plexiglas. Voordat we het repareren, controleren we opnieuw de prestaties van de constructie. Modules kun je trouwens tijdens het hele proces van installeren en solderen testen, in groepen van meerdere stukken. Wij zorgen ervoor dat de kit volledig uitdroogt, omdat de dampen het plexiglas met een ondoorzichtige film kunnen bedekken. De uitgangsdraad voorzien wij van een tweepolige connector zodat de controller in de toekomst gebruikt kan worden.

Eén paneel is gemonteerd en klaar voor gebruik. Alle apparatuur, inclusief online gekochte artikelen, kost $ 105

Fotovoltaïsche systemen van een privéwoning

Energievoorzieningssystemen voor elektrische woningen die gebruik maken van zonnecellen kunnen worden onderverdeeld in 3 typen:

autonoom;
hybride;
batterijloos.

Als het huis is aangesloten op het centrale elektriciteitsnet, zou dit de beste optie zijn gemengd systeem: overdag wordt hij aangedreven 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 controller is momenteel nodig om kortsluiting te voorkomen maximale lading, batterij – voor energieopslag, omvormer – voor distributie en levering aan de consument

Bij het kiezen van het meeste goede optie Denk hierbij aan het tijdstip van de dag waarop het maximale energieverbruik optreedt. Bij particuliere woningen valt de piekperiode in de avond, als de zon al onder is. Het zou dus logisch zijn om óf een aansluiting op het openbare elektriciteitsnet óf het extra gebruik van generatoren te gebruiken, aangezien er overdag zonne-energie wordt geleverd.

In fotovoltaïsche stroomvoorzieningssystemen worden netwerken gebruikt met zowel constante als wisselstroom, en de tweede optie is geschikt voor het plaatsen van apparaten op een afstand van meer dan 15 m

Voor zomerbewoners, wier werkschema vaak samenvalt met daglicht, is een zonne-energiebesparend systeem geschikt, dat begint te werken bij zonsopgang en eindigt in de avond.

Lange tijd waren zonnepanelen óf omvangrijke panelen van satellieten en ruimtestations, óf fotocellen met een laag vermogen in zakrekenmachines. Dit was te danken 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 hun 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 de zonnestraling onder de 100 W/m 2 kan dalen, waren er te grote oppervlakken zonnepanelen nodig om enig vermogen van betekenis 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 de belangstelling voor zonne-energie doen herleven: de goedkoopste en meest toegankelijke polykristallijne siliciumcellen zijn bijvoorbeeld, hoewel ze een lager rendement hebben dan monokristallijne cellen, minder gevoelig voor bedrijfsomstandigheden. Een zonnepaneel op basis van polykristallijne wafers geeft voldoende rendement stabiele spanning onder gedeeltelijk bewolkte omstandigheden. Modernere fotovoltaïsche cellen op basis van galliumarsenide hebben een rendement tot 40%, maar zijn te duur om met uw eigen handen 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-energie zal zeer nuttig zijn: de eigenaar van een privéhuis of huisje, ver van het elektriciteitsnet gelegen, kan bijvoorbeeld zelfs zijn telefoon laten opladen via een compact paneel, verbruikers met een laag energieverbruik aansluiten, zoals auto koelkasten.

Voor dit doel worden kant-en-klare compacte panelen geproduceerd en verkocht, gemaakt in de vorm van snel gevouwen samenstellingen op basis van synthetisch weefsel. IN middelste baan In Rusland kan een dergelijk paneel van ongeveer 30x40 cm stroom 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 kleine te onthouden: daarin wordt de hele belasting gevoed via een pulsomzetter uit 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 thuisgebruik, wordt deze rendabeler 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 kunnen de accu's overdag veel sneller opladen en is het zonnepaneel zelf veel eenvoudiger te installeren dan dat er een hoge mast nodig is.

Het is ook zinvol om een zonnebatterij uitsluitend als noodstroombron te gebruiken. Als er bijvoorbeeld een gasverwarmingsketel met circulatie pompen In geval van een stroomstoring is het mogelijk om ze via een pulsomvormer (omvormer) van stroom te voorzien vanuit batterijen, die opgeladen worden door een zonnebatterij, waardoor het verwarmingssysteem operationeel blijft.

TV-verhaal over dit onderwerp

Al bijna twee eeuwen lang denkt de mensheid na over de manier waarop ze in haar levensonderhoud kan voorzien elektrische energie uitvindingen en groeiende behoeften. Tijdens deze periode werden krachtcentrales uitgevonden, de kracht van een gespleten atoom, grootschalige waterkrachtcentrales, en stormachtige rivieren kwam de mensheid te hulp. Ontwikkelt zich snel in verschillende regio's Aarde. Denk hierbij aan windparken en zonnepanelen.

Gegeven het feit dat het uitsterven van de zon pas over 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 passeren van een ontlading tussen geleiders van elektrische energie.

Het eerste schema voor de opwekking en overdracht 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-elektrische effect, geproduceerd door Einstein, leidde ertoe dat de zonnecelindustrie zich begon te ontwikkelen.

Batterij-apparaat

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

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

halfgeleidermateriaal;
stroomvoorziening;
controleur
batterijlading;
omvormer-converter;
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 te verkrijgen voor het optreden van het foto-elektrische effect.

Eén van de lagen moet een overschot aan elektronen hebben om de overdracht van elektronen van het ene materiaal naar het andere te garanderen. De extra laag moet een tekort aan elektronen hebben. Dunne laag element in het systeem is nodig 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. Hierdoor 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 gebruik gemaakt van een inverteromvormer. 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 dat wel zijn zonnestraling, vallen op het oppervlak van de halfgeleider. Bij botsingen met het oppervlak dragen ze hun energie over op de elektronen van de halfgeleider. Elektronen die uit een halfgeleider worden geslagen, worden overwonnen beschermende laag. Ze hebben extra energie.

Negatieve elektronen verlaten de p-type geleider en volgen vervolgens in de n-geleider. Bij positieve elektronen gebeurt alles andersom. Deze transitie wordt vergemakkelijkt elektrische velden die bestaan in geleiders. Dit vergroot de sterkte en het verschil in ladingen. De sterkte van de elektrische stroom in het element zal afhangen van verschillende factoren, waaronder:

hoeveelheid licht;
stralingsintensiteit;
ontvangstoppervlak;
hoek van lichtinval;
bedrijfstijd;
systeemefficiëntie;
temperatuur van de buitenlucht.

Productie-instructies

Voordat u thuis een zonnebatterij maakt, moet u vertrouwd raken met verschillende opties voor het monteren van dergelijke elementen. De technologie zal afhangen 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 gelijkwaardigheid 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. Bent u ook een van hen, dan moet u weten dat u het ontwerp van de modules en hun afmetingen zelf kunt kiezen.

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 latten;
hoeken en schroeven;
vezelplaatplaten;
verf.

Frame montage

In de eerste fase moet je 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 de betrouwbaarheid worden de gelijmde rails vastgeschroefd met zelftappende schroeven en bevestig ik de hoeken met hoeken. Voor ventilatie worden 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 aan vezelplaatplaten, die kunnen worden vervangen door ander materiaal. De belangrijkste voorwaarde is dat het canvas geen elektriciteit mag geleiden.

Werkmethodiek

Knip de hoes uit plexiglas en monteer deze op de afmetingen van de behuizing. Om de houten delen te beschermen, moet impregnering worden toegepast. Zonnepanelen worden met de achterkant naar boven op een substraat gelegd om het solderen van de geleiders uit te voeren. Voor het werk moet u soldeer en een soldeerbout voorbereiden.

Als je wilt weten hoe je thuis zelf een zonnepaneel kunt maken, moet je overwegen: soldeerpunten worden met een potlood verwerkt. Om te beginnen kun je op twee elementen oefenen. Alle elementen zijn verbonden in een seriële keten, het resultaat zou een slang moeten zijn. De elementen zijn met elkaar verbonden en vervolgens 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 jou kan een batterij voor thuis zijn, die heel eenvoudig is gemaakt. Nadat u de modules op het substraat 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, wordt een blokkeerdiode op het paneel geïnstalleerd, die vervolgens met een kit wordt vastgezet. Geïnstalleerde elementen bovenzijde afgedekt met een plexiglas scherm. Voordat u het bevestigt, moet de bruikbaarheid van de constructie opnieuw worden gecontroleerd. Nu weet je hoe je thuis een zonnepaneel kunt maken. Daarnaast moet je ook weten dat je modules kunt testen tijdens het installeren en solderen, dit kan in groepjes van meerdere stukken.

Een zelfgemaakte zonnebatterij is een volledige vervanging van de geproduceerde zonnepanelen, want deze doet qua vermogen op geen enkele manier onder.

De belangrijkste fasen van de productie

Frame montage.
Substraat productie.
Voorbereiding van lichtgevoelige elementen en hun solderen.
Het bevestigen van de platen op het substraat.
Diodes en alle draden aansluiten.
Afdichting.

Keuze uit lichtgevoelige platen

Ze zijn het belangrijkste element van de toekomst waarop ze zijn geïnstalleerd. Het is van hun kenmerken dat de kracht van de gehele thuisgemaakte installatie zal afhangen. Kan worden geïnstalleerd:

monokristallijne platen.
polykristallijne platen.
Amorf kristal.

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

Amorf silicium blijft achter qua prestaties, maar vanwege het feit dat het flexibel en onkwetsbaar is voor schokken, is het het duurst.

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

In de populairste online winkels ter wereld (daar zijn de meeste aanbiedingen voor) verkopen ze fotografische platen van verschillende formaten. Voor uw batterij moet u 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 te overwegen:

Fotocellen van verschillende afmetingen genereren stroom met verschillende sterktes. Hoe groter de maat, hoe groter de stroom. In dit geval wordt het beperkt door de huidige sterkte 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 die door het kleinste element wordt gecreëerd, heeft. 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 verbinden.
De kracht van de gehele installatie voor een privéhuis of huisje is het product van spanning en stroom.

Berekening van paneelkarakteristieken

Het zonnepaneel moet een zodanige 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 een dergelijke spanning. Het is noodzakelijk om de kenmerken te achterhalen van de stroom die één fotocel kan creëren. Vaak geven verkopers deze cijfers aan.

Eén plaatje 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 die op alle lichtgevoelige platen worden verkregen. De stroom verandert niet als deze in serie is aangesloten. Daarom zal deze gelijk zijn aan de indicator die de kleinste fotocel oplevert.

Een zonnepaneelframe maken

Het kan worden samengesteld uit alle beschikbare materialen, zoals aluminium bierblikjes of folierollen. Dergelijke blikjes mag je niet weggooien, omdat je er goede lucht uit kunt halen. zonnepaneel. Het verzamelt de warmte van de zon en brengt deze 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 thuis maken van een frame de volgende stappen:

Snijden houten latten 2cm dik in bezuinigingen. Hun lengte hangt af van welke afmetingen het frame zal hebben. Ze worden bepaald door te kijken naar de lengte en breedte van de rijen op een afstand van 5 mm fotografische platen.
Rails in een frame monteren en zet ze vast 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.
Het zagen van één grote of meerdere kleine platen multiplex van 10 mm dik.
Bevestiging van de gesneden stukken multiplex aan het frame.
Boren in de onder- en middenzijde van het frame van kleine gaatjes. Er worden maximaal 5 gaten aan één kant gemaakt. Ze zijn nodig om de druk gelijk te maken tijdens het verwarmen van het toekomstige zonnepaneel en om vocht te verwijderen.
Snijden uit 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, ongeveer gelijk aan de dikte van de zijkanten, vermenigvuldigd met 2. Het substraat in het frame is nog niet gefixeerd.
Alle elementen verven met lichte verf. Het moet in meerdere lagen worden aangebracht. De verf moet speciaal zijn. Het mag niet vervagen in de zon. De kleur moet licht zijn omdat het stralen reflecteert, waarvan een deel kan worden opgevangen door halfgeleiderwafels.

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

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

aluminium frame

Als het project daarin voorziet gebruik van aluminium hoeken 35 mm, dan wordt 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 ° gesneden.
Gaten worden geboord nabij de uiteinden van de ongesneden zijden. Soortgelijke worden in het midden en nabij de uiteinden van de zijkanten gemaakt met afgesneden hoeken.
Vouw de vier hoeken zodat ze een kader vormen.
Breng hoeken van 35 mm lang en 50x50 mm groot aan op de hoeken van het frame, bevestig ze met hardware.
Op binnenoppervlak aluminium hoeken breng siliconenkit aan.
Plaats het glas op de kit en druk lichtjes 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 zijde worden geïnstalleerd.
Maak het glas schoon van stof.

keer bekeken

VKontakte opslaan