Saule ir milzīgs un stabils enerģijas avots, būtu muļķīgi to neizmantot. Saules izstarotā jauda ir 1000 W/m². jūs nevarēsit izmantot visu jaudu, bet jūs varat izmantot daļu no tā. Ar fotoelementu palīdzību no katra m² iespējams savākt līdz 140 W.
Saules paneļi ir vairāki fotoelementi, kas pārvērš saules enerģiju elektroenerģijā.
Kāda ir saules baterijas struktūra? Šī ir viena vai vairākas saules baterijas, kas pārvērš saules enerģiju elektroenerģijā.
Elektrība ar katru dienu kļūst dārgāka un turpinās sadārdzināties. Tagad uzņēmumi meklē jaunus enerģijas avotus un mēģina tos ražot. Viens no populārākajiem šādiem avotiem ir saules paneļi. Katru dienu parādās arvien vairāk lādētāji pamatojoties uz saules paneļiem. Tos izmanto mājās, birojā, rūpniecībā. Saules enerģija tiek izmantota arvien vairāk.
Saules paneļa priekšrocības
- Izturība. Šāds enerģijas avots tev derēs ļoti ilgi, tādēļ, iegādājoties saules bateriju, tu noslēdz ar to ilgtermiņa līgumu.
- Vienkārša struktūra. Jūs varat izgatavot akumulatoru pats mājās, tajā nav nekā sarežģīta. Tālāk ir sniegti norādījumi, kā to izdarīt.
- Mazs svars. Pateicoties to dizaina un izmantotā materiāla īpatnībām, saules paneļi ir viegli, dažās nozarēs tas ir milzīgs pluss.
- Atjaunojams. Šāda veida akumulatori sabojājas ļoti reti, taču, ja sabojājas, tos var viegli salabot.
- Videi draudzīgums. Saules paneļi ir videi nekaitīgi, tajos tiek izmantots neizsmeļams resurss – saules gaisma. Papildus videi draudzīgumam tiem ir vēl viena priekšrocība - bez trokšņa.
Jums jāzina, ka šāds enerģijas avots nav ideāls, tam ir arī trūkumi. Pirmkārt, saules paneļi ir diezgan dārgi. Otrkārt, tie aizņem daudz vietas. Treškārt, tiem nepieciešama rūpīga apkope – akumulatori reaģē uz netīrumiem un vienmēr ir jātur tīri. Ceturtkārt, atkarība no laikapstākļiem un diennakts laika. Saules enerģiju var iegūt tikai labvēlīgos laikapstākļos un dienas laikā. Mākoņainās un mākoņainās dienās akumulatora jaudu var samazināt līdz pat 10 reizēm. Piektkārt, zema efektivitāte. Tas ir aptuveni 10 līdz 25%.
Šobrīd Krievijā ir vairākas rūpnīcas, kas ražo saules paneļus, taču tos var izgatavot pats mājās. Tie nebūs tik spēcīgi kā profesionāli ražotāji, taču tie var darboties mājās.
Saules baterijas uzbūve
Galvenā funkcija, no kuras ir atkarīga saules baterijas struktūra, ir enerģijas ģenerēšana.
Akumulatora pamatne ir fotoelementi, kas jāsavieno virknē un paralēli. Populārākās saules baterijas ir izgatavotas no silīcija. Mūsu planētas rezervēs ir milzīgs daudzums silīcija, taču tā attīrīšanas process ir ļoti dārgs, tāpēc rodas grūtības. Alternatīva silīcijam ir varš, selēns, indijs, organiskās saules baterijas u.c. Vienai saules baterijai ir ļoti maza jauda, tā nav piemērota rūpnieciskai lietošanai, tāpēc šūnas tiek savienotas kopā, tādējādi palielinot to jaudu un efektivitāti. Iegūtais elementu "ķekars" ir ļoti trausls, tāpēc tiek pārklāts ar aizsargkārtu (stiklu, plēvi, plastmasu). Viss kopā un veido saules bateriju.
Galvenā akumulatora īpašība ir tā ietilpība. Tas veidojas atkarībā no strāvas un sprieguma akumulatorā. Plākšņu savienojuma paralēlisms ir atbildīgs par strāvas stiprumu, un to secība ir atbildīga par spriegumu. Tāpat iespējams savienot ne tikai baterijas iekšpusē esošās plāksnes, bet arī pašas baterijas.
Ja mēs aprakstīsim katru fotoelementa līmeni, sākot no pamatiem, tas izskatīsies šādi:
- metāla pamatne;
- silīcijs;
- pretatstarojošs pārklājums;
- vadītāju plāksnes.
Akumulators izskatīsies savādāk:
- rāmis;
- fotoelements;
- pretatspīduma loksne;
- aizsargpārklājums.
Saules paneļa izgatavošana ar savām rokām bez piepūles
Vai esat kādreiz mēģinājis izveidot savu enerģijas avotu mājās? Tagad ir pienācis laiks to izmēģināt.
Lai saules panelis mājās atnes jums lielākais ieguvums, viņai vajadzētu būt ieslēgtam saules gaisma.
Jāizmanto arī baterijas, kas savāks enerģiju. Pašdarinātas baterijas noderēs ceļojumos, dodoties dabā un mājās.
Ir vairāki veidi, kā mājās izveidot saules enerģijas avotu.
Pirmais veids ir diezgan vienkāršs. Jums būs jāiegādājas saules moduļi. Tos var pasūtīt tiešsaistē. Moduļi var nebūt visvairāk laba kvalitāte, darbosies jebkurš akumulators. Apskatiet, vai savās mājās varat atrast pāris moduļus.
Ja plānojat patērēt saules enerģiju tikai labos laikapstākļos, tad akumulators nav vajadzīgs, enerģijas avots būs saule. Būvējot esiet uzmanīgi – moduļi ir ļoti trausli! Pietiek ar pirkstu stingri piespiest moduli, lai tas saplaisātos un nonāktu atkritumu tvertnē.
Nepieciešamais moduļu skaits ir tieši atkarīgs no nepieciešamās akumulatora jaudas un no tā, kur tas tiks izmantots nākotnē. Paņemiet moduļus un pielodējiet tos uz plakana galda vairākās identiskās ķēdēs. Lodējiet ķēdes kopā tā, lai jūs iegūtu taisnstūrveida moduļu loksni. Piemēram: 3 rindas pa 5 moduļiem katrā. Uzlieciet virsū aizsargkārtu, derēs parasts stikls. Rūpējieties par akumulatora pamatni, izmantojiet saplāksni, plastmasas loksni vai ko citu. Nostipriniet iegūto moduļu loksni kopā ar pamatni un aizsargkārtu. Šim nolūkam ir piemērota parastā celtniecības lente. Svarīgs noteikums: Nespiediet akumulatoru, pārliecinieties, ka starp moduli, pamatni un aizsargstiklu ir neliela atstarpe. Pēc tam uzstādiet bloku uz konstrukcijas un izstiepiet tur esošos vadus.
Nespiediet akumulatoru pārāk spēcīgi, jums ir jāpārliecinās, ka starp visiem elementiem ir neliela atstarpe.
Arī nākamā metode ir diezgan vienkārša un praktiska. Iepriekš aprakstīts, kā mājās izgatavot akumulatoru no moduļiem, un tagad tiks piedāvāta cita iespēja - kā izgatavot akumulatoru no diodēm.
Izvēlieties D223B diodes, tām ir daudz priekšrocību salīdzinājumā ar pārējām. Pirmkārt, tie ir lēti, kaste ar 100 gabaliņiem maksā 130 rubļus. Otrkārt, krāsa no tiem ir viegli noņemama. Jums tie ir diezgan nedaudz jāpatur acetonā un pēc tam noslaukiet tos ar lupatu, un krāsa nobirs. Treškārt, tie ir kompakti. Jūsu dizains aizņems maz vietas un būs viegli transportējams. Ceturtkārt, šīm diodēm ir labs spriegums - aptuveni 350 mV tiešos saules staros. Paskatieties uz savu māju, iespējams, ka diodes ir palikušas pie jums ilgu laiku.
Sāciet ar krāsas noņemšanu no diodēm, iemērciet tās acetonā un ļaujiet kādu laiku nostāvēties. Šādos apstākļos krāsa kļūs mitra, un pēc tam to var viegli noņemt. Pagaidām sāciet sagatavot akumulatora pamatni. Paņemiet plastmasas plāksni, platumam jābūt tādam, lai nākotnē šajā plāksnē varētu izveidot caurumus.
Paņemiet lapu būrī, uzzīmējiet diagrammu un ievērojiet mērogu. Labāk rīkoties 1:1. Būris var būt 5x5 mm, 10x10 mm, vairs nav tā vērts. Diagrammai jābūt šādai: beigu rindām jābūt viengabalainām, t.i. vienkārši savienojiet augšējo un apakšējo rindu sērijveidā. Rindas starp noslēdzošajām būs atšķirīgas. 2. un 3., 4. un 5., 6. un 7. rindas un tā tālāk tiks savienotas viena ar otru centrā, veidojot kvadrātu vienas šūnas lielumā. Tagad jums ir jāatgriežas pie diodēm, kuras ir iemērc acetonā. Viegli izņemiet tos un noņemiet krāsu. Izmantojot voltmetru, nosakiet, kur ir diodes pluss. Salieciet pozitīvo spaili, lai izveidotu āķi. Plastmasas plāksnē izveidojiet caurumus saskaņā ar shēmu un pēc tam ielieciet diodes šajos caurumos un pielodējiet tos. Akumulators ir gatavs, to varat pārbaudīt ar voltmetru.
Šādi paštaisīti saules paneļi noteikti atradīs pielietojumu ikdienā, padarīs tavu dzīvi ērtāku un samazinās izmaksas. Saules paneļa izgatavošana mājās nav grūta. Montāža aizņem apmēram stundu.
Elektrības iegūšana no alternatīviem enerģijas avotiem ir ļoti dārga. Piemēram, izmantojot saules enerģija pērkot gatavu aprīkojumu, jums būs jāiztērē ievērojama naudas summa. Bet mūsdienās ir iespējams ar savām rokām salikt saules paneļus vasarnīcai vai privātmājai no gataviem fotoelementiem vai citiem pa rokai esošajiem materiāliem. Un, pirms sākat iegādāties nepieciešamās sastāvdaļas un veidot konstrukciju, jums ir jāsaprot, kas ir saules baterija un kā tā darbojas.
Saules baterija: kas tas ir un kā tas darbojas
Cilvēkiem, kuri pirmo reizi saskaras ar šo uzdevumu, nekavējoties rodas jautājumi: "Kā salikt saules bateriju?" vai "Kā izgatavot saules paneli?" Bet, izpētot ierīci un tās darbības principu, radās problēmas ar ieviešanu šī projekta ietvaros pazūd paši. Galu galā dizains un darbības princips ir vienkārši un nedrīkst radīt grūtības, veidojot barošanas avotu mājās.
Saules baterija(Sest) - tie ir saules izstarotās enerģijas fotogalvaniskie pārveidotāji elektroenerģijā, kas ir savienoti elementu masīva veidā un ietverti aizsargkonstrukcijā.. Pārveidotāji - silīcija pusvadītāju elementi līdzstrāvas ģenerēšanai... Tos ražo trīs veidos:
- Monokristālisks;
- polikristālisks;
- Amorfa (plāna plēve).
Ierīces darbības princips ir balstīts uz fotoelektriskais efekts... Saules gaisma, krītot uz fotoelementiem, izsit brīvos elektronus no katra silīcija vafeles atoma pēdējām orbītām. Liela brīvo elektronu daudzuma pārvietošana starp akumulatora elektrodiem rada pastāvīgu strāvu. Turklāt tas pārvēršas par maiņstrāva mājas elektrifikācijai.
Fotoelementu izvēle
Pirms uzsākt projektēšanas darbus, lai mājās izveidotu paneli, jāizvēlas viens no trīs veidu saules enerģijas pārveidotājiem. Lai izvēlētos piemērotus elementus, jums jāzina to tehniskie parametri:
- Monokristālisks... Šo plākšņu efektivitāte ir 12-14%. Tomēr tie ir jutīgi pret krītošās gaismas daudzumu. Daļēji mākoņainas debesis ievērojami samazina saražotās elektroenerģijas daudzumu. Kalpošanas laiks līdz 30 gadiem.
- Polikristālisks... Šie elementi spēj nodrošināt 7-9% efektivitāti. Bet tos neietekmē apgaismojuma kvalitāte, un tie spēj novadīt tādu pašu strāvas daudzumu mākoņainā un vienmērīgā mākoņains laiks... Darbības laiks ir 20 gadi.
- Amorfs... Tie ir izgatavoti uz elastīga silīcija bāzes. Radīt efektivitāti aptuveni 10%. Saražotās elektroenerģijas daudzumu nemazina laikapstākļu kvalitāte. Bet dārgā un sarežģītā ražošana apgrūtina to iegūšanu.
SB ražošanai atsevišķi varat iegādāties B tipa (otrās pakāpes) pārveidotājus. Tajos ietilpst elementi ar nelieliem defektiem, pat ja daži komponenti tiek nomainīti, akumulatoru izmaksas būs 2-3 reizes mazākas par tirgus cenu, pateicoties tam, jūs ietaupīsiet savu naudu.
Privātmāju nodrošināt ar elektrību no alternatīvs avots enerģija ir vislabāk piemērota pirmajiem diviem plākšņu veidiem.
Vietnes izvēle un dizains
Labāk ir sakārtot baterijas pēc principa: jo augstāk, jo labāk... Mājas jumts būs lieliska vieta, tam nekļūst ēna no kokiem vai citām ēkām. Ja grīdu konstrukcija neļauj izturēt instalācijas svaru, tad vieta jāizvēlas vasarnīcu rajonā, kas visvairāk uztver saules starojumu.
Samontētie paneļi jānovieto tādā leņķī, lai saules stari pēc iespējas perpendikulāri krita uz silīcija šūnām. Ideāls variants visu instalāciju varēs koriģēt saules virzienā.
DIY akumulatoru izgatavošana
Māju vai vasarnīcu ar 220 V elektrību no saules baterijas nevarēsiet nodrošināt, jo tāda akumulatora izmērs būtu milzīgs. Viena plāksne ģenerē elektrisko strāvu ar spriegumu 0,5 V. Labākais variants tiek uzskatīts par SB ar nominālo spriegumu 18 V. Pamatojoties uz to, tas tiek aprēķināts nepieciešamo summu fotoelementi ierīcei.
Rāmja salikšana
Pirmkārt, ir nepieciešams paštaisīts saules akumulators aizsargrāmis (korpuss)... To var izgatavot no alumīnija stūri 30x30 mm vai no koka blokiem mājās. Izmantojot metāla profils vienā no plauktiem ar vīli 45 grādu leņķī tiek noņemta slīpā mala, un otrs plaukts tiek nogriezts tādā pašā leņķī. Nepieciešamajos izmēros sagrieztās rāmja daļas ar apstrādātiem galiem tiek savītas, izmantojot kvadrātus no tā paša materiāla. Gatavajam rāmim uz silikona tiek pielīmēts aizsargstikls.
Savienojuma plāksnes
Lodējot elementus mājās, tas jums jāzina lai palielinātu spriegumu nepieciešams pieslēgties konsekventi, un priekš palielinot strāvas stiprumu - paralēli... Krama plāksnes ir izklātas uz stikla, atstājot starp tām 5 mm atstarpi katrā pusē. Šī sprauga ir nepieciešama, lai nodzēstu iespējamo elementu termisko izplešanos apkures laikā. Pārveidotājiem ir divi celiņi: vienā pusē " pluss", ar citu - " mīnus". Visas detaļas ir virknē savienotas vienā ķēdē. Tad vadītāji no pēdējiem ķēdes komponentiem tiek izvadīti kopējā kopnē.
Lai izvairītos no ierīces pašizlādes naktī vai mākoņainā laikā, eksperti iesaka uzstādīt Schottky diodi 31DQ03 vai analogu uz kontakta no "viduspunkta".
Pēc lodēšanas darba pabeigšanas, izmantojot multimetru, jums jāpārbauda izejas spriegums, kam jābūt 18-19 V. pilns nodrošinājums privātmāja ar elektrību.
Paneļu montāža
Lodētie pārveidotāji tiek ievietoti gatavajā korpusā, tad katra silīcija elementa centrā tiek uzklāts silikons, un no augšas ir pārklāts ar kokšķiedru plātņu substrātu, lai tās nostiprinātu. Pēc tam konstrukcija tiek aizvērta ar vāku, un visi savienojumi ir noslēgti ar hermētiķi vai silikonu... Gatavais panelis ir uzstādīts uz turētāja vai rāmja.
Saules paneļi no metāllūžņiem
Papildus SB montāžai no iegādātajiem fotoelementiem, tos var salikt no improvizētiem materiāliem, kas ir jebkuram radioamatieram: tranzistoriem, diodēm un folijas.
Tranzistoru akumulators
Šiem nolūkiem vispiemērotākās daļas ir tranzistori tips KT vai P... To iekšpusē ir diezgan liels silīcija pusvadītāju elements, nepieciešams elektroenerģijas ražošanai. Saņemot nepieciešamo radio komponentu skaitu, no tiem ir jānogriež metāla pārsegs. Lai to izdarītu, jums tas jāsaspiež gabalos un uzmanīgi jāsagriež augšējā daļa ar metāla zāģi. Iekšpusē var redzēt plāksni, kas kalpos kā fotoelements.
Akumulatora tranzistors ar nozāģētu vāku
Visām šīm daļām ir trīs kontakti: bāze, emitētājs un kolektors. Saliekot SB, ir jāizvēlas kolektora savienojums lielākās potenciālās atšķirības dēļ.
Montāža tiek veikta uz līdzenas plaknes no jebkura dielektriska materiāla. Jums ir nepieciešams pielodēt tranzistori atsevišķās secīgās ķēdēs., savukārt šīs ķēdes savienot paralēli.
Gatavā strāvas avota aprēķinu var veikt, izmantojot radio komponentu raksturlielumus. Viens tranzistors izvada spriegumu 0,35 V un īssavienojuma strāvu 0,25 μA.
Diožu akumulators
Saules baterija izgatavota no diodēm D223B patiešām var kļūt par avotu elektriskā strāva... Šīm diodēm ir augstākais spriegums un ir izgatavoti stikla vitrīnā, kas pārklāts ar krāsu... Spriegumu pie gatavā produkta izejas var noteikt, pamatojoties uz to, ka viena diode saulē ģenerē 350 mV.
- Mēs ievietojam traukā nepieciešamo radio komponentu skaitu un piepildām to ar acetonu vai citu šķīdinātāju un atstājam vairākas stundas.
- Pēc tam no not ir jāņem vēlamā izmēra šķīvis metāla materiāls un uzcenojums barošanas avota komponentu lodēšanai.
- Pēc izmirkšanas krāsu var viegli nokasīt.
- Bruņoti ar multimetru, saulē vai zem spuldzes, mēs nosakām pozitīvo kontaktu un saliecam to. Diodes ir pielodētas vertikāli kopš šajā stāvoklī kristāls vislabāk ģenerē elektrību no saules enerģijas. Tāpēc izejā mēs iegūstam maksimālo spriegumu, ko radīs saules baterija.
Papildus divām iepriekš aprakstītajām metodēm barošanas bloku var salikt no folijas. Pašdarināts saules panelis, kas izgatavots saskaņā ar tālāk aprakstītajiem soli pa solim norādījumiem, spēs nodrošināt elektrību, kaut arī ar ļoti mazu jaudu:
- Mājas izstrādājumiem jums būs nepieciešams vara folija ar platību 45 kv. skatīt Sagriezto gabalu apstrādā ziepju šķīdumā, lai noņemtu taukus no virsmas. Vēlams arī nomazgāt rokas, lai neatstātu tauku traipus.
- Emerijs ir vajadzīgs noņemiet aizsargājošo oksīda plēvi un jebkura cita veida korozija no griešanas plaknes.
- Uz degļa elektriskā plīts ar jaudu vismaz 1,1 kW, folijas loksne noguļ un uzsilst, veidojot sarkani oranžus plankumus. Tālāk karsējot, izveidotie oksīdi tiek pārvērsti vara oksīdā. Par to liecina gabala virsmas melnā krāsa.
- Pēc oksīda veidošanās karsēšana jāturpina. 30 minūšu laikā izveidot pietiekama biezuma oksīda plēvi.
- Cepšana apstājas, un lapa atdziest ar krāsni. Lēnām atdzesējot, varš un oksīds atdziest ar dažādu ātrumu, kas padara pēdējo viegli nolobāmu.
- Zem tekošs ūdens oksīda atliekas tiek noņemtas... Šajā gadījumā nav iespējams saliekt loksni un mehāniski noplēst sīkus gabaliņus, lai nesabojātu plāno oksīda slāni.
- Otro loksni sagriež, lai tā atbilstu pirmajai.
- Ievietojiet divus folijas gabalus 2–5 litru plastmasas pudelē ar nogrieztu kaklu. Nostipriniet tos ar krokodila klipšiem. Ir nepieciešams tos sakārtot tā, lai tie nepievienojās.
- Negatīvā spaile ir savienota ar apstrādāto gabalu, un pozitīva spaile ir savienota ar otro.
- Sāls šķīdumu ielej burkā. Viņa līmenim jābūt 2,5 cm zem elektrodu augšējās malas... Lai pagatavotu maisījumu 2-4 ēdamkarotes sāls(atkarībā no pudeles tilpuma) izšķīdina nelielā ūdens daudzumā.
Visi saules paneļi mazās jaudas dēļ nav piemēroti vasarnīcas vai privātmājas nodrošināšanai ar elektrību. Bet tie var kalpot kā barošanas avots radioaparātiem vai mazu elektroierīču uzlādēšanai.
Saistītie video
Elektrības iegūšanā ar alternatīvām metodēm in Nesen ir tendence uz aktīvu attīstību. Un tas notiek neskatoties uz to, ka šāda pieeja joprojām ir ļoti dārga, ja ir plānots iegādāties gatavu aprīkojumu. Nav jāgaida ātra ieguldījumu atdeve.
Tomēr daudzi dedzīgi māju un pat dzīvokļu īpašnieki arvien vairāk apsver šādas iespējas. Un daži no viņiem iet pašizveides ceļu nepieciešamo aprīkojumu, ja nu vienīgi kā sākuma eksperimentu. Tātad, piemēram, saules bateriju ar savām rokām var izveidot mājās, jo šodien jūs varat iegādāties visu, kas nepieciešams tā salikšanai. Turklāt ir vairāki veidi, kā salikt saules paneļus no dažādām sastāvdaļām.
Tiem, kuri vēlas mēģināt savākt šādu elektroenerģijas avotu pašu spēkiem, šī publikācija ir piešķirta no jauna.
Vispārīgi jēdzieni par elektroenerģijas iegūšanas principu no saules enerģijas
Cilvēkiem, kuri nolemj montēt saules bateriju, ir daudz jautājumu, un daudziem šis uzdevums šķiet nepaveicams tā dizaina šķietamās sarežģītības dēļ. Tomēr patiesībā tā montāžā nav īpašu grūtību. Un par to var pārliecināties, izpētot diagrammu un pārbaudot, kā darbu veic meistars, kurš izgatavojis ne vienu vien šādu ierīci.
Saules baterija ir fotoelektrisko pārveidotāju kolekcija, kas pārvērš saules enerģiju elektroenerģijā.
Atsevišķi fotoelementi ir savienoti vienā panelī un ir aizsargāti no abām pusēm ar materiāliem, kas izturīgi pret UV, mitrumu un citiem. atmosfēras parādības... Tas ir svarīgi, jo baterijas visbiežāk tiek darbinātas atklātā, neaizsargātā telpā - tas var būt ēkas jumts, balkona žogs vai izcirtums pie mājas.
Sistēmas vispārējais dizains elektroenerģijas iegūšanai no saules ir visa rinda ierīces un ierīces, kas savienotas vienā ķēdē:
- Pārveidotāju plāksnes ir pusvadītāju saules baterijas ar spēju radīt līdzstrāvu, ja tiek pakļauta gaismai. Plāksnes ir savstarpēji savienotas saskaņā ar noteiktu modeli ar īpašām kopnēm (plakanajiem vadītājiem), un tās tiek saliktas akumulatorā kopējā korpusā.
- No fotoelementiem samontēti akumulatoru paneļi ir savienoti ar vadības ierīci ar izvēlētiem strāvas un sprieguma parametriem, kas nepieciešami akumulatora uzlādēšanai.
- Uzlādējams akumulators vai pilns šādu uzlādējamu akumulatoru akumulators saglabā lādiņu.
- Speciāls invertors pārvērš līdzstrāvu maiņstrāvā ar spriegumu 220 V (ja nepieciešams).
Šāda ierīču sērija tiek izmantota ķēdē, ja ir plānots piegādāt atsevišķus pastāvīgus patēriņa punktus vai pat pilnībā darbināt visu māju no saules enerģijas. Dienas laikā akumulatorā uzkrāto enerģiju var izmantot mākoņainās dienās vai naktī. Tiek izmantotas arī vienkāršākas shēmas, kad saules paneļi darbojas tikai kā papildu barošanas avots un enerģijas uzkrāšana nav nepieciešama. Šajā gadījumā paneli var tieši savienot ar patērētāja ierīci. Tomēr šī opcija ir mazāk uzticama, jo barošanas avota stabilitāte būs pilnībā atkarīga no saules klātbūtnes šobrīd.
Saules paneļu izmantošana pilnīgai enerģijas piegādei mājā ir svarīga reģionos, kur dominē saulaino dienu skaits gada laikā. Valsts dienvidu reģioni ar to parasti ir "slaveni". Citos apstākļos tos visbiežāk izmanto kā papildu barošanas avotus.
Saules moduļi, no kuriem tiek montēts panelis, ir sadalīti trīs veidos:
— monokristālisks;
- polikristālisks;
- amorfs (plānas plēves).
Struktūras efektivitāte, kā arī tās kopējās izmaksas ir tieši atkarīgas no plākšņu konstrukcijas īpatnībām.
Saules baterijas monokristāliskā un polikristāliskā versija
Monokristālisks vafeles ir izgatavotas no silīcija monokristāliem, kas audzēti pēc Czochralski metodes. Tie atšķiras augstas kvalitātes un tiem ir laba (pēc fotoelementu standartiem) efektivitāte, kas vienāda ar aptuveni 20 ÷ 22%. Šī iemesla dēļ to izmaksas ir diezgan augstas.
Saules stari, kas krīt uz viena kristāla virsmas, veicina brīvo elektronu virziena kustību. Plāksnes abās pusēs ir savienotas ar kopnēm, kuras pēc tam tiek savienotas ar sistēmas vispārējo elektrisko ķēdi.
Šāda veida vafeļu augstā efektivitāte izskaidrojama ar to, ka saules stari vienmērīgi izkliedējas pa kristāla virsmu.
Polikristālisks saules baterijas ir izgatavotas no pusvadītāja ar polikristālisku struktūru. Tieši šāda veida baterijas tiek uzskatītas par optimālām saules enerģijas pārveidošanas sistēmas izveidei. Elementu un līdz ar to arī visu akumulatoru izmaksas ir zemākas, salīdzinot ar monokristāliskām ierīcēm. Tas ir saistīts ar fotoelementu ražošanas īpatnībām, jo to ražošanā tiek izmantoti fragmenti, kas palikuši no monokristāliem.
Ja salīdzinām šos divus produktu veidus, mēs varam atšķirt šādas atšķirības, kuras atklāj neatkarīgu uzņēmumu testēšana:
- Polikristāliskās plāksnes pēc izskata atšķiras no monokristāliem, jo tām ir neviendabīga virsmas krāsa ar mainīgiem tumšiem un gaišiem laukumiem.
- Darbības laikā visiem fotoelementiem pakāpeniski samazinās jauda. Tātad pēc gada darbības monokristāliem tas samazinās par 3%, bet polikristāliskiem elementiem - par 2%.
- Kopējais elektroenerģijas daudzums, ko saražo monokristālisks modulis, ir par aptuveni 30% lielāks nekā polikristālisko elementu ar tādu pašu laukumu.
- Polikristālu izmaksas ir par 10-15% zemākas nekā monokristāliskiem akumulatoriem.
Amorfie saules moduļi
Šāda veida šūnas ir blīva elastīga plēve, kas ievērojami vienkāršo bateriju uzstādīšanas procesu.
Mūsdienu tirgū ir trīs līdzīgu fotoelementu paaudzes:
- Pirmās paaudzes elementi ir viens krustojums. Viņiem ir zema efektivitāte - tikai 5% un salīdzinoši īss kalpošanas laiks - ne vairāk kā 10 gadi.
- Otrās paaudzes plēve ir arī viena krustojuma tipa, taču tās efektivitātes līmenis ir palielināts līdz 8%, kā arī palielināts kalpošanas laiks.
- Trešās paaudzes plānslāņa akumulatori ir līdz 12% efektīvi un tiem ir ilgs kalpošanas laiks, konkurējot ar kristāliskām versijām.
Neskatoties uz ne izcilajām īpašībām, populārākie ir otrās paaudzes viena savienojuma plānslāņa moduļi. Tie ir par pieņemamu cenu, un tiem ir pietiekami daudz jaudas, kas konkurē ar kristāliskām akumulatoru iespējām.
Saules elementu salīdzinājums
Ja salīdzinām kristāla un plēves akumulatorus, tad pēdējiem ir vairākas būtiskas priekšrocības, kuru dēļ tām bieži tiek dota priekšroka:
- Amorfās plēves elementi labāk reaģē uz temperatūras izmaiņām, jo īpaši uz temperatūras paaugstināšanos. Gada saulainajos mēnešos šāda veida akumulatori spēj saražot vairāk enerģijas nekā kristāliskie kolēģi – sildot, tie var zaudēt līdz pat 20% jaudas.
- Plēves baterijas turpina ražot enerģiju pat izkliedētā saules gaismā, atšķirībā no kristāliem, kas mākoņainā laikā enerģiju nerada. Vājā vai izkliedētā gaismā amorfā plēve spēj radīt līdz 20% no tās nominālās enerģijas. Ne pārāk daudz, bet labāk nekā nekas.
- Kristāliskie paneļi ir daudz dārgāki nekā plēves paneļi. Turklāt pēdējiem cena turpina kristies, jo aktīvi pieaug to ražošanas apjomi.
- Plēves saules baterijām ir mazāk defektu un ievainojamības... Fakts ir tāds, ka paneļa veidošanas laikā cietās plāksnes tiek pielodētas kopā, un plēve tiek uzstādīta konstrukcijas korpusā kopumā.
Ja jūs tos apkopojat un attēlojat tabulā, tad salīdzinošās īpašības plēves amorfās un cietās kristāliskās saules baterijas izskatīsies šādi:
| Parametri | Kristāliskie paneļi | Amorfās plānās plēves baterijas |
|---|---|---|
| Produkta efektivitāte | 9 ÷ 20% | 6 ÷ 12% |
| Viena fotoelementa izejas spriegums | Apmēram 0,5 V | Apmēram 1,7 V |
| Maksimālās jutības gaismas spektrs | Tuvāk sarkanai, tas ir, efektīvam darbam ir nepieciešama spoža saule. | Tuvāk ultravioletajai gaismai, tas ir, tie ir arī jutīgi pret apkārtējo gaismu. |
| Elastība | Trausliem un trausliem, tiem nepieciešama obligāta stingra pamatne un uzticama aizsardzība pret mehānisko spriegumu. | Elastīgs, viegli saliekt, nelocīt. |
| Uzticamība ekspluatācijā ekstremālos apstākļos | Viņiem ir nepieciešama stingra pamatne un uzticama aizsardzība pret mehānisko spriegumu. | Izturīgāki pret mehānisko spriegumu, lai gan tiem nepieciešama arī aizsardzība. |
| Izturība | Ar pienācīgu aizsardzību tie tiek izmantoti ilgu laiku, taču ar gadiem produktu efektivitāte pamazām samazinās. | Augstas kvalitātes izstrādājumi, kas izgatavoti atbilstoši tehnoloģijai, pirmajos 4 ÷ 5 darbības gados saulē izbalē par 4%. Lēti ķīniešu kolēģi var neizdoties 2–3 gadu laikā. |
| Svars | Smags. | Plaušas. |
Jātiek skaidrībā, kas tiek ražots un kombinētās iespējas saules baterijas, tas ir, kas sastāv no kristāliskiem un amorfiem elementiem. Tas ir, visas abu veidu priekšrocības tiek izmantotas maksimāli. Tomēr šādu produktu izmaksas ir diezgan augstas, tāpēc tie nav tik populāri kā iepriekš minētās baterijas.
Kas ietekmē saules paneļu efektivitāti?
Lai nebrīnītos, ka saules paneļi dažādos periodos darbojas ar atšķirīgu efektivitāti, ir jāizceļ faktori, kas ietekmē sistēmas efektivitāti. Turklāt tālāk minētie momenti iedarbojas uz visu veidu saules paneļiem, bet ar dažādu intensitāti.
- Temperatūrai paaugstinoties, jebkura paneļa fotoelementu veiktspēja samazinās.
- Ar daļēju aptumšošanu, piemēram, ja saule skar tikai daļu paneļa un noteikts skaits elementu paliek neapgaismoti, izejas spriegums samazinās neapgaismoto plākšņu zuduma dēļ.
- Paneļi, kas aprīkoti ar starojuma koncentrēšanas lēcām, mākoņainā laikā kļūst pilnīgi neefektīvi, jo pazūd gaismas plūsmas fokusēšanas efekts.
- Lai sasniegtu augstu saules baterijas efektivitāti, jums ir nepieciešams pareiza izvēle slodzes pretestība. Tāpēc paneļi nav savienoti tieši ar ierīcēm vai akumulatoru, bet gan caur sistēmu kontrolējošo kontrolleri, kas nodrošinās optimālu akumulatora darbības režīmu.
Saules paneļu trūkumi
Saules paneļiem ir vairāki trūkumi, kurus uzzinot, daudzi māju īpašnieki nekavējoties atsakās no domas par to iegādi un uzstādīšanu.
- Par iegūšanu pietiekami enerģijas, ir nepieciešams uzstādīt ļoti lielu skaitu diezgan liela izmēra akumulatoru. Skaidrs, ka to izvietošana prasīs lielas platības... To uzstādīšanai izmanto daudzi privātmāju īpašnieki saulainā puse jumtiem.
- Nedrīkst aizmirst, ka akumulators darbosies efektīvi tikai tad, ja tā priekšpuse periodiski tiks notīrīta no uzkrātajiem putekļiem, netīrumiem un izžuvušām lietus ūdens svītrām. Tas nozīmē, ka ir nepieciešams nodrošināt ērtu un vieglu piekļuvi virsmai.
- Saules paneļi nedarbojas efektīvi krēslas laikā un vispār nedarbojas naktī. Lai izmantotu enerģiju no tiem jebkurā diennakts laikā, ir nepieciešams pieslēgt vairākas baterijas, kuras par saules periods uzkrāt enerģiju.
- Lielam bateriju skaitam, ja sistēma tiek plānota kā galvenais enerģijas avots, var būt nepieciešama atsevišķa telpa.
- Saules enerģija tiek uzskatīta par videi draudzīgu, taču pašās fotoelementu plāksnēs ir tādas toksiskas vielas kā kadmijs, svins, arsēns, gallijs u.c. Sildot konstrukciju, šīs vielas var nonākt ne tikai vidē, bet arī iekļūt mājas telpās, ja baterijas ir uzstādītas uz mājas jumta vai balkona. Labākais risinājums būtu uzstādīt sistēmu prom no dzīvojamām ēkām.
- Uzstādot akumulatorus atklātā vietā, to darba lielākai efektivitātei sistēma bieži vien ir aprīkota ar speciālu fotoelementu, kas reaģē uz Saules stāvokli, un rotācijas mehānismu, kas tos pagriezīs līdzi saules kustībai. Paaugstinās efektivitāte, bet palielinās sistēmas sarežģītība un projektu īstenošanas izmaksas.
- Pagaidām nav jārunā par šādu sistēmu augsto efektivitāti. To efektivitāte labākajā gadījumā ir 20%, atlikušie 80% saules enerģijas, ko saņem virsma, tiek tērēti paša akumulatora sildīšanai, vidējā temperatūra kas var sasniegt 55 ÷ 60 grādus. Kā minēts iepriekš, kad fotoelementi tiek uzkarsēti, to efektivitāte samazinās.
- Lai novērstu akumulatoru pārkaršanu, tiek izmantota viena vai otra piespiedu dzesēšanas sistēma. Piemēram, dzesēšanas šķidruma pārvadīšanai ir uzstādīti ventilatori vai sūkņi. Skaidrs, ka šādām ierīcēm nepieciešama arī elektrība, kā arī periodiska apkope. Turklāt tie var ievērojami samazināt visas struktūras uzticamību. Nu, akumulatoru efektīvas pasīvās dzesēšanas problēma vēl nav atrisināta.
Kā mājās salikt saules paneli?
Ja, izpētot iepriekš sniegto informāciju, vēlme sākt izgatavot saules bateriju nepazūd, varat eksperimentēt, izveidojot un pārbaudot savu darinājumu. Tālāk tiks detalizēti apskatīta paneļa montāža no monokristāliskām plāksnēm.
Parādītajā piemērā mājas meistars saliek 750 × 960 mm paneli, kas sastāv no 36 mm stingrām monokristāliskām plāksnēm. Plāksnes ir uzstādītas četrās rindās ar 9 fotoelementiem katrā. Starp fotoelementiem tiek saglabāta aptuveni 10 ÷ 12 milimetru atstarpe.
| Ilustrācija | Īss veikto operāciju apraksts |
|---|---|
 | Darbam jums, pirmkārt, būs nepieciešamas pašas plāksnes. Vednis iesaka tos iegādāties ar rezervi, jo tiem var būt dažādi izejas sprieguma parametri, un no tiem jums būs jāizvēlas 36 gabali, kuru rādītāji ir vistuvāk viens otram. Kopnes stienis ir alvota vara sloksne, tas ir, jau pārklāta ar skārdu, kas atvieglo lodēšanu. Jums būs nepieciešami apmēram 10 metri šauras riepas, kuras platums ir 1,6 mm un 2 metri plata, 5 mm plata. Priekš elektriskie darbi jums ir jāsagatavo parasts 40 W lodāmurs. lodēšanas kušņi ir spirtā izšķīdināts kolofonija, spirts virsmu attaukošanai lodēšanai un to sekojošai attīrīšanai no kušņu atlikumiem, vates spilventiņiem un kociņiem. Šajā gadījumā visa moduļa montāžai par pamatu tiek izmantots akrila stikls ar biezumu 5 mm. Sekojošajai fotoelementu blīvēšanai meistars nolēma izmantot izturīgu bezkrāsainu caurspīdīgu polivinilhlorīda ORACAL®751 plēvi, ko bieži izmanto reklāmu fiksēšanai uz transportlīdzekļiem. |
 | Daži vārdi par to, kāpēc izvēlētais riepas platums ir tieši 1,6 mm. Metālam ir tendence karsējot izplesties un attiecīgi atdziestot sarukt. Saules akumulatorā šis process notiks pastāvīgi, tas ir, dienas laikā lodētās riepas palielināsies, bet naktī, gluži pretēji, kas dizainam nav īpaši noderīgi. Pēc pieredzes meistars pārbaudīja lenti ar platumu 2 mm un tomēr izvēlējās 1,6 mm platumu. Vadības īpašību ziņā šīs riepas īpaši neatšķiras viena no otras, un šaurākās joprojām ir mazāk pakļautas lineārai deformācijai. |
 | Sagatavojot visu nepieciešamo, vispirms ir lietderīgi šķirot šķīvjus. Kā minēts iepriekš, neskatoties uz to, ka šis ir viens modelis, praksē tiem bieži var būt dažādi rādītāji. Un, lai akumulators darbotos harmoniski, ģenerētā sprieguma vērtībām jābūt pēc iespējas tuvākām viena otrai. Piemēram, šajā gadījumā pārbaudes laikā tika konstatēts, ka fotoelementi iekļūst vienādos apstākļos(pie mākslīgais apgaismojums) var radīt no 0,19 līdz 0,35 voltiem. Labāk, ja tajā pašā panelī ir elementi, kuru vērtības ir vistuvākās, piemēram, no 0,30 līdz 0,33 voltiem. Ja kompleksā uzstādīs vienu vai divus elementus, kas būtiski atšķiras pēc izejas sprieguma, tad tie radīs nevienam nevajadzīgu pretestību, pārkarsīs. Tādējādi plāksnes, kas skaidri izkrīt no kopējās masas, tiek noraidītas. |
 | Uzstādot plāksnes, starp tām tiks atstāta 10 ÷ 12 mm atstarpe. Tas ir nepieciešams, lai plēve, kas fiksē elementus uz akrila stikla, noturētu tos no visām pusēm. |
 | Pēc tam uz galda jānoliek divas plāksnes 10 mm attālumā un no tām jāizmēra, cik ilgi jāgriež šaurās riepas. Kā redzams stiprinājuma plākšņu ārējā pusē, ir paredzētas divas metāla kolektora sloksnes, un tās aizmugurē stiprinājuma vietas norādītas ar punktiem, logiem. |
 | Plāksnes priekšpusē ir jāatkāpjas apmēram 3 mm no tās augšējās malas. |
 | Otrā paneļa aizmugurē autobusam arī nevajadzētu sasniegt apakšējo malu par tiem pašiem 2 ÷ 3 mm. |
 | Pēc viena savienojošā stieņa garuma noteikšanas gar to mēra atlikušos savienojošos elementus. Uz katrām divām plāksnēm ir nepieciešami divi riepas gabali, tas ir, kopā ir nepieciešami 72 gabali. Sagriežot, riepas izskatās kā parādīts fotoattēlā. Nemaz nav nepieciešams novākt visus segmentus uzreiz - tos var nogriezt darba gaitā. Tomēr, ja tie tomēr ir sagatavoti uzreiz, tad ieteicams tos savākt un nostiprināt ar elastīgo joslu. Tādā veidā tie nepazudīs un netraucēs uz galda. |
 | Pirmkārt, kopnes tiek pielodētas pie visu plākšņu priekšpuses. Bet pirms lodēšanas uzsākšanas ir jāsagatavo metāla kolektora sloksnes uz plāksnēm, attaukojot ar spirtu. Šim darbam ir ērti izmantot vates tamponus - tos iemērc spirtā un laiž pāri sloksnei. Šis process ir būtisks, lai uzlabotu lodēšanas kvalitāti. |
 | Nākamais sagatavošanās posms tiek uzklāts uz kolofonija sloksnēm, kas notīrītas ar spirtu. Labāk, ja to ielej elastīgā traukā marķiera (līmes kociņa) veidā ar mīkstu galu. Tas atvieglos darbu, nepieciešamības gadījumā izspiežot un sadalot nepieciešamo kompozīcijas daudzumu. |
 | Nākamais solis ir riepu lodēšana pie plākšņu ārpuses. Riepu novieto uz metāla kontaktsloksnes un izlīdzina. Turklāt, turot lielāko daļu riepas, viegli piespiežot to pie sloksnes, piestipriniet tās augšējo pusi ar lodāmuru 20 ÷ 30 mm garumā. Šajā gadījumā netiek izmantota papildu lodēšana - pilnīgi pietiek ar alvas slāni uz pašas autobusa. Tagad tas ir nostiprināts un nevarēs kustēties, tāpēc tā atlikušo garo malu būs diezgan viegli piestiprināt pie virsmas. |
 | Šim nolūkam plāksne ir jāpagriež pret sevi ar pretējo pusi, lai riepas garā daļa būtu pie rokas. Turot riepu un nedaudz to pavelkot, uzmanīgi pavelciet to pa to ar lodāmuru, pārliecinoties, ka tā neslīd uz sāniem. Alvota lente ir labi pielodēta uz pareizi sagatavotas virsmas - pietiek vienreiz bez steigas palaist tai pa labi sakarsētu lodāmuru. Ja uz lentes paliek urbumi, tās nekavējoties jāizlīdzina, jo šī plākšņu puse ir jāpiespiež pret akrila stiklu. |
 | Pēc abu lentu pielodēšanas pie plāksnes tās jānoslauka ar spirtu, izmantojot vates tamponu vai disku. Visas atlikušās plūsmas ir jānoņem no virsmas. |
 | Tādā pašā veidā visas 36 plāksnes jeb tikai 9 fotoelementi tiek secīgi sagatavoti, lai saliktu vienu no četrām saules paneļa sloksnēm. Šeit katrs meistars rīkojas tā, kā viņam ir ērtāk. |
 | Tālāk mēs apsvērsim sagatavoto fotoelementu montāžu vienā sloksnē. Pārējās trīs saules paneļa sloksnes ir savienotas tādā pašā veidā. |
 | Pirmkārt, tiek ņemta plāksne, kas sloksnē būs pirmā. Tas ir novietots ar seju uz leju uz galda ar pielodētajām kopnēm. Pēc tam lodēšanai paredzētās sloksnes, kas izceltas plāksnes aizmugurē ar kontaktlogiem, tiek apstrādātas ar spirtu un pēc tam ar plūsmu. Tālāk, atkāpjoties no malas apmēram 3 mm pa līniju, kas iet caur logiem, tiek uzlikts riepas gabals un tāpat kā no ārpuses tas tiek pielodēts pie virsmas. Autobusu brīvajiem galiem jāatrodas pretējā virzienā salīdzinājumā ar tiem, kas pielodēti uz priekšējās virsmas - tie būs nepieciešami, pārslēdzot visu elementu rindu kopējā akumulatorā ar platiem autobusiem. |
 | Tagad jums ir jāsavieno rindas pirmā un otrā plāksne. Šim nolūkam kopņu gali, kas pielodēti pie pirmās plāksnes priekšpuses, ir jāizved uz otrās plāksnes aizmuguri. Šajā gadījumā plāksnes tiek novietotas paralēli viena otrai noteiktā attālumā (10 mm). Ērtības labad varat iepriekš atzīmēt uz darbvirsmas, tas ir, izveidot sava veida veidni plākšņu relatīvajam novietojumam. |
 | Kontaktu lodēšanas vietas tiek apstrādātas ar spirtu, un pēc tam tiem tiek uzklāta plūsma. |
 | Kopnes tagad var pielodēt. Lai to izdarītu, tos arī rūpīgi, bez steigas veic ar apsildāmu lodāmuru. Pēc abu riepu lodēšanas pabeigšanas tās arī jānoslauka ar spirtu, lai noņemtu atlikušo plūsmu. |
 | Tālāk tādā pašā veidā tiek mainīta trešā un visas nākamās rindas plāksnes. Rezultātā jāiegūst četras 9 fotoelementu sloksnes, kas savienotas, kā parādīts attēlos. |
 | Gatavās, metinātās fotoelementu rindas pārmaiņus tiek sakrautas uz iepriekš sagatavota vajadzīgā izmēra akrila stikla. No elementu malām līdz stikla malai ir jāsaglabā 50 ÷ 60 mm attālums. Uz stikla rindas uz laiku tiek fiksētas ar īsām caurspīdīgas lentes sloksnēm. |
 | Līdzstrāvas barošanas avotu secīgas pārslēgšanas "zelta likums": iepriekšējā elementa pluss ir savienots ar nākamā mīnusu - un tā tālāk. Ierindā šis noteikums tiek ievērots. Tagad ir ļoti svarīgi to netraucēt, ieliekot rindas akumulatorā. Tātad pirmās un trešās rindas riepu segmentus, kas izvirzīti pa kreisi, vajadzētu pielodēt paneļa ārpusē, kas šajā gadījumā ir pagriezta uz akrila virsmu. Otrajā un ceturtajā rindā riepu galiem vajadzētu izvirzīties uz āru, piestiprinātiem plākšņu aizmugurējās gaismas pusē. Ja pieļaujat kļūdu, seriālais savienojums tiks pārtraukts un akumulators nedarbosies. |
 | Tā rezultātā uzliktā paneļa struktūrai vajadzētu izskatīties šādi. Kad visas rindas ir piestiprinātas pie stikla ar lenti, tās jāapvieno vienā sistēmā. |
 | Elektriskais savienojums tiek veikts saskaņā ar parādīto shēmu. Rezultātā augšpusē būs "pluss", bet apakšā - "mīnuss". |
 | Kā savienojošie elementi tiek izmantotas platas riepas - tas ir labi parādīts iepriekš redzamajā diagrammā. Tievu riepu izvirzītie gali ir pielodēti pie tiem. Pārpalikumu pēc lodēšanas vajadzētu nokost ar knaiblēm. |
 | Šis fotoattēls labi parāda galējais punkts autobusu pārslēgšana. Pēc darba pabeigšanas ir jāpārbauda paneļa darbība, izmantojot testeri, pārslēdzot to uz voltmetru un iestatot zondes uz plus un mīnusu. |
 | Paneli vispirms var pārbaudīt uz darbvirsmas - lielu indikatoru nebūs, bet saliktais panelis demonstrēs, ka ir "dzīvajā". Un tad jūs varat pārbaudīt, pakļaujot akumulatoru saulei. |
 | Vairāku testeru zondes ir piestiprinātas pie ārkārtīgi pozitīvajām un negatīvajām riepām. |
 | Pat mākoņainā laikā tukšgaitā akumulators saražo 19,4 voltus - tas norāda, ka paneļi ir pareizi pievienoti. |
 | Pārbaudes laikā saules nebija, un strāva ir maza, tikai aptuveni 0,5 ampēri. Bet pat mākoņainā laikā akumulators ģenerē apmēram 10 vatus enerģijas. |
 | Tajā pašā laikā ieteicams pārbaudīt, vai plāksnes nav pārkarsušas - to ir viegli aptaustīt ar plaukstas aizmuguri. Ja atsevišķas plāksnes nepārprotami pārkarst uz vispārējā fona, tad ieteicams tās nekavējoties nomainīt - līdz šim to nav grūti izdarīt. |
 | Ja akumulators darbojas pareizi, tad beidzot var aiztaisīt - sarullēt plēvē. Šīs plēves kalpošanas laiks ir septiņi gadi, taču, kā liecina prakse, tā funkcionē nevainojami un ilgāk. Plēvei ir adhezīvs slānis, kas pārklāts ar aizsargājošu pamatni, kas tiek noņemts, kad pārklājums tiek pielīmēts pie fotoelementiem un akrila stikla. |
 | Pirmā lieta, kas jādara, ir uzklāt plēvi virs konstrukcijas un izlīdzināt malu, no kuras tā sāks pielipt. Visa audekla līmēšanas kvalitāte ir atkarīga no tā, cik mala ir izlīdzināta. Ir jāpanāk pilnīgs blīvējums bez krokām un tukšumiem, jo plēve ir paredzēta, lai droši aizsargātu fotoelementus no jebkādām ārējām ietekmēm. |
 | Tālāk ir nepieciešams rūpīgi atdalīt aizsargslāni no plēves gar visu malu, apmēram par 40 mm, nekavējoties nostiprinot to uz stikla. |
 | Šī darbība tiek veikta ļoti uzmanīgi, līmējot plēvi izlīdzina un izlīdzina. Te gan jāatceras, ka noteiktas plēves posma nolobīšana un izlīdzināšana vairs nedarbosies, tādēļ darbus nepieciešams veikt kvalitatīvi nekavējoties. Plēve nedrīkst būt izstiepta, bet tajā pašā laikā tai nevajadzētu būt saburzītai. |
 | Aizsardzības pamatne ir nolocīta un līmēšanas laikā pakāpeniski nolobās. Atbrīvojot 20 ÷ 30 mm plēves, tā tiek izlīdzināta līdz fotoelementiem un spraugām starp tām, tas ir, uz akrila stikla. |
 | Akumulatora ievilkšanas process plēvē ir ilgs un rūpīgs, tāpēc jums ir jābūt pacietīgam un jādara lēnām. Ja plēve joprojām ir iestrēgusi vai aizgājusi uz sāniem, to nedrīkst nolobīt, jo tiks sabojāti fotoelementi. Šajā gadījumā ir nepieciešams izgriezt un uzlīmēt papildu fragmentu virs jau fiksētās plēves. Galvenais ir pārklāt visu akumulatora virsmu. Šajā ilustrācijā parādīta plēvē sarullēta paneļa mala. Ir skaidri redzams, ka ideāls gludums nav nepieciešams, galvenais ir plēves cieši piegulšana pa visu laukumu. |
 | Kad folija ir pielīmēta, gatavo paneli var pārbaudīt. Lai to izdarītu, akumulators ir jāizņem saulē un atkal jāpieslēdz testeris. |
 | Kā redzat, akumulators pie izejām nodrošina gandrīz 20 voltus. Pēc tam tiek pārbaudīta īssavienojuma strāva - tā bija 3,94 ampēri. Un tas jau ir ne vairāk, ne mazāk - gandrīz 80 vati. |
 | Lai pārbaudītu zem slodzes, akumulatoram caur ampērmetru tika pievienota 24 V spuldze. Rezultāts fotoattēlā ir tāds, ka tas deg, lai gan ne ar pilnu intensitāti, bet diezgan spilgti. |
Daudzi amatnieki papildus stiklam un plēvei izmanto arī akumulatora ierāmēšanu, ietērpjot to stingrā rāmī. Tas piešķir konstrukcijai nepieciešamo izturību un palielina tās uzticamību.
Ja plānojat savākt un izmantot vairākus saules paneļus, tad tos savieno vai nu virknē – lai palielinātu izejas spriegumu, vai paralēli – tādā veidā var panākt lielāku strāvu un kopējo jaudu.
Paneļu komplekss caur kontrolieri ir savienots ar akumulatoru - enerģijas uzkrāšanu, un no tā notiek sadale uz patēriņa punktiem, tieši vai caur invertoru.
* * * * * * *
Tātad, kā redzams no sniegtās informācijas, akumulatoru var salikt ar rokām. Būs nepieciešamas zināmas zināšanas elektrotehnikā un instalācijā, neatlaidība un vērība.
Cita lieta, ka pirms tam ļoti rūpīgi jāizsver akumulatora sagaidāmais efekts un komponentu un visa sistēmai nepieciešamā aprīkojuma izmaksas. Cik izdevīga būs sistēma, īpaši ņemot vērā vietējos klimatiskos apstākļus? Vai viņas radītais vienkārši nepārvērtīsies par "rotaļlietu" aktīvam pusmūža vīrietim?
Iespējams, daži jautājumi par to tiks noņemti, izmantojot tālāk redzamo videoklipu:
Video: Galvenās kļūdas, ko pieļauj iesācēji, plānojot mājas saules elektrostaciju izveidi
Saule ir neizsmeļams enerģijas avots. Cilvēki jau sen ir iemācījušies to efektīvi izmantot. Mēs neiedziļināsimies procesa fizikā, bet skatīsimies, kā šo bezmaksas enerģijas resursu var izmantot. Pašdarināts saules panelis mums to palīdzēs.
Darbības princips
Kas ir saules baterija? Šis ir īpašs modulis, kas sastāv no milzīga skaita elementārāko fotodiožu. Šie pusvadītāju elementi tika audzēti, izmantojot īpašas tehnoloģijas, rūpnīcā uz silīcija plāksnēm.
Diemžēl šādas ierīces nebūt nav lētas. Lielākā daļa cilvēku tos nevar iegūt, taču ir daudz veidu, kā šim gadījumam izgatavot savus saules paneļus. Un šis akumulators spēs konkurēt ar komerciāliem paraugiem. Turklāt tā cena nemaz nebūs salīdzināma ar veikalu piedāvāto.
Akumulatora izgatavošana no silīcija plāksnēm
Komplektā ietilpst 36 silīcija vafeles. Tie tiek piedāvāti izmēros 8 * 15 centimetri. Kopējie jaudas indikatori būs aptuveni 76 vati. Jums būs nepieciešami arī vadi, lai savienotu elementus kopā, un diode, kas pildīs bloķēšanas funkciju.
Viena silīcija plāksne nodrošina 2,1 W un 0,53 V strāvu līdz 4 A. Nepieciešams tikai vafeles savienot virknē. Tikai šādā veidā mūsu enerģijas avots spēs nodrošināt 76 vatus. Priekšpusē ir divas sliedes. Tas ir "mīnuss", un "plus" atrodas aizmugurē. Katrs no paneļiem ir jānovieto ar atstarpi. Četrās rindās jābūt deviņām plāksnēm. Šajā gadījumā otrā un ceturtā rinda ir jāpagriež pretēji pirmajai. Tas ir nepieciešams, lai viss būtu ērti savienots vienā ķēdē. Noteikti ņemiet vērā diode. Tas neļauj akumulatoram izlādēties naktī vai mākoņainā dienā. Diodes "mīnusam" jābūt savienotam ar akumulatora "plusu". Lai uzlādētu akumulatoru, jums būs nepieciešams īpašs kontrolieris. Ar invertora palīdzību jūs varat iegūt parasto sadzīves spriegumu 220 V.
DIY saules paneļu montāža
Mazākais gaismas laušanas koeficients ir atrodams organiskā stiklā. Tas tiks izmantots kā ķermenis. Ar to pietiek lēts materiāls... Un, ja vajag vēl lētāk, tad var iegādāties organisko stiklu. Sliktākajā gadījumā var izmantot polikarbonātu. Bet tas nav īpaši piemērots šim gadījumam pēc tā īpašībām. Veikalos var atrast īpašu pārklājumu polikarbonātu, kas ir aizsargāts no kondensāta. Tas arī nodrošina akumulatora augstu siltuma aizsardzības līmeni. Bet tas nav visi elementi, kas veidos saules paneli. Ar savām rokām ir viegli uzņemt stiklu ar labu caurspīdīgumu, šī ir viena no galvenajām dizaina sastāvdaļām. Starp citu, derēs pat parasts stikls.
Rāmju izgatavošana
Uzstādot, silīcija kristāli jānostiprina nelielā attālumā. Galu galā ir jāņem vērā dažādas atmosfēras ietekmes, kas var ietekmēt bāzes izmaiņas. Tādējādi ir vēlams, lai attālums būtu aptuveni 5 mm. Rezultātā gatavās konstrukcijas izmērs būs aptuveni 835 * 690 mm.
Saules panelis tiek izgatavots ar rokām, izmantojot alumīnija profilu. Tam ir maksimāla līdzība ar zīmolu produktiem. Tajā pašā laikā paštaisīts akumulators ir hermētiskāks un izturīgāks.
Montāžai nepieciešams alumīnija stūris. No tā tiek izgatavota sagatave nākotnes rāmim. Izmēri - 835 * 690 mm. Lai profilus sastiprinātu kopā, nepieciešams iepriekš izveidot tehnoloģiskās bedrītes.
Profila iekšpuse jāpārklāj ar hermētiķi uz silikona bāzes. Tas jāpieliek ļoti uzmanīgi, lai visas vietas tiktu garām. Saules paneļa efektivitāte un uzticamība ir atkarīga no tā, cik labi tas tiks izmantots.
Tagad ar savām rokām rāmī no profila jāievieto loksne no iepriekš izvēlēta caurspīdīga materiāla. Tas varētu būt kaut kas cits. Svarīgs punkts: silikona slānim ir jāizžūst. Tas ir jāņem vērā, pretējā gadījumā uz silīcija šūnām parādīsies plēve.
Nākamajā posmā caurspīdīgais materiāls ir labi jāsaspiež un jānostiprina. Lai stiprinājums būtu pēc iespējas uzticamāks, jums vajadzētu izmantot aparatūru. Labosim stiklu pa perimetru un no četriem stūriem. Tagad saules panelis, ko dari pats, ir gandrīz gatavs. Atliek tikai savienot silīcija elementus savā starpā.
Lodēšanas kristāli
Tagad jums ir nepieciešams pēc iespējas glītāk novietot vadītāju uz silīcija plāksnes. Tālāk mēs uzklājam plūsmu un lodēšanu. Lai atvieglotu darbu, jūs varat ar kaut ko salabot vadītāju vienā pusē.
Šajā pozīcijā uzmanīgi pielodējiet vadītāju pie kontakta paliktņa. Nespiediet uz kristāla ar lodāmuru. Tas ir ļoti trausls, to var salauzt.
Pēdējās montāžas darbības
Ja saules paneļu izgatavošana ar savām rokām jums ir pirmā reize, tad labāk ir izmantot īpašu marķēšanas substrātu. Tas palīdzēs nepieciešamos elementus sakārtot pēc iespējas vienmērīgāk vajadzīgajā attālumā. Lai pareizi nogrieztu vajadzīgā garuma vadus, kas savieno atsevišķos elementus, jāņem vērā, ka vads ir jāpielodē pie kontakta paliktņa. Tas tiek veikts nedaudz aiz kristāla malas. Ja veicat provizoriskus aprēķinus, izrādās, ka katram vadam jābūt 155 mm.
Kad jūs to visu saliekat vienā konstrukcijā, labāk ir ņemt saplākšņa vai organiskā stikla loksni. Ērtības labad labāk ir iepriekš sakārtot kristālus horizontāli un salabot. Tas ir viegli izdarāms ar flīžu krustiem.
Kad visi elementi ir savienoti viens ar otru, pielīmējiet abpusēju celtniecības lenti katram kristālam aizmugurē. Jums vienkārši nepieciešams nedaudz nospiest aizmugurējo paneli, un visi kristāli tiks viegli pārvietoti uz pamatni.
Šāda veida stiprinājumi nav nekādā veidā papildus aizzīmogoti. Kristāli var izplesties augstā temperatūrā, bet tas ir labi. Jāaizplombē tikai atsevišķas daļas.
Tagad ar palīdzību nepieciešams salabot visas riepas un pašu stiklu. Pirms akumulatora līmēšanas un pilnīgas salikšanas vēlams to pārbaudīt.
Blīvējums
Ja jums ir parasts silikona hermētiķis, jums nav nepieciešams pilnībā piepildīt kristālus ar to. Tas novērš bojājumu risku. Lai aizpildītu šo struktūru, jums nav nepieciešams silikons, bet gan epoksīda sveķi.
Tas ir tik vienkārši un neierobežoti, ka jūs varat iegūt elektrisko enerģiju gandrīz par neko. Tagad apskatīsim, kā vēl jūs varat izgatavot saules paneļus ar savām rokām.
Eksperimentāls akumulators
Efektīvām saules enerģijas pārveidošanas sistēmām ir vajadzīgas milzīgas rūpnīcas, īpaša piesardzība un daudz naudas.
Mēģināsim kaut ko izgatavot paši. Visu, kas jums nepieciešams eksperimentēšanai, var viegli iegādāties datortehnikas veikalā vai atrast savā virtuvē.
Izdariet pats saules panelis no folijas
Montāžai nepieciešama vara folija. To var viegli atrast garāžā vai, ārkārtējos gadījumos, var viegli iegādāties jebkurā datortehnikas veikalā. Akumulatora salikšanai nepieciešami 45 kvadrātcentimetri folijas. Jums vajadzētu arī iegādāties divus krokodilus un nelielu multimetru.
Lai iegūtu funkcionējošu saules bateriju, vēlams, lai būtu elektriskā plīts. Jums ir nepieciešama vismaz 1100 vatu jauda. Tam vajadzētu spīdēt spilgti sarkanā krāsā. Sagatavojiet arī parasto plastmasas pudeli bez kakla un pāris ēdamkarotes sāls. Noņemiet no garāžas urbi ar abrazīvu stiprinājumu un metāla loksni.
Darba sākšana
Pirmā lieta, kas jādara, ir nogriezt vara folijas gabalu, lai tas pilnībā ietilptu sildvirsmā. Vajadzēs nomazgāt rokas, lai varš nepaliktu taukaini traipi no pirkstiem. Vēlams arī vara mazgāt. Izmantojiet smirģeli, lai noņemtu pārklājumu no vara loksnes.
vara folija
Pēc tam uzlieciet nolobīto loksni uz flīzes un ieslēdziet to maksimāli. Kad flīze sāks sasilt, varēsiet novērot skaistu oranžu plankumu parādīšanos uz vara loksnes. Pēc tam krāsa mainīsies uz melnu. Varu nepieciešams turēt apmēram pusstundu uz karstas plīts. Tas ir ļoti svarīgs punkts. Tātad bieza oksīda kārta viegli nolobās, un plāns pielips. Pēc pusstundas noņemiet varu no plīts un ļaujiet tai atdzist. Jūs varat skatīties, kā gabali nokrīt no folijas.
Kad viss atdziest, oksīda plēve pazudīs. Lielāko daļu melnā oksīda var viegli notīrīt ar ūdeni. Ja kaut kas nesabojājas, pat nemēģiniet. Galvenais ir nedeformēt foliju. Deformācijas rezultātā var tikt bojāts plāns oksīda slānis, tas ir ļoti nepieciešams eksperimentam. Ja tā nav, paštaisīts saules panelis nedarbosies.
Montāža
Izgrieziet otro folijas gabalu tādā pašā izmērā kā pirmais. Tālāk ir ļoti rūpīgi jāsaliek abas daļas, lai tās iekļūtu plastmasas pudelē, bet nepieskartos viena otrai.
Pēc tam āķi krokodilus pie šķīvjiem. Vads no "nevārītās" folijas - uz "plus", vads no "ceptās" - uz "mīnusu". Tagad ņemam sāli un karsts ūdens... Samaisiet sāli, līdz tas ir pilnībā izšķīdis. Ielejiet šķīdumu savā pudelē. Un tagad jūs varat novērot darba augļus. Šo paštaisīto saules paneli, kas izgatavots ar rokām, var vēl nedaudz uzlabot.
Citi saules enerģijas izmantošanas veidi
Saules enerģija netiek izmantota pēc iespējas ātrāk. Kosmosā tas darbina slaveno Marsa roveru uz Marsa no Saules. Un Amerikas Savienotajās Valstīs Google datu centri darbojas no Saules. Tajās mūsu valsts vietās, kur nav elektrības, cilvēki var skatīties ziņas televīzijā. Tas viss ir pateicoties Saulei.
Un šī enerģija ļauj arī sildīt mājas. Gaisa-saules panelis ar savām rokām ir ļoti vienkārši izgatavots no alus bundžām. Viņi uzkrāj siltumu un izdala to dzīvojamā telpā. Tas ir efektīvs, bezmaksas un par pieņemamu cenu.
Ilgu laiku lielākā daļa saules bateriju bija vai nu apjomīgi satelītu un kosmosa staciju paneļi, vai mazjaudas saules baterijas kabatas kalkulatoros. Tas bija saistīts ar pirmo monokristāliskā silīcija fotoelementu primitivitāti: tiem bija ne tikai zema efektivitāte (teorētiski ne vairāk kā 25%, praksē - aptuveni 7%), bet arī ievērojami zaudēja efektivitāti, mainoties gaismas krišanas leņķim. no 90˚. Ņemot vērā, ka Eiropā mākoņainā laikā īpatnējā jauda saules radiācija var nokrist zem 100 W / m 2, bija nepieciešami pārāk lieli saules paneļu laukumi, lai iegūtu ievērojamu jaudu. Tāpēc pirmās saules elektrostacijas tika būvētas tikai maksimālās gaismas plūsmas un skaidra laika apstākļos, tas ir, tuksnešos pie ekvatora.
Nozīmīgs izrāviens saules bateriju izveidē ir atgriezis interesi par saules enerģiju: piemēram, lētākās un pieejamākās polikristāliskā silīcija šūnas, lai arī tām ir zemāka efektivitāte nekā monokristāliskajām, tās ir mazāk jutīgas pret darbības apstākļiem. Saules panelis, kura pamatā ir polikristāliskās plāksnes, dos pietiekami daudz stabils spriegums daļēji mākoņainā laikā... Mūsdienīgāku fotoelementu, kuru pamatā ir gallija arsenīds, efektivitāte ir līdz 40%, taču tie ir pārāk dārgi, lai izgatavotu saules bateriju ar savām rokām.
Video stāsta par saules baterijas uzbūves ideju un tās realizāciju.
Vai man tas jādara?
Daudzos gadījumos saules panelis būs ļoti noderīgi: piemēram, privātmājas vai vasarnīcas īpašnieks, kas atrodas tālu no elektrotīkla, varēs uzturēt tālruni uzlādētu pat no kompakta paneļa, pieslēgt mazjaudas patērētājus, piemēram, automašīnu ledusskapjus.Šim nolūkam tiek ražoti un pārdoti gatavie kompaktie paneļi, kas izgatavoti ātrās velmēšanas mezglu veidā, kuru pamatā ir sintētisks audums. V vidējā josla Krievijā šāds panelis ar izmēru aptuveni 30x40 cm varēs nodrošināt jaudu 5 W robežās pie 12 V sprieguma.
Lielāks akumulators var nodrošināt līdz 100 W elektriskā jauda... Šķiet, ka tas nav tik daudz, taču ir vērts atcerēties mazo darbības principu: tajos visa slodze tiek darbināta caur impulsu pārveidotāju no akumulatoru akumulatora, kas tiek uzlādēts no mazjaudas vēja turbīnas. . Tādējādi kļūst iespējams izmantot jaudīgākus patērētājus.
Līdzīga principa izmantošana mājas saules elektrostacijas būvniecībā padara to izdevīgāku salīdzinājumā ar vēja turbīnu: vasarā lielāko dienas daļu spīd saule, nevis periodisks un bieži vien bezvējš. Šī iemesla dēļ akumulatorus dienas laikā varēs uzlādēt daudz ātrāk, un pašu saules bateriju paneli ir daudz vieglāk uzstādīt, nekā nepieciešams augsts masts.
Ir arī lietderīgi izmantot saules bateriju tikai kā avārijas enerģijas avotu. Piemēram, ja privātmājā ir uzstādīts gāzes apkures katls ar cirkulācijas sūkņi, kad strāvas padeve tiek pārtraukta, ar impulsu pārveidotāja (invertoru) palīdzību ir iespējams tos darbināt no akumulatoriem, kas tiek uzturēti uzlādēti no saules baterijas, nodrošinot apkures sistēmas darbību.
TV sižets par šo tēmu