Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Alternativni viri energije, ki omogočajo zagotavljanje življenjskega prostora s toploto in elektriko v zahtevanem obsegu - drago »zadovoljstvo«, ki zahteva znatne finančne stroške za nakup, montažo in montažo.

Naredite sončni generator z lastnimi rokami veliko cenejši in precej sposoben številnih domačih obrtnikov. Upoštevajte razpoložljiva navodila, ki opisujejo vse nianse proizvodnega procesa.

Kako deluje generator sončne energije?

Solarni generator je kompleks fotoelektričnih polprevodniških elementov, ki neposredno pretvarjajo sončno energijo v električno energijo.

Kvanti svetlobe, ki jo proizvedejo žarki, ko zadenejo fotografsko ploščo, udarijo elektron iz zadnje atomske orbite delovnega elementa. Ta učinek ustvarja množico prostih elektronov, ki tvorijo neprekinjen tok električnega toka.

Ni nujno, da sestavite solarni generator z lastnimi rokami, da takoj sestavite velik, obsežen kompleks. Lahko začnete z majhno enoto in po potrebi povečate glasnost

Silicij se uporablja kot aktivni material. Odlikuje ga visoka učinkovitost in koeficient fotoelektrične pretvorbe v normalnem načinu na ravni 20% in pod ugodnimi pogoji - do 25%.

Zaradi izrazite učinkovitosti silicijevih fotocelic generatorji na njihovi osnovi zagotavljajo visok donos z relativno majhnim volumnom. Velikost enote moči 1 meter na uro proizvede 125 vatov, kar velja za zelo impresiven rezultat

Na eni strani silicijeve rezine se uporablja tanek premaz pasivnih kemičnih elementov - bor ali fosfor. Na tej površini se zaradi intenzivne izpostavljenosti sončni svetlobi odvija aktivno sproščanje elektronov. Fosforna folija jih varno drži na enem mestu in ne dopušča raztrosa.

Kovinske »sledi« se nahajajo na sami delovni plošči. Na njih so zgrajeni prosti elektroni, ki ustvarjajo urejeno gibanje, to je električni tok.

Pomanjkljivosti plošč vključujejo le kompleksnost in stroške procesa čiščenja samega silicija, in da bi se izognili tem težavam, aktivno obvladujejo uporabo alternativ v obliki galija, kadmija, indija in različnih bakrovih spojin. Vendar zaenkrat ni resničnih konkurentov za silicijeve elemente.

Kaj morate delati?

Za izdelavo generatorja, sestavljenega iz niza sončnih celic, so potrebna orodja in materiali, kot so:

  • moduli za pretvorbo sončne svetlobe v energijo;
  • aluminijasti vogali;
  • lesene letvice;
  • Plošče iz iverne plošče;
  • pregleden element (steklo, pleksi steklo, pleksi steklo, polikarbonat) za zaščito silicijevih rezin;
  • vijaki in vijaki različnih velikosti;
  • gosta pena debeline 1, 5-2, 5 mm;
  • visoko kakovostna tesnilna masa;
  • diode, terminali in žice;
  • izvijač ali komplet izvijačev;
  • spajkalnik;
  • žaga za les in kovino (ali bolgarsko).

Količina potrebnih materialov bo neposredno odvisna od načrtovane velikosti generatorja. Obsežno delo bo povzročilo dodatne stroške, vendar bo v vsakem primeru stalo manj kot nakupni modul.

Zaščitna podlaga za silicijeve rezine je lahko iz stekla, pleksi stekla, polikarbonata ali pleksi stekla. Prvi trije materiali ustvarjajo minimalno izgubo pretvorjene energije, četrti pa prenaša žarke veliko slabše in bistveno zmanjšuje učinkovitost celotnega kompleksa.

Za končno testiranje sestavljene enote z ampermetrom. Omogoča vam, da določite dejansko učinkovitost namestitve in pomagate določiti dejanski donos.

Izbira tipa fotonapetostnega pretvornika

Ukrepi za ustvarjanje solarnega generatorja z lastnimi rokami se začnejo z izbiro vrste fotoelektričnega silicijevega pretvornika.

Te komponente so treh vrst:

  • amorfni;
  • monokristalin;
  • polikristalni.

Vsaka možnost ima svoje prednosti in slabosti, izbira v korist katerekoli izmed njih pa je narejena na podlagi zneska sredstev, dodeljenih za nakup vseh komponent sistema.

Značilnosti amorfnih vrst

Amorfni moduli ne sestojijo iz kristalnega silicija, temveč iz njegovih derivatov (silan ali silicij-vodik). Z vakuumskim nanašanjem se nanesejo s tanko plastjo na visoko kakovostno kovinsko folijo, steklo ali plastiko.

Končni izdelki imajo zbledel, zamegljen siv odtenek. Vidnih silicijevih kristalov na površini ni opaziti. Glavna prednost prilagodljivih sončnih kolektorjev je dostopna cena, vendar je njihova učinkovitost zelo majhna in se giblje od 6-10%.

Amorfne fotonapetostne celice na osnovi silicija imajo večjo fleksibilnost, kažejo visoko stopnjo optične absorpcije (20-krat večjo od monokristalnih ali polikristalnih analogov) in delujejo veliko bolj učinkovito v oblačnem vremenu.

Specifičnost polikristalnih tipov

Polikristalne sončne celice se proizvajajo s postopnim zelo počasnim ohlajanjem silicijeve taline. Nastali izdelki se odlikujejo z bogato modro barvo, imajo površino z jasno opredeljenim vzorcem, ki spominja na zmrznjen vzorec, in kažejo učinkovitost v območju 14-18%.

Območja znotraj materiala, ločena od splošne strukture z granularnimi mejami, ovirajo večjo učinkovitost in produktivnost.

Polikristalne fotonapetostne celice delujejo le 10 let, vendar se v tem času njihova učinkovitost ne zmanjšuje. Vendar pa je za montažo izdelkov v en sam kompleks nujno uporabiti trdno, trdno podlago, saj so listi precej toga in zahtevajo močno, zanesljivo podporo.

Značilnost monokratnih variant

Za enokristalne module je značilna gosta temna barva in so sestavljeni iz celih kristalov silicija. Njihova učinkovitost presega učinkovitost drugih elementov in je 18-22% (pod ugodnimi pogoji - do 25%).

Druga prednost je impresivna življenjska doba - po podatkih proizvajalcev že več kot 25 let. Vendar pa se z dolgoročno uporabo učinkovitost monokristalov zmanjša in po 10–12 letih fototiskanje že znaša največ 13–17%.

Monokristalni moduli so veliko dražji od drugih vrst opreme. Proizvajamo jih z žaganjem umetno gojenih silicijevih kristalov

Za ustvarjanje sončnega generatorja doma, se poli in enokristalne plošče različnih dimenzij večinoma vzamejo z lastnimi rokami. Kupijo se v priljubljenih spletnih trgovinah, tudi na eBay ali Aliexpress.

Ker so fotovoltaične celice zelo cenjene, številni dobavitelji kupcem ponujajo izdelke skupine B, to je polne delce z majhno napako. Njihov strošek se razlikuje od standardne cene za 40-60%, zaradi česar je zbiranje generatorja stroškovno razumno, kar si ni mogoče privoščiti.

Kako narediti okvir za plošče?

Za izdelavo okvirja bodočega generatorja z uporabo trajnih lesenih letvic ali aluminijastih vogalov. Lesena različica se šteje za manj praktično, saj je za material potrebno dodatno obdelavo, da bi se izognili kasnejšemu razpadanju in delaminaciji.

Da bi leseni okvir zdržal obratovalno obremenitev in ne bi pokvaril po prvem dežju, ga je treba namočiti s posebno spojino, ki ščiti drevo pred vlago.

Aluminij ima veliko bolj privlačne fizikalne lastnosti in zaradi svoje lahkotnosti ne povzroča nepotrebne obremenitve strehe ali druge podporne konstrukcije, kjer se načrtuje vgradnja enote.

Poleg tega, zaradi antikorozijske prevleke, kovine ne rja, ne gnilobe, ne absorbira vlago in zlahka prenaša učinke vseh agresivnih atmosferskih manifestacij.

Če želite ustvariti okvir konstrukcije iz aluminijastih vogalov, najprej določite velikost prihodnje plošče. V standardni izvedbi ena fotocelica uporablja 36 fotocelic velikosti 81 mm x 150 mm.

Za pravilnost naknadne operacije med delci pustite majhno vrzel (približno 3-5 mm). Ta prostor omogoča upoštevanje sprememb osnovnih parametrov podlage, izpostavljenih atmosferskim pojavom. Posledica tega je, da je celotna velikost obdelovanca 83 mm x 690 mm s kotom okvirja 35 mm.

Silicijeve rezine, zložene v aluminijastem okvirju, izgledajo skoraj kot tovarniško izdelani izdelki. Robusten in trden okvir zagotavlja sistem brezhibno tesnost in daje celotni konstrukciji visoko stopnjo togosti

Po določitvi velikosti vogalov izrežemo potrebne fragmente in jih s pomočjo pritrdilnih elementov sestavimo v okvirje okvirjev. Na notranjo površino konstrukcije se nanese plast silikonskega tesnila, ki zelo pazljivo opazuje, da ni praznin ali praznin.

Na to je odvisna celovitost, trdnost in trajnost vgrajene konstrukcije. Na vrh se postavi zaščiten transparentni material (steklo z antirefleksnim premazom, pleksi steklo ali polikarbonat s posebnimi parametri) in ga varno pritrdi s strojno opremo (vsaka s kratkim in 2 z dolgim okvirjem in 4 vogali ohišja).

Za delo uporabite izvijač in vijake primernega premera. Na koncu prozorne površine nežno očistimo prahu in majhnih odpadkov.

Izbira prosojnega elementa

Glavna izbirna merila za pregleden element za ustvarjanje generatorja:

  • sposobnost absorbiranja infrardečega sevanja;
  • stopnja loma sončne svetlobe.

Nižji kot je lomni količnik, večja je učinkovitost silicijevih rezin. Pleksi steklo in pleksi steklo imata najnižjo odbojnost svetlobe. Polikarbonat je tudi daleč od najboljših zmogljivosti.

Za izdelavo okvirnih konstrukcij za domače heliosisteme je priporočljivo, če je mogoče, uporabiti antirefleksno prozorno steklo ali posebno vrsto polikarbonata s premazom proti kondenzaciji, ki zagotavlja potrebno stopnjo toplotne zaščite.

Najboljše lastnosti v smislu absorpcije infrardečega sevanja imajo močne toplotno absorbirajoče pleksi steklo in steklo z možnostjo infrardeče absorpcije. V navadnem steklu so te številke veliko nižje. To je odvisno od učinkovitosti absorpcije IR, ali se silicijeve rezine med delovanjem segrevajo ali ne.

Če je toplota minimalna, bodo fotovoltaične celice trajale dolgo in zagotovile stabilne donose. Pregrevanje plošč bo privedlo do prekinitev delovanja in hitre odpovedi posameznih delov sistema ali celotnega kompleksa.

Namestitev silicijeve fotocelice

Neposredno pred namestitvijo je zaščitno steklo, položeno v aluminijastih okvirjih, dobro očiščeno pred prahom in razmaščeno z alkoholno sestavo.

Kupljene fotocelice so nameščene natančno na označevalni podlagi na razdalji 3-5 milimetrov ena od druge in označujejo vogale celotne strukture. Nato nadaljujte s spajkanjem elementov - najpomembnejši in zamudni del dela na montaži generatorja.

Pogon aktivnih elementov generatorja se izvaja po shemi, v kateri sta »+« tirnice na zunanji strani, in »-« kanali na notranji strani plošče.

Za pravilno povezavo kontaktov, se najprej nanese fluks (spajkalna kislina) in spajka, nato pa se obdelava izvaja v strogem zaporedju od zgoraj navzdol. Na koncu so vse vrstice med seboj povezane.

Naslednji korak je določanje velikosti fotocelic. V ta namen se v središče vsake silicijeve plošče iztisne malo tesnilne mase, oblikovane verige elementov se obrnejo navzdol in postavijo v strogo skladno z že uporabljenimi oznakami.

Plošče nežno pritisnite z rokami in jih zaklenite. Delujejo zelo previdno, poskušajo ne poškodovati ali upogibati materiala.

Stiki fotocelic, ki se nahajajo na robovih, vodijo v ločeno vodilo (širok srebrni prevodnik), kot »+« in »-«. Poleg tega je kompleks opremljen z blokado. Priključitev na stike preprečuje, da bi se baterije ponoči izpraznile skozi strukturo okvirja.

V spodnjem delu okvirja izvrtajte luknje, skozi katere žice vodijo ven. Da niso padle, uporabite pri delu silikonsko tesnilno maso.

Kako preizkusiti vgrajeno enoto?

Preden dokončno zatesnite sestavljeni generator, ga je treba preskusiti, da se ugotovijo morebitne napake med postopkom spajkanja. Najbolj smiselna možnost je preveriti vsako zapakirano vrstico posebej. Tako bo takoj postalo jasno, kje so kontakti slabo povezani in je potrebna ponovna obdelava.

Za preskus z gospodinjskim ampermetrom. Meritev se izvede v brezmernem sončnem dnevu v času kosila (obdobje od 13 do 15 ur). Zasnova je postavljena v dvorišče in postavljena pod ustreznim naklonskim kotom.

Gospodinjski ampermeter pomaga izmeriti dejansko jakost toka. Na podlagi njegovega pričanja je mogoče določiti stopnjo operabilnosti nameščenega solarnega sistema in ugotoviti nepravilnosti v zaporedju povezave silicijeve fotocelice.

Ampermeter je priključen na izhodne kontakte sončne baterije in izmerjen je kratkostični tok. Če naprava prikaže rezultate nad 4, 5 A, je sistem popolnoma pravilen in vse povezave so spet jasno in pravilno spajkane.

Nižji podatki, prikazani na zaslonu testerja, kažejo na kršitve, ki jih je treba izslediti in ponovno spajati. Tradicionalno so sončni generatorji, ki so bili izdelani iz fotonapetostnih celic z majhno napako (skupina B), na preskusu prikazali številke od 5 do 10 amperov.

Tovarniške proizvodne enote prikazujejo podatke za 10-20% višje. To izhaja iz dejstva, da se v proizvodnji uporabljajo silicijeve plošče skupine A, ki v konstrukciji nimajo napak.

Zaključna faza dela

Če test pokaže, da je baterija popolnoma funkcionalna, je zapečatena s posebnim silikonskim tesnilnim sredstvom ali dražjo in trajno epoksi zmesjo.

Delo ponuja dva načina za izvedbo:

  1. Polno polnilo - ko je celotna površina prekrita s hermetično sestavo.
  2. Delna obdelava - ko se tesnilna masa nanaša samo na skrajne elemente in prazen prostor med elementi.

Prva možnost se šteje za bolj zanesljivo in zagotavlja sistemu popolno zaščito pred zunanjimi dejavniki. Foto celice so jasno nameščene na svojih mestih in delujejo pravilno z največjo učinkovitostjo.

Za dimenzioniranje fotocelic znotraj ohišja je zaželeno uporabiti tesnilno maso, odporno proti zmrzali, ki lahko prenese nenadne spremembe temperature in nizke negativne vrednosti

Ko je polnjenje končano, se tesnilna masa »zgrabi«. Nato prekrijemo s prozornim elementom in tesno pritisnemo na plošče.

Da bi zagotovili dodatno zaščito in oblazinjenje, nekateri mojstri priporočajo, da med površino silicijeve plošče in zadnjo stran okvirja postavite gosto peno. To bo strukturo naredilo trdnejšo in zaščitilo občutljive fotocelice pred prekomerno obremenitvijo.

Nato se na površino postavi obremenitev, ki deluje na plasti in iz njih iztisne zračne mehurčke. Končni generator se ponovno preizkusi in končno montira na že pripravljeno mesto.

Kje in kako namestiti generator?

Mesto postavitve solarnega generatorja je izbrano zelo skrbno in brez naglice. Plošče, ki sprejemajo svetlobo, morajo biti postavljene na naklon, tako da žarki ne "padajo" na površino pravokotno, ampak, kot bi bilo, "lepo tečejo" vzdolž njega.

Idealno je, da je konstrukcija nameščena tako, da je možno, če je potrebno, prilagoditi kot nagiba, tako da se "ujame" največja količina sonca.

Popolnoma dopustno je, da sončni sistem postavimo na sončno ploščo na tla, vendar bolj pogosto za postavitev izberemo streho hiše ali pomožnega prostora, in sicer tisti del, ki gre na najbolj posvečeno, predvsem južno stran mesta.

Zelo pomembno je, da v bližini ni visokih zgradb in močnih dreves. Ker so v neposredni bližini, ustvarjajo senco in ovirajo popolno delovanje enote.

Da bi sončne naprave delovale pravilno, morajo biti čiste in urejene. Na površini lovilne plošče nastane plast umazanije, ki zmanjša izkoristek za 10% in lepljivi sneg popolnoma izklopi enoto. Zato je redno vzdrževanje obvezen postopek in prispeva k ohranjanju modulov v brezhibnem delovnem stanju.

Povprečni optimum za vgradnjo solarnega generatorja se šteje kot raven nagiba strehe pri 45 °. S to razporeditvijo fotovoltaične celice zelo učinkovito absorbirajo sončni tok in zagotavljajo potrebno količino energije, da zagotovijo pravilno delovanje hiše.

Da bi dobili resnično vrnitev iz panela in zagotovili povprečno družino potrebno količino energije, bo potrebno vzeti 15-20 kvadratnih metrov strešne površine za solarni generator.

Za evropski del držav SND obstaja še nekaj drugih kazalnikov. Strokovnjaki priporočajo, da se kot osnova postavi statični kot 50-60⁰, v gibljivih strukturah pa v zimski sezoni postavite baterije pod kotom 70⁰ na obzorje.

Poleti spremenite položaj in fotocelice nagnite pod kotom 30⁰.

Z vgradnjo generatorskih plošč na tirni sistem, ki je opremljen z avtomatsko možnostjo sledenja soncu, lahko povečate učinkovitost povratnega udarca za 50%. Modul bo neodvisno zaznal intenziteto žarkov in se prilagodil maksimalni osvetlitvi od zore do mraka.

Neposredno pred namestitvijo je streha dodatno okrepljena in opremljena s posebnimi, močnimi opornikami, saj vsaka konstrukcija ne more prenesti celotne teže opreme za pretvorbo sončne energije.

Za zanesljivo in trdno namestitev solarnega generatorja na streho, morate kupiti posebne nosilce. Izdelujejo se ločeno za vsako vrsto strešne kritine in so vedno na voljo na tržišču. Pri namestitvi med plošče in streho je potrebno pustiti odprtino za popoln dostop zraka in ustrezno prezračevanje elementov, ki absorbirajo sonce.

V nekaterih primerih so pod streho nameščeni ojačani špirovci, ki ščitijo streho pred zrušitvijo, potencialno zaradi povečane obremenitve, ki se znatno povečuje v zimski sezoni, ko se na strešni površini nabira sneg.

Za zagon solarnega sistema bodo potrebne baterije, pretvornik in krmilnik polnjenja. Spoznali boste pravila za izbiro naprav in njihovo vključitev v verigo iz člankov, ki jih priporočamo.

Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi

Značilnosti in nianse fotopelice propayka za izdelavo lastnega doma v domu učinkovit sončni generator. Namigi in nasveti za mojstre, radovedne ideje in osebne vpoglede.

Kako pravilno testirati fotocelico in izmeriti njene osnovne parametre. Te informacije so koristne pri nadaljnjih izračunih točnega števila plošč, ki so potrebne za popolno delovanje sistema.

Celovit opis postopka zbiranja sončne baterije za generator doma. Pravila dela, od pridobitve potrebnih elementov in zaključka s splošnim preizkusom izdelane naprave.

Če poznamo napravo sončnih generatorjev, jih ne bo težko sestaviti doma. Seveda bo delo zahtevalo pozornost, natančnost in temeljitost, vendar bo rezultat upravičil vse finančne in delovne stroške. Končana enota bo v celoti zagotovila stavbo s toploto in elektriko, kar bo za stanovalce ustvarilo potrebno raven udobja.

Takoj grozi velik projekt, ni vredno. Za začetek je smiselno, da se poskusite zbrati majhno enoto in potem, ko ste popolnoma obvladali vse nianse procesa, nadaljujte z gradnjo močnejše in obsežnejše instalacije.

In kakšen način gradnje mini elektrarne ste izbrali za ureditev primestnega območja? V rubriki spodaj napišite komentarje, delite koristne informacije in fotografije na temo članka. Postavite vprašanja o spornih ali nejasnih točkah.

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Kategorija:

Gradnja