Com fer una bateria solar amb les vostres pròpies mans: instruccions per a l'automuntatge
Els panells solars són una font d'energia que es pot utilitzar per generar electricitat o calor per a un edifici de poca altura. Però els panells solars són cars i són inaccessibles per a la majoria dels residents del nostre país. Estàs d'acord?
Una altra cosa és quan feu una bateria solar vosaltres mateixos: els costos es redueixen significativament i aquest disseny no funciona pitjor que un panell produït industrialment. Per tant, si esteu pensant seriosament a comprar una font alternativa d'electricitat, proveu de fer-ho vosaltres mateixos: no és gaire difícil.
Aquest article tractarà la fabricació de plaques solars. Us direm quins materials i eines necessitareu per a això. I una mica més avall trobareu instruccions pas a pas amb il·lustracions que demostren clarament l'evolució de l'obra.
El contingut de l'article:
Breument sobre el dispositiu i el funcionament
L'energia solar es pot convertir en calor, quan el portador d'energia és un fluid refrigerant, o en electricitat, recollida en bateries. La bateria és un generador que funciona segons el principi de l'efecte fotoelèctric.
La conversió de l'energia solar en electricitat es produeix després que els raigs solars impactin contra les plaques de la fotocèl·lula, que són la part principal de la bateria.
En aquest cas, els quants de llum "alliberen" els seus electrons des d'òrbites extremes. Aquests electrons lliures produeixen un corrent elèctric que travessa el controlador i s'acumula a la bateria, i des d'allà va als consumidors d'energia.
Els elements de silici actuen com a plaques fotocel·lulars. Una hòstia de silici està recoberta per una cara amb una fina capa de fòsfor o bor, un element químic passiu.
En aquest lloc, sota la influència de la llum solar, s'alliberen un gran nombre d'electrons, que són retinguts per la pel·lícula de fòsfor i no es separen.
A la superfície de la placa hi ha "pistes" metàl·liques sobre les quals s'alineen electrons lliures, formant un moviment ordenat, és a dir. electricitat.
Com més hòsties-fotocèl·lules de silici d'aquest tipus, més corrent elèctric es pot obtenir. Llegeix més sobre el principi de funcionament d'una bateria solar Més lluny.
Materials per a la creació d'una placa solar
Quan comenceu a construir una bateria solar, heu d'aprovisionar-vos dels materials següents:
- plaques de silicat-fotocèl·lules;
- làmines d'aglomerat, cantonades i llistons d'alumini;
- goma escuma dura d'1,5-2,5 cm de gruix;
- un element transparent que actua com a base per a les hòsties de silici;
- cargols, cargols autorroscants;
- segellador de silicona per a ús exterior;
- cables elèctrics, díodes, terminals.
La quantitat de materials necessaris depèn de la mida de la bateria, que sovint està limitada pel nombre de cèl·lules solars disponibles. Les eines que necessitareu són: un tornavís o un joc de tornavís, una serra per a metalls i fusta, un soldador. Per provar la bateria acabada, necessitareu un amperímetre.
Ara mirem els materials més importants amb més detall.
Hòsties de silici o cèl·lules solars
Les fotocèl·lules per a bateries es presenten en tres tipus:
- policristalí;
- monocristal·lí;
- amorf.
Les hòsties policristalines es caracteritzen per una baixa eficiència. La mida de l'efecte beneficiós és d'uns 10-12%, però aquesta xifra no disminueix amb el temps. La vida útil dels policristalls és de 10 anys.
Les cèl·lules solars monocristal·lines compten amb una eficiència més alta - 13-25% i una llarga vida útil - més de 25 anys. Tanmateix, amb el temps, l'eficiència dels cristalls simples disminueix.
Els convertidors monocristal·lins es produeixen serrant cristalls cultivats artificialment, la qual cosa explica la màxima fotoconductivitat i productivitat.
Les bateries flexibles amb silici amorf són les últimes. El seu convertidor fotoelèctric es ruixa o es fon sobre una base de polímer. L'eficiència és al voltant del 5-6%, però els sistemes de pel·lícula són extremadament fàcils d'instal·lar.
Els sistemes de pel·lícula amb fotoconvertidors amorfs han aparegut relativament recentment. Aquest és un tipus extremadament senzill i extremadament barat, però perd les qualitats del consumidor més ràpidament que els seus rivals.
No és pràctic utilitzar fotocèl·lules de diferents mides. En aquest cas, el corrent màxim produït per les bateries estarà limitat pel corrent de l'element més petit. Això significa que les plaques més grans no funcionaran a plena capacitat.
Molt sovint, per a bateries casolanes, s'utilitzen fotocèl·lules mono i policristal·lines de 3x6 polzades, que es poden demanar a botigues en línia com E-bye.
El cost de les fotocèl·lules és força elevat, però moltes botigues venen els anomenats elements del grup B. Els productes classificats en aquest grup són defectuosos, però adequats per al seu ús, i el seu cost és un 40-60% inferior al de les plaques estàndard.
La majoria de botigues en línia venen cèl·lules fotovoltaiques en jocs de 36 o 72 plaques de conversió fotovoltaiques. Per connectar mòduls individuals a una bateria, seran necessaris autobusos i terminals per connectar-se al sistema.
Marc i element transparent
El marc del futur panell es pot fer amb llistons de fusta o cantonades d'alumini.
La segona opció és més preferible per diversos motius:
- L'alumini és un metall lleuger que no posa una càrrega important a l'estructura de suport sobre la qual es preveu instal·lar la bateria.
- Quan es realitza un tractament anticorrosió, l'alumini no és susceptible a l'oxidació.
- No absorbeix la humitat del medi i no es podreix.
En triar un element transparent, cal parar atenció a paràmetres com l'índex de refracció de la llum solar i la capacitat d'absorbir la radiació infraroja.
L'eficiència de les fotocèl·lules dependrà directament del primer indicador: com més baix sigui l'índex de refracció, més gran serà l'eficiència de les hòsties de silici.
El coeficient de reflectància mínim és per a plexiglàs o la seva versió més barata: plexiglàs. L'índex de refracció del policarbonat és lleugerament inferior.
El valor del segon indicador determina si les cèl·lules solars de silici s'escalfaran o no. Com menys estiguin les plaques exposades a la calor, més duraran. La radiació IR s'absorbeix millor amb plexiglàs especial que absorbeix la calor i vidre amb absorció IR. Una mica pitjor és el vidre normal.
Si és possible, la millor opció seria utilitzar un vidre transparent antireflectant com a element transparent.
Disseny del sistema i selecció del lloc
El projecte del sistema solar inclou càlculs de la mida requerida de la placa solar. Com s'ha esmentat anteriorment, la mida de la bateria sol estar limitada per cèl·lules solars cares.
La bateria solar s'ha d'instal·lar en un angle determinat, la qual cosa garantiria l'exposició màxima de les hòsties de silici a la llum solar. La millor opció són les bateries que poden canviar l'angle d'inclinació.
La ubicació d'instal·lació de plaques solars pot ser molt diversa: a terra, en un terrat inclinat o pla d'una casa, als terrats dels safareigs.
L'única condició és que la bateria s'ha de col·locar al costat assolellat del solar o de la casa, sense ombra per l'alta copa d'arbres. En aquest cas, l'angle òptim d'inclinació s'ha de calcular mitjançant una fórmula o amb una calculadora especialitzada.
L'angle d'inclinació dependrà de la ubicació de la casa, l'època de l'any i el clima. És desitjable que la bateria tingui la capacitat de canviar l'angle d'inclinació després dels canvis estacionals en l'alçada del sol, perquè Funcionen amb més eficàcia quan els raigs del sol cauen estrictament perpendiculars a la superfície.
Els càlculs mostren que 1 metre quadrat de sistema solar permet obtenir 120 W. Per tant, mitjançant càlculs, es pot establir que per dotar la família mitjana d'electricitat per un import de 300 kW al mes, es requereix un sistema solar d'almenys 20 metres quadrats.
Serà problemàtic instal·lar immediatament aquest sistema solar. Però fins i tot instal·lar una bateria de 5 metres ajudarà a estalviar electricitat i contribuirà modestament a l'ecologia del nostre planeta. També us recomanem que us familiaritzeu amb el principi de càlcul de la quantitat necessària panells solars.
Una bateria solar es pot utilitzar com a font d'energia de reserva durant les interrupcions freqüents de la font d'alimentació centralitzada. Per a la commutació automàtica és necessari disposar d'un sistema d'alimentació ininterrompuda.
Aquest sistema és convenient perquè quan s'utilitza una font d'electricitat tradicional, la càrrega es porta a terme al mateix temps bateria del sistema solar. Els equips que donen servei a la bateria solar es troben a l'interior de la casa, per la qual cosa cal disposar d'una habitació especial.
Instal·lació d'una placa solar pas a pas
Després d'haver escollit un lloc per col·locar el panell solar i els equips de manteniment del sistema solar, a més de disposar de tots els materials i eines necessàries, podeu començar a instal·lar la bateria.
Durant la instal·lació, cal tenir en compte les precaucions de seguretat, especialment durant la realització instal·lació d'un panell acabat al terrat de la casa. Vegem un algorisme pas a pas sobre com fer una bateria solar.
Pas #1: soldar els contactes de les hòsties de silici
La instal·lació d'una bateria solar casolana sovint comença amb la soldadura dels conductors de les fotocèl·lules. Per descomptat, si teniu l'oportunitat, el millor és comprar de seguida fotocèl·lules amb conductors, perquè La soldadura és una feina molt difícil i minuciosa que requereix molt de temps.
La soldadura es realitza de la següent manera:
- Es pren una fotocèl·lula de silici sense conductors i una cinta conductora metàl·lica.
- Els conductors es tallen amb un blanc de cartró, la seva longitud és 2 vegades més gran que la mida de la hòstia de silici.
- El conductor es disposa amb cura a la placa. Hi ha dos conductors per element.
- Cal aplicar àcid al lloc on es farà la soldadura per treballar amb un soldador.
- Soldeu amb un soldador, connectant amb cura el conductor a la placa.
Durant el procés de soldadura, no podeu pressionar l'element de silicat, perquè és molt fràgil i es pot trencar! Si tens la sort d'haver comprat fotocèl·lules amb contactes ja fets, t'estalviaràs un treball llarg i complex passant directament a fer el marc per a la futura bateria.
Pas #2: fer un marc per a una bateria solar
El marc és el lloc on s'instal·laran les fotocèl·lules. Per fer el marc es prenen cantonades i llistons d'alumini, d'on es fan els marcs. La mida recomanada de la cantonada és de 70-90 mm.
El segellador de silicona s'aplica a l'interior de les cantonades metàl·liques. Les cantonades s'han de segellar amb cura; d'això depèn la durabilitat de tota l'estructura.
Quan el marc d'alumini estigui llest, procedim a la fabricació de la carcassa posterior. La caixa posterior és una caixa de fusta feta amb aglomerat amb costats baixos.
Els costats alts crearan una ombra a les fotocèl·lules, de manera que la seva alçada no ha de superar els 2 cm.. Els costats es cargolen amb cargols autorroscants i un tornavís.
Els forats de ventilació estan fets d'aglomerat a la part inferior de la caixa de la caixa. La distància entre els forats és d'aproximadament 10 cm.Al marc d'alumini s'instal·la un element transparent (plexiglàs, vidre antireflectant, plexiglàs).
L'element transparent es pressiona i es fixa, la seva fixació es realitza mitjançant ferreteria: 4 a les cantonades, així com 2 al costat llarg i 1 al costat curt del marc. El maquinari està connectat amb cargols.
El marc per a la bateria solar està llest i podeu passar a la part més important: la instal·lació de fotocèl·lules. Abans de la instal·lació, cal netejar el plexiglàs de la pols i desgreixar-lo amb un líquid que conté alcohol.
Pas #3: instal·lació d'hòsties-fotocel·les de silici
Muntar i soldar hòsties de silici és la part que requereix més temps per crear un panell solar de bricolatge. Primer, col·loquem les fotocèl·lules sobre el plexiglàs amb les plaques blaves cap avall.
Si és la primera vegada que munteu una bateria, podeu utilitzar un coixinet de marcatge per col·locar les plaques exactament a una distància petita (3-5 mm) les unes de les altres.
- Soldem les fotocèl·lules segons el següent esquema elèctric: les pistes "+" es troben a la part frontal de la placa, "-" - a la part posterior. Abans de soldar, apliqueu amb cura el flux i la soldadura per connectar els contactes.
- Soldem totes les fotocèl·lules seqüencialment en files de dalt a baix. Aleshores, les files també han d'estar connectades entre si.
- Comencem a enganxar les fotocèl·lules. Per fer-ho, apliqueu una petita quantitat de segellador al centre de cada hòstia de silici.
- Girem les cadenes resultants amb fotocèl·lules cap per avall (on hi ha les plaques blaves) i col·loquem les plaques segons les marques que hem fet abans. Premeu suaument cada plat per fixar-lo al seu lloc.
- Connectem els contactes de les fotocèl·lules exteriors al bus, respectivament "+" i "-".Es recomana utilitzar un conductor de plata més ample per a l'autobús.
- La bateria solar ha d'estar equipada amb un díode de bloqueig, que està connectat als contactes i evita que les bateries es descarreguin a través de l'estructura durant la nit.
- Perforem forats a la part inferior del marc per treure els cables.
Els cables s'han de connectar al marc perquè no pengin; això es pot fer amb segellador de silicona.
Pas #4: proveu la bateria abans de segellar
Abans de segellar-lo s'han de fer proves del panell solar, per tal de poder eliminar els errors que sovint es produeixen durant la soldadura. El millor és provar després de soldar cada fila d'elements; això fa que sigui molt més fàcil detectar on els contactes estan mal connectats.
Per fer proves, necessitareu un amperímetre domèstic normal. Les mesures s'han de fer en un dia assolellat a les 13-14 hores, el sol no s'ha d'amagar pels núvols.
Traiem la bateria a l'exterior i la instal·lem d'acord amb l'angle d'inclinació prèviament calculat. Connectem l'amperímetre als contactes de la bateria i mesurem el corrent de curtcircuit.
El punt de prova és que la potència de funcionament del corrent elèctric ha de ser 0,5-1,0 A inferior al corrent de curtcircuit. Les lectures del dispositiu han de ser superiors a 4,5 A, la qual cosa indica la funcionalitat de la bateria solar.
Si el provador dóna lectures més baixes, probablement en algun lloc la seqüència de connexió de les fotocèl·lules està trencada.
Normalment fets a casa bateria solar, construït a partir de fotocèl·lules del grup B, produeix lectures de 5-10 A, que és un 10-20% inferior a la dels panells solars produïts industrialment.
Pas #5: segellar les fotocèl·lules col·locades a la carcassa
El segellat només es pot fer després d'assegurar-se que la bateria funciona. Per al segellat, el millor és utilitzar un compost epoxi, però tenint en compte que el consum de material serà gran i el seu cost és d'aproximadament 40-45 dòlars. Si és una mica car, podeu utilitzar el mateix segellador de silicona.
Hi ha dos mètodes de segellat:
- farciment complet, quan els panells estan plens de segellador;
- aplicant segellador a l'espai entre les fotocèl·lules i als elements exteriors.
En el primer cas, el segellat serà més fiable. Després d'abocar, el segellador s'ha de fixar. A continuació, s'instal·la plexiglàs a la part superior i es pressiona fortament contra les plaques recobertes de silicona.
Per proporcionar una absorció de cops i una protecció addicional entre la superfície posterior de les fotocèl·lules i el marc de l'aglomerat, molts artesans aconsellen instal·lar un coixinet d'escuma dura d'1,5-2,5 cm d'ample.
Això no és necessari, però és aconsellable, donat que les hòsties de silici són força fràgils i es fan malbé fàcilment.
Després d'instal·lar el plexiglàs, es col·loca un pes a l'estructura, sota la influència del qual s'extreuen les bombolles d'aire. La bateria solar està preparada i després de repetides proves es pot instal·lar en un lloc preseleccionat i connectar-se al sistema solar de casa seva.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Revisió de les fotocèl·lules demanades a una botiga en línia xinesa:
Instruccions de vídeo per fer una bateria solar:
Fer una bateria solar amb les teves pròpies mans no és una tasca fàcil. L'eficiència de la majoria d'aquestes bateries és un 10-20% inferior a la dels panells produïts industrialment. El més important a l'hora de dissenyar una bateria solar és triar i instal·lar correctament les fotocèl·lules.
No intenteu crear un panell enorme de seguida. Intenteu construir primer un petit dispositiu per entendre tots els matisos d'aquest procés.
Tens habilitats pràctiques en la creació de plaques solars? Si us plau, comparteix la teva experiència amb els visitants del nostre lloc; escriviu comentaris al bloc següent. Allà podeu fer preguntes sobre el tema de l'article.
En la meva humil opinió, recollir i instal·lar plaques solars és una tasca extremadament ingrata des del punt de vista financer. No es tracta del costat moral. Fins que no hi hagi suport governamental en aquest camp, com passa en alguns llocs dels Estats Units, de poc servirà explotar fonts d'energia alternatives. Hi havia una vegada, van intentar que un servidor domèstic funcionés únicament amb energia solar. El resultat és que vau passar més temps del que vau estalviar diners. Però per al desenvolupament general va ser útil!
No em sento un "home fet a casa" capaç de construir una bateria solar. Si decideixo organitzar la calefacció a la meva casa rural d'aquesta manera, en compraré de fets. Per molts motius. En primer lloc, dubto de la qualitat de les fotocèl·lules xineses. En segon lloc, no estic segur que si compro la quantitat adequada de material, en faré una bateria solar que funcioni i no l'arruïni. I en tercer lloc, es necessita temps per fer-ho i no en tinc.
Quants diners es necessitaran per "posar tot això en ordre"? Els que tenen diners no ho necessiten. I els que no tenen diners mai es permetran fer això.
La pregunta aquí no és només i no tant sobre els diners, sinó sobre la manca d'"escapament".
A la major part del nostre vast país no hi ha molts dies assolellats. Per tant, la bateria solar serà efectiva durant tres mesos a l'any. I comprar una bateria solar ja feta ara no és més car que fer-la tu mateix.Vaig veure un experiment a Internet: un home va demanar cèl·lules solars i va fer la resta ell mateix, i tot i així el preu va resultar ser més o menys el mateix si hagués demanat una bateria solar de fàbrica preparada.
Molt depèn de la quantitat de sol per any i de l'angle d'inclinació. jo tinc panells solars fet a base de panells monolítics de policarbonat. El meu problema és que no he fet el drenatge, ara faré forats a la làmina posterior per eliminar la condensació.
L'únic ús normal per a mi fins ara és la il·luminació LED al jardí del poble.
Moltes gràcies per descriure tan clarament el mètode de fabricació de plaques solars. Ara tinc una comprensió completa d'aquests Banaras. Sí, crear-los tu mateix és difícil per a persones ignorants.
Ara puc transmetre al treballador el que necessito.
Gràcies per proporcionar la informació correcta)
Seria fantàstic si hi hagués una estimació dels costos financers de la fabricació de plaques solars. Després de llegir la publicació, vaig tenir la sensació que comprar un panell preparat seria més barat. No obstant això, encara seria interessant provar de fer-ho vostè mateix al seu gust. I una cosa més, m'agradaria llegir sobre com emmagatzemar energia dels panells (una nota específicament a aquesta nota, és clar que podeu trobar aquesta informació en altres llocs)
Hi ha un panell flexible a la foto. Com i amb quin connector hi connecto els cables? No trobo cap informació enlloc