Hallo Beste bloglezers! Onze 21e eeuw verandert voortdurend. Ze zijn vooral acuut in het technologische aspect. Er worden goedkopere energiebronnen uitgevonden, verschillende apparaten zijn alomtegenwoordig, wat het leven van mensen gemakkelijker moet maken. Vandaag zullen we het hebben over zoiets als een zonnebatterij - een apparaat dat geen doorbraak is, maar dat niettemin elk jaar meer en meer in het leven van mensen komt. We zullen het hebben over wat dit apparaat is, welke voor- en nadelen het heeft. We zullen ook aandacht besteden aan hoe de zonnebatterij met onze eigen handen wordt geassembleerd.

Een samenvatting van dit artikel:

Zonnebatterij: wat is het en hoe werkt het?

Een zonnecel is een apparaat dat bestaat uit een specifieke set zonnecellen (zonnecellen) die zonne-energie omzetten in elektriciteit. De meeste zonnepanelen zijn gemaakt van silicium, omdat dit materiaal een goede efficiëntie heeft bij het "recyclen" van inkomend zonlicht.

Zonnepanelen werken als volgt:

Fotovoltaïsche siliciumcellen, die in een gemeenschappelijk frame (frame) zijn verpakt, absorberen zonlicht. Ze warmen op en absorberen de binnenkomende energie gedeeltelijk. Deze energie geeft onmiddellijk elektronen vrij in silicium, die via gespecialiseerde kanalen een speciale condensator binnengaan, waarin elektriciteit wordt geaccumuleerd en, van constant naar variabel verwerkt, wordt geleverd aan apparaten in een appartement / woongebouw.

De voor- en nadelen van dit soort energie

De voordelen zijn de volgende:

• Onze zon is een milieuvriendelijke energiebron die niet bijdraagt ​​aan milieuvervuiling. Zonnepanelen brengen geen verschillende schadelijke afvalstoffen in het milieu.

• Zonne-energie is onuitputtelijk (natuurlijk zolang de zon leeft, maar dit ligt nog miljarden jaren in het verschiet). Hieruit volgt dat zonne-energie zeker een leven lang genoeg voor je zou zijn.

• Nadat u in de toekomst een vakkundige installatie van zonnepanelen heeft uitgevoerd, hoeft u deze niet vaak meer te onderhouden. Het volstaat twee keer per jaar een preventief onderzoek uit te voeren.

• De indrukwekkende levensduur van zonnepanelen. Deze periode begint vanaf 25 jaar. Het is ook vermeldenswaard dat ze zelfs na deze tijd niet aan prestaties zullen verliezen.

• Het plaatsen van zonnepanelen kan door de staat worden gesubsidieerd. Dit gebeurt bijvoorbeeld actief in Australië, Frankrijk, Israël. In Frankrijk wordt 60% van de kosten van zonnepanelen überhaupt teruggegeven.

Een van de nadelen zijn de volgende:

• Tot nu toe zijn zonnepanelen niet bestand tegen de concurrentie, bijvoorbeeld als je veel elektriciteit moet opwekken. De olie- en nucleaire industrie doen dit beter.

• De elektriciteitsproductie is direct afhankelijk van de weersomstandigheden. Als het zonnig is buiten het raam, werken uw zonnepanelen natuurlijk op 100% vermogen. Wanneer het een bewolkte dag is, zal deze indicator aanzienlijk dalen.

• Zonnecellen hebben een groot oppervlak nodig om een ​​grote hoeveelheid energie op te wekken.

Zoals je kunt zien, heeft deze energiebron nog steeds meer plussen dan minnen, en de minnen zijn niet zo erg als het lijkt.

Doe-het-zelf zonnebatterij van geïmproviseerde gereedschappen en materialen thuis

Ondanks dat we in een moderne en zich snel ontwikkelende wereld leven, blijft de aankoop en installatie van zonnepanelen het lot van vermogende mensen. De kosten van één paneel, dat slechts 100 watt zal genereren, varieert van 6 tot 8 duizend roebel. Dit is niet het feit dat het nodig zal zijn om afzonderlijk condensatoren, batterijen, een laadregelaar, een netomvormer, een omvormer en andere dingen aan te schaffen. Maar als u niet veel geld heeft, maar wilt overstappen op een milieuvriendelijke energiebron, dan hebben we goed nieuws voor u: een zonnebatterij kan thuis worden gemonteerd. En als u alle aanbevelingen opvolgt, zal de efficiëntie niet slechter zijn dan die van de optie die op industriële schaal is geassembleerd. In dit deel zullen we kijken naar de stapsgewijze montage. Ook besteden we aandacht aan de materialen waaruit zonnepanelen kunnen worden samengesteld.

van diodes

Dit is een van de meest budgetvriendelijke materialen. Als je van diodes een zonnebatterij voor je huis gaat maken, onthoud dan dat met behulp van deze componenten alleen kleine zonnepanelen worden geassembleerd die kleine gadgets van stroom kunnen voorzien. D223B-diodes zijn het meest geschikt. Dit zijn diodes in Sovjet-stijl, die goed zijn omdat ze een glazen behuizing hebben, vanwege hun grootte, ze hebben een hoge installatiedichtheid en hebben een aangename prijs.

Na het kopen van de diodes, reinig ze van verf - hiervoor volstaat het om ze een paar uur in aceton te plaatsen. Na deze tijd zal het gemakkelijk van hen worden verwijderd.

Daarna zullen we het oppervlak voorbereiden voor toekomstige plaatsing van diodes. Het kan een houten plank of een ander oppervlak zijn. Het is nodig om er gaten in te maken over het hele gebied, tussen de gaten moet een afstand van 2 tot 4 mm worden aangehouden.

Dan nemen we onze diodes en steken ze met aluminium staarten in deze gaten. Daarna moeten de staarten ten opzichte van elkaar worden gebogen en gesoldeerd, zodat ze bij het ontvangen van zonne-energie elektriciteit verdelen in één "systeem".

Onze primitieve glazen diode zonnecel is klaar. Aan de uitgang kan het energie geven in een paar volt, wat een goede indicator is voor een ambachtelijke montage.

van transistoren

Deze optie zal al serieuzer zijn dan de diode, maar het is nog steeds een voorbeeld van harde handmatige montage.

Om van transistors een zonnepaneel te maken, heb je eerst de transistors zelf nodig. Gelukkig kunnen ze op bijna elke markt of in elektronicawinkels worden gekocht.

Na aankoop moet u de dop van de transistor afsnijden. Het belangrijkste en meest noodzakelijke element is verborgen onder het deksel - een halfgeleiderkristal.

Vervolgens plaatsen we ze in het frame en solderen ze tussen elkaar, met inachtneming van de normen van "input-output".

Aan de uitgang kan zo'n batterij voldoende stroom leveren om werkzaamheden uit te voeren, bijvoorbeeld een rekenmachine of een kleine diodelamp. Nogmaals, zo'n zonnecel wordt puur voor de lol geassembleerd en vormt geen serieus "stroomvoorziening" -element.

Van aluminium blikjes

Deze optie is al serieuzer dan de eerste twee. Dit is ook een ongelooflijk goedkope en efficiënte manier om energie te krijgen. Het enige is dat het aan de uitgang veel meer zal zijn dan in de versies van diodes en transistors en het zal niet elektrisch zijn, maar thermisch. Het enige wat je nodig hebt is een groot aantal aluminium blikjes en een koffer. Een body van hout werkt goed. In dat geval moet het voorste gedeelte worden bedekt met plexiglas. Zonder dit zal de batterij niet efficiënt werken.

Voordat u met de montage begint, schildert u de aluminium blikken met zwarte verf. Hierdoor kunnen ze goed zonlicht aantrekken.

Vervolgens worden met behulp van de gereedschappen drie gaten in de bodem van elk blikje geponst. Aan de bovenkant wordt op zijn beurt een stervormige snede gemaakt. De vrije uiteinden zijn naar buiten gebogen, wat nodig is om een ​​betere turbulentie in de verwarmde lucht te laten optreden.

Na deze manipulaties worden de banken in longitudinale lijnen (buizen) in het lichaam van onze batterij gevouwen.

Tussen de leidingen en de wanden/achterwand wordt dan een laag isolatie (steenwol) aangebracht. Vervolgens wordt de collector afgesloten met transparant cellulair polycarbonaat.

Hiermee is het montageproces voltooid. De laatste stap is het installeren van een luchtblazer als motor voor de energiedrager. Hoewel zo'n batterij geen elektriciteit opwekt, kan hij de woonruimte wel effectief opwarmen. Dit zal natuurlijk geen volwaardige radiator zijn, maar zo'n batterij kan een kleine kamer verwarmen - het is bijvoorbeeld een uitstekende optie om te geven. We hadden het over volwaardige bimetalen verwarmingsradiatoren in een artikel - waarin we de structuur van dergelijke verwarmingsbatterijen, hun technische kenmerken en vergeleken fabrikanten in detail hebben onderzocht. Ik raad je aan om te lezen.

Doe-het-zelf zonnebatterij - hoe te maken, monteren en produceren?

We gaan weg van zelfgemaakte opties en zullen aandacht besteden aan serieuzere dingen. Nu zullen we het hebben over hoe je een echte zonnebatterij op de juiste manier kunt monteren en met je eigen handen kunt maken. Ja - dit is ook mogelijk. En ik wil u verzekeren - het zal niet erger zijn dan gekochte analogen.

Om te beginnen is het de moeite waard om te zeggen dat je waarschijnlijk zelf geen echte siliciumpanelen op de vrije markt zult vinden, die worden gebruikt in volwaardige zonnepanelen. Ja, en ze zullen duur zijn. We zullen onze zonnebatterij samenstellen uit monokristallijne panelen - een goedkopere optie, maar laat zich goed zien in termen van het opwekken van elektrische energie. Bovendien zijn monokristallijne panelen gemakkelijk te vinden en vrij goedkoop. Ze zijn er in verschillende maten. De meest populaire en meest populaire optie is 3x6 inch, die een 0,5V-equivalent produceert. Zoiets zal voor ons voldoende zijn. Afhankelijk van uw financiën, kunt u ze minstens 100-200 stuks kopen, maar vandaag zullen we een optie samenstellen die voldoende is om kleine batterijen, gloeilampen en andere kleine elektronische elementen van stroom te voorzien.

Selectie van fotocellen

Zoals we hierboven vermeldden, kozen we voor een monokristallijne base. Je kunt het overal vinden. De meest populaire plaats waar het in gigantische hoeveelheden wordt verkocht, zijn Amazon- of Ebay-marktplaatsen.

Het belangrijkste om te onthouden is dat het heel gemakkelijk is om gewetenloze verkopers daar tegen te komen, dus koop alleen van mensen met een voldoende hoge beoordeling. Als de verkoper een goede beoordeling heeft, weet je zeker dat je panelen goed verpakt, niet kapot en in de door jou bestelde hoeveelheid bij je aankomen.

Locatieselectie (oriëntatiesysteem), ontwerp en materialen

Nadat u hebt gewacht op uw pakket met de belangrijkste fotovoltaïsche cellen, moet u een goede locatie kiezen om uw zonnepaneel te installeren. Je hebt het tenslotte nodig om op 100% vermogen te werken, toch? Professionals in deze branche adviseren om de installatie uit te voeren op de plaats waar de zonnebatterij net onder het hemelse zenit zal worden gericht en naar het West-Oosten zal kijken. Hierdoor kun je bijna de hele dag zonlicht 'vangen'.

Fabricage van zonnecelframes

• Eerst moet je een zonnecelbasis maken. Het kan worden gemaakt van hout, plastic of aluminium. Hout en kunststof laten zich het beste van alles zien. Het moet groot genoeg zijn om al je fotocellen op een rij te passen, maar ze mogen niet in de hele structuur bungelen.

• Nadat u de basis van het zonnepaneel hebt gemonteerd, moet u veel gaten in het oppervlak boren om de geleiders in de toekomst in één systeem te kunnen verwijderen.

• Vergeet trouwens niet dat de hele basis van bovenaf bedekt moet zijn met plexiglas om uw elementen te beschermen tegen weersomstandigheden.

Solderen van elementen en verbinding

Nadat je basis klaar is, kun je je elementen op het oppervlak plaatsen. Plaats de fotocellen langs de hele structuur met de geleiders naar beneden (duw ze in onze geboorde gaten).

Dan moeten ze aan elkaar worden gesoldeerd. Er zijn veel schema's op internet waarmee zonnecellen worden gesoldeerd. Het belangrijkste is om ze te combineren tot een soort verenigd systeem, zodat ze allemaal samen de ontvangen energie kunnen verzamelen en naar de condensator kunnen sturen.

De laatste stap is om de "lead-out" -draad te solderen, die wordt aangesloten op de condensator en de ontvangen energie erin uitvoert.

Installatie

Dit is de laatste stap. Nadat u ervoor hebt gezorgd dat alle elementen correct zijn gemonteerd, zitten ze stevig en bungelen ze niet, ze zijn goed bedekt met plexiglas - u kunt doorgaan met de installatie. Qua installatie is het beter om het zonnepaneel op een stevige ondergrond te monteren. Een metalen frame versterkt met constructieschroeven is perfect. De zonnepanelen zitten er stevig op, wiebelen niet en bezwijken onder geen enkele weersomstandigheden.

Dat is alles! Waar eindigen we mee? Als je een zonnebatterij hebt gemaakt, bestaande uit 30-50 fotocellen, dan is dit voldoende om je mobiele telefoon snel op te laden of een klein huishoudelijk lampje te laten branden, bijv. bij de uitgang kreeg je een volwaardige zelfgemaakte oplader voor het opladen van een telefoonbatterij, een buitenlamp of een kleine tuinlantaarn. Als je bijvoorbeeld een zonnepaneel hebt gemaakt met 100-200 fotocellen, dan kunnen we al praten over het "aandrijven" van sommige huishoudelijke apparaten, bijvoorbeeld een boiler voor het verwarmen van water. In ieder geval is een dergelijk paneel goedkoper dan gekochte analogen en bespaart u geld.

Video - hoe wordt een zonnebatterij met de hand gemaakt?

Deze sectie presenteert foto's van enkele interessante, maar tegelijkertijd eenvoudige opties voor zelfgemaakte zonnepanelen, die eenvoudig met uw eigen handen kunnen worden gemonteerd.

Wat is beter - een zonnepaneel kopen of maken?

Laten we alles wat we in dit artikel hebben geleerd in dit deel samenvatten. Eerst hebben we bedacht hoe we thuis een zonnepaneel kunnen monteren. Zoals u kunt zien, is de zonnebatterij met uw eigen handen, als u de instructies volgt, zeer snel in elkaar gezet. Als je de verschillende handleidingen stap voor stap volgt, kun je uitstekende opties verzamelen om je van milieuvriendelijke elektriciteit te voorzien (nou ja, of opties die zijn ontworpen om kleine elementen van stroom te voorzien).

Maar toch, wat is beter - een zonnepaneel kopen of maken? Het is natuurlijk beter om het te kopen. Het punt is dat die opties die op industriële schaal worden vervaardigd, zijn ontworpen om te werken zoals ze zouden moeten werken. Bij het handmatig monteren van zonnepanelen is het niet ongewoon om verschillende fouten te maken die ertoe leiden dat ze simpelweg niet goed werken. Natuurlijk kosten industriële opties veel geld, maar je krijgt kwaliteit en duurzaamheid.

Maar als u zeker bent van uw capaciteiten, dan zult u met de juiste aanpak een zonnepaneel samenstellen dat niet slechter zal zijn dan industriële tegenhangers. De toekomst is in ieder geval nabij en straks kunnen zonnepanelen alle lagen betalen. En daar komt wellicht een volledige transitie naar het gebruik van zonne-energie. Succes!

Waarschijnlijk is er niemand die niet onafhankelijker zou willen worden. De mogelijkheid om je eigen tijd volledig te beheersen, reizen zonder grenzen en afstanden te kennen, niet nadenken over huisvesting en financiële problemen - dit is wat een gevoel van echte vrijheid geeft. Vandaag zullen we u vertellen hoe u, met behulp van zonnestraling, uzelf kunt ontlasten van de last van energieafhankelijkheid. Zoals je misschien al geraden hebt, hebben we het over zonnepanelen. Om precies te zijn, of het mogelijk is om met je eigen handen een echte zonne-energiecentrale te bouwen.

Geschiedenis van creatie en vooruitzichten van gebruik

Het idee om de energie van de zon om te zetten in elektriciteit is lange tijd door de mensheid uitgebroed. De eersten die verschenen waren thermische zonne-installaties, waarin stoom, oververhit door geconcentreerde zonnestralen, de turbines van een generator liet draaien. Directe conversie werd pas mogelijk in het midden van de 19e eeuw, nadat de Fransman Alexander Edmond Baccarel het foto-elektrisch effect ontdekte. Pogingen om op basis van dit fenomeen een werkende zonnecel te maken werden pas een halve eeuw later met succes bekroond in het laboratorium van de vooraanstaande Russische wetenschapper Alexander Stoletov. Het was mogelijk om het mechanisme van het foto-elektrisch effect zelfs later volledig te beschrijven - de mensheid heeft dit te danken aan Albert Einstein. Trouwens, voor dit werk ontving hij de Nobelprijs.

Bakkarel, Stoletov en Einstein zijn de wetenschappers die de basis hebben gelegd voor moderne zonne-energie

De creatie van de eerste zonnefotocel op basis van kristallijn silicium werd in april 1954 door de medewerkers van Bell Laboratories aan de wereld aangekondigd. Deze datum is in feite het startpunt van de technologie, die binnenkort een volwaardige vervanger voor koolwaterstofbrandstof kan worden.

Aangezien de stroom van één fotovoltaïsche cel milliampère is, moeten ze in modulaire structuren worden aangesloten om voldoende stroom te genereren. Arrays van fotovoltaïsche zonnecellen die zijn beschermd tegen invloeden van buitenaf zijn een zonnebatterij (vanwege hun platte vorm wordt het apparaat vaak een zonnepaneel genoemd).

Het omzetten van zonnestraling in elektriciteit heeft grote perspectieven, want elke vierkante meter van het aardoppervlak is goed voor gemiddeld 4,2 kWh energie per dag en dat scheelt bijna een vat olie per jaar. Oorspronkelijk alleen gebruikt voor de ruimtevaartindustrie, werd de technologie al in de jaren 80 van de vorige eeuw zo gemeengoed dat zonnecellen voor huishoudelijke doeleinden werden gebruikt - als stroombron voor rekenmachines, camera's, lampen, enz. Tegelijkertijd, "serieuze" zonne-energiecentrales werden gecreëerd. Bevestigd aan de daken van huizen, maakten ze het mogelijk om bekabelde elektriciteit volledig te verlaten. Tegenwoordig kun je de geboorte van energiecentrales zien, die vele kilometers velden van siliciumpanelen zijn. Met de stroom die ze genereren, kunnen ze hele steden van stroom voorzien, dus we kunnen vol vertrouwen zeggen dat zonne-energie de toekomst is.

Moderne zonne-energiecentrales zijn velden van meerdere kilometers met fotovoltaïsche cellen die tienduizenden huizen van elektriciteit kunnen voorzien.

Zonnecel: hoe het werkt

Nadat Einstein het foto-elektrisch effect beschreef, werd de hele eenvoud van zo'n schijnbaar complex natuurkundig fenomeen aan de wereld onthuld. Het is gebaseerd op een stof waarvan de individuele atomen zich in een onstabiele toestand bevinden. Wanneer fotonen worden gebombardeerd met licht, worden elektronen uit hun banen geslagen - en dus zijn ze de bronnen van stroom.

Bijna een halve eeuw lang had het foto-elektrisch effect om één simpele reden geen praktische toepassing: er was geen technologie om materialen te verkrijgen met een onstabiele atomaire structuur. Vooruitzichten voor verder onderzoek verschenen pas met de ontdekking van halfgeleiders. De atomen van deze materialen hebben ofwel een overmaat aan elektronen (n-geleiding), ofwel een gebrek aan elektronen (p-geleiding). Bij gebruik van een tweelaagse structuur met een n-type laag (kathode) en p-type (anode), slaat het "bombardement" met fotonen van licht elektronen uit de atomen van de n-laag. Ze verlaten hun plaatsen, haasten zich naar de vrije banen van de p-laag-atomen en keren dan, door de aangesloten belasting, terug naar hun oorspronkelijke posities. Waarschijnlijk weet ieder van jullie dat de beweging van elektronen in een gesloten lus een elektrische stroom is. Maar het is mogelijk om elektronen te laten bewegen, niet vanwege het magnetische veld, zoals in elektrische generatoren, maar vanwege de stroom deeltjes van zonnestraling.

Het zonnepaneel werkt dankzij het fotovoltaïsche effect, dat in het begin van de 19e eeuw werd ontdekt.

Aangezien het vermogen van een enkele fotovoltaïsche module onvoldoende is om elektronische apparaten van stroom te voorzien, worden meerdere cellen in serie geschakeld om de vereiste spanning te verkrijgen. Wat de stroomsterkte betreft, deze wordt verhoogd door parallelle aansluiting van een bepaald aantal van dergelijke assemblages.

De opwekking van elektriciteit in halfgeleiders hangt rechtstreeks af van de hoeveelheid zonne-energie, daarom worden fotocellen niet alleen in de open lucht geïnstalleerd, maar proberen ze ook hun oppervlak loodrecht op de invallende stralen te oriënteren. En om de cellen te beschermen tegen mechanische schade en weersinvloeden, zijn ze op een stevige basis gemonteerd en van bovenaf beschermd met glas.

Classificatie en kenmerken van moderne fotocellen

De eerste zonnecel werd gemaakt op basis van selenium (Se), maar door het lage rendement (minder dan 1%), de snelle veroudering en de hoge chemische activiteit van de seleniumzonnecellen moest men op zoek naar andere, goedkopere en efficiëntere materialen. En ze werden gevonden in het aangezicht van kristallijn silicium (Si). Aangezien dit element van het periodiek systeem een ​​diëlektricum is, werd de geleidbaarheid ervan verzekerd door insluitsels van verschillende zeldzame aardmetalen. Afhankelijk van de productietechnologie zijn er verschillende soorten siliciumzonnecellen:

• monokristallijn;
• polykristallijn;
• van amorf Si.

De eerste worden gemaakt door de dunste lagen uit siliciumblokken van de hoogste zuiverheid te snijden. Uitwendig zien monokristallijne fotocellen eruit als monochromatische donkerblauwe glasplaten met een uitgesproken elektrodenrooster. Hun efficiëntie bereikt 19% en hun levensduur is tot 50 jaar. En hoewel de prestaties van panelen die zijn gemaakt op basis van eenkristallen geleidelijk afnemen, zijn er aanwijzingen dat batterijen die meer dan 40 jaar geleden zijn vervaardigd, nog steeds operationeel zijn en tot 80% van hun oorspronkelijke vermogen afgeven.

Monokristallijne zonnecellen hebben een uniforme donkere kleur en afgesneden hoeken - door deze eigenschappen kunnen ze niet worden verward met andere zonnecellen

Bij de productie van polykristallijne zonnecellen wordt niet zo zuiver, maar goedkoper, silicium gebruikt. De vereenvoudiging van de technologie beïnvloedt het uiterlijk van de platen - ze hebben geen uniforme tint, maar een lichter patroon dat de grenzen vormt van veel kristallen. Het rendement van dergelijke zonnecellen is iets lager dan dat van monokristallijne - niet meer dan 15%, en de levensduur is maximaal 25 jaar. Het moet gezegd dat de daling van de basisprestatie-indicatoren absoluut geen effect heeft op de populariteit van polykristallijne zonnecellen. Ze profiteren van lagere kosten en minder afhankelijkheid van externe vervuiling, lage bewolking en oriëntatie op de zon.

Polykristallijne zonnecellen hebben een lichtere blauwe tint en een niet-uniform patroon - een gevolg van het feit dat hun structuur uit veel kristallen bestaat

Voor zonnecellen van amorf Si wordt geen kristalstructuur gebruikt, maar de dunste laag silicium, die op glas of polymeer wordt gespoten. Hoewel deze productiemethode het goedkoopst is, hebben dergelijke panelen de kortste levensduur, reden hiervoor is het doorbranden en aantasten van de amorfe laag in de zon. Dit type fotocellen is niet blij met zijn prestaties - hun efficiëntie is niet meer dan 9% en tijdens bedrijf neemt het aanzienlijk af. Het gebruik van zonnecellen gemaakt van amorf silicium is gerechtvaardigd in woestijnen - hoge zonneactiviteitsniveaus de daling van de productiviteit, en eindeloze uitgestrektheden maken het mogelijk om zonne-energiecentrales van elke grootte te plaatsen.

De mogelijkheid om siliciumstructuur op elk oppervlak te spuiten, maakt flexibele zonnepanelen mogelijk

De verdere ontwikkeling van technologie voor de productie van fotovoltaïsche cellen wordt gedreven door de noodzaak om de kosten te verlagen en de prestaties te verbeteren. Filmfotocellen hebben tegenwoordig de maximale prestaties en duurzaamheid:

• op basis van cadmiumtelluride;
• van dunne polymeren;
• met behulp van indium en koperselenide.

Het is nog te vroeg om te spreken over de mogelijkheid om dunnefilmfotocellen in zelfgemaakte apparaten te gebruiken. Tegenwoordig zijn slechts enkele van de meest "technologisch geavanceerde" bedrijven bezig met hun productie, dus meestal zijn flexibele fotocellen te zien in afgewerkte zonnepanelen.

Welke fotovoltaïsche cellen zijn het beste voor een zonnepaneel en waar vind je ze

Zelfgemaakte zonnepanelen zullen om verschillende redenen altijd een stap achterlopen op hun fabriekstegenhangers. Ten eerste selecteren gerenommeerde fabrikanten zorgvuldig fotocellen, waarbij ze cellen met onstabiele of verminderde parameters uitfilteren. Ten tweede wordt bij de vervaardiging van zonnecellen speciaal glas gebruikt met verhoogde lichttransmissie en verminderde reflectiviteit - het is bijna onmogelijk om dit in de uitverkoop te vinden. En ten derde, voordat met serieproductie wordt begonnen, worden alle parameters van industriële ontwerpen getest met behulp van wiskundige modellen. Als gevolg hiervan wordt het effect van verwarming van de cellen op de efficiëntie van de batterij geminimaliseerd, wordt het warmteafvoersysteem verbeterd, wordt de optimale doorsnede van de aansluitende bussen gevonden, worden manieren onderzocht om de degradatie van fotocellen te verminderen , enz. Het is onmogelijk om dergelijke problemen op te lossen zonder een uitgerust laboratorium en de juiste kwalificaties.

Door de lage kosten van zelfgemaakte zonnepanelen kunt u een installatie bouwen waarmee u de diensten van energiebedrijven volledig kunt verlaten energy

Desalniettemin laten zelfgemaakte zonnepanelen goede prestatieresultaten zien en lopen ze niet zo ver achter op industriële tegenhangers. Wat betreft de prijs, hier hebben we een winst van meer dan twee keer, dat wil zeggen, met dezelfde kosten zullen zelfgemaakte producten twee keer zoveel elektriciteit geven.

Gezien al het bovenstaande ontstaat er een beeld welke fotocellen geschikt zijn voor onze omstandigheden. Filmpjes verdwijnen door gebrek aan verkoop, en amorfe - vanwege een korte levensduur en lage efficiëntie. Kristallijne siliciumcellen blijven achter. Ik moet zeggen dat het in het eerste zelfgemaakte apparaat beter is om goedkopere "polykristallen" te gebruiken. En pas nadat je de technologie hebt ingestudeerd en "een hand hebt gekregen", zou men moeten overschakelen naar monokristallijne cellen.

Goedkope fotocellen van mindere kwaliteit zijn geschikt voor het testen van technologieën - zoals hoogwaardige apparaten kunnen ze op buitenlandse handelsvloeren worden gekocht.

Wat betreft de vraag waar goedkope zonnecellen te krijgen zijn, deze zijn te vinden op buitenlandse handelsplatforms zoals Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon, enz. Daar worden ze zowel verkocht als individuele fotocellen van verschillende groottes en prestaties, en kant-en-klaar kits voor het monteren van zonnepanelen elk vermogen.

Verkopers bieden vaak zogenaamde "B"-klasse zonnecellen aan, dit zijn beschadigde zonnecellen van een mono- of polykristallijn type. Kleine schilfers, barsten of het ontbreken van hoeken hebben praktisch geen effect op de prestaties van de cellen, maar zorgen ervoor dat ze tegen veel lagere kosten kunnen worden gekocht. Het is om deze reden dat ze het meest winstgevend zijn om te gebruiken in zelfgemaakte zonne-energieapparaten.

Is het mogelijk om fotovoltaïsche platen te vervangen door iets anders?

Zelden heeft een thuisvakman geen kostbare doos met oude radiocomponenten. Maar diodes en transistors van oude ontvangers en televisies zijn allemaal dezelfde halfgeleiders met pn-overgangen die stroom opwekken wanneer ze worden verlicht door zonlicht. Door gebruik te maken van deze eigenschappen en meerdere halfgeleiderapparaten aan te sluiten, kunt u een echte zonnebatterij maken.

Voor de vervaardiging van een energiezuinige zonnebatterij kunt u de oude elementbasis van halfgeleiderapparaten gebruiken

De oplettende lezer zal meteen vragen wat de vangst is. Waarom betalen voor in de fabriek gemaakte mono- of polykristallijne cellen als u kunt gebruiken wat letterlijk onder uw voeten ligt. Zoals altijd zit de duivel in de details. Feit is dat de krachtigste germaniumtransistors het mogelijk maken om in de felle zon een spanning van niet meer dan 0,2 V te verkrijgen bij een stroomsterkte gemeten in microampères. Om de parameters te bereiken die een platte siliciumfotocel produceert, zijn enkele tientallen of zelfs honderden halfgeleiders nodig. Een batterij gemaakt van oude radiocomponenten is alleen nuttig voor het opladen van een camping-LED-zaklamp of een kleine batterij van een mobiele telefoon. Voor de uitvoering van grotere projecten zijn aangekochte zonnecellen onmisbaar.

Op welke kracht van zonnepanelen kunt u rekenen?

Als u denkt aan het bouwen van uw eigen zonne-energiecentrale, droomt iedereen ervan om bekabelde elektriciteit volledig te verlaten. Laten we enkele kleine berekeningen maken om de realiteit van deze onderneming te analyseren.

Het dagelijkse elektriciteitsverbruik achterhalen is niet moeilijk. Hiervoor volstaat het om naar de factuur van de energievoorzieningsorganisatie te kijken en het daar aangegeven aantal kilowatt te delen door het aantal dagen in een maand. Als u bijvoorbeeld wordt aangeboden om 330 kWh te betalen, betekent dit dat het dagverbruik 330/30 = 11 kWh is.

De grafiek van de afhankelijkheid van het vermogen van de zonnebatterij, afhankelijk van de verlichting

Bij de berekeningen moet rekening worden gehouden met het feit dat het zonnepaneel alleen overdag elektriciteit zal opwekken en dat tot 70% van de opwekking wordt uitgevoerd van 9 tot 16 uur. Daarnaast is de efficiëntie van het apparaat direct afhankelijk van de invalshoek van het zonlicht en de toestand van de atmosfeer.

Een lichte bewolking of waas zal de efficiëntie van de huidige output van de zonne-installatie met 2 tot 3 keer verminderen, terwijl een lucht bedekt met stevige wolken een vermindering van de prestaties met 15 tot 20 keer zal veroorzaken. In ideale omstandigheden zou een zonnebatterij met een capaciteit van 11/7 = 1,6 kW voldoende zijn om 11 kWh energie op te wekken. Rekening houdend met de invloed van natuurlijke factoren, moet deze parameter met ongeveer 40-50% worden verhoogd.

Daarnaast is er nog een factor die dwingt om het gebied van gebruikte fotocellen te vergroten. Ten eerste moet men niet vergeten dat de batterij 's nachts niet zal werken, wat betekent dat krachtige batterijen nodig zullen zijn. Ten tweede heb je voor het voeden van huishoudelijke apparaten een stroom van 220 V nodig, dus je hebt een krachtige spanningsomvormer (omvormer) nodig. Experts zeggen dat verliezen voor de accumulatie en transformatie van elektriciteit tot 20-30% van het totale bedrag bedragen. Daarom moet het werkelijke vermogen van de zonnebatterij worden verhoogd met 60-80% van de berekende waarde. Uitgaande van een inefficiëntie van 70%, krijgen we het nominaal vermogen van ons zonnepaneel gelijk aan 1,6 + (1,6 × 0,7) = 2,7 kW.

Het gebruik van assemblages van lithiumbatterijen met hoge stroomsterkte is een van de meest elegante, maar zeker niet de goedkoopste manieren om zonne-energie op te slaan.

Om elektriciteit op te slaan, hebt u laagspanningsbatterijen nodig die zijn ontworpen voor spanningen van 12, 24 of 48 V. Hun capaciteit moet zijn ontworpen voor het dagelijkse energieverbruik plus transformatie- en conversieverliezen. In ons geval hebben we een reeks batterijen nodig die zijn ontworpen om 11 + (11 × 0,3) = 14,3 kWh energie op te slaan. Als u gewone 12 volt auto-accu's gebruikt, heeft u een montage nodig voor 14300 W × h / 12 V = 1200 A × h, dat wil zeggen zes batterijen ontworpen voor elk 200 Ah.

Zoals u kunt zien, is zelfs om elektriciteit te leveren voor de huishoudelijke behoeften van een gemiddeld gezin, een serieuze zonne-energiecentrale nodig. Wat betreft het gebruik van zelfgemaakte zonnepanelen voor verwarming, in dit stadium zal een dergelijke onderneming niet eens de grens van zelfvoorziening bereiken, om nog maar te zwijgen van het feit dat er iets kan worden bespaard.

Berekening batterijgrootte

De grootte van de batterij is afhankelijk van het benodigde vermogen en de grootte van de stroombronnen. Wanneer u voor het laatste kiest, let u zeker op de aangeboden verscheidenheid aan fotocellen. Voor gebruik in doe-het-zelf apparaten is het het handigst om middelgrote zonnecellen te kiezen. Bijvoorbeeld polykristallijne panelen met een afmeting van 3 × 6 inch, ontworpen voor een uitgangsspanning van 0,5 V en een stroomsterkte tot 3 A.

Bij het vervaardigen van een zonnebatterij worden ze in serie geschakeld in blokken van 30 stuks, waardoor de spanning kan worden verkregen die nodig is voor het opladen van een autobatterij van 13-14 V (rekening houdend met verliezen). Het maximale vermogen van zo'n apparaat is 15 V × 3 A = 45 W. Op basis van deze waarde kan eenvoudig worden berekend hoeveel elementen nodig zijn om een ​​zonnepaneel met een bepaald vermogen te bouwen en de afmetingen ervan te bepalen. Om bijvoorbeeld een zonnecollector van 180 watt te bouwen, 120 fotovoltaïsche cellen met een totale oppervlakte van 2.160 vierkante meter. inch (1,4 m²).

Zelf een zonnepaneel bouwen

Voordat u doorgaat met de vervaardiging van een zonnepaneel, is het noodzakelijk om de problemen met de plaatsing op te lossen, de afmetingen te berekenen en de benodigde materialen en gereedschappen voor te bereiden.

Het kiezen van de juiste installatielocatie is belangrijk

Omdat het zonnepaneel met de hand wordt gemaakt, kan de beeldverhouding elke zijn. Dit is erg handig, omdat een zelfgemaakt apparaat beter past in de buitenkant van het dak of in het ontwerp van een buitenwijk. Om dezelfde reden moet u een plaats kiezen voor het monteren van de batterij, zelfs vóór het begin van de ontwerpactiviteiten, en niet te vergeten rekening te houden met verschillende factoren:

• openheid van de plaats voor zonlicht overdag;
• gebrek aan schaduwgebouwen en hoge bomen;
• de minimale afstand tot de ruimte waarin de opslagcapaciteiten en omvormers zijn opgesteld.

Natuurlijk ziet een op het dak gemonteerde batterij er organischer uit, maar het apparaat op de grond plaatsen heeft meer voordelen. In dit geval is de mogelijkheid van schade aan de dakbedekking tijdens de installatie van het draagframe uitgesloten, wordt de bewerkelijkheid van de installatie van het apparaat verminderd en wordt het mogelijk om de "invalshoek van de zonnestralen" tijdig te veranderen. En het beste van alles is dat de plaatsing aan de onderkant het veel gemakkelijker maakt om het oppervlak van het zonnepaneel schoon te houden. En dit is een garantie dat de installatie op volle capaciteit zal werken.

Het monteren van het zonnepaneel op het dak wordt meer veroorzaakt door ruimtegebrek dan door noodzaak of gebruiksgemak

Wat is er nodig tijdens het werk?

Wanneer u begint met het maken van een zelfgemaakt zonnepaneel, moet u een voorraad hebben van:

• fotocellen;
• gevlochten koperdraad of speciale rails voor het aansluiten van zonnecellen;
• soldeer;
• Schottky-diodes, ontworpen voor de stroomuitgang van één fotocel;
• hoogwaardig ontspiegeld glas of plexiglas;
• latten en multiplex voor de vervaardiging van het frame;
• siliconenkit;
• hardware;
• verf en een beschermende samenstelling voor de behandeling van houten oppervlakken.

Op het werk heb je het eenvoudigste gereedschap nodig dat de huiselijke eigenaar altijd bij de hand heeft - een soldeerbout, glassnijder, zaag, schroevendraaier, kwast, enz.

productie instructie:

Voor de fabricage van de eerste zonnebatterij kunt u het beste fotocellen gebruiken met reeds gesoldeerde draden - in dit geval wordt het risico op beschadiging van de cellen tijdens de montage verminderd. Als je echter de vaardigheden hebt om met een soldeerbout om te gaan, kun je wat geld besparen door zonnecellen met ongesoldeerde contacten aan te schaffen. Om het paneel te bouwen, dat we in de bovenstaande voorbeelden hebben besproken, zijn 120 platen nodig. Met een beeldverhouding van ongeveer 1: 1, moet u 15 rijen van elk 8 fotocellen stapelen. In dit geval kunnen we elke twee "kolommen" in serie verbinden en vier van dergelijke eenheden parallel aansluiten. Op deze manier kan kabelwirwar worden vermeden en kan een vlotte, mooie installatie worden bereikt.

Elektrisch bedradingsschema van een zonne-energiecentrale thuis

huisvesting

De montage van een zonnepaneel moet altijd beginnen met de fabricage van de behuizing. Om dit te doen, hebben we aluminium hoeken of houten latten nodig die niet meer dan 25 mm hoog zijn - in dit geval zullen ze geen schaduw werpen op de buitenste rijen fotocellen. Op basis van de afmetingen van onze 3x6'' siliciumcellen (7,62x15,24 cm) moet de framemaat minimaal 125x 125 cm zijn. Als u besluit een andere beeldverhouding te gebruiken (bijvoorbeeld 1: 2), dan frame kan extra worden versterkt met een lamellendwarsbalk dezelfde sectie.

De achterkant van de behuizing moet worden dichtgenaaid met een multiplex- of OSB-paneel en aan de onderkant van het frame moeten ventilatiegaten worden geboord. De verbinding van de binnenholte van het paneel met de atmosfeer is nodig om de vochtigheid te egaliseren - anders kan het beslaan van de glazen niet worden vermeden.

Voor de vervaardiging van de behuizing van het zonnepaneel zijn de eenvoudigste materialen geschikt - houten latten en multiplex.

Een paneel van plexiglas of hoogwaardig glas met een hoge mate van transparantie wordt op de buitenmaat van het frame gesneden. Als laatste redmiddel kunt u vensterglas tot 4 mm dik gebruiken. Voor de bevestiging zijn hoekbeugels voorbereid, waarin boren worden gemaakt voor bevestiging aan het frame. Bij gebruik van plexiglas kunt u direct gaten in het transparante paneel maken - dit vereenvoudigt de montage.

Om de houten behuizing van de zonnebatterij te beschermen tegen vocht en schimmel, is deze geïmpregneerd met een antibacteriële verbinding en geverfd met olieverf.

Voor het gemak van het monteren van het elektrische deel, wordt een substraat gesneden uit vezelplaat of ander diëlektrisch materiaal volgens de interne afmeting van het frame. In de toekomst zal de installatie van fotocellen erop worden uitgevoerd.

Soldeerplaten

Voordat u begint met solderen, moet u de installatie van de fotocellen "schatten". In ons geval hebt u 4 reeksen cellen nodig met elk 30 platen en deze bevinden zich in vijftien rijen in het lichaam. Zo'n lange ketting is onhandig om mee te werken en bovendien neemt de kans op beschadiging van kwetsbare glasplaten toe. Het is rationeel om elk 5 onderdelen aan te sluiten en de eindmontage uit te voeren nadat de fotocellen op het substraat zijn gemonteerd.

Voor het gemak kunnen fotocellen worden gemonteerd op een niet-geleidende ondergrond van textoliet, plexiglas of vezelplaat

Nadat u elke ketting hebt aangesloten, moet u de prestaties ervan controleren. Om dit te doen, wordt elk samenstel onder een tafellamp geplaatst. Door de waarden van stroom en spanning op te schrijven, kunt u niet alleen de prestaties van de modules volgen, maar ook hun parameters vergelijken.

Voor het solderen gebruiken we een low-power soldeerbout (maximaal 40 W) en goed, laagsmeltend soldeer. We passen het in een kleine hoeveelheid toe op de uitgangsdelen van de platen, waarna we, met inachtneming van de polariteit van de verbinding, de delen met elkaar verbinden.

Bij het solderen van fotocellen dient u uiterst voorzichtig te zijn, aangezien deze onderdelen zeer kwetsbaar zijn.

Nadat we de afzonderlijke kettingen hebben gemonteerd, vouwen we ze uit met hun rug naar de ondergrond en gebruiken we siliconenkit om ze aan het oppervlak te lijmen. Elk 15 volt fotocelblok wordt geleverd met een Schottky-diode. Dit apparaat laat de stroom slechts in één richting stromen, zodat de batterijen niet kunnen ontladen als de spanning van het zonnepaneel laag is.

De definitieve aansluiting van de afzonderlijke strings van fotocellen wordt uitgevoerd volgens het bovenstaande bedradingsschema. Voor deze doeleinden kunt u een speciale bus of gevlochten koperdraad gebruiken.

De scharnierende zonnecellen moeten worden vastgezet met smeltlijm of zelftappende schroeven.

Paneelmontage

De substraten met daarop de fotocellen worden in de behuizing geplaatst en met zelftappende schroeven vastgezet. Als het frame is versterkt met een dwarsbalk, worden er verschillende boren in gemaakt voor het monteren van draden. De kabel, die naar buiten wordt geleid, wordt stevig aan het frame bevestigd en aan de klemmen van het samenstel gesoldeerd. Om verwarring met polariteit te voorkomen, is het het beste om tweekleurige draden te gebruiken, waarbij de rode draad wordt aangesloten op de positieve van de batterij en de blauwe op de negatieve van de batterij. Langs de bovencontour van het frame wordt een doorlopende laag siliconenkit aangebracht, waarop glas wordt gelegd. Na de definitieve bevestiging wordt de montage van de zonnecel als voltooid beschouwd.

Nadat het beschermglas op de kit is geïnstalleerd, kan het paneel naar de installatieplaats worden getransporteerd

Installatie en aansluiting van de zonnebatterij op verbruikers

Om een ​​aantal redenen is een zelfgemaakt zonnepaneel een nogal kwetsbaar apparaat, daarom vereist het de plaatsing van een betrouwbaar draagframe. De ideale optie zou een ontwerp zijn dat de bron van gratis elektriciteit in beide vlakken oriënteert, maar de complexiteit van een dergelijk systeem is meestal een zwaarwegend argument ten gunste van een eenvoudig gekanteld systeem. Het is een verplaatsbaar frame dat in elke hoek ten opzichte van het armatuur kan worden geplaatst. Een van de opties voor het frame, neergehaald van een houten balk, wordt hieronder weergegeven. Je kunt metalen hoeken, buizen, banden, enz. gebruiken om het te maken - alles wat bij de hand is.

Zonnecel frame tekening

Om een ​​zonnepaneel op batterijen aan te sluiten heb je een laadregelaar nodig. Dit apparaat bewaakt de laad- en ontlaadstatus van de accu's, bewaakt de stroomtoevoer en schakelt bij een aanzienlijke spanningsval over op het lichtnet. Het apparaat met het vereiste vermogen en de vereiste functionaliteit kan worden gekocht bij dezelfde verkooppunten waar de fotocellen worden verkocht. Wat betreft de stroomvoorziening van huishoudelijke consumenten, hiervoor is het nodig om de laagspanningsspanning om te zetten naar 220 V. Een ander apparaat, een omvormer, kan dit met succes aan. Ik moet zeggen dat de binnenlandse industrie betrouwbare apparaten met goede prestatiekenmerken produceert, zodat de converter ter plaatse kan worden gekocht - in dit geval is een "echte" garantie een bonus.

Eén zonnebatterij is niet genoeg voor een volwaardige stroomvoorziening in huis - je hebt ook batterijen, een laadregelaar en een omvormer nodig

In de uitverkoop vindt u omvormers van hetzelfde vermogen, die soms in prijs verschillen. Deze spreiding is te wijten aan de "zuiverheid" van de uitgangsspanning, wat een noodzakelijke voorwaarde is voor het voeden van individuele elektrische apparaten. Converters met een zogenaamde zuivere sinusgolf hebben een ingewikkelder ontwerp en daardoor hogere kosten.

Video: zelf zonnepanelen maken

Het bouwen van een zonne-energiecentrale voor thuis is geen triviale taak en vereist zowel financiële als tijdskosten en minimale kennis van de basisprincipes van elektrotechniek. Wanneer u begint met het monteren van een zonnepaneel, moet u maximale aandacht en nauwkeurigheid in acht nemen - alleen in dit geval kunt u rekenen op een succesvolle oplossing voor het probleem. Tot slot wil ik u eraan herinneren dat glasvervuiling een van de factoren is die de prestaties verminderen. Denk eraan om het oppervlak van het zonnepaneel op tijd schoon te maken, anders kan het niet op vol vermogen werken.

In de moderne wereld is het moeilijk om je een bestaan ​​zonder elektrische energie voor te stellen. Verlichting, verwarming, communicatie en andere geneugten van een comfortabel leven zijn er rechtstreeks van afhankelijk. Dit dwingt ons op zoek te gaan naar alternatieve en onafhankelijke bronnen, waaronder de zon. Dit energiegebied is nog onderontwikkeld en industriële installaties zijn niet goedkoop. De oplossing zal zijn om zonnepanelen met uw eigen handen te maken.

Wat is een zonnebatterij?

Een zonnebatterij is een paneel dat bestaat uit onderling verbonden fotocellen. Het zet zonne-energie direct om in elektrische stroom. Afhankelijk van het ontwerp van het systeem wordt elektrische energie geaccumuleerd of gaat onmiddellijk naar de energievoorziening van gebouwen, mechanismen en apparaten.

Een zonnecel bestaat uit onderling verbonden fotocellen

Bijna iedereen gebruikte de eenvoudigste fotocellen. Ze zijn ingebouwd in rekenmachines, zaklampen, batterijen voor het opladen van elektronische gadgets, tuinverlichting. Maar het gebruik is hier niet toe beperkt. Er zijn elektrische voertuigen die worden aangedreven door de zon; in de ruimte is dit een van de belangrijkste energiebronnen.

In landen met veel zonnige dagen worden batterijen op daken geïnstalleerd en gebruikt voor verwarming en waterverwarming. Dit type wordt collectoren genoemd, ze zetten de energie van de zon om in warmte.

Vaak gebeurt de stroomvoorziening van hele steden en dorpen alleen door dit soort energie. Er worden elektriciteitscentrales gebouwd die werken op zonnestraling. Ze zijn vooral wijdverbreid in de VS, Japan en Duitsland.

Apparaat

De zonnebatterij is gebaseerd op het fenomeen van het foto-elektrisch effect, ontdekt in de twintigste eeuw door A. Einstein. Het bleek dat in sommige stoffen, onder invloed van zonlicht of andere stoffen, het loslaten van geladen deeltjes optreedt. Deze ontdekking leidde in 1953 tot de creatie van de eerste zonnemodule.

De materialen voor de vervaardiging van elementen zijn halfgeleiders - gecombineerde platen van twee materialen met verschillende geleidbaarheid. Meestal wordt voor hun vervaardiging polykristallijn of monokristallijn silicium met verschillende additieven gebruikt.

Onder invloed van zonlicht verschijnt in de ene laag een overmaat aan elektronen en in de andere een gebrek. "Extra" elektronen verplaatsen zich naar het gebied met hun tekort, dit proces wordt pn-overgang genoemd.

De zonnecel bestaat uit twee halfgeleiderlagen met verschillende geleidbaarheid

Tussen de materialen die een overmaat vormen en een gebrek aan elektronen wordt een barrièrelaag geplaatst om de overgang te voorkomen. Dit is nodig zodat de stroom alleen optreedt als er een bron van energieverbruik is.

De lichtfotonen die het oppervlak raken, slaan de elektronen uit en voorzien ze van de nodige energie om de barrièrelaag te overwinnen. Negatieve elektronen gaan van de p-geleider naar de n-geleider en de positieve elektronen maken de terugreis.

Door de verschillende geleidbaarheid van halfgeleidermaterialen is het mogelijk om een ​​gerichte beweging van elektronen te creëren. Er wordt dus een elektrische stroom opgewekt.

De elementen zijn in serie met elkaar verbonden en vormen een paneel met een groter of kleiner oppervlak, dat een batterij wordt genoemd. Dergelijke batterijen kunnen direct worden aangesloten op een verbruiksbron. Maar aangezien de zonneactiviteit overdag verandert en 's nachts helemaal stopt, worden batterijen gebruikt die energie verzamelen als er geen zonlicht is.

Het noodzakelijke onderdeel in dit geval is de controller. Het bewaakt het opladen van de batterij en ontkoppelt de batterij wanneer deze volledig is opgeladen.

De stroom die door de zonnebatterij wordt gegenereerd, is constant en moet voor gebruik worden omgezet in wisselstroom. Hiervoor wordt een omvormer gebruikt.

Omdat alle elektrische apparaten die energie verbruiken, zijn ontworpen voor een bepaalde spanning, is er een stabilisator in het systeem nodig om de vereiste waarden te leveren.

Tussen de zonnemodule en de verbruiker worden extra apparaten geïnstalleerd

Alleen in aanwezigheid van al deze componenten is het mogelijk om een ​​functioneel systeem te verkrijgen dat energie levert aan consumenten en niet dreigt uit te schakelen.

Elementtypen voor modules

Er zijn drie hoofdtypen zonnepanelen: polykristallijn, monokristallijn en dunnefilm. Meestal zijn alle drie de typen gemaakt van silicium met verschillende additieven. Cadmiumtelluride en koper-cadmiumselenide worden ook gebruikt, vooral voor de productie van filmpanelen. Deze additieven verhogen de efficiëntie van de cellen met 5-10%.

kristallijn

De meest populaire zijn monokristallijn. Ze zijn gemaakt van eenkristallen en hebben een uniforme structuur. Dergelijke platen hebben de vorm van een veelhoek of rechthoek met afgesneden hoeken.

Monokristallijne cel heeft de vorm van een rechthoek met afgeschuinde hoeken

De batterij, samengesteld uit monokristallijne cellen, presteert beter in vergelijking met andere typen, het rendement is 13%. Het is lichtgewicht en compact, is niet bang voor lichte buiging, kan op een oneffen oppervlak worden geïnstalleerd, de levensduur is 30 jaar.

De nadelen zijn onder meer een aanzienlijke afname van het vermogen als het bewolkt is, tot de volledige stopzetting van de energieproductie. Hetzelfde gebeurt bij het dimmen, de batterij zal 's nachts niet werken.

De polykristallijne cel is rechthoekig, waardoor het paneel zonder gaten kan worden gemonteerd

Polykristallijne worden geproduceerd door gieten, hebben een rechthoekige of vierkante vorm en een inhomogene structuur. Hun efficiëntie is lager dan die van monokristallijn, de efficiëntie is slechts 7-9%, maar de productiedaling tijdens bewolkt, stoffig of schemerig is onbeduidend.

Daarom worden ze gebruikt in het apparaat van straatverlichting, ze worden ook vaker gebruikt door zelfgemaakte producten. De kosten van dergelijke platen zijn lager dan die van eenkristallen, de levensduur is 20 jaar.

Film

Toc-film of flexibele elementen zijn gemaakt van amorf silicium. Door de flexibiliteit van de panelen zijn ze mobiel, opgerold in een rol mee te nemen op reis en hebben ze overal een onafhankelijke energiebron. Met dezelfde eigenschap kunnen ze op gebogen oppervlakken worden gemonteerd.

De filmbatterij is gemaakt van amorf silicium

In termen van efficiëntie zijn filmpanelen twee keer inferieur aan kristallijne; om dezelfde hoeveelheid te produceren, is een dubbele oppervlakte van de batterij vereist. En de duurzaamheid van de film verschilt niet - in de eerste 2 jaar daalt hun effectiviteit met 20-40%.

Maar als het bewolkt of donker is, wordt de energieproductie met slechts 10-15% verminderd. Hun relatieve goedkoopheid kan als een onbetwistbaar voordeel worden beschouwd.

Wat kan worden gebruikt om thuis een zonnepaneel te maken?

Ondanks alle voordelen van industriële batterijen, is hun grootste nadeel hun hoge prijs. Dit probleem kan worden vermeden door het eenvoudigste paneel met uw eigen handen te maken van afvalmateriaal.

van diodes

Een diode is een kristal in een plastic behuizing die als lens fungeert. Het concentreert de zonnestralen op de geleider, wat resulteert in een elektrische stroom. Door een groot aantal diodes met elkaar te verbinden, krijgen we een zonnebatterij. Je kunt karton als bord gebruiken.

Het probleem is dat het vermogen van de ontvangen energie laag is, er zijn een groot aantal diodes nodig om genoeg te genereren. In termen van financiële en arbeidskosten is zo'n batterij veel superieur aan de fabrieksbatterij, en qua vermogen veel inferieur daaraan.

Bovendien daalt de output sterk bij afnemende verlichting. En de diodes zelf gedragen zich niet correct - vaak treedt er een spontane gloed op. Dat wil zeggen dat de diodes zelf de opgewekte energie verbruiken. De conclusie suggereert zichzelf: ineffectief.

van transistoren

Net als bij diodes is het belangrijkste element van een transistor een kristal. Maar het is ingesloten in een metalen behuizing die geen zonlicht doorlaat. Om een ​​batterij te maken, wordt het deksel van de behuizing afgesneden met een ijzerzaag voor metaal.

Een batterij met laag vermogen kan worden samengesteld uit transistors

Vervolgens worden de elementen bevestigd op een plaat van PCB of ander materiaal dat geschikt is voor de rol van een bord, en met elkaar verbonden. Op deze manier kun je een batterij samenstellen waarvan de energie voldoende is om een ​​zaklamp of radio-ontvanger te laten werken, maar van zo'n apparaat moet je geen hoog vermogen verwachten.

Maar als een energiezuinige reis is de energiebron heel geschikt. Zeker als je je laat meeslepen door het creatieproces zelf en de praktische voordelen van het resultaat niet zo belangrijk zijn.

Ambachtslieden raden aan om cd's en zelfs koperen platen als fotocellen te gebruiken. Een draagbare telefoonoplader is eenvoudig te maken van fotocellen van tuinverlichting.

De beste oplossing zou zijn om kant-en-klare borden te kopen. Sommige online sites verkopen modules met een kleine fabricagefout tegen een betaalbare prijs, ze zijn redelijk geschikt voor gebruik.

Rationele batterijplaatsing

Hoeveel stroom het systeem gaat produceren, hangt voor een groot deel af van de plaatsing van de modules. Hoe meer stralen de fotocellen raken, hoe meer energie ze zullen produceren. Voor een optimale locatie moet aan de volgende voorwaarden worden voldaan:

Belangrijk! De batterijstroom wordt bepaald door de capaciteit van de zwakste cel. Zelfs een kleine schaduw op één module kan de systeemprestaties met 10 tot 50% verminderen.

Hoe het benodigde vermogen te berekenen?

Voordat u doorgaat met de montage van de batterij, moet u het vereiste vermogen bepalen. Het aantal gekochte cellen en het totale oppervlak van afgewerkte batterijen is hiervan afhankelijk.

Het systeem kan zowel autonoom zijn (onafhankelijk elektriciteit leveren aan het huis) als gecombineerd, waarbij de energie van de zon en een traditionele bron worden gecombineerd.

De berekening bestaat uit drie stappen:

1. Ontdek het totale stroomverbruik.
2. Bepaal voldoende batterijcapaciteit en omvormercapaciteit.
3. Bereken het benodigde aantal cellen op basis van de instralingsgegevens in uw regio.

Energieverbruik

Voor een autonoom systeem kunt u dit bepalen aan de hand van uw elektriciteitsmeter. Deel het totale maandelijkse energieverbruik door het aantal dagen om het gemiddelde dagelijkse verbruik te krijgen.

Als slechts een deel van de apparaten door de batterij wordt gevoed, zoek dan hun capaciteit op volgens het paspoort of de markering op het apparaat. Vermenigvuldig de verkregen waarden met het aantal werkuren per dag. Als je de verkregen waarden voor alle apparaten optelt, krijg je het gemiddelde verbruik per dag.

AB capaciteit (accu) en omvormervermogen

AB voor zonnesystemen moet bestand zijn tegen een groot aantal ontlaad- en ontlaadcycli, een lage zelfontlading hebben, een grote laadstroom weerstaan, bij hoge en lage temperaturen werken en minimaal onderhoud vergen. Deze parameters zijn optimaal voor loodzuuraccu's.

Een andere belangrijke indicator is de capaciteit, de maximale lading die de batterij kan opnemen en opslaan. Onvoldoende capaciteit wordt vergroot door de accu parallel, in serie of door beide aansluitingen te combineren.

Berekening zal helpen om de vereiste hoeveelheid AB te achterhalen. Laten we het beschouwen voor het concentreren van de energiereserve voor 1 dag in een AB met een capaciteit van 200 A.h en een spanning van 12 V.

Stel dat de dagelijkse vraag 4800 V is. uur, de uitgangsspanning van het systeem is 24 V. Aangezien de verliezen op de omvormer 20% zijn, introduceren we een correctiefactor van 1,2.

4800: 24x1.2 = 240 A.h

De afvoerdiepte van AB mag niet hoger zijn dan 30-40%, laten we hier rekening mee houden.

240x0,4 = 600 A.h

De resulterende waarde is driemaal de capaciteit van de batterij, dus om de vereiste hoeveelheid te leveren, zijn 3 parallel geschakelde AB's vereist. Maar tegelijkertijd is de spanning van de batterij 12 V, om deze te verdubbelen, hebt u nog 3 batterijen in serie nodig.

Om een ​​spanning van 48 V te krijgen, moet u twee parallelle strings van 4 AB parallel aansluiten

De omvormer wordt gebruikt om DC om te zetten naar AC. Ze kiezen het op basis van de piek, maximale belasting. Op sommige verbruikende apparaten is de startstroom veel hoger dan de nominale stroom. Het is deze indicator die in aanmerking wordt genomen. In andere gevallen wordt rekening gehouden met de nominale waarden.

De vorm van de spanning is ook belangrijk. De beste optie is een zuivere sinusgolf. Voor apparaten die ongevoelig zijn voor spanningsdalingen is een vierkante vorm geschikt. Denk ook aan de mogelijkheid om het toestel rechtstreeks van AB over te schakelen naar zonnepanelen.

Vereist aantal cellen

Instralingsindicatoren in verschillende gebieden zijn zeer verschillend. Voor een juiste berekening moet u deze cijfers voor uw regio weten, de gegevens zijn eenvoudig te vinden op internet of bij een weerstation.

Instralingstabel per maand voor verschillende regio's

Instraling is niet alleen afhankelijk van het seizoen, maar ook van de hellingshoek van de batterij

Laat u bij het berekenen leiden door de indicatoren van de laagste zonnestraling gedurende het jaar, anders zal de batterij in deze periode niet genoeg energie opwekken.

Stel dat het minimum in januari 0,69 is en het maximum in 5,09 juli.

De correctiefactor voor wintertijd is 0,7, voor zomertijd - 0,5.

De benodigde hoeveelheid energie is 4800 Wh.

Eén paneel heeft een vermogen van 260 W en een spanning van 24 V.

Verliezen op AB en omvormer zijn 20%.

We berekenen het verbruik rekening houdend met verliezen: 4800 × 1,2 = 5760 Wh = 5,76 kWh.

We bepalen de prestaties van één paneel.

Zomer: 0,5 x 260 x 5,09 = 661,7 Wh.

In de winter: 0,7 × 260 × 0,69 = 125,5 Wh.

We berekenen het benodigde aantal batterijen door de verbruikte energie te delen door de prestaties van de panelen.

In de zomer: 5760 / 661,7 = 8,7 st.

In de winter: 5760 / 125,5 = 45,8 st.

Het blijkt dat voor volledige voorziening in de winter vijf keer meer modules nodig zijn dan in de zomer. Daarom loont het de moeite om direct meer accu's te plaatsen of te zorgen voor een hybride stroomvoorziening voor de winterperiode.

Hoe een zonnepaneel met uw eigen handen te monteren

De montage bestaat uit verschillende fasen: het vervaardigen van de behuizing, het solderen van de elementen, het monteren en installeren van het systeem. Voordat u aan het werk gaat, moet u alles inslaan wat u nodig heeft.

De batterij bestaat uit meerdere lagen

Materialen en gereedschappen

• fotocellen;
• platte geleiders;
• alcoholhars vloeimiddel;
• soldeerbout;
• aluminiumprofiel;
• aluminium hoeken;
• hardware;
• siliconenkit;
• ijzerzaag voor metaal;
• schroevendraaier;
• glas, plexiglas of plexiglas;
• dioden;
• meetinstrumenten.

Fotocellen kunt u beter compleet met geleiders bestellen, deze zijn hier speciaal voor ontworpen. Andere geleiders zijn kwetsbaarder, wat problematisch kan zijn bij het solderen en monteren. Er zijn cellen met draden die al zijn gesoldeerd. Ze zijn duurder, maar besparen aanzienlijk tijd en arbeid.

Koop platen met geleiders, dit verkort de werktijd

Het frame van de koffer is meestal gemaakt van een aluminium hoek, maar het is mogelijk om houten latten of 2x2 vierkante staven te gebruiken. Deze optie heeft minder de voorkeur omdat deze niet voldoende bescherming biedt tegen weersinvloeden.

Kies voor een transparant paneel een materiaal met de laagste brekingsindex van licht. Elk obstakel in het pad van de stralen verhoogt het energieverlies. Het is wenselijk dat het materiaal zo min mogelijk infraroodstraling doorlaat.

Belangrijk! Hoe meer het paneel wordt verwarmd, hoe minder het energie opwekt.

Frameberekening

De afmetingen van het frame worden berekend op basis van de grootte van de cellen. Het is belangrijk om een ​​kleine afstand van 3-5 mm tussen aangrenzende elementen te voorzien en rekening te houden met de breedte van het frame zodat het de randen van de elementen niet overlapt.

Cellen zijn verkrijgbaar in verschillende standaardafmetingen, overweeg de optie van 36 platen, 81x150 mm groot. We rangschikken de elementen in 4 rijen, 9 stuks in één. Op basis van deze gegevens zijn de afmetingen van het frame 835x690 mm.

Dozen maken

Solderen van elementen en assemblage van modules

Als de elementen zonder contacten worden gekocht, moeten ze eerst op elke plaat worden gesoldeerd. Om dit te doen, snijdt u de geleider in gelijke lengtes.

1. Knip een rechthoek van het gewenste formaat uit karton en wikkel er een geleider omheen en knip vervolgens aan beide zijden.
2. Breng flux aan op elke geleider, bevestig de strip aan het element.
3. Soldeer de geleider zorgvuldig over de gehele lengte van de cel.

   Soldeergeleiders op elke plaat

4. Plaats de cellen in een rij achter elkaar met een tussenruimte van 3-5 mm en soldeer achtereenvolgens aan elkaar.

   Controleer tijdens de installatie regelmatig de functionaliteit van de modules

5. Breng de voltooide rijen van 9 cellen over in het lichaam en lijn ze uit met elkaar en de omtrek van het frame.
6. Soldeer parallel met bredere rails en let op de polariteit.

   Leg de rijen elementen op een transparante ondergrond en soldeer ze aan elkaar

7. Druk de contacten "+" en "-" af.
8. Breng op elk element 4 druppels kit aan en plaats er een tweede glas op.
9. Laat de lijm drogen.
10. Vul met afdichtmiddel rond de omtrek zodat er geen vocht binnendringt.
11. Bevestig het paneel in de koffer met behulp van de hoeken en schroef ze in de zijkanten van het aluminium profiel.
12. Installeer een Schottke-blokkeerdiode met afdichtmiddel om te voorkomen dat de batterij via de module ontlaadt.
13. Voorzie de uitgangsdraad van een tweepolige connector en sluit vervolgens de controller hierop aan.
14. Schroef de beugels aan het frame om de batterij aan de steun te bevestigen.

Video: solderen en monteren van de zonnemodule

De batterij is klaar, het blijft om hem te installeren. Voor efficiënter werken kun je een tracker maken.

Productie van draaimechanisme

Het eenvoudigste draaimechanisme is eenvoudig zelf te maken. Het werkingsprincipe is gebaseerd op een tegengewichtsysteem.

1. Monteer uit houten blokken of aluminium profielen een steun voor de batterij in de vorm van een ladder.
2. Gebruik twee lagers en een metalen staaf of pijp om de batterij erop te plaatsen zodat deze in het midden van de grotere zijde verankerd is.
3. Oriënteer de structuur van oost naar west en wacht tot de zon op haar hoogste punt staat.
4. Draai het paneel zodat de stralen er verticaal op vallen.
5. Bevestig aan het ene uiteinde een bak met water en breng het aan het andere uiteinde in evenwicht met een gewicht.
6. Maak een gaatje in de bak zodat het water er een beetje uitloopt.

Naarmate het water naar buiten stroomt, neemt het gewicht van het vat af en komt de rand van het paneel omhoog, waardoor de batterij de zon volgt. De grootte van het gat zal empirisch moeten worden bepaald.

De eenvoudigste solar tracker is gemaakt volgens het principe van een waterklok.

Het enige wat je nodig hebt is om 's ochtends water in een bak te gieten. Een dergelijke structuur kan niet op het dak worden geïnstalleerd, maar is best geschikt voor een tuinperceel of gazon voor het huis. Er zijn andere, meer complexe trackerontwerpen, maar deze zijn duur.

U kunt de module ook verstevigen op een verticale steun.

Nu kunt u gratis elektriciteit testen en gebruiken.

Servicemodules

Zonnepanelen hebben geen speciaal onderhoud nodig, omdat ze geen bewegende delen hebben. Voor hun normale werking is het af en toe voldoende om het oppervlak te reinigen van vuil, stof en vogelpoep.

Gebruik de tuinslang om de accu's schoon te maken, met goede waterdruk hoef je niet eens op het dak te klimmen. Controleer de bruikbaarheid van extra apparatuur.

Hoe snel worden de kosten terugverdiend?

U moet niet direct voordelen verwachten van het zonnestroomsysteem. De gemiddelde terugverdientijd van een autonoom thuissysteem is ongeveer 10 jaar.

Hoe meer energie u verbruikt, hoe sneller uw investering zich terugbetaalt. Inderdaad, voor zowel klein als groot verbruik is de aankoop van extra apparatuur vereist: een batterij, een omvormer, een controller, en ze laten een klein deel van de kosten over.

Denk ook aan de levensduur van de apparatuur en de panelen zelf, zodat u ze niet hoeft te veranderen voordat ze hun vruchten afwerpen.

Ondanks alle kosten en nadelen heeft zonne-energie de toekomst. De zon is een hernieuwbare energiebron en zal nog minstens 5000 jaar meegaan. En de wetenschap staat niet stil, er verschijnen nieuwe materialen voor fotocellen, met een veel hoger rendement. Dit betekent dat ze binnenkort betaalbaarder zullen zijn. Maar je kunt nu de energie van de zon gebruiken.

De wens om het energievoorzieningssysteem van een woonhuis efficiënter, zuiniger en milieuvriendelijker te maken, doet ons op zoek gaan naar nieuwe energiebronnen. Een van de moderniseringsmethoden is het plaatsen van zonnepanelen die de energie van de zon kunnen omzetten in elektriciteit. Er is een geweldig alternatief voor dure apparatuur - een doe-het-zelf-zonnebatterij, die elke maand geld bespaart op het gezinsbudget. Vandaag zullen we het hebben over hoe je zoiets kunt bouwen. Laten we alle valkuilen markeren en u vertellen hoe u ze kunt omzeilen.

Zie de video voor algemene informatie over de ontwerpkenmerken van zonnepanelen:

Projectontwikkeling zonne-energiesysteem

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

Feit is dat een zelfgemaakte zonnebatterij, in tegenstelling tot een fabrieksbatterij, geen speciale bewegingssensoren en concentrators heeft. Om de hellingshoek te veranderen, is het mogelijk om een ​​handmatig mechanisme te maken. Hierdoor kunnen de modules bijna verticaal worden geïnstalleerd in de winter, wanneer de zon laag boven de horizon staat, en om ze te laten zakken in de zomer, wanneer de zonnewende op zijn hoogtepunt is. De verticale winteropstelling heeft ook een beschermende functie: het voorkomt de ophoping van sneeuw en ijs op de panelen, waardoor de levensduur van de modules wordt verlengd.

De energie-efficiëntie van een modulair ontwerp kan worden verhoogd door een eenvoudig bedieningsmechanisme te creëren waarmee u de hellingshoek van de batterij kunt wijzigen, afhankelijk van het seizoen en zelfs het tijdstip van de dag.

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

Het aantal panelen en hun grootte worden berekend op basis van het benodigde vermogen. Zo produceert 1 m² van de module ongeveer 120 W, wat zelfs niet genoeg is voor volledige verlichting van woonruimtes. Ongeveer 1 kW aan energie met 10 m² aan panelen zal verlichtingsarmaturen, tv en computer laten functioneren. Dienovereenkomstig zal de zonnestructuur met een oppervlakte van 20m² voldoen aan de behoeften van een gezin van 3 personen. Ongeveer dergelijke afmetingen moeten worden berekend als een privéwoning bedoeld is voor permanente bewoning.

De productie van een zonnebatterij eindigt niet noodzakelijk bij de eerste montage, in de toekomst kunt u de elementen opbouwen, waardoor de efficiëntie van de apparatuur wordt verhoogd

Module-opties voor zelfmontage

Het belangrijkste doel van een zonnepaneel is om energie op te wekken uit de zonnestralen en deze om te zetten in elektrische energie. De resulterende elektrische stroom is een stroom van vrije elektronen die vrijkomen door lichtgolven. Voor zelfmontage zijn mono- en polykristallijne converters de beste optie, omdat analogen van een ander type - amorf - hun vermogen de eerste twee jaar met 20-40% verminderen.

Standaard monokristallijne cellen zijn 3 "x 6" en zijn kwetsbaar en moeten met uiterste zorg en aandacht worden behandeld.

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

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

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

Instructies voor het vervaardigen van zonnecellen

Er zijn veel mogelijkheden om zonnepanelen zelf te monteren. De technologie is afhankelijk van het aantal vooraf aangekochte zonnecellen en de extra materialen die nodig zijn om de case te maken. Het is belangrijk om te onthouden: hoe groter het totale oppervlak van de panelen, hoe krachtiger de apparatuur, maar tegelijkertijd groeit ook het gewicht van de constructie. Het wordt aanbevolen om dezelfde modules in één batterij te gebruiken, aangezien de huidige equivalentie gelijk is aan de waarden van de kleinste van de cellen.

Een modulair frame samenstellen

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

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

Voor de vervaardiging van de behuizing, waarin de 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 voor alle doeleinden of voor hout;
• hoeken en schroeven voor bevestigingsmiddelen;
• boren;
• vezelplaat;
• stukjes plexiglas;
• verf.

We nemen een stuk multiplex, dat de rol van de basis zal spelen, en lijmen lage zijkanten rond de omtrek. De lamellen langs de randen van de plaat mogen de zonnecellen niet belemmeren, zorg er dus voor dat ze niet meer dan ¾" hoog zijn. Voor de betrouwbaarheid schroeven we elke gelijmde rail bovendien vast met zelftappende schroeven en kunnen de hoeken worden bevestigd met metalen hoeken.

Een houten frame is de meest betaalbare optie voor het plaatsen van zonnecellen. Het kan worden vervangen door een aluminium hoekframe of een in de handel verkrijgbaar frame + glasset

Voor ventilatie boren we gaten in het onderste deel van de behuizing en langs de zijkanten. Er mogen geen gaten in het deksel zitten, omdat dit het binnendringen van vocht bedreigt. De elementen worden bevestigd aan vezelplaatplaten, die kunnen worden vervangen door elk soortgelijk materiaal, de belangrijkste voorwaarde is dat het geen elektrische stroom mag geleiden.

Kleine ventilatiegaatjes moeten door de gehele ondergrond worden geboord, inclusief de zijkanten en middenrail. Hiermee kunt u het vocht- en drukniveau in het frame regelen.

We snijden de hoes uit plexiglas en passen deze aan de grootte van de behuizing aan. Gewoon glas is te kwetsbaar om op het dak te passen. Om de houten delen te beschermen, gebruiken we een speciale impregnatie of verf, die moet worden gebruikt om het frame en de ondergrond van alle kanten te behandelen. Het is niet erg als de tint van de frameverf overeenkomt met de kleur van de dakbedekking.

Schilderen heeft niet zozeer een esthetische 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 even rijen op het substraat met de achterkant naar boven om de geleiders te solderen. Voor werk heb je een soldeerbout en soldeer nodig. De soldeerpunten moeten eerst bewerkt worden met een speciaal potlood. Om te beginnen kun je op twee elementen oefenen door ze in serie te verbinden. Ook verbinden we in serie, in een ketting, alle elementen op het substraat, het resultaat zou een "slang" moeten zijn.

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

Nadat je alle elementen hebt aangesloten, draai je ze voorzichtig naar boven. Als er veel modules zijn, moet u assistenten uitnodigen, omdat het vrij moeilijk is om de gesoldeerde elementen alleen te draaien zonder ze te beschadigen. Maar daarvoor hebben we de modules met lijm uitgespreid om ze stevig op het paneel te bevestigen. Het is beter om siliconenkit als lijm te gebruiken en deze moet strikt in het midden van het element worden aangebracht, op een punt en niet langs de randen. Dit is nodig om de platen te beschermen tegen beschadiging als er plotseling een lichte vervorming van de basis optreedt. De multiplexplaat kan buigen of zwellen door veranderingen in vocht, en stabiel gelijmde elementen zullen eenvoudig barsten en falen.

Nadat u de modules op de ondergrond heeft bevestigd, kunt u het paneel proefdraaien en de functionaliteit controleren. Vervolgens plaatsen we de basis in een kant-en-klaar frame en bevestigen we deze rond de randen met schroeven. Om de ontlading van de batterij door de zonnebatterij te voorkomen, installeren we een blokkeerdiode op het paneel en beveiligen deze met een afdichtmiddel.

Om de kettingen aan te sluiten, kunt u koperdraad of kabelvlecht gebruiken, die elk element aan beide zijden fixeert en vervolgens vastzet met een afdichtmiddel

Met steekproeven kunt u voorlopige berekeningen maken. In dit geval bleken ze correct te zijn - in de zon zonder belasting produceert de batterij 18,88 V

Bedek de geïnstalleerde elementen met een beschermend plexiglas scherm. Voordat we het repareren, controleren we opnieuw de prestaties van de constructie. Modules kunnen overigens tijdens het gehele installatie- en soldeerproces in groepen van meerdere worden getest. We zorgen ervoor dat de kit volledig uitdroogt, omdat de dampen het plexiglas kunnen bedekken met een ondoorzichtige film. We rusten de uitgangsdraad uit met een tweepolige connector zodat de controller in de toekomst kan worden gebruikt.

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

Fotovoltaïsche systemen van een privéwoning

Elektrische thuisvoedingssystemen die gebruik maken van zonnecellen kunnen worden onderverdeeld in 3 typen:

• autonoom;
• hybride;
• batterijloos.

Als het huis is aangesloten op een centraal elektriciteitsnet, is een gemengd systeem de beste optie: overdag wordt stroom geleverd 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 voeding, wordt deze vervangen door brandstofgeneratoren - benzine of diesel.

De controller is nodig om kortsluiting op het moment van maximale belasting te voorkomen, de batterij - om energie op te slaan, de omvormer - om deze te verdelen en te leveren aan de consument

Bij het kiezen van de meest succesvolle optie moet u rekening houden met het tijdstip van de dag waarop het maximale energieverbruik optreedt. In particuliere huizen valt de piekperiode 's avonds, wanneer de zon al onder is, dus het zou logisch zijn om ofwel een aansluiting op het algemene netwerk te gebruiken, ofwel het extra gebruik van generatoren, aangezien zonne-energie overdag wordt geleverd.

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

Voor zomerbewoners, wiens bedrijfsmodus vaak samenvalt met daglichturen, is een zonne-energiebesparend systeem geschikt, dat begint te werken met de zonsopgang en 's avonds eindigt.

Eens, nadat hij op televisie had gehoord over zonnepanelen, die in staat zijn de energie van de zon om te zetten in elektrisch, kwam de auteur op het idee om ze te gebruiken. Om te beginnen probeerde hij zoveel mogelijk informatie te achterhalen over zonnepanelen, omvormers, elementen en hun andere componenten. Helaas zijn goede zonnepanelen vrij duur en kon de auteur niet zomaar een fabriekspaneel kopen voor praktisch thuisgebruik. Onder de vele artikelen op internet vond de auteur echter verschillende gewijd aan zelfmontage van zonnepanelen thuis.

Materialen en gereedschappen die de auteur heeft gebruikt om zijn zonnepaneel te maken:
1) ruiten 86 x 66 cm
2) aluminium hoeken
3) soldeerbout met verbruiksartikelen
4) een set zonnecellen
5) dubbelzijdige tape
6) omvormer
7) batterijen

Laten we de fasen van het bouwen van een zonnepaneel in meer detail bekijken.

Voordat hij zijn eerste zonnepaneel maakte, heeft de auteur zich geruime tijd voorbereid door artikelen te bestuderen over de montage van panelen, informatie over verschillende soorten elementen, afdichtingsmethoden en materialen die nodig zijn om panelen voor een beginner te maken. Een van de belangrijkste kennis die de auteur in deze artikelen heeft opgedaan, is de ervaring van de fouten van anderen. Hij bestudeerde bijvoorbeeld in enig detail de belangrijkste fouten bij het afdichten van het paneel en begreep ook hoe hij het beste met de platen van zonnecellen kon werken om ze niet te beschadigen.

Na een theoretische opleiding begon de auteur met een praktische opleiding. Omdat het budget voor de fabricage van een zonnepaneel niet groot was, besloot de auteur het grotendeels uit afvalmateriaal te halen. Nadat hij een redelijk goede winkel met kunststof ramen had gevonden, bestelde de auteur daar twee glazen van 86 x 66 cm.Ook werden in een van de winkels aluminium hoeken gekocht, die het frame van het zonnepaneel zullen vormen. De auteur besloot zonnecellen in de online winkel te bestellen, omdat ze daar veel goedkoper waren.

Toen alle basismaterialen waren verzameld en de elementen per post waren ontvangen, ging de auteur verder met het monteren van zijn eerste zonnepaneel.
Om te beginnen werd besloten om alle elementen te verbinden met een metalen tape en een soldeerbout. Omdat de auteur kennis heeft gemaakt met de belangrijkste fouten bij het solderen van zonnecellen, verliep dit proces zonder storingen. In het werk gebruikte de auteur een kleine hoeveelheid hars, en de druk tijdens het solderen was licht, bovendien werden alle elementen vóór het begin van het werk op een vlak glazen oppervlak gelegd, dus het hele proces van het solderen van de elementen was niet moeilijk . Het kostte de auteur ongeveer anderhalf uur om 36 platen met zonnecellen te solderen, plus wat tijd besteed aan het vertinnen van de draden. De auteur noemde de belangrijkste principes de noodzaak van een soldeerbout van 40 W, omdat de platen warmte afgeven wanneer de soldeerbout nadert, en de hars voor het solderen nogal wat nodig heeft, anders blijft het tin mogelijk niet aan de plaat plakken, het is voor daarom moest de auteur alle draden volledig vertinnen.

Om de platen in een gelijkmatige positie van de rijen op het glas te bevestigen, heeft de auteur dubbelzijdig plakband gebruikt. Met dezelfde plakband bevestigde de auteur de randen van het glas volledig, waarop vervolgens een polymeerfilm werd gelijmd.

Hieronder een foto met alle soorten plakband die de auteur heeft gebruikt om dit zonnepaneel te maken:

De auteur had ook plakband nodig bij het afdichten van het zonnepaneel. het is erg belangrijk om de elementen af ​​te dichten, want als er vocht op de contacten komt, zullen ze oxideren en moet je ze opnieuw solderen. Daarom werd een plastic film op het geassembleerde paneel geplakt, die de auteur met dezelfde dubbelzijdige tape vastzette. Het belangrijkste in dit proces is om de marge voor de randen en nauwkeurigheid niet te vergeten bij het maken van sneden voor de draden. Nadat de film met succes was aangebracht, gebruikte de auteur een siliconenkit.

Verder moest het glas in een frame worden geplaatst om het te beschermen tegen chips en simpelweg de betrouwbaarheid van het ontwerp van de zonnebatterij te vergroten. De auteur gaf er de voorkeur aan om de lijst voor glas van plastic te maken, omdat hij wat plastic over had van huisreparaties, hoewel metalen hoeken of houten blokken ook kunnen worden gebruikt. Over het algemeen hangt het allemaal af van welke middelen en materialen je hebt.

Het frame werd met een standaard strijkijzer op een vlakke ondergrond op 45 graden gelijmd.

Vervolgens werd het glas in zo'n zelfgemaakte lijst geplaatst en werden de randen opnieuw verlijmd met siliconenkit. De overtollige film werd tijdens het proces bijgesneden voor een betere esthetische uitstraling.

Als resultaat kregen we zo'n zonnepaneel gemaakt van afvalmateriaal:

Op dezelfde manier werd een ander zonnepaneel gemonteerd, aangezien de elementen met een voorraad werden gekocht.
Toen besloot de auteur om de geassembleerde panelen te gaan testen.

Het eerste paneel had een spanning van 21 V en een kortsluitstroom van 3,4 A. De acculading was 40 Ah. 2.1 A. Tijdens de tests was het nogal bewolkt en het was niet mogelijk om het maximale vermogen van de panelen te controleren.

Als gevolg hiervan produceerde het geassembleerde systeem van twee zonnepanelen onder dezelfde weersomstandigheden een kortsluitstroom van 7 ampère en een spanning van ongeveer 20 V. Dit is voldoende, bovendien zullen de indicatoren bij meer zonnig weer veel beter zijn.