Hoe maak je een zonnebatterij thuis?

Het gebruik van zonne-energie is meestal geassocieerd met ruimtevaartuigen. En nu met verschillende verre landen waar "alternatieve energie" zich snel ontwikkelt. Maar probeer hetzelfde, zelfs met zelfgemaakte apparaten die bij bijna iedereen passen.

Van een exotisch apparaat dat alleen bedoeld is voor speciale behoeften, is de zonnebatterij een relatief enorme energiebron geworden.En de reden is niet alleen in milieuoverwegingen, maar ook in de ononderbroken stijging van elektriciteitsprijzen van de belangrijkste netwerken. Bovendien zijn er nog steeds nogal wat plaatsen waar dergelijke netwerken helemaal niet worden uitgerekt en het niet bekend is wanneer ze zullen verschijnen. Onafhankelijke zorg voor het trekken van de lijn, de unie voor de inspanningen van een groot aantal mensen zijn nauwelijks mogelijk. Vooral omdat je zelfs met succes in de wereld van snelle inflatie moet duiken.

En het is zelfs niet in het formaat - het uiterlijk en de geometrie liggen gewoon in de buurt. Maar de chemische samenstelling verschilt dramatisch. De meest massaproducten zijn gemaakt van silicium, dat voor bijna iedereen beschikbaar is en niet duur is. De prestaties van de batterij zijn niet slechter dan op zijn minst duurdere opties.

Er zijn drie hoofdopties voor silicium, zoals:

• enkele kristallen;
• polykristallen;
• amorfe substantie.

Eén kristal, gebaseerd op een gecomprimeerde technische uitleg, is het zuiverste type silicium. Uiterlijk ziet het paneel eruit als een soort honingraat. Grondig gezuiverde stof in vaste vorm is verdeeld in extreem dunne platen, die elk niet meer dan 300 micron hebben. Om ze te laten functioneren, gebruiken ze elektrodenroosters.De herhaalde complicatie van technologie in vergelijking met alternatieve oplossingen maakt dergelijke energiebronnen het duurst.

Het onbetwiste voordeel van monokristallijn silicium is zeer hoog rendement. volgens de normen van zonne-energie, ongeveer 20%. Een polykristal wordt anders verkregen, het is vereist om eerst het materiaal te smelten en dan langzaam de temperatuur ervan te verlagen. De relatieve eenvoud van de techniek en het minimale energieverbruik tijdens de productie hebben een positief effect op de kosten. Het nadeel is verminderde efficiëntie, zelfs in het ideale geval is dit niet meer dan 18%. Inderdaad, binnen de polykristallen zelf zijn er nogal wat structuren die de kwaliteit van het werk verlagen.

Amorfe panelen verliezen bijna niet beide van de zojuist genoemde soorten. Er zijn hier helemaal geen kristallen, in plaats daarvan is er een "silaan" - het is een verbinding van silicium met waterstof, geplaatst op het substraat. Het rendement is ongeveer 5%, wat grotendeels wordt gecompenseerd door een meervoudige toename van de absorptie.

Soms kun je een combinatie van eenkristal of polykristallijne elementen vinden met een amorfe variant. Dit helpt om de voordelen van de gebruikte regelingen te combineren en bijna al hun nadelen te doven. Om de kosten van producten te verlagen, wordt nu steeds vaker filmtechnologie gebruikt, die zorgt voor de opwekking van stroom op basis van cadmiumtelluride. Op zichzelf is deze stof giftig, maar de uitstoot van gif in het milieu is te verwaarlozen. Koper en indium-seleniden, polymeren kunnen ook worden gebruikt.

Het concentreren van producten verhoogt de efficiëntie van het gebruik van het paneelgebied. Maar dit wordt alleen bereikt met behulp van mechanische systemen die ervoor zorgen dat de lenzen na de zon worden omgekeerd. Het gebruik van fotosensibiliserende kleurstoffen helpt mogelijk de ontvangst van zonne-energie te verbeteren, maar vooralsnog is dit meer een algemeen concept en ontwikkeling van liefhebbers. Als u niet wilt experimenteren, is het beter om een ​​stabieler en beproefder ontwerp te kiezen. Dit geldt voor zowel de onafhankelijke productie als de aankoop van het eindproduct.

Het maken van je eigen zonnebatterij is niet zo moeilijk als het lijkt. Het principe van het apparaat is gebaseerd op het gebruik van een halfgeleiderovergang, het verlichte apparaat moet een stroom creëren. Het onafhankelijk produceren van de ontvanger zal niet werken, hiervoor heeft u complexe productiemanipulaties en gespecialiseerde apparatuur nodig. Maar het uitvoeren van het vermogensgedeelte van de omzetter van geïmproviseerde middelen en materialen is niet moeilijk. Voor energie in de ware zin van het woord heb je een siliciumplaatje nodig, waarvan het oppervlak is bedekt met een raster van dioden.

Alle platen moeten worden beschouwd als afzonderlijke generatiemodules. Het is belangrijk om te begrijpen dat optimale efficiëntie wordt bereikt wanneer de richting naar de zon constant is en dat er voor energie moet worden gezorgd. De kwetsbare batterij moet op betrouwbare wijze worden beschermd tegen elke vorm van vervuiling, tegen het binnendringen van sneeuw. Als dit toch gebeurt, moeten externe insluitsels zo snel mogelijk worden verwijderd. De eerste stap in het werken wordt de voorbereiding van het frame.

Het is hoofdzakelijk gemaakt van duralumin, met de volgende kenmerken:

• corrodeert niet;
• niet beschadigd door overmatig vocht;
• dient zo lang mogelijk.

Maar het is niet nodig om zo'n keuze te maken. Als kleuren en speciale bewerkingen worden uitgevoerd, worden best mooie resultaten bereikt met staal of hout. Het wordt niet aanbevolen om zeer grote panelen te plaatsen, wat ongemakkelijk is en de luchtdruk verhoogt. Om een ​​zuurbatterij van 12 V te laden, moet u een werkspanning van 15 V creëren. Bijgevolg zijn modules van 0,5 V 30 stuks nodig.

U kunt een ontwerp van bierblikjes maken. De koffers zijn gemaakt van 1,5 cm multiplex en het voorpaneel is gemaakt van organisch glas of polycarbonaat. Het is toegestaan ​​om standaardglas te gebruiken met een dikte van 0,3 cm. Een zonnecollector wordt gevormd door verven met zwart pigment. Verf moet bestand zijn tegen aanzienlijke hitte. Covers zijn ontworpen om een ​​verhoogde efficiëntie van de warmtewisseling te bieden.

Er zouden alleen aluminium blikjes nodig zijn, staal past niet.Verificatie gebeurt op de eenvoudigste manier - met behulp van een magneet. Donets slaan, betreed de piercer of een spijker (hoewel je kunt boren).

De remklauw wordt ingevoegd en vervormd volgens het patroon. De bovenkant van het blik is gesneden om zoiets als een vin te maken. Het helpt de luchtstroom om maximale warmte van de verwarmde muur te verwijderen. Vervolgens wordt de pot ontvet met een detergens en gelijmde eerder gesneden delen aan elkaar. Om missers te elimineren, kun je een sjabloon gebruiken van verschillende borden, met spijkers in een rechte hoek genageld.

Gebruik vaak ontwerpen van de schijven. Het zijn goede fotovoltaïsche cellen. Als optie plaatst u koperen platen. Het elektrische circuit werkt zoals eerder vermeld op hetzelfde principe als de meeste transistors. Folie is ontworpen om oververhitting te voorkomen. Als alternatief gebruiken ze in de zomermaanden gewoon het oppervlak, afgezet in lichte kleuren.

Om al het werk aan de installatie van een zonnebatterij op 220 volt te doen, hebt u de volgende hulpmiddelen nodig:

• 40W elektrische soldeerbout;
• op siliconen gebaseerde kitten;
• plakband, aan beide zijden gelijmd;
• colofonium;
• soldeer;
• draad waardoor de stroom zal gaan;
• flux;
• koperen band;
• bevestigingselementen;
• boor;
• transparant plaatmateriaal;
• multiplex, organisch glas of textoliet;
• Schottky-ontwerpdiodes.

De stapsgewijze instructie voorziet in uitgangen van de panelen naar de batterijen door middel van een beschermende diode, die helpt om zelfontlading te elimineren. Daarom wordt een stroom van 14,3 V aan de uitgang aangeboden De standaard laadstroom is 3,6 A. De uitvoer wordt bereikt met behulp van 90 cellen. Verbinding van delen van het paneel gebeurt op een parallel-seriële manier.

Met correctiefactoren voor 12 uur zonne-verlichting is het mogelijk om 0,28 kW / h te verkrijgen. De elementen zijn gerangschikt in 6 rijstroken, voor een redelijk gratis installatie is een kader van 90x50 cm vereist.Voor informatie - wanneer er voorbereide frames met verschillende formaten zijn, is het beter om de behoefte aan elementen opnieuw te berekenen. Als dit niet mogelijk is, gebruik dan delen van een andere grootte, deze worden geplaatst door de lengte en breedte van de reeks te variëren.

Het is wenselijk om op een volledig vlakke plaats te werken, waar het handig is om vanaf elke kant te naderen.Het wordt aanbevolen om de voorbereide platen een beetje opzij te leggen, waar ze verzekerd zijn tegen vallen en stoten. Zelfs het nemen van het panel is niet eenvoudig, ze nemen slechts één tegelijk en zeer zorgvuldig. Het is uitermate belangrijk bij het installeren van interne elektrische zonnepanelen voor thuis of voor zomerhuizen om een ​​betrouwbare UZO te plaatsen. Dergelijke eenheden maken het gebruik van het systeem veiliger, waardoor het risico van letsel door elektrische stroom en brand wordt verminderd.

De meeste experts bevelen aan om de ontkoppelde elementen in één ketting te steken. Het substraat moet vlak zijn, omdat dit de betrouwbaarheid garandeert. Als alternatief kunt u in het frame invoegen en een stuk glas of plexiglas grondig versterken. Dit product vereist een verplichte verzegeling. Leg de elementen op het substraat in een vooraf bepaalde volgorde en plak ze vast met dubbelzijdig plakband.

De werkzijde moet worden gedraaid tot een transparant materiaal en de soldeeraansluitingen zijn in de andere richting gewikkeld. Het is het handigst om de pinnen los te maken als het frame is bekleed met een werkvlak op de tafel.

Wanneer de platen zijn gelijmd, plaatst u een verzachtende voering, want deze gebruikt de volgende materialen:

• rubberen platen;
• vezelplaat;
• dozen.

Nu kunt u de achterwand in het frame plaatsen en verzegelen. Vervanging van de voedermuur door een compound, inclusief een epoxyhars, is goed mogelijk. Maar een dergelijke stap moet alleen worden gemaakt onder de voorwaarde dat het paneel niet hoeft te worden gedemonteerd en gerepareerd. Het standaardsegment levert ongeveer 50 Watt stroom onder gunstige omstandigheden. En dit is al genoeg om de LED-lampen in kleine huizen te voeden.

Om een ​​comfortabel leven te garanderen, moet u 4 kW / h elektriciteit per dag gebruiken. Voor het levensonderhoud van een gezin van drie personen moet al 12 kW / h worden ingediend. Gezien de onvermijdelijke additieven (wanneer, bijvoorbeeld, een standaard uitrusting en een perforator tegelijkertijd werken), is het nodig om dit cijfer met nog eens 2-3 kW te verhogen. Deze parameters kunnen worden gebruikt als basis voor het berekenen van de vereiste parameters. Om het werk normaal te laten verlopen, is het noodzakelijk om een ​​laadregelaar aan het circuit toe te voegen.

12 V DC, omdat het deze kracht is die een typische en zelfgemaakte batterij produceert, kan de omzetter opnieuw met 220 V AC worden opgewekt. Als u het niet wilt kopen, moet u het huis voltooien met elektrische apparatuur die is ontworpen voor 12 of 24 V.Aangezien de laagspanningsnetten verzadigd zijn met een sterke stroom, zult u draden met een aanzienlijke doorsnede moeten kiezen en niet beknibbelen op isolatie. Om de opgewekte elektriciteit te accumuleren, worden hoofdzakelijk loodaccu's met zuur gebruikt. Ondanks alle technologische verbeteringen is de beste optie nog niet voorgesteld. Om de geproduceerde spanning te verhogen, plaats je 2 of 4 batterijen.

De grootste uitgaven zullen worden gemaakt door de panelen zelf te verwerven die de zonnestralen opvangen. U kunt geld besparen als u Chinese goederen bestelt in elektronische winkels. Over het algemeen zijn dergelijke voorstellen van hoge kwaliteit, maar het is noodzakelijk om de reputatie van de verkopers zorgvuldig te lezen, met feedback over hun activiteiten. U kunt kiezen voor een werkbaar systeem met kleine gebreken. Fabrikanten weigeren ze en zetten ze te koop om geen geld te besteden aan dure recycling.

Zelfassemblage van de omvormer is alleen gerechtvaardigd in het geval van beperkt stroomverbruik.Maar de laadcontrollers zijn een kleine hoeveelheid waard, dus hun productie is niet gerechtvaardigd door hun eigen handen. Bij het ontwerpen van een batterij moet er rekening mee worden gehouden dat de elementen moeten worden gescheiden door een tussenruimte van 0,3-0,5 cm.

Kies vaak structuren uit aluminiumprofielen en organisch glas. Vervolgens gekookt op basis van een metalen hoekframe met een rechthoekige vorm. De hoeken van het frame zijn geboord, zodat het later gemakkelijker is om de structuur te bevestigen. Binnen is de omtrek besmeerd met siliconenreagens. Nu kun je een vel doorzichtig materiaal plaatsen, dat zo strak mogelijk op het frame wordt gedrukt.

De hoeken van de doos zijn doorboord met schroeven die speciale hoeken vasthouden. Door deze hoeken kan Plexiglas zijn locatie binnenin het product niet willekeurig wijzigen. Laat het werkstuk onmiddellijk daarna met rust en wacht tot het afdichtmiddel opdroogt. In dit voorbereidende stadium is voltooid. Vóór de introductie van zonnekleppen in de romp, wordt deze grondig afgeveegd, zodat er geen enkel teken van verontreiniging is. De platen zelf worden ook schoongemaakt, maar ze doen dit met uiterste voorzichtigheid.

Voorafgaand aan het assembleren van constructies met in de fabriek gesoldeerde geleiders, is het wenselijk om de kwaliteit van de verbindingen te beoordelen en alle gedetecteerde vervormingen te elimineren.Wanneer de banden nog niet zijn aangesloten, worden ze eerst gesoldeerd aan de contacten op de platen en pas daarna worden ze onderling verbonden.

De volgorde van de verbinding is als volgt:

• het meten van het vereiste bandoppervlak;
• snijstroken volgens het meetresultaat;
• smeer het bewerkte contact met de flux helemaal vanaf de rechterkant;
• Breng de band netjes en nauwkeurig aan, met een verwarmd soldeerboutlood over het volledige oppervlak dat moet worden aangesloten;
• draai de plaat om en herhaal dezelfde manipulaties vanaf het begin.

Als u klaar bent, onderzoekt u zorgvuldig het volledige oppervlak van de batterij en elke verbinding. Het is onmogelijk dat er zelfs maar de kleinste gebreken zijn. De overblijvende groeven en holtes worden geëlimineerd door een andere passage van de soldeerbout, die al zo zachtaardig mogelijk is en met nog minder druk. De soldeerbout zelf moet niet krachtig zijn, integendeel, sterke opwarming is gecontra-indiceerd. Bij afwezigheid van ervaring met dergelijk fijn werk, is het wenselijk om een ​​gemarkeerd multiplexvel te maken. Hij zal veel ernstige fouten vermijden.Tijdens het solderen van contacten, kan hun polariteit niet over het hoofd worden gezien, anders zal het systeem niet werken.

Het plaatsen van de platen in het lichaam is wenselijk om samen te doen, omdat alleen het niet al te gemakkelijk is. Verbind vervolgens elke draad vanaf de rand van de plaat met de gebruikelijke snelwegen voor de stroom. Als het voorbereide paneel naar het door de zon verlichte gebied wordt gebracht, wordt de spanning in gewone banden gemeten, wat binnen de ontwerpwaarden moet liggen.

Er is nog een andere manier om het zonnepaneel af te sluiten. Kleine hoeveelheden siliconenafdichtmiddelen worden aangebracht in de openingen van de platen en op de binnenranden van de behuizing. Vervolgens worden de buitenzijden van de fotocellen met hun handen tegen het plexiglas gedrukt, terwijl een ideale dichtheid wordt bereikt. Leg een lichte lading op elke rand, wachtend tot de kit droog is. Smeer daarna elke verbinding van de plaat en de binnenkant van het frame.

In dit geval kan het afdichtmiddel de randen van de platen raken, maar niet een ander deel ervan.De zijkant van de behuizing zal dienen om de verbindingsconnector te installeren die is verbonden met de Schottky-diodes. De buitenkant wordt afgesloten door een scherm van transparante materialen. Het gecreëerde ontwerp is doordacht, zodat zelfs een kleine hoeveelheid vocht niet naar binnen valt. De voorkant van organisch glas is gelakt.

Een zonnepaneel kan heel lang stabiel blijven en stroom leveren aan de huisbedrading. Maar veel hangt niet alleen af ​​van de kwaliteit van de montage en de daaropvolgende verbinding. Het is erg belangrijk om zo'n zachte generator te gebruiken zoals het hoort. Het is raadzaam om de batterijen te richten, als ze niet zijn uitgerust met een systeem dat zich aanpast aan de zon, duidelijk naar het zuiden, wat zal helpen om de maximale energie op te vangen en onproductieve verliezen te verminderen. Om de fout te elimineren, volstaat het om de generator onder die hoek op de horizon in te stellen, wat gelijk is aan het aantal graden van breedtegraad op een bepaalde plaats. Maar omdat de zonneschijf het hele jaar door van plaats verandert, is het aan te raden de hoek tijdens de lentemaand te verlagen en te vergroten wanneer de herfst komt.

Toevoeging van een follow-up systeem in leefomstandigheden is niet aan te raden. Het rechtvaardigt investeringen uitsluitend op industrieel niveau. Het is veel winstgevender om tegelijkertijd verschillende batterijen te plaatsen die op de meest waarschijnlijke hoeken zijn gericht. Als u zonnegeneratoren bovenop een plat dak plaatst, bijvoorbeeld van dakleer of plaatwerk, is het de moeite waard ze boven het vlak te plaatsen. De luchtstroom vanaf de onderkant zal de prestaties verbeteren. Het is niet nodig om dit op golvende daken te doen, hoewel het tillen geen kwaad kan.

De beste daken zijn die gericht op het zuiden en zijn ontworpen in de vorm van platte opritten. In een dergelijke situatie dient de oprit voor het bevestigen van verschillende hoeken, waarvan de grootte samenvalt met de grootte van de module. De uitgang boven de rand is ongeveer 0,7 m en de module is bevestigd aan de hoeken met een opening van 150-200 mm. U kunt de batterij ook onder dezelfde hoek onder de dakhelling hangen. Op een golvend oppervlak worden de hoeken vaak vervangen door buizen met een zorgvuldig geselecteerde diameter.

Zonneblokken moeten horizontaal worden geplaatst, waardoor de temperatuursverdeling tussen hun onder- en bovengedeelte met 50% wordt verminderd in vergelijking met verticale installatie.Dit betekent dat niet alleen de feitelijke hulpbron zal toenemen, maar het ook mogelijk zal zijn om de effectiviteit van het systeem te vergroten.

De montagelocatie moet de volgende kenmerken hebben:

• zo verlicht als mogelijk;
• een minimale schaduw hebben;
• goed geblazen door de wind.

Een zelfgemaakt zonnepaneel kan zelfs worden gebruikt om een ​​woonhuis te verwarmen. Dergelijke apparatuur kan worden gemonteerd zonder toestemming van overheidsinstanties. Maar zelfs bij actief gebruik is het niet mogelijk om de effectiviteit eerder dan na 36 maanden te evalueren. Bovendien is deze optie erg duur. Omdat bijna overal in Rusland de temperatuur regelmatig negatief is, zal het nodig zijn om thermische isolatie aan het zonnestelsel toe te voegen.

Een stabiele werking van batterijen is voorzien in het temperatuurbereik van -40 tot +90 graden. Goed werk wordt gemiddeld 20 jaar lang gegarandeerd en daarna wordt de efficiëntie sterk teruggedrongen. Bij het kiezen van een controller moet u rekening houden met het verschil tussen krachtige en zwakke elektrische systemen. Als er geen controller is of als deze niet is gelukt, moet de batterij continu worden opgeladen. Onoplettendheid kan de levensduur van de laaddrempel verkorten.

Hoe u een zonnebatterij met uw eigen handen maakt, zie de volgende video.