casa/Electricista/Paneles solares de bricolaje: una fuente de energía asequible
Paneles solares de bricolaje: una fuente de energía asequible
Hoy en día, muchos propietarios de casas de campo buscan fuentes alternativas de electricidad. La instalación de paneles solares está ganando popularidad gradualmente. Sin embargo, no todos pueden permitirse comprar equipos costosos. Por lo tanto, muchas personas hacen la pregunta: ¿cómo hacer paneles solares con sus propias manos? La respuesta correcta se revelará en este artículo.
Batería solar: un dispositivo que convierte la energía solar en corriente eléctrica directa.
Una celda solar es un dispositivo semiconductor que convierte la radiación solar en energía eléctrica. La tarea principal de dicho sistema es una fuente de alimentación confiable, económica e ininterrumpida para la casa. Es aconsejable instalar dichos dispositivos en áreas donde haya interrupciones en el suministro de la fuente principal de electricidad.
La planta de energía solar no funciona de manera eficiente por la noche y en días nublados, mientras que el pico de consumo de energía ocurre precisamente en las horas de la tarde.
Las principales ventajas de un panel solar son:
fácil instalación del dispositivo, que no requiere tender cables a los soportes;
el sistema no requiere mucho tiempo para su mantenimiento;
la generación de electricidad no tiene un efecto perjudicial sobre el medio ambiente;
la estructura no tiene partes móviles;
modo de funcionamiento silencioso;
el suministro de electricidad no depende de la red de distribución;
largo período de operación del sistema a un costo mínimo.
Desventajas de un panel solar:
el proceso de fabricación del sistema es muy laborioso;
el panel solar ocupa mucho espacio;
el dispositivo es muy sensible a la suciedad;
la batería no funciona por la noche;
la eficiencia del dispositivo depende directamente de las condiciones climáticas, es decir, en días soleados y nublados.
En invierno, vale la pena cuidar la posibilidad de limpiar los paneles solares de las heladas y la nieve.
El principio de la batería solar.
El sistema funciona mediante convertidores fotoeléctricos que se conectan en una secuencia específica. Cada fotoconvertidor consta de dos obleas de silicio, que se diferencian en el tipo de conductividad. Uno está cubierto de fósforo, como resultado de lo cual se forma aquí un exceso de electrones cargados negativamente. La otra placa está recubierta de boro, lo que conduce a la formación de partículas que están ausentes en la capa de cargas negativas, los llamados "agujeros".
El principio de funcionamiento de una fuente inagotable de energía alternativa es el siguiente: la luz solar incide en un panel cargado negativamente, lo que conduce a la formación activa de "huecos" y electrones adicionales. Un campo eléctrico está presente en el panel cubierto de fósforo, por lo que aparece una diferencia de potencial. Las partículas cargadas positivamente se precipitan hacia la capa superior y las cargadas negativamente van a la inferior. Se crea una tensión constante. Resulta que un convertidor funciona como una batería. Se genera una corriente continua en un circuito cuando se le conecta una carga. Cada batería está cubierta con finas venas de cobre que transportan corriente y la dirigen hacia el propósito previsto.
La fuerza actual depende de ciertos parámetros:
el tamaño del fotoconvertidor;
nivel de insolación;
tipo de fotocélula;
la resistencia total de los dispositivos que están conectados al panel solar.
Esquema de conexión y funcionamiento de la estación solar
Variedades de paneles solares.
Todos los paneles solares pueden ser de silicona o película. Los paneles basados en silicio se dividen en tipos:
policristalino;
monocristalino;
amorfo.
La celda solar policristalina es un dispositivo cuadrado en azul oscuro. Su superficie está intercalada con cristales de silicio heterogéneos. A pesar de la baja eficiencia del 18%, este dispositivo tiene la capacidad de generar corriente durante el tiempo nublado, lo que los hace indispensables en áreas donde predomina la luz solar difusa.
Los convertidores de energía solar monocristalina son paneles negros con esquinas biseladas, para los que se utiliza silicio puro. Todas las celdas del dispositivo están dirigidas en una dirección, lo que permite obtener una eficiencia máxima del 25%. La desventaja de tales baterías es que su parte frontal siempre debe mirar hacia el sol. Si no tuvo tiempo de levantarse, se escondió detrás de las nubes y se hundió bajo el horizonte, los paneles solares producirán una corriente de energía débil. Es el tipo de dispositivo más caro, pero también el más productivo.
El panel solar flexible es fácil de usar: se puede colocar fácilmente en áreas desiguales del techo
Cada batería amorfa consta de muchas capas más delgadas de silicio, que se obtienen rociando las partículas más pequeñas de material sobre vidrio, plástico o papel de aluminio. Tales capas se queman rápidamente, lo que después de seis meses conduce a una caída en la eficiencia del dispositivo en un 15-20%. La eficiencia de tales convertidores es solo del 6%. Son los más baratos y pueden funcionar incluso con tiempo nublado. Sin embargo, su vida útil máxima es de 2 años.
Las baterías de película no se basan en un sustrato sólido de metal o vidrio, sino en una película de polímero. Por lo tanto, se producen en rollos, lo que permite que las baterías se extiendan por grandes áreas. Por su diseño, se pueden cortar en trozos de varias formas y tamaños, y los paneles solares se pueden colocar en el techo de una casa con curvas suaves. Son compactos y ligeros. Un panel enrollado será mucho más barato que uno de silicona, para cuya fabricación se utiliza un material caro. Sin embargo, estos modelos son menos potentes. Es bastante difícil adquirirlos hoy en día, ya que la producción solo se está desarrollando.
Todos los paneles solares, independientemente del tipo de dispositivo, están equipados con controladores que monitorean el estado de carga del panel. Redistribuyen la energía recibida, dirigiéndola directamente a la fuente de consumo o almacenándola en la batería.
Instale paneles solares estacionarios solo desde el lado soleado de la casa.
Paneles solares para una casa particular.
Esta alternativa al suministro eléctrico tradicional es muy práctica. Además, el precio del dispositivo difiere significativamente del costo de la electricidad.Habiendo hecho una batería solar para la casa con sus propias manos, el propietario podrá optimizar el consumo de energía y reducir así sus propios costos en efectivo. Mucha gente quiere saber de antemano cuánto costará instalar paneles solares en una casa privada. Para esto, es necesario realizar cálculos preliminares, que determinan la potencia requerida del equipo y las condiciones para su funcionamiento.
Debe comenzar calculando la cantidad de energía consumida, que es necesaria para proporcionar vivienda. Al crear una estación completa, vale la pena centrarse en baterías de 150-250 W; para una casa de campo, los paneles de 50 W. serán suficientes.
Ahora debe calcular la potencia total de todos los aparatos eléctricos, teniendo en cuenta el tiempo de funcionamiento por día. El valor resultante es el requisito mínimo de electricidad para un hogar determinado.
Los paneles solares son una forma alternativa de generar electricidad que eliminará la necesidad de energía eléctrica.
Este valor es la base para la posterior determinación del número de paneles solares y el número de equipos auxiliares, que incluye baterías, inversores y controladores.
¡Aviso util!Vale la pena agregar otro 20% a la demanda total de electricidad, que se gasta en las propias baterías.
Un aspecto importante es la insolación, es decir, la cantidad de energía solar que cae sobre una sola unidad de área del panel. Este valor es individual para cada región específica. Puede obtenerlo en literatura especial o en sitios meteorológicos especializados.
La norma energética se divide por el valor de insolación. La cifra resultante debe dividirse por la potencia total de la instalación solar. El valor resultante es el número de baterías necesarias. Es importante obtener aquí el número máximo de paneles. De hecho, en diferentes meses la cantidad de luz solar será diferente.
Antes de instalar una estación solar, asegúrese de que pueda cubrir las necesidades de todos los electrodomésticos de la casa.
¡Aviso util!Dado que la insolación cambia constantemente, los cálculos deben realizarse mensualmente.
Por ejemplo, si necesita saber cuántos paneles solares se necesitan para una casa de 100 metros cuadrados, donde la estación alimentará las bombillas de iluminación, computadora portátil, TV, antena parabólica, horno microondas y una estufa eléctrica, se deben realizar todos los cálculos anteriores. Como resultado, la potencia de la estación solar será de aproximadamente 1000 W, lo que implica el uso de 4 paneles solares con una potencia de 250 W.
El panel debe colocarse en la parte sur del techo, que debe estar en perfectas condiciones y ser capaz de soportar una carga sustancial. No debe haber árboles u otros objetos cercanos que creen sombras.
Dicho sistema se puede utilizar no solo para suministro de energía. La calefacción por paneles solares de una casa particular está ganando gran popularidad. Esto le permite alejarse del costoso servicio asociado con el suministro de gas centralizado, deshacerse de la dependencia de los servicios públicos y obtener calor durante todo el año durante la larga vida útil de la planta de energía solar.
El principio de funcionamiento de una estación solar conectada a un elemento calefactor en la casa.
La instalación de un sistema de este tipo es recomendable solo para aquellas regiones donde el sol brilla al menos 20 días al mes. Si el sol es insuficiente para que el sistema caliente completamente la casa, se puede utilizar como fuente gratuita adicional. Un sistema de calefacción de paneles solares correctamente seleccionado se amortizará en 3-4 años.
Paneles solares para el hogar: opiniones de consumidores
Gracias a numerosas críticas positivas sobre una fuente alternativa de electricidad, es posible disipar los mitos que molestan a los potenciales que deseen instalar paneles solares.
Mucha gente piensa que un equipo tan caro no se amortizará durante toda la vida útil de la instalación. Sin embargo, como muestra la práctica, con la instalación correcta de paneles solares de acuerdo con todas las reglas, puede proporcionar electricidad a una casa privada durante al menos 25 años. Y el costo del equipo se amortizará en 3-4 años.
Cabe señalar que las opiniones de los consumidores sobre la electricidad solar son en su mayoría positivas.
El próximo mito implica el funcionamiento ineficaz de los paneles solares en tiempo nublado o en invierno. Sin embargo, las opiniones de los consumidores coinciden en que los colectores solares pueden mostrar la máxima actividad durante el cenit del sol en un clima despejado. Pero cuando el sol se esconde detrás de las nubes, los paneles funcionarán, pero no del todo. La instalación deja de funcionar por completo por la noche cuando no hay luz solar.
Los opositores a los paneles solares argumentan que los colectores solares son bastante frágiles y no pueden soportar las diversas cargas creadas por la naturaleza. Sin embargo, las opiniones de los consumidores demuestran lo contrario: un panel solar puede soportar incluso granizo grande.
Los requisitos técnicos para la instalación de paneles solares. Características de selección e instalación. Revisión de fabricantes.
El siguiente mito se refiere a la nieve, que puede bloquear el acceso de la luz al sistema. Sin embargo, aquí el peligro son las heladas, a las que la nieve se adherirá y creará obstáculos. Para evitar esto, puede colocar las baterías verticalmente en la casa, luego puede evitar mucha luz deslizante.
Y el último mito se refiere a la producción de células solares en China. A pesar de una gama de productos muy sólida, las fábricas en China a menudo producen productos de alta calidad. Esto es especialmente cierto para la fabricación de colectores solares y tubos de calor, cuya producción se concentra en un 90% en China. Estos productos tienen altas características técnicas y están certificados no solo en su propio país, sino también en Alemania.
Numerosas críticas positivas en Internet demuestran que una fuente alternativa de electricidad es buena no solo para una casa privada. Muchos usan con éxito paneles solares para un apartamento, que se instalan en un balcón. Se pueden fijar directamente sobre el vidrio o en el marco del acristalamiento, que actuará como tinte.
Algunos usuarios argumentan que una estación solar puede cubrir completamente todos los costos de electricidad, desde pequeños electrodomésticos hasta un sistema de calefacción y calentamiento de agua.
Juegos de paneles solares de 3 kW para una residencia de verano de 60,000 rublos.
En el país, por regla general, hay aparatos eléctricos de baja potencia, donde se requiere un número limitado de baterías y una corta frecuencia de uso. Si no hay una fuente de alimentación centralizada en la casa de campo, es recomendable instalar un conjunto de paneles solares que generarán electricidad de forma gratuita. Sin embargo, para obtener tal placer gratuito, inicialmente tendrá que gastar en la compra de los materiales necesarios, cuyo costo se amortizará solo después de unos años.
Para producir 1 kW de electricidad, se requiere un kit con una capacidad de más de 200 W. Según numerosas revisiones, las plantas de energía solar para una casa en una casa de campo con una capacidad de 800 W son capaces de proporcionar un suministro de energía totalmente autónomo a la instalación. El costo de dicho sistema costará desde 80,000 rublos.
Un conjunto estándar de una planta de energía solar para una residencia de verano consta de paneles de 200 W, un controlador de carga de 40 A, un inversor de 3 kW, dos baterías de 200 A y otros componentes auxiliares.El precio de dicho kit comienza en 60,000 rublos, y el período de recuperación aproximado es de 3-5 años. Sin embargo, esta es la forma más rentable de generar electricidad para instalaciones sin suministro eléctrico centralizado. Es menos costoso que usar un generador diesel.
Componentes de la estación solar
Según los propietarios, es mejor equipar paneles solares para una casa en una cabaña de verano con dos o cuatro módulos con una capacidad de 200 V cada uno. Depende del número de consumidores de energía, la duración y la frecuencia de su uso. Si la capacidad no es suficiente, se puede aumentar agregando paneles solares.
Mucha gente compra un kit de este tipo para el sector privado, donde hay un suministro de energía centralizado, como fuente adicional de energía. Numerosas revisiones de paneles solares para el hogar indican que, en este caso, puede ahorrar significativamente en el pago de facturas de electricidad.
Cómo hacer paneles solares con tus propias manos.
Cuando no sea posible comprar una estación solar prefabricada, puede crearla usted mismo. Aquí hay dos opciones: compre módulos listos para usar y conéctelos a una batería con un inversor, o suelde el panel usted mismo. El primer método de montaje es rápido, pero más caro. La segunda opción requiere cierta habilidad del ensamblador, que debe tener mucho cuidado con las fotocélulas frágiles.
Cuatro placas solares generan un total de 2 voltios de electricidad
Para crear un panel solar para su hogar con sus propias manos, debe preparar ciertos materiales.
El primer componente principal para la creación de paneles solares es un conjunto de células solares de calidad. Hoy en día es posible adquirir elementos de silicio policristalino o monocristalino. Más populares son las últimas células solares, que son ideales para el suministro de energía en el hogar.
¡Aviso util!Todos los elementos necesarios para el montaje deben adquirirse de un fabricante. Dado que los materiales de diferentes marcas difieren significativamente, lo que complicará el ensamblaje de toda la estructura.
Se requiere un juego de conductores especiales para conectar las fotocélulas. Para la fabricación de la carcasa de la futura batería, son adecuadas las esquinas de aluminio resistentes a la intemperie. El tamaño de la carcasa depende del número de fotocélulas. Es mejor utilizar policarbonato transparente o plexiglás como revestimiento exterior de las fotocélulas, que evitan la penetración de los rayos infrarrojos. Como materiales adicionales, necesitará accesorios de sujeción, cables eléctricos de cobre, diodos Schottky, soportes de silicona para vacío y un juego de tornillos para sujetadores.
Una batería solar se puede ensamblar a partir de materiales de desecho, pero la eficiencia de dicha batería no será alta
Además de FEP, necesita comprar un inversor de 12 V 200 V para su hogar, que convierte la corriente continua en corriente alterna. Se necesita un par de baterías de gel o AGM para almacenar y consumir electricidad lentamente. Un elemento igualmente importante es un controlador que se requiere para desconectar la batería de la batería durante su carga completa y encenderla para recibir una nueva porción de electricidad.
También puede montar un panel solar con sus propias manos con las herramientas disponibles. Para esto, son adecuados diodos, láminas o transistores. El trabajo de una batería solar de diodos se produce como resultado de un voltaje de aproximadamente 2.5 V bajo la luz solar directa, sin embargo, cuando el sol no es suficiente, este indicador comienza a caer rápidamente y los propios diodos comienzan a consumir energía. Usar una batería de este tipo es ineficaz.
Un dispositivo de lámina es más adecuado para la producción de energía térmica. Además, la lámina es un material ideal para sustratos de PVC. La más eficiente es una celda solar, ensamblada a partir de transistores. Cuanto mayor sea su número, mayor será la potencia del dispositivo.La parte superior de cada transistor debe cortarse, se vierte polvo. El pin del dispositivo son los contactos. Esta batería está diseñada para alimentar la carga del teléfono. Para eventos más graves, su capacidad no es suficiente.
Una estación solar puede considerarse una inversión de dinero a largo plazo que dará sus frutos y en el futuro será rentable
Paneles solares de bricolaje para el hogar: instrucciones paso a paso para hacer
Después de que se hayan preparado todos los elementos necesarios, puede comenzar a ensamblar la estructura, que consta de los siguientes pasos:
Creación de un marco de esquinas de aluminio con lados bajos y herrajes, cuyo tamaño depende del número de convertidores y su área. Aquí, la distancia entre el FEP debe tenerse en cuenta al menos 5 mm.
Aplique sellador a los bordes internos de los listones.
Coloque una hoja de material transparente en el marco, adhiriéndose firmemente a la línea de pegamento.
Una vez que el sellador se haya secado por completo, fije el marco y la superficie transparente con hardware.
Coloca todas las fotocélulas de la batería con el negativo hacia arriba sobre una superficie plana.
Vía herramienta de soldadura conductores de la misma longitud están conectados a cada FEP. Esto se hace más convenientemente cuando el módulo está sobre el vidrio.
Todos los elementos están conectados en serie entre sí en forma de "serpiente".
Los contactos más externos deben soldarse al bus (conductor ancho plateado).
Para evitar una disminución en la calidad de la iluminación en la oscuridad, es necesario crear "puntos medios" utilizando diodos de derivación, que se instalan en el terminal positivo. Los diodos Schottky son adecuados para esto.
Colocar fotocélulas con conductores sobre una superficie transparente.
Lubrique todos los FEP, saliendo y conectando los cables con pegamento de silicona.
Cierre la estructura con el panel trasero.
Conecte el panel solar a la batería, el controlador de carga solar y el inversor.
Diagrama de cableado del panel solar simple
¡Aviso util!Para evitar un cortocircuito entre la carga y las celdas individuales de la batería, se deben instalar fusibles.
Casi todos los propietarios desean obtener electricidad gratis. La instalación de paneles solares es la opción más viable. Con este dispositivo, puede crear una fuente principal (sin fuente de alimentación centralizada) y una fuente adicional de energía eléctrica. El sistema es ecológico y de uso fiable. La principal desventaja son los equipos costosos. Sin embargo, su costo se amortizará en 3-5 años.
