DIY saules paneļi: pieņemams enerģijas avots

Mūsdienās daudzi lauku māju īpašnieki meklē alternatīvus elektroenerģijas avotus. Saules paneļu uzstādīšana pamazām kļūst arvien populārāka. Tomēr ne visi var atļauties iegādāties dārgas iekārtas. Tāpēc daudzi cilvēki uzdod jautājumu: kā padarīt saules baterijas ar savām rokām? Pareizā atbilde tiks atklāta šajā rakstā.

Kas ir saules baterija?

Saules elements ir pusvadītāju ierīce, kas pārveido saules starojumu elektriskajā enerģijā. Šādas sistēmas galvenais uzdevums ir uzticama, ekonomiska un nepārtraukta elektroapgāde uz māju. Šādas ierīces ieteicams uzstādīt vietās, kur ir pārtraukumi piegādē no galvenā elektroenerģijas avota.

Galvenās saules paneļa priekšrocības ir:

• vienkārša ierīces uzstādīšana, kas neprasa kabeļu uzlikšanu uz balstiem;
• sistēmas uzturēšanai nav vajadzīgs daudz laika;
• elektroenerģijas ražošanai nav kaitīgas ietekmes uz vidi;
• konstrukcijai nav kustīgu daļu;
• kluss darbības režīms;
• elektroenerģijas piegāde nav atkarīga no sadales tīkla;
• ilgs sistēmas darbības periods ar minimālām izmaksām.

Saules paneļa trūkumi:

• sistēmas ražošanas process ir ļoti darbietilpīgs;
• saules panelis aizņem daudz vietas;
• ierīce ir ļoti jutīga pret netīrumiem;
• naktī akumulators nedarbojas;
• ierīces efektivitāte ir tieši atkarīga no laika apstākļiem, proti, saulainām un mākoņainām dienām.

Saules baterijas princips

Sistēma darbojas ar fotoelektrisko pārveidotāju palīdzību, kas ir savienoti noteiktā secībā. Katrs fotokonverteris sastāv no divām silīcija plāksnēm, kas atšķiras pēc vadītspējas veida. Viens ir pārklāts ar fosforu, kā rezultātā šeit veidojas negatīvi lādētu elektronu pārpalikums. Otra plāksne ir pārklāta ar boru, kā rezultātā veidojas daļiņas, kuru nav negatīvo lādiņu slānī, tā sauktās "bedrītes".

Neizsmeļama alternatīvās enerģijas avota darbības princips ir šāds: saules gaisma ietriecas negatīvi lādētā panelī, kā rezultātā aktīvi veidojas papildu "caurumi" un elektroni. Uz fosfora klāta paneļa atrodas elektriskais lauks, kura dēļ parādās potenciāla atšķirība. Pozitīvi uzlādētas daļiņas steidzas uz augšējo slāni, un negatīvi lādētas - uz apakšējo. Tiek radīta pastāvīga spriedze. Izrādās, ka viens pārveidotājs darbojas kā akumulators. Tiešā strāva tiek ģenerēta ķēdē, kad tai ir pievienota slodze. Katra baterija ir pārklāta ar plānām vara dzīslām, kas ved strāvu un novirza to paredzētajam mērķim.

Pašreizējais stiprums ir atkarīgs no noteiktiem parametriem:

• fotokonvertera izmērs;
• insolācijas līmenis;
• fotoelementu tips;
• to ierīču kopējā pretestība, kuras ir savienotas ar saules paneli.

Saules paneļu šķirnes

Visi saules paneļi var būt silīcijs vai plēve. Silīcija bāzes paneļi ir sadalīti tipos:

• polikristālisks;
• monokristālisks;
• amorfs.

Polikristāliskā saules baterija ir tumši zila kvadrātveida ierīce. Tās virsma ir sakrustota ar neviendabīgiem silīcija kristāliem. Neskatoties uz zemo 18% efektivitāti, šai ierīcei ir iespēja ģenerēt strāvu mākoņainā laikā, kas padara tās neaizvietojamas vietās, kur valda izkliedēta saules gaisma.

Monokristāliski saules enerģijas pārveidotāji ir melni paneļi ar slīpiem stūriem, kuriem izmanto tīru silīciju. Visas ierīces šūnas ir vērstas vienā virzienā, kas ļauj sasniegt maksimālo efektivitāti 25%. Šādu bateriju trūkums ir tāds, ka to priekšējai pusei vienmēr jābūt vērstai pret sauli. Ja tam nebija laika celties, paslēpās aiz mākoņiem un nogrima zem horizonta, saules paneļi radīs vājas jaudas strāvu. Tas ir visdārgākais, bet arī visproduktīvākais ierīces veids.

Katra amorfā baterija sastāv no daudziem plānākajiem silīcija slāņiem, kurus iegūst, izsmidzinot mazākās materiāla daļiņas uz stikla, plastmasas vai folijas. Šādi slāņi ātri izdeg, kas pēc sešiem mēnešiem noved pie ierīces efektivitātes krituma par 15-20%. Šādu pārveidotāju efektivitāte ir tikai 6%. Tie ir vislētākie un var darboties pat mākoņainā laikā. Tomēr to maksimālais kalpošanas laiks ir 2 gadi.

Plēves bateriju pamatā ir nevis cieta metāla vai stikla pamatne, bet polimēra plēve. Tāpēc tos ražo ruļļos, ​​kas ļauj baterijas sadalīt pa lielām platībām. Dizaina dēļ tos var sagriezt dažādu formu un izmēru gabalos, un saules paneļus var novietot uz mājas jumta ar gludām līknēm. Tie ir kompakti un viegli. Velmētais panelis būs daudz lētāks nekā silīcijs, kura ražošanai tiek izmantots dārgs materiāls. Tomēr šie modeļi ir mazāk jaudīgi. Mūsdienās tos iegūt ir diezgan grūti, jo ražošana tikai attīstās.

Visi saules paneļi, neatkarīgi no ierīces veida, ir aprīkoti ar kontrolieriem, kas uzrauga paneļa uzlādes stāvokli. Viņi pārdala saņemto enerģiju, novirzot to tieši uz patēriņa avotu vai uzglabājot akumulatorā.

Saules paneļi privātmājai

Šī alternatīva tradicionālajai elektroenerģijas piegādei ir ļoti praktiska. Turklāt ierīces cena ievērojami atšķiras no elektrības izmaksām.Ar savām rokām izgatavojis saules bateriju mājai, īpašnieks varēs optimizēt enerģijas patēriņu un tādējādi samazināt savas naudas izmaksas. Daudzi cilvēki vēlas iepriekš saprast, cik maksās saules paneļu uzstādīšana privātmājai. Lai to izdarītu, ir jāveic provizoriski aprēķini, kas nosaka nepieciešamo iekārtas jaudu un tās darbības nosacījumus.

Jums jāsāk, aprēķinot patērētās enerģijas daudzumu, kas nepieciešams mājokļa nodrošināšanai. Veidojot pilnvērtīgu staciju, ir vērts koncentrēties uz akumulatoriem 150-250 W, lauku mājai būs pietiekami 50 W paneļi.

Tagad jums vajadzētu aprēķināt visu elektroierīču kopējo jaudu, ņemot vērā darbības laiku dienā. Rezultātā iegūtā vērtība ir minimālā elektrības prasība konkrētai mājsaimniecībai.

Šī vērtība ir pamats turpmākai saules bateriju skaita un palīgiekārtu skaita noteikšanai, kas ietver baterijas, invertorus un kontrolierus.

Noderīgs padoms! Ir vērts pievienot vēl 20% no kopējās nepieciešamības pēc elektrības, kas tiek iztērēta pašās baterijās.

Svarīgs aspekts ir insolācija, tas ir, saules enerģijas daudzums, kas nokrīt uz vienas paneļa laukuma vienības. Šī vērtība katram reģionam ir individuāla. Jūs to varat iegūt īpašā literatūrā vai specializētās meteoroloģiskajās vietās.

Enerģijas norma tiek dalīta ar insolācijas vērtību. Iegūtais skaitlis jāsadala ar saules enerģijas iekārtas kopējo jaudu. Rezultātā iegūtā vērtība ir nepieciešamo bateriju skaits. Šeit ir svarīgi iegūt maksimālo paneļu skaitu. Patiešām, dažādos mēnešos saules gaismas daudzums būs atšķirīgs.

Noderīgs padoms! Tā kā insolācija pastāvīgi mainās, aprēķini jāveic katru mēnesi.

Piemēram, ja jums jānoskaidro, cik daudz saules paneļu ir nepieciešams 100 kv.m. lielai mājai, kur stacija darbina apgaismojuma spuldzes, klēpjdatoru, televizoru, satelītanteni, mikroviļņu krāsns un elektriskā plīts, jāveic visi iepriekš minētie aprēķini. Tā rezultātā saules stacijas jauda būs aptuveni 1000 W, kas nozīmē 4 saules paneļu izmantošanu ar jaudu 250 W.

Panelis jānovieto jumta dienvidu daļā, kurai jābūt ideālā stāvoklī un kas spēj izturēt ievērojamu slodzi. Tuvumā nedrīkst būt koku vai citu objektu, kas rada ēnas.

Šādu sistēmu var izmantot ne tikai strāvas padevei. Apkure ar privātmājas saules paneļiem iegūst lielu popularitāti. Tas ļauj jums atbrīvoties no dārgā pakalpojuma, kas saistīts ar centralizētu gāzes piegādi, atbrīvoties no atkarības no inženierkomunikācijām un iegūt siltumu visu gadu visā saules elektrostacijas ilgajā kalpošanas laikā.

Šādas sistēmas uzstādīšana ir ieteicama tikai tiem reģioniem, kur saule spīd vismaz 20 dienas mēnesī. Ja ar sauli nepietiek, lai sistēma pilnībā uzsildītu māju, to var izmantot kā papildu bezmaksas avotu. Pareizi izvēlēta saules paneļu apkures sistēma atmaksāsies 3-4 gadu laikā.

Saules paneļi mājām: patērētāju atsauksmes

Pateicoties daudzajām pozitīvajām atsauksmēm par alternatīvu elektroenerģijas avotu, ir iespējams kliedēt mītus, kas apgrūtina potenciālu, kurš vēlas instalēt saules paneļi.

Daudzi cilvēki domā, ka tik dārgas iekārtas neatmaksāsies visā instalācijas kalpošanas laikā. Tomēr, kā rāda prakse, pareizi uzstādot saules baterijas, ievērojot visus noteikumus, jūs varat nodrošināt privātmāju ar elektrību vismaz 25 gadus. Un aprīkojuma izmaksas atmaksāsies 3-4 gadu laikā.

Nākamais mīts nozīmē saules paneļu neefektīvu darbību mākoņainā laikā vai ziemā. Tomēr patērētāju viedokļi ir vienisprātis, ka saules kolektori mākoņainā laikā saules zenīta laikā spēj parādīt maksimālu aktivitāti. Bet, kad saule paslēpsies aiz mākoņiem, paneļi darbosies, bet ne pilnībā. Instalācija pilnībā pārstāj darboties naktī, kad vispār nav saules gaismas.

Saules paneļu pretinieki apgalvo, ka saules kolektori ir diezgan trausli un nespēj izturēt dažādas dabas radītās slodzes. Tomēr patērētāju atsauksmes pierāda pretējo: saules panelis var izturēt pat lielu krusu.

Saistītais raksts:

Saules paneļi mājām: komplekta izmaksas un uzstādīšanas iespējamība

Saules paneļu uzstādīšanas tehniskās prasības. Atlases un uzstādīšanas iezīmes. Ražotāju pārskats.

Nākamais mīts attiecas uz sniegu, kas var bloķēt gaismas piekļuvi sistēmai. Tomēr šeit briesmas ir sals, pie kura sniegs pieķersies un radīs barjeras. Lai no tā izvairītos, jūs varat novietot akumulatorus vertikāli uz mājas, tad varat izvairīties no daudz planēšanas gaismas.

Un pēdējais mīts attiecas uz Ķīnas saules paneļu ražošanu. Neskatoties uz ļoti cieto produktu klāstu, rūpnīcas Ķīnā bieži ražo augstas kvalitātes preces. Tas jo īpaši attiecas uz saules kolektoru un siltuma cauruļu ražošanu, kuru ražošana ir 90% koncentrēta Ķīnā. Šiem izstrādājumiem ir augstas tehniskās īpašības un tie ir sertificēti ne tikai savā valstī, bet arī Vācijā.

Neskaitāmas pozitīvas atsauksmes internetā pierāda, ka alternatīvs elektroenerģijas avots ir labs ne tikai privātmājai. Daudzi dzīvoklim veiksmīgi izmanto saules baterijas, kuras tiek uzstādītas uz balkona. Tos var piestiprināt tieši uz stikla vai stiklojuma rāmī, kas darbosies kā tonēšana.

Saules paneļu komplekti 3 kW vasaras rezidencei no 60 000 rubļu

Valstī parasti ir mazjaudas elektroierīces, kur nepieciešams ierobežots akumulatoru skaits un īss to izmantošanas biežums. Ja pie dachas nav centralizētas barošanas avota, ieteicams uzstādīt saules paneļu komplektu, kas bez maksas ražos elektrību. Tomēr, lai gūtu tik bezmaksas prieku, sākotnēji jums būs jātērē nepieciešamo materiālu iegādei, kuru izmaksas atmaksāsies tikai pēc dažiem gadiem.

Lai ražotu 1 kW elektroenerģijas, nepieciešams komplekts, kura jauda pārsniedz 200 W. Saskaņā ar daudziem pārskatiem, saules elektrostacijas mājai lauku mājā ar jaudu 800 W spēj nodrošināt objektu pilnīgu autonomu barošanu. Šādas sistēmas izmaksas maksās no 80 000 rubļu.

Standarta saules elektrostacijas komplekts vasaras rezidencei sastāv no 200 W paneļiem, 40 A uzlādes regulatora, 3 kW invertora, divām 200 A baterijām un citām palīgdaļām.Šāda komplekta cena sākas no 60 000 rubļu, un aptuvenais atmaksāšanās periods ir 3-5 gadi. Tomēr tas ir visizdevīgākais veids, kā ražot elektrību iekārtām bez centralizētas elektroapgādes. Tas ir lētāk nekā dīzeļa ģeneratora izmantošana.

Pēc īpašnieku domām, labāk ir aprīkot saules paneļus mājai vasarnīcā ar diviem vai četriem moduļiem ar jaudu 200 V katrā. Tas ir atkarīgs no enerģijas patērētāju skaita, to lietošanas ilguma un biežuma. Ja jauda nav pietiekama, to var palielināt, pievienojot saules baterijas.

Daudzi cilvēki iegādājas šādu komplektu privātajam sektoram, kur ir centralizēta strāvas padeve, kā papildu enerģijas avotu. Neskaitāmas mājas saules paneļu atsauksmes liecina, ka šajā gadījumā jūs varat ievērojami ietaupīt, maksājot elektrības rēķinus.

Kā padarīt saules baterijas ar savām rokām

Kad nav iespējams iegādāties gatavu saules staciju, varat to izveidot pats. Šeit ir divas iespējas: iegādāties gatavus moduļus un savienot tos ar akumulatoru ar invertoru, vai pats pielodēt paneli. Pirmā montāžas metode ir ātra, bet dārgāka. Otrais variants prasa noteiktu montētāja prasmi, kuram jābūt ārkārtīgi uzmanīgam pret trauslām fotoelementiem.

Lai ar savām rokām izveidotu saules bateriju savai mājai, jums jāsagatavo noteikti materiāli.

Pirmais galvenais saules paneļu veidošanas elements ir kvalitatīvu saules bateriju komplekts. Šodien ir iespējams iegādāties elementus, kas izgatavoti no polikristāliska vai monokristāliska silīcija. Populārākas ir jaunākās saules baterijas, kas ir ideāli piemērotas mājas elektroapgādei.

Noderīgs padoms! Visi montāžai nepieciešamie elementi jāpērk pie viena ražotāja. Tā kā dažādu zīmolu materiāli ievērojami atšķiras, tas sarežģīs visas konstrukcijas montāžu.

Fotoelementu savienošanai ir nepieciešams īpašu vadītāju komplekts. Nākotnes akumulatora korpusa ražošanai ir piemēroti laika apstākļiem izturīgi alumīnija stūri. Korpusa izmērs ir atkarīgs no kameru skaita. Kā fotoelementu ārējo pārklājumu labāk izmantot caurspīdīgu polikarbonātu vai organisko stiklu, kas novērš infrasarkano staru iekļūšanu. Kā papildu materiāli jums būs nepieciešami stiprinājumi, vara elektriskie vadi, Schottky diodes, silikona vakuuma statīvi un skrūvju komplekts stiprinājumiem.

Papildus FEP jūsu mājām ir jāpērk 12 V 200 V invertors, kas pārveido līdzstrāvu par maiņstrāvu. Elektrības uzkrāšanai un lēnām patērēšanai ir nepieciešams pāris želejas vai AGM akumulatoru. Tikpat svarīgs elements ir kontrolieris, kas nepieciešams, lai pilnībā uzlādētu akumulatoru no akumulatora un ieslēgtu to, lai saņemtu jaunu elektroenerģijas daļu.

Izmantojot pieejamos rīkus, ar savām rokām varat salikt arī saules bateriju paneli. Tam ir piemērotas diodes, folija vai tranzistori. Saules akumulatora darbs no diodēm notiek aptuveni 2,5 V sprieguma rezultātā tiešos saules staros. Tomēr, kad saules nav pietiekami, šis indikators sāk strauji kristies, un pašas diodes sāk patērēt enerģiju. Šādas baterijas lietošana ir neefektīva.

Folijas ierīce ir piemērotāka siltumenerģijas ražošanai. Arī folija ir ideāls materiāls PVC pamatnei. Visefektīvākā ir saules baterija, kas samontēta no tranzistoriem. Jo vairāk to skaits, jo lielāka ir ierīces jauda.Katra tranzistora augšējā daļa ir jānogriež, izlej pulveri. Ierīces tapa ir kontakti. Šis akumulators ir paredzēts tālruņa uzlādes darbināšanai. Nopietnākiem notikumiem tā kapacitāte nav pietiekama.

DIY saules paneļi mājām: soli pa solim izgatavošana

Pēc visu nepieciešamo elementu sagatavošanas jūs varat pāriet uz struktūras montāžu, kas sastāv no šādām darbībām:

1. Alumīnija stūru rāmja izveidošana ar zemām malām un aparatūru, kura lielums ir atkarīgs no pārveidotāju skaita un to platības. Šeit jāņem vērā attālums starp FEP vismaz 5 mm.
2. Uz līstes iekšējām malām uzklājiet hermētiķi.
3. Uz rāmja ielieciet caurspīdīga materiāla lapu, stingri pieturoties pie līmes līnijas.
4. Pēc tam, kad hermētiķis ir pilnībā izžuvis, nostipriniet rāmi un caurspīdīgo virsmu ar aparatūru.
5. Izvietojiet visus akumulatora fotoelementus ar negatīvo pusi uz augšu uz līdzenas virsmas.
6. Caur lodēšanas rīks katram FEP ir pievienoti vienāda garuma vadītāji. Visērtāk to izdarīt, kad modulis atrodas uz stikla.
7. Visi elementi ir sērijveidā savienoti viens ar otru "čūskas" formā.
8. Ārējie kontakti ir jāpielodē kopnei (sudraba plats vadītājs).
9. Lai novērstu apgaismojuma kvalitātes pazemināšanos tumsā, ir jāizveido "viduspunkti", izmantojot šunta diodes, kas ir uzstādītas uz pozitīvā spailes. Tam ir piemērotas Schottky diodes.
10. Novietojiet fotoelementus ar vadītājiem uz caurspīdīgas virsmas.
11. Eļļojiet visus FEP, izvadot un savienojot vadus ar silikona līmi.
12. Aizveriet struktūru ar aizmugurējo paneli.
13. Pievienojiet saules bateriju paneli akumulatoram, saules uzlādes kontrolierim un invertoram.

Noderīgs padoms! Lai novērstu īssavienojumu starp slodzi un atsevišķām akumulatora šūnām, jāuzstāda drošinātāji.

Gandrīz katrs mājas īpašnieks vēlas saņemt bezmaksas elektrību. Saules paneļu uzstādīšana ir vispiemērotākā iespēja. Izmantojot šo ierīci, jūs varat izveidot galveno (bez centralizētas barošanas avota) un papildu elektroenerģijas avotu. Sistēma ir videi draudzīga un uzticama lietošanā. Galvenais trūkums ir dārgas iekārtas. Tomēr tā izmaksas atmaksāsies 3-5 gadu laikā.