huis/Elektricien/DIY-zonnepanelen: een betaalbare stroombron
DIY-zonnepanelen: een betaalbare stroombron
Tegenwoordig zijn veel eigenaren van landhuizen op zoek naar alternatieve elektriciteitsbronnen. Het plaatsen van zonnepanelen wint stilaan aan populariteit. Niet iedereen kan het zich echter veroorloven om dure apparatuur aan te schaffen. Daarom stellen veel mensen de vraag: hoe maak je zonnepanelen met je eigen handen? Het juiste antwoord wordt in dit artikel onthuld.
Zonnebatterij - een apparaat dat zonne-energie omzet in gelijkstroom
Een zonnecel is een halfgeleiderapparaat dat zonnestraling omzet in elektrische energie. De belangrijkste taak van een dergelijk systeem is een betrouwbare, zuinige en ononderbroken stroomtoevoer naar het huis. Het is raadzaam om dergelijke apparaten te installeren in gebieden met onderbrekingen in de toevoer van de belangrijkste elektriciteitsbron.
De zonne-energiecentrale werkt 's nachts en op bewolkte dagen niet efficiënt, terwijl de piek van het stroomverbruik juist in de avonduren optreedt
De belangrijkste voordelen van een zonnepaneel zijn:
eenvoudige installatie van het apparaat, waarvoor geen kabels naar de steunen hoeven te worden gelegd;
het systeem heeft niet veel tijd nodig voor het onderhoud;
elektriciteitsopwekking heeft geen nadelig effect op het milieu;
de constructie heeft geen bewegende delen;
stille werkingsmodus;
de levering van elektriciteit is niet afhankelijk van het distributienetwerk;
lange gebruiksduur van het systeem tegen minimale kosten.
Nadelen van een zonnepaneel:
het fabricageproces van het systeem is erg bewerkelijk;
het zonnepaneel neemt veel ruimte in beslag;
het apparaat is erg gevoelig voor vuil;
de batterij werkt 's nachts niet;
de efficiëntie van het apparaat is direct afhankelijk van de weersomstandigheden, namelijk op zonnige en bewolkte dagen.
In de winter is het de moeite waard om te zorgen voor de mogelijkheid om zonnepanelen te reinigen van vorst en sneeuw.
Het principe van de zonnebatterij
Het systeem werkt door middel van foto-elektrische converters die in een bepaalde volgorde zijn aangesloten. Elke fotoconverter bestaat uit twee siliciumwafers, die verschillen in het type geleidbaarheid. De ene is bedekt met fosfor, waardoor hier een overmaat aan negatief geladen elektronen ontstaat. De andere plaat is bedekt met boor, wat leidt tot de vorming van deeltjes die afwezig zijn in de laag van negatieve ladingen, de zogenaamde "gaten".
Het werkingsprincipe van een onuitputtelijke bron van alternatieve energie is als volgt: zonlicht raakt een negatief geladen paneel, wat leidt tot de actieve vorming van extra "gaten" en elektronen. Op het met fosfor bedekte paneel is een elektrisch veld aanwezig, waardoor een potentiaalverschil optreedt. Positief geladen deeltjes haasten zich naar de bovenste laag, en negatief geladen deeltjes gaan naar de onderste. Er ontstaat een constante spanning. Het blijkt dat één converter werkt als een batterij. Een gelijkstroom wordt gegenereerd in een circuit wanneer er een belasting op is aangesloten. Elke batterij is bedekt met dunne koperen aders die stroom geleiden en naar het beoogde doel leiden.
De huidige sterkte is afhankelijk van bepaalde parameters:
de grootte van de fotoconverter;
instralingsniveau;
fotocel type;
de totale weerstand van de apparaten die op het zonnepaneel zijn aangesloten.
Aansluitings- en bedieningsschema zonnestation
Soorten zonnepanelen
Alle zonnepanelen kunnen van siliconen of film zijn. Panelen op basis van silicium zijn onderverdeeld in typen:
polykristallijn;
monokristallijn;
amorf.
De polykristallijne zonnecel is een vierkant apparaat in donkerblauw. Het oppervlak is afgewisseld met heterogene siliciumkristallen. Ondanks het lage rendement van 18% heeft dit apparaat het vermogen om bij bewolkt weer stroom op te wekken, waardoor ze onmisbaar zijn in gebieden waar diffuus zonlicht heerst.
Monokristallijne zonne-energieconverters zijn zwarte panelen met afgeschuinde hoeken, waarvoor puur silicium wordt gebruikt. Alle cellen van het apparaat zijn in één richting gericht, waardoor een maximale efficiëntie van 25% kan worden behaald. Het nadeel van dergelijke batterijen is dat de voorkant altijd naar de zon gericht moet zijn. Als het geen tijd had om op te stijgen, zich achter de wolken verstopte en onder de horizon zonk, zullen zonnepanelen een zwakke stroom produceren. Het is het duurste, maar ook het meest productieve type apparaat.
Flexibel zonnepaneel is gemakkelijk te gebruiken - het kan eenvoudig op oneffen dakoppervlakken worden bevestigd
Elke amorfe batterij bestaat uit vele dunste lagen silicium, die worden verkregen door de kleinste deeltjes materiaal op glas, plastic of folie te sproeien. Dergelijke lagen branden snel uit, wat na zes maanden leidt tot een daling van de efficiëntie van het apparaat met 15-20%. De efficiëntie van dergelijke converters is slechts 6%. Ze zijn de goedkoopste en kunnen zelfs bij bewolkt weer werken. Hun maximale levensduur is echter 2 jaar.
Filmbatterijen zijn niet gebaseerd op een solide metalen of glazen ondergrond, maar op een polymeerfilm. Daarom worden ze op rollen geproduceerd, waardoor de batterijen over grote oppervlakken kunnen worden verspreid. Door hun ontwerp kunnen ze in stukken van verschillende soorten en maten worden gesneden en kunnen zonnepanelen met vloeiende rondingen op het dak van een huis worden geplaatst. Ze zijn compact en licht van gewicht. Een gewalst paneel kost aanzienlijk minder dan een silicium, voor de vervaardiging waarvan een duur materiaal wordt gebruikt. Deze modellen zijn echter minder krachtig. Het is tegenwoordig vrij moeilijk om ze aan te schaffen, aangezien de productie alleen maar in ontwikkeling is.
Alle zonnepanelen, ongeacht het type apparaat, zijn uitgerust met controllers die de laadtoestand van het paneel bewaken. Ze herverdelen de ontvangen energie, sturen deze rechtstreeks naar de verbruiksbron of slaan deze op in de batterij.
Installeer stationaire zonnepanelen alleen vanaf de zonzijde van het huis.
Zonnepanelen voor een woonhuis
Dit alternatief voor traditionele elektriciteitsvoorziening is erg praktisch. Bovendien verschilt de prijs van het apparaat aanzienlijk van de kosten van elektriciteit.Nadat hij met zijn eigen handen een zonnebatterij voor het huis heeft gemaakt, kan de eigenaar het stroomverbruik optimaliseren en daarmee zijn eigen contante kosten verlagen. Veel mensen willen van tevoren weten hoeveel het gaat kosten om zonnepanelen voor een privéwoning te installeren. Hiervoor is het noodzakelijk om voorlopige berekeningen uit te voeren, die het vereiste vermogen van de apparatuur en de voorwaarden voor de werking ervan bepalen.
U moet beginnen met het berekenen van de hoeveelheid verbruikte energie, die nodig is om huisvesting te bieden. Bij het creëren van een volwaardig station is het de moeite waard om te focussen op batterijen van 150-250 W, voor een landhuis zijn 50 W-panelen voldoende.
Nu moet u het totale vermogen van alle elektrische apparaten berekenen, rekening houdend met de bedrijfstijd per dag. De resulterende waarde is de minimale elektriciteitsbehoefte voor een bepaald huishouden.
Zonnepanelen zijn een alternatieve manier om elektriciteit op te wekken, waardoor er geen stroom nodig is
Deze waarde vormt de basis voor de latere bepaling van het aantal zonnepanelen en het aantal hulpapparatuur, waaronder batterijen, omvormers en controllers.
Nuttig advies!Het is de moeite waard om nog eens 20% toe te voegen aan de totale elektriciteitsvraag, die in de batterijen zelf wordt uitgegeven.
Een belangrijk aspect is de instraling, dat wil zeggen de hoeveelheid zonne-energie die op een enkele eenheid paneeloppervlak valt. Deze waarde is individueel voor elke specifieke regio. Je kunt het krijgen in speciale literatuur of op gespecialiseerde meteorologische sites.
De energienorm wordt gedeeld door de instralingswaarde. Het resulterende cijfer moet worden gedeeld door het totale vermogen van de zonne-installatie. De resulterende waarde is het aantal benodigde batterijen. Het is belangrijk om hier het maximale aantal panelen te krijgen. Inderdaad, in verschillende maanden zal de hoeveelheid zonlicht anders zijn.
Voordat u een zonnestation installeert, moet u ervoor zorgen dat dit aan de behoeften van alle apparaten in huis kan voldoen.
Nuttig advies!Omdat de zonnestraling voortdurend verandert, moeten er maandelijks berekeningen worden gemaakt.
Als u bijvoorbeeld wilt weten hoeveel zonnepanelen nodig zijn voor een huis van 100 m2, waar het station verlichtingslampen, een laptop, een tv, een satellietschotel, magnetron en een elektrisch fornuis, moeten alle bovenstaande berekeningen worden uitgevoerd. Hierdoor zal het vermogen van het zonnestation circa 1000 W bedragen, wat het gebruik van 4 zonnepanelen met een vermogen van 250 W. impliceert.
Het paneel moet op het zuidelijke deel van het dak worden geplaatst, dat in perfecte staat moet zijn en een aanzienlijke belasting kan dragen. Er mogen geen bomen of andere objecten in de buurt zijn die schaduwen kunnen veroorzaken.
Zo'n systeem kan niet alleen voor stroomvoorziening worden gebruikt. Verwarming door zonnepanelen van een woonhuis wint aan grote populariteit. Hierdoor kunt u wegkomen van de dure service die gepaard gaat met gecentraliseerde gastoevoer, de afhankelijkheid van nutsvoorzieningen wegwerken en het hele jaar door warmte krijgen gedurende de lange levensduur van de zonne-energiecentrale.
Het werkingsprincipe van een zonnestation dat is aangesloten op een verwarmingselement in huis
Installatie van een dergelijk systeem is alleen aan te raden voor die regio's waar de zon minstens 20 dagen per maand schijnt. Als de zon onvoldoende is om het systeem de woning volledig te laten verwarmen, kan deze als extra gratis bron worden gebruikt. Een correct geselecteerd zonnepaneelverwarmingssysteem betaalt zichzelf binnen 3-4 jaar terug.
Zonnepanelen voor thuis: consumentenrecensies
Dankzij talloze positieve recensies over een alternatieve elektriciteitsbron, is het mogelijk om de mythes te verdrijven die potentiële wensen om te installeren hinderen zonnepanelen.
Veel mensen denken dat dergelijke dure apparatuur zichzelf niet terugbetaalt gedurende de hele levensduur van de installatie. Zoals de praktijk echter leert, kunt u met de juiste installatie van zonnepanelen volgens alle regels een privéwoning minimaal 25 jaar van elektriciteit voorzien. En de kosten van de apparatuur zullen zich binnen 3-4 jaar terugbetalen.
Opgemerkt moet worden dat consumentenrecensies van zonne-elektriciteit overwegend positief zijn.
De volgende mythe impliceert de ondoelmatige werking van zonnepanelen bij bewolkt weer of in de winter. De meningen van consumenten zijn het er echter over eens dat zonnecollectoren maximale activiteit kunnen laten zien tijdens het zenit van de zon bij onbewolkt weer. Maar als de zon zich achter de wolken verschuilt, werken de panelen, maar niet volledig. De installatie stopt 's nachts volledig met werken als er helemaal geen zonlicht is.
Tegenstanders van zonnepanelen stellen dat zonnecollectoren vrij kwetsbaar zijn en niet bestand zijn tegen de verschillende belastingen die de natuur veroorzaakt. Consumentenrecensies bewijzen echter het tegenovergestelde: een zonnepaneel is zelfs bestand tegen grote hagel.
De technische eisen voor het plaatsen van zonnepanelen. Kenmerken van selectie en installatie. Beoordeling van fabrikanten.
De volgende mythe betreft sneeuw, die de toegang van licht tot het systeem kan blokkeren. Hier is echter het gevaar rijp, waarvoor de sneeuw zich zal vastklampen en barrières zal creëren. Om dit te voorkomen kun je de batterijen verticaal op het huis plaatsen, dan kun je veel glijdend licht vermijden.
En de laatste mythe betreft de Chinese productie van zonnecellen. Ondanks een zeer solide assortiment produceren fabrieken in China vaak goederen van hoge kwaliteit. Dit geldt met name voor de fabricage van zonnecollectoren en warmtepijpen, waarvan de productie voor 90% geconcentreerd is in China. Deze producten hebben hoge technische eigenschappen en zijn niet alleen in eigen land maar ook in Duitsland gecertificeerd.
Talrijke positieve recensies op internet bewijzen dat een alternatieve bron van elektriciteit niet alleen goed is voor een privéwoning. Veel mensen gebruiken met succes zonnepanelen voor een appartement, die op een balkon zijn geïnstalleerd. Ze kunnen rechtstreeks op het glas of in het beglazingsframe worden bevestigd, wat als tint werkt.
Sommige gebruikers beweren dat een zonnestation alle elektriciteitskosten volledig kan dekken - van kleine huishoudelijke apparaten tot een verwarmings- en waterverwarmingssysteem.
Sets zonnepanelen 3 kW voor een zomerresidentie vanaf 60.000 roebel
In het land zijn er in de regel elektrische apparaten met een laag vermogen, waarvoor een beperkt aantal batterijen en een korte gebruiksfrequentie vereist zijn. Als er geen gecentraliseerde stroomvoorziening op de datsja is, is het raadzaam om een set zonnepanelen te installeren die gratis elektriciteit opwekken. Om zo'n gratis plezier te krijgen, moet u echter in eerste instantie uitgeven aan de aanschaf van de benodigde materialen, waarvan de kosten zich pas na enkele jaren zullen terugbetalen.
Om 1 kW elektriciteit te produceren, is een kit met een vermogen van meer dan 200 W vereist. Volgens talrijke beoordelingen zijn zonne-energiecentrales voor een huis in een landhuis met een capaciteit van 800 W in staat om de faciliteit volledig autonoom van stroom te voorzien. De kosten van een dergelijk systeem bedragen 80.000 roebel.
Een standaard set van een zonne-energiecentrale voor een zomerresidentie bestaat uit 200 W panelen, een 40 A laadregelaar, een 3 kW omvormer, twee 200 A accu's en andere hulponderdelen.De prijs van een dergelijke kit begint vanaf 60.000 roebel en de geschatte terugverdientijd is 3-5 jaar. Dit is echter de meest winstgevende manier om elektriciteit op te wekken voor installaties zonder gecentraliseerde stroomvoorziening. Het is goedkoper dan het gebruik van een dieselgenerator.
Onderdelen van het zonnestation
Volgens de eigenaren is het beter om zonnepanelen voor een huis in een zomerhuisje uit te rusten met twee of vier modules met elk een capaciteit van 200 V. Het hangt af van het aantal energieverbruikers, de duur en frequentie van hun gebruik. Als het vermogen niet genoeg is, kan het worden verhoogd door zonnepanelen toe te voegen.
Veel mensen kopen zo'n kit voor de privésector, waar een gecentraliseerde stroomvoorziening is, als een extra energiebron. Talrijke beoordelingen van zonnepanelen voor thuis geven aan dat u in dit geval aanzienlijk kunt besparen op het betalen van elektriciteitsrekeningen.
Hoe u zonnepanelen met uw eigen handen kunt maken
Wanneer het niet mogelijk is om een kant-en-klaar zonnestation aan te schaffen, kunt u deze zelf maken. Hier zijn twee mogelijkheden: kant-en-klare modules aanschaffen en deze met een omvormer op een accu aansluiten, of zelf het paneel solderen. De eerste montagemethode is snel, maar duurder. De tweede optie vereist een zekere vaardigheid van de monteur, die uiterst voorzichtig moet zijn met kwetsbare fotocellen.
Vier zonnepanelen wekken in totaal 2 volt elektriciteit op
Om met uw eigen handen een zonnepaneel voor uw huis te maken, moet u bepaalde materialen voorbereiden.
Het eerste hoofdonderdeel voor het maken van zonnepanelen is een set hoogwaardige zonnecellen. Tegenwoordig is het mogelijk om elementen aan te schaffen die zijn gemaakt van polykristallijn of monokristallijn silicium. Populairder zijn de nieuwste zonnecellen, die ideaal zijn voor thuisstroomvoorziening.
Nuttig advies!Alle elementen die nodig zijn voor de montage, moeten bij één fabrikant worden gekocht. Omdat de materialen van verschillende merken aanzienlijk verschillen, wat de montage van de hele constructie zal bemoeilijken.
Er is een set speciale geleiders nodig om de fotocellen aan te sluiten. Voor de vervaardiging van de behuizing van de toekomstige batterij zijn weerbestendige aluminium hoeken geschikt. De grootte van de behuizing is afhankelijk van het aantal fotocellen. Het is beter om transparant polycarbonaat of plexiglas te gebruiken als externe coating voor fotocellen, die het binnendringen van infraroodstralen voorkomen. Als extra materiaal hebt u bevestigingsmateriaal, koperen elektrische draden, Schottky-diodes, siliconen vacuümstandaards en een set schroeven voor bevestigingsmiddelen nodig.
Een zonnebatterij kan worden samengesteld uit afvalmateriaal, maar de efficiëntie van een dergelijke batterij zal niet hoog zijn
Naast FEP moet u voor uw huis een 12 V 200 V omvormer kopen, die DC naar AC omzet. Een paar gel- of AGM-batterijen is nodig om elektriciteit op te slaan en langzaam te verbruiken. Een even belangrijk element is een controller die nodig is om de batterij los te koppelen van de batterij tijdens zijn volledige lading en deze in te schakelen om een nieuwe portie elektriciteit te ontvangen.
U kunt ook met de beschikbare gereedschappen een zonnepaneel met uw eigen handen in elkaar zetten. Hiervoor zijn diodes, folie of transistors geschikt. Het werk van een zonnebatterij van diodes vindt plaats als gevolg van een spanning van ongeveer 2,5 V in direct zonlicht. Als de zon echter niet voldoende is, begint deze indicator snel te vallen en beginnen de diodes zelf energie te verbruiken. Het gebruik van een dergelijke batterij is niet effectief.
Een folietoestel is geschikter voor het opwekken van thermische energie. Folie is ook een ideaal materiaal voor PVC-substraat. Het meest efficiënt is een zonnecel, samengesteld uit transistors. Hoe meer hun aantal, hoe hoger de kracht van het apparaat.Het bovenste deel van elke transistor moet worden afgesneden, poeder wordt eruit gegoten. De pin van het apparaat zijn de contacten. Deze batterij is ontworpen om het opladen van de telefoon van stroom te voorzien. Voor serieuzere evenementen is zijn capaciteit niet voldoende.
Een zonnestation kan worden beschouwd als een langetermijninvestering van fondsen die zich zullen terugbetalen en in de toekomst winstgevend zullen zijn.
DIY-zonnepanelen voor thuis: stapsgewijze instructies voor het maken
Nadat alle benodigde elementen zijn voorbereid, kunt u beginnen met het samenstellen van de structuur, die uit de volgende stappen bestaat:
Creëren van een frame van aluminium hoeken met lage zijkanten en hardware, waarvan de grootte afhankelijk is van het aantal converters en hun oppervlakte. Hierbij dient rekening te worden gehouden met de afstand tussen de FEP van minimaal 5 mm.
Breng kit aan op de binnenranden van de latten.
Leg een vel transparant materiaal op het frame en houd het stevig vast aan de lijmlijn.
Nadat de kit volledig is opgedroogd, bevestigt u het frame en het transparante oppervlak met hardware.
Leg alle fotocellen van de batterij met de negatieve kant naar boven op een vlakke ondergrond.
Via soldeerbout op elke FEP zijn geleiders van dezelfde lengte aangesloten. Dit gaat het gemakkelijkst als de module op het glas zit.
Alle elementen zijn in serie met elkaar verbonden in de vorm van een "slang".
De buitenste contacten moeten aan de bus worden gesoldeerd (zilveren brede geleider).
Om een afname van de kwaliteit van de verlichting in het donker te voorkomen, is het noodzakelijk om "middelpunten" te creëren met behulp van shuntdiodes, die op de positieve pool zijn geïnstalleerd. Hiervoor zijn Schottky-diodes geschikt.
Plaats fotocellen met geleiders op een transparant oppervlak.
Smeer alle FEP's, leidingen en verbindingsdraden in met siliconenlijm.
Sluit de structuur met het achterpaneel.
Sluit het zonnepaneel aan op de accu, zonnelaadcontroller en omvormer.
Eenvoudig bedradingsschema voor zonnepanelen
Nuttig advies!Om kortsluiting tussen de belasting en individuele batterijcellen te voorkomen, moeten zekeringen worden geïnstalleerd.
Bijna elke huiseigenaar wil gratis elektriciteit krijgen. Zonnepanelen installeren is de meest haalbare optie. Met dit apparaat kunt u een hoofdleiding (zonder gecentraliseerde stroomvoorziening) en een extra elektrische energiebron creëren. Het systeem is milieuvriendelijk en betrouwbaar in gebruik. Het grootste nadeel is dure apparatuur. De kosten zullen zich echter binnen 3-5 jaar terugbetalen.