Сонячні панелі – концепція альтернативної енергетики

0
882
1 бал2 бали3 бали4 бали5 балів6 балів7 балів8 балів9 балів10 балів (1 голос(-ів), середній бал: 10.00 з 10)
business man hand point virtual buttons and wind turbine and solar farm as concept

На сьогоднішній день альтернативні джерела енергії, на жаль, доволі дорогі, і далеко не кожен може дозволити собі придбати, приміром, установку сонячних панелей. Тому зараз досить актуальним постає питання виготовлення сонячних панелей своїми руками, при тому витративши набагато менше коштів.

Розмір сонячних панелей

Для початку потрібно вирішити, яких розмірів повинна бути панель, щоб забезпечити Вас необхідною кількістю енергії. Зазвичай панелі виготовлюють «стандартних розмірів», і одна така панель здатна генерувати біля 63 ватт. При необхідності, є можливість підвищення загальної потужності установки за допомогою з’єднання кількох таких панелей для задоволення власних специфічних потреб. При цьому такі панелі можна з’єднувати і надалі, тому енергетичний потенціал такої установки досить високий, все лише буде залежати від потужності контролера і енергоємності акумулятора.

Далі потрібно вирішити відносно необхідної кількості сонячних елементів. Існує два типи таких елементів – це деталі з полікристалічного кремнію і з монокристалічного. Перший тип має більш низький ККД (переважно 7-9%), але вони однаково ефективні як в сонячну, так і в пахмурну погоду. Монокристали ж мають більший показник продуктивності (до 13%), але такі кристали гірше працюють в пахмурну погоду. В середньому розміри таких кристалів сягають 3*6 дюймів і генерують до 0.5В енергії. При цьому в середньому на одну стандартну сонячну панель йде біля 36 таких кристалів. В сумі виходить панель потужністю в 18В, якої буде достатньо для того, щоб зарядити батарей на 12В. Недоліком сонячних елементів являється їх крихкість; їх дуже легко пошкодити, тому потрібно обережно поводитись з ними під час спаювання контактів. При покупці сонячних елементів варто звернути увагу на кілька речей:

  1. При замовленні продавець може помістити ці кристали у віск, щоб при транспортуванні забезпечити безпеку продукту, проте після того прийдеться віддирати віск від елементу, що досить незручно.
  2. Можна придбати кристали вже з припаяними провідниками. Зазвичай в інтернет-магазинах йдуть прості кристали. Суть в тому, що навіть з припаяними провідниками, для з’єднання всіх елементів доведеться довго бавитись паяльником. Зазвичай кристали з припаяними провідниками дорожчі, але це буде варто зекономленого часу.

Крім звичайних елементів, існують також більші і менші частини. Можна використовувати кристали потужністю в 41Вт і 5,49А. Якщо об’єднати 72 таких сонячних елементи, можна отримати сонячну панель, що генеруватиме 225В чистої енергії при оптимальному освітленні. В одній батареї варто використовувати однакові модулі, так як еквівалентність току буде прирівнюватись до показників меншого з елементів.
Якщо Ви знаєте обидві величини (вольти і ампери), то можна визначити, яку кількість енергії зможе генерувати панель шляхом примноження цих двох величин:

Вольти*Ампери=Ватти.

Потужність одного монокристалічного елементу становить 18Вт і 3.5А, тому

18*3.5=63В.

Також варто подумати про розміщення такої панелі, а також її ручного регулювання для отримання максимальної кількості енергії. Це дасть змогу встановлювати модулі майже вертикально в зимовий період, і опускати їх літом. Взимку це корисно тим, що на батареї не буде скупчуватись лід і сніг, що продовжить строк експлуатації продукту.

Солнечные батареи угол

Перш за все потрібно виготовити сам каркас для панелі. Для цього найкраще використовувати алюміній. Можна використати і дерево, але домашня панель буде піддаватись різним погоднім впливам, і дерево може швидко пошкодитись. В США для створення корпусу використовують листи акрилу. Для вентиляції бажано зробити невеликі отвори вздовж всієї підкладки, щоб регулювати рівень вологи і тиску каркасу.

В середньому, якщо використовувати 36 стандартних елементів розміром 6*3.25 дюймів, то в середньому враховуючи сторони і проміжки між панелями, ширина становитиме 28.75 дюйми, в той час як висота, враховуючи рамки і проміжки становитиме 36.25 дюймів. Можна звичайно робити з запасом, потім просто прирівняти розміри рамки. Не варто робити високі кути, адже вони будуть закривати фотоелементи. На внутрішню частину покриття наноситься силіконовий герметик, необхідний для герметизації панелі. Для більшої безпеки спочатку накладається і фіксується лист прозорого матеріалу, а вже після того, як силікон застиг, накладається скло і додатково закріплюється за допомогою метизів.

У випадку, коли провідники і елементи куплені окремо, потрібно нарізати провідники потрібної довжини, після цього розмістити провідники на елемент і нанести паяльну кислоту на місце пайки. Після цього, ні в якому разі не нажимаючи на кристал, припаяти провідник. При розміщенні елементів варто залишати проміжок в 5 мм між ними, адже при змінах температури вони будуть розширятись, і при цьому не шкодитимуть контактам.

Схема побудови сонячної панелі

Наступним кроком після створення таких панелей буде їх об’єднання – з’єднання провідників з контролером і акумулятором.

Монтаж солнечных батарей
Монтаж сонячних батарей

Існує кілька схем з’єднання таких батарей (це може бути «послідовне з’єднання», «з спільною шиною» тощо), при тому від цього буде залежати рівень потужності батареї. Головне, щоб в схемі був присутній шунтовані діоди, що встановлюються на загальному «плюсовому» провіднику. Тут найкраще підійдуть діоди Шотке.

Для струмовивідних проводів можна взяти прості кабелі в ізоляції з силікону. При цьому їх потрібно добре зафіксувати. Після цього саморобну панель потрібно перевірити на струм і напругу. Наступним кроком буде фіксація фотоелементів і герметизація панелі. Для кріплення самих фотоелементів можна використовувати монтажну плівку, головне щоб її товщина була більша аніж висота пайки, щоб не пошкодити контакти. Можна також використати мідний кабель, що фіксують кожен елемент з двох сторін, а вже потім кріпляться герметиком.

Схема побудови сонячної панелі
Схема побудови сонячної панелі

Після закінчення всіх тестувань вихідний провідник оснащаємо двохконтактним роз’ємом для того, щоб в майбутньому можна було використовувати контролер. Він необхідний для запобігання короткого замикання в момент максимального навантаження. Також потрібен акумулятор для зберігання енергії, адже саморобна батарея самостійно не тримає енергію. Інвертор розподіляє енергію між всіма приладами користувача.

БЕЗ КОМЕНТАРІВ

Увійти за допомогою: 

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Увійти за допомогою: 

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.