Kuinka tehdä aurinkoakku omilla käsillä: itsekokoonpano-ohje

Aurinkopaneelit ovat energialähde, jota voidaan käyttää sähkön tai lämmön tuottamiseen matalakerrostaloon. Tässä ovat vain aurinkopaneelit ovat kalliita, eivätkä ne ole saatavana useimmalle maamme asukkaille. Oletko samaa mieltä?

On toinen asia, kun aurinkopaneeli valmistetaan omin käsin - kustannukset vähenevät huomattavasti, ja tällainen suunnittelu toimii huonommin kuin teollisuuspaneeli. Siksi, jos olet ajatellut vakavasti vaihtoehtoisen energialähteen ostamista, yritä tehdä se itse - tämä ei ole kovin vaikeaa.

Artikkelissa keskitytään aurinkopaneelien valmistukseen. Kerromme sinulle, mitä materiaaleja ja työkaluja tarvitaan tähän. Ja hieman alapuolelta löydät vaiheittaiset ohjeet kuvilla, jotka selvästi osoittavat työn etenemisen.

Lyhyesti laitteesta ja työstä

Auringon energia voidaan muuntaa lämmöksi, kun energialähde on lämmönsiirtoneste, tai paristoihin kerätyksi sähköenergiaksi. Akku on generaattori, joka toimii fotoelektrisen tehon periaatteella.

Aurinkoenergian muuntaminen sähköksi tapahtuu altistumisen jälkeen auringonvalolle levy-aurinkokennoissa, jotka ovat akun pääosa.

Tässä tapauksessa valokvantit “vapauttavat” elektroninsa äärimmäisistä kiertorata-alueista. Nämä vapaat elektronit antavat sähkövirran, joka kulkee ohjaimen läpi ja kertyy akkuun, ja siitä menee energian kuluttajille.

Pii-elementit toimivat valokennolevyinä. Piikiekko on päällystetty toiselta puolelta erittäin ohuella fosfori- tai boorikerroksella - passiivisella kemiallisella elementillä.

Tässä paikassa auringonvalon vaikutuksesta vapautuu suuri määrä elektroneja, joita fosforikalvo pidättää ja jotka eivät leviä toisistaan.

Levyn pinnalla on metallisia "raitoja", joille vapaat elektronit rinnastuvat muodostaen määrätyn liikkeen, ts. sähkövirta.

Mitä enemmän sellaisia ​​piikiekkovalosoluja on, sitä enemmän sähkövirtaa voidaan saada. Lue lisää aurinkoakun toimintaperiaatteesta edelleen.

Valokennolevyjen yläkerros on päällystetty kerroksella, joka ei salli auringonvalon heijastumista levyistä, mikä lisää niiden tehokkuutta

Materiaalit aurinkopaneelin luomiseen

Aluksi rakentaa aurinkoakkua, sinun on varastettava seuraavat materiaalit:

• silikaattilevyt-valokennot;
• lastulevylevyt, alumiinikulmat ja -levyt;
• jäykkä vaahtokumi, paksuus 1,5-2,5 cm;
• läpinäkyvä elementti, joka toimii pohjana piikiekkoille;
• ruuvit, ruuvit;
• silikonitiiviste ulkokäyttöön;
• sähköjohdot, diodit, liittimet.

Tarvittava materiaalimäärä riippuu akun koosta, jota yleensä rajoittaa käytettävissä olevien valokennojen määrä. Tarvittavista työkaluista: ruuvimeisseli tai ruuvitaltta, metallia ja puuta varten tarkoitettu rautakaappi, juotosrauta. Valmis akun testaamiseksi tarvitaan testeri-ampetri.

Mieti nyt tärkeimpiä materiaaleja yksityiskohtaisemmin.

Pii kiekot tai valokennot

Paristojen aurinkokennoja on kolmen tyyppisiä:

• monikiteisiä;
• yksikidevalua;
• amorfinen.

Monikiteisille kiekkoille on ominaista alhainen hyötysuhde. Hyödyllisen vaikutuksen koko on noin 10 - 12%, mutta tämä indikaattori ei vähene ajan kuluessa. Monikiteiden kesto on 10 vuotta.

Aurinkoakku on koottu moduuleista, jotka puolestaan ​​koostuvat aurinkosähkömuuntajista. Paristot, joissa on kovat pii-valokennot, ovat eräänlainen voileipä, jonka järjestyksessä olevat kerrokset on kiinnitetty alumiiniprofiiliin

Yksikiteisillä valosoluilla on korkeampi hyötysuhde 13-25% ja pitkä käyttöikä yli 25 vuotta. Ajan myötä yksittäisten kiteiden tehokkuus kuitenkin heikkenee.

Yksikidemuuntimet saadaan sahaamalla keinotekoisesti kasvatettuja kiteitä, mikä selittää korkeimman kuvan johtavuuden ja tuottavuuden.

Kalvovalokonvertterit saadaan levittämällä ohut kerros amorfista piitä joustavalle polymeeripinnalle

Joustavat amorfiset pii-akut ovat edistyneimpiä. Valosähköinen muunnin ruiskutetaan tai kerrostetaan polymeeripohjalle. Tehokkuus noin 5-6%, mutta kalvojärjestelmät ovat erittäin käteviä asentaa.

Elokuvajärjestelmät, joissa on amorfisia valokonverttereita, ilmestyivät suhteellisen hiljattain. Tämä on erittäin yksinkertainen ja erittäin halpa muoto, mutta nopeampi kuin kilpailijat, jotka menettävät kuluttajan ominaisuudet.

Erikokoisten valokennojen käyttö ei ole tarkoituksenmukaista. Tässä tapauksessa paristojen tuottamaa maksimivirtaa rajoittaa pienimmän kennon virta.Suuremmat levyt eivät siis toimi täydellä kapasiteetilla.

Kysy myyjältä valokennoja toimitustavasta, useimmat myyjät käyttävät vahausmenetelmää haurasien osien tuhoutumisen estämiseksi

Itse valmistettujen paristojen yhteydessä käytetään useimmiten 3x6 tuuman kokoisia monokiteisiä ja monikiteisiä valosoluja, joita voi tilata verkkokaupoista, kuten E-osta.

Aurinkokennojen kustannukset ovat melko korkeat, mutta monet kaupat myyvät ryhmän B ns. Elementtejä. Tälle ryhmälle osoitetut tuotteet ovat viallisia, mutta soveltuvat käytettäviksi, ja niiden kustannukset ovat 40–60% alhaisemmat kuin vakiolevyjen.

Useimmat verkkokaupat myyvät aurinkokennoja sarjoissa, joissa on 36 tai 72 aurinkosähköä. Yksittäisten moduulien kytkemiseksi akkuun tarvitaan väylät ja liittimet järjestelmään liittämistä varten.

Rautalanka ja läpinäkyvä elementti.

Tulevan paneelin runko voi olla puulaattoja tai alumiinireunoja.

Toinen vaihtoehto on edullisempi monista syistä:

• Alumiini on kevytmetalli, joka ei anna vakavaa kuormaa tukirakenteelle, johon akku on tarkoitus asentaa.
• Korroosionestokäsittelyä suoritettaessa alumiini ei ole alttiina ruostumiselle.
• Ei ime kosteutta ympäristöstä, ei mätä.

Läpinäkyvää elementtiä valittaessa on kiinnitettävä huomiota sellaisiin parametreihin kuin auringonvalon taitekerroin ja kyky absorboida infrapunasäteilyä.

Valokennojen hyötysuhde riippuu suoraan ensimmäisestä indikaattorista: mitä alempi taitekerroin, sitä suurempi piikiekkojen hyötysuhde on.

Plexiglassilla tai sen halvemmalla Plexiglas-versiolla on minimaalinen valonheijastus. Polykarbonaatin taitekerroin on hiukan alhaisempi.

Toisen indikaattorin arvo määrää, lämmitäkö silikon valokennot itse. Mitä vähemmän levyjä lämmitetään, sitä pidempään ne kestävät. IR-säteily absorboituu parhaiten erityisellä lämpöä absorboivalla pleksilasilla ja lasilla, jolla on IR-absorbointi. Hieman huonompi - tavallinen lasi.

Mikäli mahdollista, niin paras vaihtoehto olisi käyttää heijastamatonta läpinäkyvää lasia läpinäkyvänä elementtinä.

Kustannussuhteen suhteessa taitekertoimeen ja infrapunasäteilyn absorptioon pleksilasi on paras vaihtoehto aurinkokennojen valmistukseen

Järjestelmän suunnittelu ja paikan valinta

Aurinkokunnan suunnittelu sisältää aurinkolevyn tarvittavan koon laskemisen. Kuten edellä mainittiin, akun kokoa rajoittavat yleensä kalliit valokennot.

Aurinkoakku on asennettava tiettyyn kulmaan, mikä takaa maksimaalisen altistumisen auringonvalon piikiekkoille. Paras vaihtoehto on paristot, jotka voivat muuttaa kulmaa.

Aurinkopaneelien asennuspaikka voi olla monipuolisin: maassa, talon kaltevalla tai tasaisella katolla, kodinhoitohuoneiden katolla.

Ainoa ehto on, että akku tulisi sijoittaa tontin tai talon aurinkoiselle puolelle, eikä sitä varjosta korkea puiden kruunu. Tällöin optimaalinen kallistuskulma on laskettava kaavalla tai käyttämällä erikoislaskuria.

Kaltevuuskulma riippuu talon sijainnista, vuodenajasta ja ilmastosta. On suotavaa, että akku kykenee muuttamaan kallistuskulmaa auringonkorkeuden kausivaihtelujen seurauksena, koska ne toimivat mahdollisimman tehokkaasti, kun auringonvalo putoaa tiukasti kohtisuorassa pintaan nähden.

IVY-maiden Euroopassa suositeltava kiinteä kallistuskulma on 50–60 º. Jos malli tarjoaa laitteen kallistuskulman muuttamiseksi, niin talvella on parempi sijoittaa akut 70 º horisontin päälle, kesällä 30 º kulmaan

Laskelmat osoittavat, että 1 neliömetri aurinkokunnan antaa mahdollisuuden saada 120 wattia. Siksi laskelmilla voidaan todeta, että keskimääräiselle perheen sähkölle 300 kW: n kuukaudessa saamiseksi tarvitaan vähintään 20 neliömetrin aurinkojärjestelmä.

Asenna heti tällainen aurinkokunta on ongelmallista. Mutta jopa 5 metrin akun asentaminen säästää energiaa ja antaa vaatimaton panos planeettamme ekologisuuteen. Suosittelemme myös tutustumaan tarvittavan määrän laskentaperiaatteeseen. aurinkopaneelit.

Aurinkoakkua voidaan käyttää varaenergian lähteenä keskitetyn virransyötön ollessa usein sammutettuna. Automaattiseen kytkemiseen on välttämätöntä tarjota keskeytymätön sähköjärjestelmä.

Tällainen järjestelmä on kätevä siinä mielessä, että kun käytetään perinteistä sähkölähdettä, lataus suoritetaan samanaikaisesti aurinkokunnan akku. Aurinkoakkua palvelevat laitteet sijaitsevat talon sisällä, joten sille on tarpeen järjestää erityinen huone.

Kun asetat paristoja talon kaltevalle katolle, älä unohda paneelin kallistuskulmaa, mikä sopii parhaiten, kun akussa on laite kaltevuuskulman kausivaihteluun

Aurinkopaneelin asentaminen vaiheittain

Voit aloittaa akun asentamisen valitsemalla paikka aurinkopaneelin ja aurinkokunnan huoltoa varten tarvittavien laitteiden samoin kuin kaikki tarvittavat materiaalit ja työkalut.

Asennuksen aikana on noudatettava turvatoimenpiteitä, etenkin kun valmiin paneelin asennus talon katolla. Harkitse vaiheittaista algoritmia aurinkoakun valmistamiseksi.

Vaihe # 1 - piikiekkojen kontaktien juottaminen

Kotitekoisen aurinkoakun asentaminen alkaa usein valokennojohtimien juottamisesta. Tietenkin, jos sinulla on mahdollisuus, on parasta ostaa aurinkokennot heti johtimien kanssa, kuten juottaminen on erittäin vaikea ja vaivaton työ, joka vie paljon aikaa.

Juottaminen suoritetaan seuraavasti:

1. Otetaan piidiokenno ilman johtimia ja metalli nauhajohdin.
2. Johtimet leikataan pahvilevyllä, niiden pituus on 2 kertaa suurempi kuin piikiekon koko.
3. Johdin on sijoitettu siististi levylle. Yhdessä elementissä - kaksi johdinta.
4. Paikassa, jossa juottaminen suoritetaan, on tarpeen levittää happoa juotosraudan kanssa työskentelemiseen.
5. Juotos juotosraudalla kytkemällä johdin varovasti levyyn.

Älä paina juotuksen aikana silikaattielementtiä, kuten se on erittäin herkkä ja voi romahtaa! Jos olet onnekas ja olet ostanut valokuitukennoja, joissa on valmiit kontaktit, pelastat itsesi pitkästä ja vaikeasta työstä siirtymällä heti tulevan akun kehyksen valmistukseen.

Vikojen B-ryhmän valosolujen juotoskoskettimet suoritetaan samaan suuntaan samalla tavalla kuin kokonaisten levyjen kanssa

Vaihe 2 - aurinkopaneelin kehyksen valmistaminen

Kehys on paikka, johon valokennot asennetaan.Kehyksen valmistamiseksi otetaan alumiinikulmat ja säleet, joista kehykset taitetaan. Suositeltava kulmakoko on 70-90 mm.

Silikonitiiviste levitetään metallin kulmien sisäpuolelle. Tiivistyskulmat on tehtävä huolellisesti, siitä riippuu koko rakenteen kestävyys.

Kun alumiinirunko on valmis, jatka takakotelon valmistukseen. Takakotelo on puulaatikko, joka on valmistettu lastulevystä ja alhaisilla sivuilla.

Korkeat sivut luovat varjon valokennoihin, joten niiden korkeus ei saisi olla yli 2 cm. Sivut ruuvataan itsekelausruuveilla ja ruuvimeisselillä.

Laatikotelon alaosassa tuuletusaukot on valmistettu lastulevystä. Reikien välinen etäisyys on noin 10 cm. Läpinäkyvä elementti on asennettu alumiinirunkoon (pleksilasi, heijastamaton lasi, pleksilasi).

Läpinäkyvä elementti painetaan ja kiinnitetään, sen kiinnitys tehdään laitteistolla: 4 kulmista, samoin kuin 2 rungon pitkältä ja 1 lyhyeltä sivulta. Kiinnitä laitteisto ruuveilla.

Aurinkoakun kehys on valmis ja voit siirtyä kriittisimmään osaan - aurinkokennojen asennukseen. Ennen asennusta pleksilasi on puhdistettava pölystä ja rasvanpoisto alkoholia sisältävällä nesteellä.

Vaihe 3 - piikiekkojen valokennojen kiinnitys

Piikiekkojen asentaminen ja juottaminen on aikaavievin osa oman aurinkopaneelin luomisessa. Ensin asetamme valokennot pleksilasiin siniset levyt alaspäin.

Jos asennat akun ensimmäistä kertaa, voit merkitä substraatin avulla levyjen asettamiseen tarkalleen pienelle (3–5 mm) etäisyydelle toisistaan.

1. Juotostamme valosolut seuraavan kytkentäkaavion mukaan: “+” radat sijaitsevat levyn etupuolella, “-” - takana. Ennen juottamista levitä flux ja juote varovasti liittimien kytkemiseksi.
2. Juottamme kaikki valosolut peräkkäin riviltä ylhäältä alas. Tämän jälkeen myös rivit on kytkettävä toisiinsa.
3. Päästä kiinni valokennoihin. Levitä tämä pieni määrä tiivisteainetta jokaisen piikiekon keskelle.
4. Käännämme tuloksena olevat ketjut valosoluilla ylöspäin (missä siniset levyt ovat) ylöspäin ja asetamme levyt aikaisemmin tehtyjen merkintöjen mukaisesti. Paina jokaista levyä varovasti lukitaksesi sen paikalleen.
5. Äärimmäisten valokennojen kontaktit näytetään väylällä, vastaavasti “+” ja “-“. Renkaalle suositellaan leveämpää hopeajohtoa.
6. Aurinkoakku on varustettava estodiodilla, joka kytkeytyy koskettimiin ja estää paristojen purkautumisen rakenteen läpi yöllä.
7. Rungon pohjaan poraamme reikiä johtimien ulostuloon ulkopuolelle.

Johdot on kiinnitettävä runkoon, jotta ne eivät roikkuu. Voit tehdä tämän silikonitiivisteellä.

Vaihe 4 - akun testaaminen ennen sinetöintiä

Aurinkopaneeli on testattava ennen sen sulkemista, jotta voidaan poistaa juotossa usein esiintyvät toimintahäiriöt. Paras on testata jokaisen elementtirivin juottamisen jälkeen - on paljon helpompi havaita, missä kosketimet ovat huonosti kytkettyinä.

Testausta varten tarvitset säännöllisen kotitalousmittarin. Mittaukset on suoritettava aurinkoisena päivänä klo 13–14 tuntia, aurinkoa ei saisi peittää pilvet.

Poistamme akun kadulle ja asennamme aiemmin lasketun kallistuskulman mukaisesti. Yhdistämme ampeerimittarin akun koskettimiin ja mittaame oikosulkuvirran.

Testauksen tarkoitus on, että sähkövirran käyttövoiman tulisi olla 0,5-1,0 A pienempi kuin oikosulkuvirta. Laitteen lukemien tulisi olla korkeampia kuin 4,5 A, mikä osoittaa aurinkopariston toiminnan.

Jos testeri antaa vähemmän lukemia, silloin valokennojen yhdistämisjärjestys on jossain todennäköisesti katkennut.

Yleensä kotitekoinen aurinkoakku, joka on rakennettu ryhmän B valokennoista, antaa lukeman 5-10 A, joka on 10-20% pienempi kuin teollisuuden aurinkopaneelien.

Vaihe 5 - koteloon sijoitettujen valokennojen sulkeminen

Tiivistys voidaan tehdä vain varmistamalla, että akku toimii. Tiivistämiseen on parasta käyttää epoksiyhdistettä, mutta kun otetaan huomioon, että materiaalin kulutus on suuri ja sen kustannukset ovat noin 40-45 dollaria. Jos vähän kallis, voit käyttää sen sijaan samaa silikonitiivistettä.

Anna etusija silikonitiivisteellä, jonka pakkauksessa on merkki siitä, että se soveltuu käytettäväksi alle nollan lämpötiloissa

Sulkemiseen on kaksi tapaa:

• täynnä täyttöä, kun paneelit täytetään tiivisteaineella;
• levitetään tiivisteaine fotokennojen väliseen tilaan ja uloimpiin elementteihin.

Ensimmäisessä tapauksessa tiiviste on luotettavampi. Kaatamisen jälkeen tiivisteaineen tulisi kovettua. Sitten pleksilasi asetetaan päälle ja puristetaan tiukasti silikonilla päällystettyihin levyihin.

Pehmusteen ja lisäsuojan takaamiseksi valokennojen takapinnan ja lastulevystä valmistetun rungon välillä monet käsityöläiset suosittelevat asentamaan tiivistä vaahtomuovista valmistettua tiivistettä, jonka leveys on 1,5–2,5 cm.

Tämä on valinnaista, mutta toivottavaa, kun otetaan huomioon, että piikiekot ovat melko hauraita ja helposti vaurioituvia.

Pleksilasin asentamisen jälkeen rakenteeseen asetetaan kuorma, jonka vaikutuksesta ilmakuplat puristuvat. Aurinkopaneeli on valmis ja toistuvan testauksen jälkeen se voidaan asentaa ennalta valittuun sijaintiin ja kytkeä kotiisi aurinkojärjestelmään.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Katsaus kiinalaisesta verkkokaupasta tilattuihin valokennoihin:

Video-ohje aurinkoakun valmistamiseksi:

Auringon pariston valmistaminen omilla käsillä ei ole helppoa. Suurimman osan näiden paristojen hyötysuhde on 10-20% alhaisempi kuin teollisuuspaneelien. Tärkein asia aurinkoakun suunnittelussa on valita ja asentaa aurinkokennot oikein.

Älä yritä luoda välittömästi valtavaa aluepaneelia. Yritä ensin rakentaa pieni laite ymmärtääksesi prosessin kaikki vivahteet.

Onko sinulla käytännön taitoja aurinkopaneelien luomisessa? Kerro kokemuksestasi sivustollemme kävijöiden kanssa - kirjoita kommentit alla olevaan kohtaan. Siellä voit kysyä artikkelin aiheesta.