Penjana solar DIY: arahan untuk membuat sumber tenaga alternatif

Sumber tenaga alternatif, yang memungkinkan untuk menyediakan haba dan elektrik di tempat dalam jumlah yang diperlukan - "kesenangan" yang mahal, yang memerlukan kos kewangan yang besar untuk pemerolehan, pemasangan dan pemasangan.

Membuat penjana solar dengan tangan anda sendiri jauh lebih murah dan cukup berpatutan untuk banyak tuan rumah. Pertimbangkan arahan yang menerangkan semua nuansa proses pembuatan.

Bagaimana penjana kuasa solar berfungsi?

Penjana solar adalah kompleks unsur semikonduktor fotolistrik yang secara langsung menukar tenaga matahari ke dalam elektrik.

Kuantiti yang dihasilkan oleh sinar cahaya ketika terkena plat fotografi mengetuk elektron dari orbit atom akhir elemen kerja. Kesan ini menghasilkan banyak elektron bebas, yang membentuk arus arus elektrik yang berterusan.

Sama sekali tidak perlu, memasang penjana solar dengan tangan anda sendiri, untuk segera memasang kompleks berskala besar. Anda boleh mulakan dengan unit kecil, dan jika perlu, tingkatkan jumlah pada masa akan datang

Sebagai bahan aktif, silikon digunakan. Ia sangat cekap dan memberikan pekali penukaran fotolistrik dalam mod biasa pada tahap 20%, dan dalam keadaan yang baik - hingga 25%.

Oleh kerana kecekapan ketara dari fotokel silikon, penjana yang dibuat berdasarkan jaminan menjamin kecekapan tinggi dengan isipadu yang agak kecil. Kekuatan unit berukuran 1 meter per jam menghasilkan 125 watt, yang dianggap sebagai hasil yang sangat mengagumkan.

Lapisan nipis unsur kimia pasif seperti boron atau fosforus digunakan pada satu sisi wafer silikon.Di permukaan inilah akibat daripada pendedahan cahaya matahari yang kuat, pelepasan elektron aktif berlaku. Filem fosforus dapat menahannya dengan selamat di satu tempat dan tidak membenarkan terbang.

Di plat kerja terdapat "trek" logam. Elektron bebas dibina di atasnya, sehingga mewujudkan pergerakan teratur, iaitu arus elektrik.

Kekurangan plat hanya merangkumi kerumitan dan kos proses membersihkan silikon itu sendiri, dan untuk mengelakkan masalah ini, mereka secara aktif menguasai penggunaan alternatif dalam bentuk galium, kadmium, indium dan pelbagai sebatian tembaga. Walau bagaimanapun, elemen silikon belum mempunyai pesaing sebenar.

Cara termudah untuk membina penukar tenaga suria menjadi elektrik adalah dengan membeli bateri solar siap pakai dan memasangnya di bumbung rumah atau garaj:

Apa yang anda perlukan untuk bekerja?

Untuk pembuatan generator yang terdiri daripada kit panel solar, alat dan bahan diperlukan, seperti:

• modul untuk menukar cahaya matahari menjadi tenaga;
• sudut aluminium;
• bilah kayu;
• kepingan papan serpai;
• elemen telus (kaca, plexiglass, plexiglass, polycarbonate) untuk mewujudkan perlindungan untuk wafer silikon;
• skru dan skru pelbagai saiz;
• getah busa padat dengan ketebalan 1.5-2.5 mm;
• sealant berkualiti tinggi;
• diod, terminal dan wayar;
• pemutar skru atau satu set pemutar skru;
• besi pematerian;
• gergaji besi untuk kayu dan logam (atau penggiling).

Berapa banyak bahan yang diperlukan secara langsung bergantung kepada ukuran penjana yang dirancang. Kerja berskala besar akan memerlukan kos tambahan, tetapi dalam hal apa pun ia akan lebih murah daripada modul yang dibeli.

Pangkalan pelindung untuk wafer silikon boleh dibuat dari kaca, plexiglass, polycarbonate atau plexiglass. Tiga bahan pertama menghasilkan kehilangan minimum tenaga yang ditukar, tetapi sinar keempat jauh lebih buruk dan secara signifikan mengurangkan keberkesanan keseluruhan kompleks

Untuk ujian akhir unit yang dipasang, ammeter digunakan. Ini membolehkan anda menangkap kecekapan sebenar pemasangan dan membantu menentukan pulangan sebenar.

Pemilihan jenis penukar foto

Lakukan aktiviti sendiri untuk membuat penjana solar dengan pilihan jenis penukar silikon fotovoltaik.

Komponen ini terdiri daripada tiga jenis:

• amorf;
• monokristalin;
• polikristalin.

Setiap pilihan mempunyai kelebihan dan kekurangannya, dan pilihan untuk memilih salah satu daripadanya dibuat berdasarkan jumlah dana yang diperuntukkan untuk pembelian semua komponen sistem.

Ciri-ciri varieti amorf

Modul amorf tidak terdiri daripada silikon kristal, tetapi dari turunannya (silan atau hidrogen silikon). Dengan menyembur dalam vakum, mereka disapukan pada lapisan paling tipis pada kerajang logam, kaca atau plastik berkualiti tinggi.

Produk siap mempunyai warna kelabu pudar dan kabur. Kristal silikon yang kelihatan di permukaan tidak diperhatikan. Kelebihan utama panel solar yang fleksibel harga berpatutan dipertimbangkan, namun kecekapannya sangat kecil dan berkisar antara 6-10%.

Sel suria amorf berasaskan silikon telah meningkatkan fleksibiliti, menunjukkan tahap penyerapan optik yang tinggi (20 kali lebih besar daripada analog tunggal atau polikristalin) dan berfungsi dengan lebih berkesan dalam cuaca mendung

Kekhususan jenis polikristalin

Polikristalin panel solar dihasilkan oleh penyejukan lebur silikon secara perlahan. Produk yang dihasilkan dibezakan dengan warna biru yang kaya, memiliki permukaan dengan corak yang jelas menyerupai corak yang sejuk, dan berkesan di wilayah 14-18%.

Kecekapan-produktiviti yang lebih tinggi terhalang oleh kawasan-kawasan di dalam bahan yang dipisahkan dari struktur umum oleh batas berbutir.

Fotosel polikristalin hanya berfungsi selama 10 tahun, tetapi selama ini keberkesanannya tidak berkurang. Walau bagaimanapun, untuk memasang produk dalam satu kompleks, asas yang kukuh dan kukuh semestinya digunakan, kerana kepingannya cukup kaku dan memerlukan sokongan yang kuat dan boleh dipercayai

Ciri-ciri pilihan monokratil

Modul kristal tunggal dicirikan oleh warna gelap yang padat dan terdiri daripada kristal silikon padat. Keberkesanannya melebihi prestasi elemen lain dan berjumlah 18-22% (dalam keadaan yang baik - hingga 25%).

Kelebihan lain adalah hayat perkhidmatannya yang mengagumkan - menurut pengeluar lebih dari 25 tahun. Namun, dengan penggunaan yang berpanjangan, kecekapan kristal tunggal menurun dan setelah 10-12 tahun, kecekapan fotografi sudah tidak lebih dari 13-17%.

Modul kristal tunggal jauh lebih mahal daripada jenis peralatan lain. Menghasilkannya dengan menggergaji kristal silikon yang ditanam secara buatan

Untuk membuat penjana solar di rumah, mereka terutamanya mengambil plat poli dan kristal tunggal dengan pelbagai saiz dengan tangan mereka sendiri. Mereka dibeli di kedai dalam talian yang popular, termasuk di eBay atau Aliexpress.

Oleh kerana fakta bahawa sel suria dihargai sangat tinggi, banyak pembekal menawarkan pelanggan produk kumpulan B, iaitu serpihan dengan sedikit kecacatan yang sesuai untuk operasi penuh. Kos mereka berbeza dari harga standard sebanyak 40-60%, sehingga mengumpul generator memerlukan harga yang berpatutan, yang tidak terlalu berpatutan.

Bagaimana membuat bingkai untuk pinggan?

Untuk pembuatan kerangka penjana masa depan, digunakan bingkai kayu tahan lama atau sudut aluminium. Versi kayu dianggap kurang praktikal, kerana bahan tersebut memerlukan pemprosesan tambahan untuk mengelakkan kerosakan dan peleburan berikutnya.

Agar kerangka kayu menahan beban operasi dan tidak membusuk setelah hujan pertama, ia mesti diresapi dengan komposisi khas yang melindungi pokok dari kelembapan

Aluminium mempunyai ciri-ciri fizikal yang lebih menarik dan, kerana ringan, tidak memberikan beban yang tidak perlu di atas bumbung atau struktur sokongan lain di mana ia dirancang untuk memasang unit.

Selain itu, kerana lapisan anti karat, logam tidak berkarat, tidak busuk, tidak menyerap kelembapan dan mudah bertolak ansur dengan kesan manifestasi atmosfera yang agresif.

Untuk membuat struktur bingkai dari sudut aluminium, ukuran panel masa depan ditentukan terlebih dahulu. Dalam versi standard, 36 photocell dengan ukuran 81 mm x 150 mm digunakan setiap blok.

Untuk operasi seterusnya yang betul, celah kecil ditinggalkan di antara serpihan (kira-kira 3-5 mm). Ruang ini membolehkan anda mengambil kira perubahan parameter asas pangkalan, yang terdedah kepada manifestasi atmosfera. Hasilnya, ukuran keseluruhan benda kerja adalah 83 mm x 690 mm dengan lebar sudut bingkai 35 mm.

Wafer silikon, dibingkai dalam profil aluminium, hampir menyerupai produk buatan kilang. Kerangka yang kukuh dan kukuh memberikan sistem keketatan yang sempurna dan memberikan ketegaran yang tinggi pada keseluruhan struktur

Setelah ukuran, serpihan yang diperlukan dipotong dari sudut dan, dengan menggunakan pengikat, pasangkannya ke dalam bingkai bingkai. Lapisan sealant silikon digunakan pada permukaan dalaman struktur, dengan berhati-hati sehingga tidak ada jurang atau kekosongan.

Keutuhan, kekuatan dan ketahanan struktur yang dipasang bergantung pada ini. Bahan lutsinar pelindung (kaca dengan lapisan anti-reflektif, plexiglass atau polikarbonat dengan parameter khas) diletakkan di atas dan diikat dengan selamat dengan peralatan logam (1 bahagian pendek dan 2 bahagian panjang bingkai dan 4 sudut casing).

Untuk kerja menggunakan pemutar skru dan skru diameter yang sesuai. Pada akhirnya, permukaan telus dibersihkan dengan teliti dari habuk dan serpihan kecil.

Pilih item lutsinar

Kriteria utama untuk memilih elemen telus untuk membuat penjana:

• keupayaan untuk menyerap sinaran inframerah;
• tahap pembiasan cahaya matahari.

Semakin rendah indeks biasan, semakin tinggi kecekapan wafer silikon. Plexiglass dan Plexiglas mempunyai pantulan cahaya terendah. Polikarbonat juga mempunyai prestasi yang terbaik.

Untuk membuat struktur kerangka untuk sistem suria di rumah, disarankan untuk menggunakan kaca lutsinar anti-reflektif atau jenis polikarbonat khas dengan lapisan anti-kondensasi, yang memberikan tahap perlindungan termal yang diperlukan, jika mungkin.

Ciri terbaik dari segi penyerapan sinaran inframerah adalah plexiglass penyerap haba yang kuat dan kaca dengan pilihan penyerapan inframerah. Dalam kaca biasa, angka ini jauh lebih rendah. Kecekapan penyerapan inframerah bergantung kepada sama ada wafer silikon dipanaskan semasa operasi atau tidak.

Sekiranya pemanasan ternyata minimum, fotokel akan bertahan lama dan memberikan pulangan yang stabil. Pemanasan pinggan yang terlalu panas akan menyebabkan gangguan dalam kerja dan kegagalan pecahan sistem yang cepat atau keseluruhan kompleks.

Pemasangan photocells silikon

Segera sebelum pemasangan, gelas keselamatan yang diletakkan di dalam bingkai aluminium dibersihkan dengan baik dari debu dan dilenyapkan dengan komposisi yang mengandung alkohol.

Photocell yang dibeli diletakkan secara merata pada substrat penanda pada jarak 3-5 milimeter antara satu sama lain dan menandakan sudut struktur keseluruhan. Kemudian teruskan ke pematerian elemen - bahagian pemasangan penjana yang paling penting dan memakan masa.

Pematerian elemen aktif penjana dilakukan mengikut skema di mana "+" adalah trek di bahagian luar, dan "-" adalah saluran yang terletak di sisi plat yang salah.

Untuk menghubungkan kenalan dengan betul, mula-mula gunakan fluks (asid untuk pematerian) dan pateri, dan kemudian lakukan pemprosesan dalam urutan yang ketat dari atas ke bawah. Pada akhirnya, semua baris saling berkaitan.

Langkah seterusnya adalah penyesuaian saiz fotokel. Untuk melakukan ini, sedikit pengedap diperas ke tengah setiap wafer silikon, rantai elemen yang terbentuk dibalikkan dan diletakkan dengan ketat sesuai dengan tanda yang diterapkan sebelumnya.

Tekan perlahan-lahan pinggan dengan tangan anda, pasangkannya di tempat yang betul. Mereka bertindak dengan berhati-hati, berusaha untuk tidak merosakkan atau membengkokkan bahan tersebut.

Kenalan fotokel yang terletak di pinggirnya dikeluarkan ke bas yang terpisah (konduktor perak lebar) sebagai "+" dan "-". Selain itu, kompleks ini dilengkapi dengan diod penyekat. Bersambung dengan kenalan, ia menghalang bateri daripada habis melalui struktur bingkai pada waktu malam.

Di bahagian bawah bingkai, gerudi lubang di mana wayar dibawa keluar. Agar mereka tidak kendur, mereka menggunakan sealant silikon dalam kerja mereka.

Galeri foto berikut akan memperkenalkan langkah-langkah memasang panel solar dengan 60 elemen:

Photocell yang dipasang dengan pematerian sekarang mesti dipasang di pangkalan. Boleh dilekatkan pada papan lapis dan ditutup dengan kaca. Walau bagaimanapun, dalam contoh, pelekat pertama kali dilakukan pada kaca:

Agar bateri, yang dirancang untuk mengumpulkan pengisian, bukan untuk menyerap tenaga yang dihasilkan oleh photocell, bateri solarnya disambungkan melalui diod Saham:

Pemasangan stesen solar mini, seperti yang ditunjukkan dalam contoh kami, dilakukan sesuai dengan rajah yang ditunjukkan dalam foto. Dalam hubungannya, kami menggunakan wayar dengan keratan kediaman tembaga dari 1 m²

Stesen janakuasa mini ini mampu menghasilkan sehingga 15 V. Harus diingat bahawa produktiviti maksimum akan diperhatikan hanya pada hari-hari cerah tanpa awan. Dalam cuaca mendung, peranti akan menjana lebih sedikit atau sama sekali tidak akan menghasilkan tenaga. Oleh itu, bateri dipilih untuknya sehingga stoknya mencukupi sekurang-kurangnya sehari.

Bagaimana untuk menguji unit yang dipasang?

Sebelum akhirnya menutup penjana yang dipasang, ia mesti diuji untuk mengenal pasti kemungkinan kegagalan semasa proses pematerian.Pilihan yang paling munasabah adalah memeriksa setiap baris yang dipateri secara berasingan. Oleh itu, menjadi jelas di mana kenalan dihubungkan dengan buruk dan pemprosesan semula diperlukan.

Untuk ujian, gunakan ammeter isi rumah. Pengukuran dilakukan pada hari cerah tanpa awan pada waktu makan tengah hari (tempoh 13 hingga 15 jam). Reka bentuk diletakkan di halaman dan dipasang pada sudut yang sesuai.

Ammeter isi rumah membantu mengukur arus sebenar. Berdasarkan keterangannya, adalah mungkin untuk menentukan tahap pengoperasian sistem suria yang dipasang dan mengenal pasti penyelewengan dalam urutan sambungan sel suria silikon

Ammeter disambungkan ke kenalan output bateri solar dan arus litar pintas diukur. Sekiranya peranti menunjukkan hasil di atas 4.5 A, sistem betul betul dan semua sambungan disolder dengan jelas dan betul.

Data yang lebih rendah yang muncul di paparan penguji menunjukkan pelanggaran yang perlu dilacak dan disolder semula. Secara tradisinya, penjana solar buatan sendiri yang terbuat dari sel photocell dengan kecacatan kecil (kumpulan B) menunjukkan nombor dari 5 hingga 10 ampere pada ujian.

Agregat pengeluaran kilang menunjukkan data 10-20% lebih tinggi. Ini disebabkan oleh fakta bahawa wafer silikon dari kumpulan A digunakan dalam pengeluaran, yang tidak mempunyai cacat pada struktur.

Peringkat akhir kerja

Sekiranya ujian menunjukkan bahawa bateri beroperasi sepenuhnya, ia dilekatkan dengan sealant silikon khas atau sebatian epoksi yang lebih mahal dan tahan lama.

Karya ini menyediakan dua cara untuk melaksanakan:

1. Penuangan penuh - apabila seluruh permukaan ditutup dengan komposisi hermetik.
2. Pemprosesan separa - apabila sealant hanya diterapkan pada elemen yang melampau dan ruang kosong di antara elemen tersebut.

Pilihan pertama dianggap lebih dipercayai dan memberikan sistem perlindungan sepenuhnya terhadap faktor luaran. Photocell terpasang dengan jelas di tempatnya dan berfungsi dengan betul dengan kecekapan maksimum.

Untuk ukuran fotocell di dalam perumahan, disarankan untuk menggunakan sealant tahan fros yang dapat menahan perubahan suhu yang tajam dan penunjuk minus rendah

Apabila pengisian selesai, sealant dibiarkan "merampas". Kemudian tutup dengan elemen lutsinar dan tekan dengan kuat ke pinggan.

Untuk memberikan perlindungan dan pelindung tambahan, beberapa pengrajin mengesyorkan meletakkan busa padat di antara permukaan wafer silikon dan bahagian belakang bingkai. Ini akan menjadikan reka bentuk lebih padat dan melindungi daripada fotosel rapuh daripada beban berlebihan.

Kemudian, beban diletakkan di permukaan, yang bertindak pada lapisan dan mengeluarkan gelembung udara dari mereka. Penjana siap diuji lagi dan akhirnya dipasang di tempat yang telah disediakan sebelumnya.

Di mana dan bagaimana meletakkan penjana?

Lokasi pemasangan penjana solar dipilih dengan sangat berhati-hati dan tanpa tergesa-gesa. Plat yang menerima cahaya mesti diletakkan pada sudut supaya sinar tidak "jatuh" ke permukaan secara tegak lurus, tetapi, sebagaimana adanya, perlahan-lahan "mengalir" di sepanjangnya.

Sebaik-baiknya, struktur diposisikan sehingga tetap mungkin, jika perlu, untuk menyesuaikan sudut kecenderungan, dengan cara ini, "menangkap" jumlah maksimum sinar matahari.

Sangat boleh diterima untuk membekalkan sistem suria dari panel solar di tanah, tetapi selalunya mereka memilih bumbung rumah atau bilik utiliti untuk penempatan, iaitu bahagian yang menghadap paling banyak dikuduskan, terutamanya bahagian selatan laman web ini.

Sangat penting bahawa tidak ada bangunan tinggi dan pokok-pokok luas yang kuat di dekatnya. Dengan jarak yang dekat, mereka membuat bayangan dan mengganggu operasi unit sepenuhnya.

Agar pemasangan solar berfungsi dengan cekap, ia mesti dijaga kebersihan dan kemas.Lapisan kotoran yang terbentuk di permukaan panel penangkap mengurangkan kecekapan sebanyak 10%, dan salji yang melekat sepenuhnya mematikan unit. Oleh itu, penyelenggaraan berkala adalah suatu keharusan dan membantu memastikan modul dalam keadaan sempurna.

Purata optimum untuk memasang penjana solar dianggap sebagai sudut kecondongan bumbung 45 °. Dengan susunan ini, sel suria menyerap fluks suria dengan sangat cekap dan menghasilkan jumlah tenaga yang diperlukan untuk memastikan fungsi rumah yang betul.

Untuk mendapatkan pulangan sebenar dari panel dan memberi keluarga dengan jumlah tenaga yang tepat, anda perlu mengambil permukaan bumbung 15-20 meter persegi di bawah penjana solar

Untuk bahagian Eropah negara-negara CIS, petunjuk yang berbeza sedikit berlaku. Profesional mengesyorkan mengambil asas kemiringan pegun 50-60 °, dan dalam struktur bergerak semasa musim sejuk, letakkan bateri pada sudut 70 ° hingga mendatar.

Pada musim panas, ubah kedudukan dan condongkan sel photocell pada sudut 30 °.

Dengan memasang panel penjana pada sistem trek yang dilengkapi dengan pilihan penjejakan matahari automatik, anda dapat meningkatkan kecekapan mundur sebanyak 50%. Modul ini secara bebas akan mengesan intensiti sinar dan akan menyesuaikan diri dengan pencahayaan maksimum dari waktu subuh hingga senja.

Segera sebelum pemasangan, bumbung juga diperkuat dan dilengkapi dengan penyokong tahan lama khas, kerana tidak setiap reka bentuk memiliki kemampuan untuk menahan berat penuh peralatan untuk mengubah tenaga suria.

Untuk memasang penjana solar di atas bumbung dengan andal dan kukuh, perlu membeli pemasangan khas. Ia tersedia secara berasingan untuk setiap jenis bumbung dan selalu tersedia secara komersial. Semasa memasang antara panel dan bumbung, adalah mustahak untuk meninggalkan jurang untuk akses udara yang betul dan pengudaraan yang betul dari unsur-unsur penyerap cahaya matahari

Dalam beberapa kes, kasau bertetulang diletakkan di bawah bumbung, melindungi bumbung dari runtuh, yang berpotensi mungkin disebabkan oleh peningkatan beban, yang meningkat dengan ketara pada musim musim sejuk, ketika salji berkumpul di permukaan bumbung.

Untuk memulakan kerja sistem suria memerlukan bateripenyongsang dan pengawal cas. Anda akan belajar mengenai peraturan memilih peranti dan penyertaannya dalam rantai dari artikel yang disyorkan oleh kami.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut

Keistimewaan dan nuansa pematerian fotosel untuk membuat penjana solar yang berkesan dengan tangan anda sendiri di rumah. Petua dan nasihat untuk tuan, idea menarik dan amalan terbaik peribadi.

Cara menguji photocell dengan betul dan mengukur parameter asasnya. Maklumat ini berguna dalam pengiraan seterusnya bilangan plat yang diperlukan untuk operasi sistem sepenuhnya.

Penerangan langkah demi langkah lengkap mengenai proses mengumpulkan bateri solar untuk penjana di rumah. Peraturan operasi, dari pemerolehan elemen yang diperlukan hingga ujian umum peranti yang dikeluarkan.

Mengetahui susunan penjana solar, memasangnya di rumah bukanlah masalah besar. Sudah tentu, kerja itu memerlukan perhatian, ketepatan dan ketelitian, tetapi hasilnya akan membenarkan semua kos kewangan dan tenaga kerja. Unit yang lengkap akan menyediakan bangunan dengan haba dan elektrik, mewujudkan tahap keselesaan yang diperlukan bagi penghuni.

Leret segera ke projek besar tidak berbaloi. Sebagai permulaan, masuk akal untuk mencuba memasang unit kecil, dan kemudian, setelah sepenuhnya menguasai semua nuansa proses, teruskan dengan pembinaan pemasangan yang lebih kuat dan berskala besar.

Dan kaedah apa untuk membina loji kuasa mini yang anda pilih untuk melengkapkan pondok musim panas? Sila tulis komen, kongsi maklumat dan gambar yang berguna mengenai topik artikel di blok di bawah. Kemukakan soalan mengenai perkara yang kontroversial atau tidak jelas.