DIY-Solarmodule für zu Hause. Do-it-yourself-Solarpanel, seine Herstellung und Montage

Sonnenkollektoren sind eine Energiequelle, die zur Strom- oder Wärmeerzeugung für ein niedriges Gebäude genutzt werden kann. Aber Solarpaneele sind teuer und für die meisten Einwohner unseres Landes unzugänglich. Sind Sie einverstanden?

Eine andere Sache ist es, wenn Sie eine Solarbatterie selbst herstellen: Die Kosten werden erheblich gesenkt, und dieses Design funktioniert nicht schlechter als ein Panel industrielle Produktion. Daher sollten Sie ernsthaft über den Kauf nachdenken alternative Quelle Strom, versuchen Sie es selbst zu machen - es ist nicht sehr schwierig.

Im Artikel wir werden redenüber die Herstellung von Solarmodulen. Wir sagen Ihnen, welche Materialien und Werkzeuge Sie dafür benötigen. Und etwas weiter unten finden Sie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung mit Abbildungen, die den Arbeitsfortschritt anschaulich veranschaulichen.

Sonnenenergie kann in Wärme umgewandelt werden, wenn der Energieträger eine Kühlflüssigkeit ist, oder in Elektrizität, die in Batterien gesammelt wird. Die Batterie ist ein Generator, der nach dem Prinzip des photoelektrischen Effekts arbeitet.

Die Umwandlung von Sonnenenergie in Elektrizität erfolgt, nachdem die Sonnenstrahlen auf die Fotozellenplatten treffen, die den Hauptteil der Batterie bilden.

Dabei „lösen“ Lichtquanten ihre Elektronen aus den Außenbahnen. Diese freien Elektronen erzeugen einen elektrischen Strom, der durch den Controller fließt, sich in der Batterie ansammelt und von dort zu den Energieverbrauchern gelangt.

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Materialien zur Herstellung einer Solarplatte

Wenn Sie mit dem Bau einer Solarbatterie beginnen, müssen Sie sich mit folgenden Materialien eindecken:

• Silikatplatten-Fotozellen;
• Spanplatten, Aluminiumecken und -lamellen;
• Hartschaumgummi 1,5-2,5 cm dick;
• ein transparentes Element, das als Basis für Siliziumwafer dient;
• Schrauben, selbstschneidende Schrauben;
• Silikondichtmittel für den Außenbereich;
• elektrische Leitungen, Dioden, Anschlüsse.

Die Menge der benötigten Materialien hängt von der Größe Ihrer Batterie ab, die meist durch die Anzahl der verfügbaren Solarzellen begrenzt wird. Als Werkzeuge benötigen Sie: einen Schraubendreher oder einen Satz Schraubendreher, eine Metall- und Holzsäge und einen Lötkolben. Um die fertige Batterie zu testen, benötigen Sie einen Amperemeter-Tester.

Schauen wir uns nun die wichtigsten Materialien genauer an.

Siliziumwafer oder Solarzellen

Es gibt drei Arten von Fotozellen für Batterien:

• polykristallin;
• einkristallin;
• amorph.

Polykristalline Wafer zeichnen sich durch einen geringen Wirkungsgrad aus. Größe nützliche Aktion beträgt etwa 10 - 12 %, aber dieser Wert nimmt mit der Zeit nicht ab. Die Lebensdauer von Polykristallen beträgt 10 Jahre.

Eine Solarbatterie besteht aus Modulen, die wiederum aus fotoelektrischen Wandlern bestehen. Batterien mit starren Silizium-Solarzellen sind eine Art Sandwich mit aufeinanderfolgenden Schichten, die in einem Aluminiumprofil montiert sind

Monokristalline Solarzellen weisen einen höheren Wirkungsgrad auf – 13-25 % und Langzeit Arbeit – über 25 Jahre. Mit der Zeit nimmt jedoch die Effizienz von Einkristallen ab.

Monokristalline Konverter werden durch Sägen künstlich gezüchteter Kristalle hergestellt, was die höchste Photoleitfähigkeit und Produktivität erklärt.

Filmfotokonverter werden durch Abscheiden einer dünnen Schicht amorphen Siliziums auf einer flexiblen Polymeroberfläche hergestellt

Am modernsten sind flexible Batterien mit amorphem Silizium. Ihr fotoelektrischer Wandler ist auf eine Polymerbasis aufgesprüht oder aufgeschmolzen. Der Wirkungsgrad liegt bei etwa 5 – 6 %, Foliensysteme sind jedoch äußerst einfach zu installieren.

Filmsysteme mit amorphen Fotokonvertern sind erst vor relativ kurzer Zeit erschienen. Dies ist ein äußerst einfacher und äußerst billiger Typ, der jedoch schneller an Verbraucherqualitäten verliert als seine Konkurrenten.

Der Einsatz von Fotozellen ist nicht praktikabel verschiedene Größen. In diesem Fall wird der von den Batterien erzeugte maximale Strom durch den Strom des kleinsten Elements begrenzt. Dies bedeutet, dass größere Platten nicht die volle Kapazität erreichen.

Fragen Sie beim Kauf von Solarzellen den Verkäufer nach der Versandart; die meisten Verkäufer verwenden die Wachsmethode, um die Zerstörung zerbrechlicher Elemente zu verhindern

Am häufigsten werden für selbstgebaute Batterien mono- und polykristalline Fotozellen mit den Maßen 3 x 6 Zoll verwendet, die in Online-Shops wie E-bye bestellt werden können.

Die Kosten für Fotozellen sind recht hoch, aber viele Geschäfte verkaufen sogenannte Elemente der Gruppe B. Produkte dieser Gruppe sind defekt, aber gebrauchstauglich und ihre Kosten sind 40-60 % niedriger als die von Standardplatten.

Die meisten Online-Shops verkaufen Photovoltaikzellen in Sets mit 36 ​​oder 72 Photovoltaik-Umwandlungsplatten. Um einzelne Module zu einer Batterie zu verbinden, werden Busse benötigt, und für den Anschluss an das System werden Klemmen benötigt.

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Bei häufigen Ausfällen der zentralen Stromversorgung kann eine Solarbatterie als Backup-Energiequelle genutzt werden. Für die automatische Umschaltung ist es erforderlich, ein unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem bereitzustellen.

Ein solches System ist insofern praktisch, als bei Verwendung einer herkömmlichen Stromquelle gleichzeitig geladen wird. Die Geräte zur Wartung der Solarbatterie befinden sich im Inneren des Hauses, daher ist es notwendig, einen speziellen Raum dafür bereitzustellen.

Viele Menschen interessieren sich dafür, wie Sonnenenergie in Strom umgewandelt werden kann. Alternative Energiequellen beschäftigen die Menschen seit jeher und heute kann jeder Solarenergie nutzen. In dem Artikel erklären wir Ihnen, wie Sie Konverterpanels aus improvisierten Materialien (zu Hause) selbst herstellen und geben Schritt-für-Schritt-Anleitungen für den Aufbau der Struktur.

Wie es funktioniert

Eine alternative Energiequelle ist ein Generator, der auf Basis des photoelektrischen Effekts arbeitet. Es ermöglicht Ihnen, Sonnenenergie in Strom umzuwandeln. Auf Siliziumwafern kommen, die sind Komponenten Solarbatterie verdrängen Lichtquanten Elektronen aus letzte Umlaufbahnen jedes Siliziumatom. Auf diese Weise können Sie eine große Anzahl freier Elektronen erhalten, die einen elektrischen Strom bilden.

Bevor Sie mit der Herstellung eines Solarmoduls beginnen, müssen Sie die verwendeten Konvertermodule auswählen: monokristallin, polykristallin oder amorph. Am zugänglichsten sind die erste und die zweite Option. Um geeignete Elemente auszuwählen, müssen Sie deren genaue Eigenschaften kennen:

1. Polykristalline Wafer mit Silizium bieten einen relativ geringen Wirkungsgrad – nicht mehr als 8–9 %. Sie haben jedoch den Vorteil, dass sie auch bei bewölktem oder bewölktem Wetter arbeiten können.
2. Monokristalline Platten bieten einen Wirkungsgrad von etwa 13–14 %, jedoch verringert jede Bewölkung, ganz zu schweigen von bewölktem Wetter, die Leistung einer aus solchen Platten zusammengesetzten Batterie erheblich.

Beide Plattentypen haben eine lange Lebensdauer – von 20 bis 40 Jahren.

Beim Kauf von Siliziumwafern zur Selbstmontage können Sie Elemente mit geringfügigen Mängeln nehmen – die sogenannten B-Typ-Module. Einige Komponenten der Platten können ausgetauscht werden, wodurch sich eine Batterie für deutlich weniger Geld zusammenbauen lässt.

Solarpanel-Design

Wenn Sie die Platzierung der Konverter planen, müssen Sie den Installationsort so wählen, dass er schräg steht und die Sonnenstrahlen mehr oder weniger senkrecht empfängt. Im Idealfall Die Batterien werden so platziert, dass ihr Neigungswinkel angepasst werden kann. Sie müssen auf der am stärksten beleuchteten Seite des Geländes platziert werden, und je höher, desto besser – zum Beispiel auf dem Dach eines Hauses. Da jedoch nicht alle Dächer das Gewicht einer vollwertigen Solarbatterie tragen können, empfiehlt es sich in manchen Fällen, spezielle Stützfüße für die Konverter zu installieren.

Der erforderliche Winkel, in dem die Batterie platziert werden sollte, lässt sich anhand dessen berechnen geografische Position eines bestimmten Gebiets sowie die Sonnenwende-Ebene in einem bestimmten Gebiet.

Materialien für die Produktion

Du wirst brauchen:

• Konvertermodule vom Typ B,
• Aluminiumecken oder vorgefertigte Rahmen für eine zukünftige Batterie,
• Schutzbeschichtung für Module.

Sie können Stützrahmen aus Aluminiumrahmen selbst herstellen oder fertige Rahmen in verschiedenen Größen kaufen.

Möglicherweise gibt es keine Schutzbeschichtung für Solarmodule, aber es kann sein:

• Glas,
• Polycarbonat,
• Plexiglas,
• Plexiglas.

Prinzipiell können alle Schutzbeschichtungen ohne große Verluste an umgewandelter Energie verwendet werden, allerdings lässt Plexiglas Strahlen schlechter durch als alle aufgeführten Materialien.

Installation

Die Größe des Solarmodulrahmens hängt davon ab, wie viele Module verwendet werden. Bei der Planung der Anordnung der Elemente ist es notwendig, einen Abstand von 3-5 mm zwischen den Modulen einzuhalten, um mögliche Größenänderungen aufgrund von Temperaturänderungen auszugleichen.

• Nachdem Sie die Daten berechnet und die erforderlichen Abmessungen ermittelt haben, können Sie mit der Montage des Rahmens beginnen. Wenn Sie vorgefertigte Rahmen verwenden, müssen Sie nur noch Module auswählen, die diese vollständig ausfüllen. Mit Aluminiumecken können Sie eine Batterie jeder Größe erstellen.
• Der Rahmen aus Aluminiumecken wird mit Befestigungselementen zusammengebaut. An Innenteil Rahmen angewendet wird Silikon Dichtungsmittel. Es muss sorgfältig aufgetragen werden, ohne einen Millimeter zu verpassen – die Akkulaufzeit hängt direkt davon ab.
• Als nächstes wird eine Platte des ausgewählten Schutzmaterials in den Rahmen gelegt. Es wird empfohlen, das Material mit Hardware sicher am Rahmen zu befestigen. Dazu benötigen Sie Schrauben und einen Schraubendreher. Nach Abschluss der Arbeiten müssen Glas oder ähnliches von Staub und Schmutz befreit werden.
• Gekaufte Module können bereits verlötete Kontakte enthalten oder nicht. In jedem Fall empfiehlt es sich, das Löten entweder von Grund auf, also dreimal – für mehr Sicherheit – mit Lot und Lötsäure durchzuführen oder das Löten mit einem Lötkolben durchzuführen.
• Die Solarbatterie kann entweder direkt auf einem vorbereiteten Rahmen oder zunächst auf markiertem Karton montiert werden. Nachdem Sie die Elemente in der erforderlichen Weise auf dem Glas angeordnet haben, müssen Sie sie durch Löten verbinden: auf einer Seite stromführende Leiterbahnen mit einem Pluszeichen; andererseits - mit einem Minuszeichen. Die Kontakte der letzten Elemente müssen auf einen breiten Silberleiter, den sogenannten Bus, geführt werden.

• Nach Abschluss des Lötvorgangs ist es notwendig, die Arbeit zu überprüfen und alle Probleme sorgfältig zu beseitigen. Stellen Sie sicher, dass das Panel ordnungsgemäß funktioniert.

Im letzten Arbeitsschritt werden die hergestellten Platten mit einem speziellen elastischen Dichtmittel versiegelt. Alle angeschlossenen Module werden vollständig mit dieser Mischung bedeckt. Nachdem es vollständig getrocknet ist, müssen Sie eine zweite Platte aus Schutzmaterial installieren und die resultierende alternative Energiequelle im gewünschten Winkel am geplanten Standort platzieren.

Video

Vollständige Videoanleitung zur Herstellung einer Solarbatterie für Ihr Zuhause:

Foto

Alles begann mit einem Spaziergang durch die eBay-Website – ich sah Sonnenkollektoren und wurde krank.

Streitigkeiten mit Freunden über die Rückzahlung waren lustig... Beim Autokauf denkt niemand an die Kapitalrendite. Ein Auto ist wie eine Geliebte, bereiten Sie den Betrag für das Vergnügen im Voraus vor. Und hier ist es genau das Gegenteil: Sie haben Geld ausgegeben und sie versuchen immer noch, es wieder hereinzuholen ... Außerdem habe ich einen Inkubator an die Solarpaneele angeschlossen, damit sie weiterhin ihren Zweck erfüllen und Ihre zukünftige Farm vor der Zerstörung schützen. Im Allgemeinen hängt man bei einem Inkubator von vielen Faktoren ab, sei es ein Meister oder ein Laie. Wenn ich Zeit habe, schreibe ich über einen selbstgebauten Inkubator. Nun gut, warum darüber reden, jeder hat das Recht zu wählen ...!

Nach langem Warten wärmt die geschätzte Schachtel mit den dünnen, zerbrechlichen Schallplatten endlich meine Hände und mein Herz.

Zuallererst natürlich das Internet... nun ja, es sind nicht die Götter, die die Töpfe verbrennen. Die Erfahrung eines anderen ist immer nützlich. Und dann kam die Enttäuschung ... Wie sich herausstellte, stellten etwa fünf Leute die Panels mit ihren eigenen Händen her, der Rest wurde einfach auf ihre Websites kopiert, einige davon, um origineller zu sein, aus verschiedenen Entwicklungen kopiert. Nun, Gott segne sie, lass dies auf dem Gewissen der Seitenbesitzer bleiben.

Ich beschloss, die Foren zu lesen; die langen Diskussionen der Theoretiker zum Thema „Wie man eine Kuh melkt“ führten zu völliger Verzweiflung. Diskussionen darüber, wie Platten aufgrund von Hitze brechen, über die Schwierigkeiten beim Versiegeln usw. Ich habe es gelesen und auf das Ganze gespuckt. Wir werden unseren eigenen Weg gehen, durch Versuch und Irrtum und uns dabei auf die Erfahrung unserer „Kollegen“ verlassen; warum das Rad neu erfinden?

Stellen wir die Aufgabe:

1) Das Panel sollte aus verfügbaren Materialien hergestellt werden, um Ihren Geldbeutel nicht zu belasten, da das Ergebnis unbekannt ist.

2) Der Herstellungsprozess sollte nicht arbeitsintensiv sein.

Beginnen wir mit der Herstellung eines Solarpanels:

Als erstes haben wir 2 Gläser 86x66 cm für die künftigen beiden Paneele gekauft.

Das Glas ist einfach und wird von Kunststofffensterherstellern gekauft. Oder vielleicht auch nicht einfach...

Eine lange Suche nach Aluminiumecken, basierend auf den bereits von „Kollegen“ getesteten Erfahrungen, endete im Nichts.

Daher begann der Herstellungsprozess schleppend, mit dem Gefühl einer langfristigen Konstruktion.

Ich werde den Prozess des Lötens von Platten nicht beschreiben, da es im Internet viele Informationen dazu und sogar ein Video gibt. Ich hinterlasse einfach meine Notizen und Kommentare.

Der Teufel ist nicht so gruselig, wie er dargestellt wird.

Trotz der in den Foren beschriebenen Schwierigkeiten lassen sich die Elementplatten sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite problemlos verlöten. Auch unser sowjetisches POS-40-Lot ist durchaus geeignet, ich hatte jedenfalls keine Schwierigkeiten. Und natürlich, unser liebes Kolophonium, was wären wir ohne es ... Beim Löten ist mir kein einziges Element kaputt gegangen, ich denke, man müsste ein Vollidiot sein, um sie auf ebenem Glas zu zerbrechen.

Die mitgelieferten Leiter sind sehr praktisch, erstens sind sie flach und zweitens sind sie verzinnt, was die Lötzeit deutlich verkürzt. Obwohl es durchaus möglich ist, gewöhnlichen Draht zu verwenden, habe ich das Experiment mit Ersatzplatten durchgeführt und hatte keine Schwierigkeiten beim Löten. (auf dem Foto sind Reste eines Flachdrahtes zu sehen)

Ich habe etwa 2 Stunden gebraucht, um 36 Platten zu löten. Obwohl ich im Forum gelesen habe, dass die Leute 2 Tage lang löten.

Es empfiehlt sich, einen 40-W-Lötkolben zu verwenden. Da die Platten Wärme leicht ableiten, wird das Löten erschwert. Die ersten Lötversuche mit einem 25 Watt Lötkolben waren mühsam und traurig.

Auch beim Löten empfiehlt es sich, die Flussmittelmenge (Kolophonium) optimal zu wählen. Denn ein großer Überschuss verhindert, dass die Dose am Teller festklebt. Deshalb mussten wir die Platte praktisch verzinnen, im Allgemeinen ist es keine große Sache, alles kann repariert werden. (Schauen Sie sich das Foto genau an, das Sie sehen können.)

Der Zinnverbrauch ist recht hoch.

Nun, auf dem Foto sind verlötete Elemente zu sehen, in der zweiten Reihe gibt es einen Pfosten, ein Anschluss ist nicht verlötet, aber mir ist nichts Wichtiges aufgefallen und ich habe es korrigiert.

Die Glaseinfassung wird mit doppelseitigem Klebeband hergestellt, anschließend wird eine Kunststofffolie auf dieses Klebeband geklebt.

Die Bänder, die ich verwendet habe.

Nach dem Löten beginnen Sie mit dem Versiegeln (Klebeband hilft Ihnen).

Nun, die Platten werden mit Klebeband und dem korrigierten Pfosten verklebt.

Entfernen Sie anschließend die Schutzschicht aus doppelseitigem Klebeband vom Rand der Platte und kleben Sie eine Kunststofffolie mit einem Rand über die Kanten darauf. (Ich habe vergessen, ein Foto zu machen) Ach ja, wir machen Schlitze in das Band für die abgehenden Drähte. Seien Sie nicht dumm, Sie werden verstehen, was und wann ... Wir beschichten die Kanten des Glases sowie die Kabelanschlüsse und Ecken mit Silikondichtmittel.

Und falten Sie die Folie nach außen.

Ein Kunststoffrahmen wurde vorgefertigt. Bei Installation im Haus Kunststofffenster Dabei wird ein Kunststoffprofil für die Fensterbank mit Schrauben am Fenster befestigt. Ich dachte, dieser Teil sei zu dünn. Also habe ich es entfernt und das Fensterbrett nach meinen Vorstellungen gestaltet. Daher blieben von 12 Fenstern Kunststoffprofile übrig. Material gibt es sozusagen im Überfluss.

Ich habe den Rahmen mit einem normalen, alten, sowjetischen Eisen verklebt. Schade, dass ich den Vorgang nicht gefilmt habe, aber ich denke, hier ist nichts allzu Unverständliches. Ich habe 2 Seiten im 45-Grad-Winkel zugeschnitten, sie auf der Bügeleisensohle erhitzt und nach der Montage aufgeklebt flacher Winkel. Das Foto zeigt den Rahmen für das zweite Panel.

Wir montieren Glas mit Elementen und Schutzfilm gerahmt

Wir schneiden die überschüssige Folie ab und versiegeln die Kanten mit Silikondichtstoffen.

Wir bekommen dieses Panel.

Ja, ich habe vergessen zu schreiben, dass ich zusätzlich zur Folie Führungen auf den Rahmen geklebt habe, die verhindern, dass die Elemente herunterfallen, wenn sich das Klebeband löst. Der Raum zwischen den Elementen und Führungen wird ausgefüllt Polyurethanschaum. Dadurch konnten die Elemente fester an das Glas gedrückt werden.

Nun, fangen wir mit dem Testen an.

Da ich vorab ein Panel angefertigt habe, ist mir das Ergebnis eines davon bekannt: Spannung 21 Volt. Kurzschlussstrom 3,4 Ampere. Ladestromstärke Batterie 40A. h 2,1 Ampere.

Leider habe ich keine Fotos gemacht. Es muss gesagt werden, dass die Stromstärke stark von der Beleuchtung abhängt.

Jetzt sind 2 Batterien parallel geschaltet.

Das Wetter war zum Zeitpunkt der Produktion bewölkt, es war etwa 16 Uhr nachmittags.

Zuerst hat es mich verärgert, dann hat es mich sogar glücklich gemacht. Schließlich handelt es sich hierbei um die durchschnittlichsten Bedingungen für eine Batterie, wodurch das Ergebnis plausibler ist als bei strahlendem Sonnenschein. Die Sonne schien nicht so hell durch die Wolken. Ich muss sagen, dass die Sonne ein wenig von der Seite schien.

Bei dieser Beleuchtung betrug der Kurzschlussstrom 7,12 Ampere. Was ich für ein hervorragendes Ergebnis halte.

Leerlaufspannung 20,6 Volt. Nun, es liegt stabil bei etwa 21 Volt.

Der Ladestrom der Batterie beträgt 2,78 Ampere. Bei einer solchen Beleuchtung ist die Batterieladung garantiert.

Messungen ergaben, dass an einem guten sonnigen Tag das Ergebnis besser sein wird.

Zu diesem Zeitpunkt verschlechterte sich das Wetter, die Wolken hatten sich geschlossen, die Sonne schien vollständig und ich begann mich zu fragen, was sich in dieser Situation zeigen würde. Es ist fast Abenddämmerung...

Der Himmel sah so aus, ich habe extra die Horizontlinie entfernt. Auf dem Batterieglas selbst kann man jedoch den Himmel wie in einem Spiegel sehen.

Die Spannung beträgt in dieser Situation 20,2 Volt. Wie bereits erwähnt 21. Jahrhundert. es ist praktisch eine Konstante.

Kurzschlussstrom 2,48A. Im Allgemeinen ist es für eine solche Beleuchtung großartig! Entspricht bei guter Sonneneinstrahlung fast einer Batterie.

Der Ladestrom der Batterie beträgt 1,85 Ampere. Was soll ich sagen... Selbst in der Dämmerung wird der Akku geladen.

Fazit: Es wurde eine Solarbatterie gebaut, deren Eigenschaften den Industriedesigns in nichts nachstehen. Nun, was die Haltbarkeit angeht... wir werden sehen, die Zeit wird es zeigen.

Ach ja, die Batterie wird über 40-A-Schottky-Dioden geladen. Nun, was wurde gefunden.

Ich möchte auch etwas über Controller sagen. Es sieht zwar alles schön aus, aber das Geld, das für den Controller ausgegeben wird, ist es nicht wert.

Wenn Sie mit einem Lötkolben vertraut sind, sind die Schaltungen sehr einfach. Machen Sie es und genießen Sie es.

Nun, der Wind wehte und die restlichen 5 Ersatzelemente fielen in einen unkontrollierbaren Flug ... das Ergebnis waren Fragmente. Nun, was soll man tun, Unachtsamkeit muss bestraft werden. Andererseits... Wohin sollen sie gehen?

Wir beschlossen, aus den Fragmenten eine weitere Steckdose herzustellen, 5 Volt. Die Herstellung dauerte 2 Stunden. Die restlichen Materialien kamen genau zum richtigen Zeitpunkt. Das ist, was passiert ist.

Die Messungen wurden abends durchgeführt.

Man muss sagen, dass bei guter Beleuchtung der Kurzschlussstrom mehr als 1 Ampere beträgt.

Die Teile werden parallel und in Reihe verlötet. Ziel ist es, annähernd die gleiche Fläche bereitzustellen. Immerhin ist die aktuelle Stärke gleich kleines Element. Wählen Sie daher bei der Herstellung Elemente entsprechend dem Beleuchtungsbereich aus.

Es ist Zeit darüber zu reden praktische Anwendung Von mir hergestellte Solarmodule.

Im Frühjahr habe ich zwei Fertigpaneele auf dem Dach angebracht, 8 Meter hoch, in einem Winkel von 35 Grad, nach Südosten ausgerichtet. Diese Ausrichtung wurde nicht zufällig gewählt, denn man hat festgestellt, dass in diesem Breitengrad im Sommer die Sonne um 4 Uhr morgens aufgeht und um 6-7 Uhr die Batterien mit einem Strom von 5-6 Ampere recht gut auflädt, und das gilt auch für den Abend. Jedes Panel muss über eine eigene Diode verfügen. Um zu verhindern, dass Elemente durchbrennen, wenn die Leistung der Paneele unterschiedlich ist. Und als Folge davon eine ungerechtfertigte Verringerung der Leistung der Panels.
Der Abstieg aus der Höhe ist abgeschlossen Litzendraht mit einem Querschnitt von 6 mm2 je Ader. So konnte es erreicht werden minimale Verluste in den Drähten.

Als Energiespeicher wurden alte, kaum noch funktionierende Batterien 150Ah, 75Ah, 55Ah, 60Ah verwendet. Alle Batterien sind parallel geschaltet und unter Berücksichtigung des Kapazitätsverlusts beträgt die Gesamtmenge etwa 100 Ah.
Es gibt keinen Batterieladeregler. Obwohl ich denke, dass die Installation eines Controllers notwendig ist, arbeite ich gerade an der Controller-Schaltung. Denn tagsüber beginnen die Batterien zu kochen. Daher müssen Sie jeden Tag überschüssige Energie abbauen, indem Sie unnötige Lasten einschalten. In meinem Fall schalte ich die Beleuchtung des Badehauses ein. 100 W. Außerdem kommen tagsüber ein LCD-Fernseher mit ca. 105 W, ein 40-W-Ventilator und abends eine energiesparende 20-W-Glühbirne hinzu.

Für diejenigen, die gerne rechnen, sage ich: THEORIE UND PRAXIS sind nicht dasselbe. Denn so ein „Sandwich“ hält über 12 Stunden ganz gut. Gleichzeitig laden wir manchmal Telefone damit auf. Ich habe die Akkus nie vollständig entladen. Was die Berechnungen entsprechend zunichte macht.

Als Konverter wurde eine unterbrechungsfreie 600-VA-Computerstromversorgung (Inverter) verwendet, die für den kostenlosen Batteriebetrieb leicht modifiziert wurde, was ungefähr einer Last von 300 W entspricht.
Ich möchte auch darauf hinweisen, dass die Batterien auch bei hellem Mond aufgeladen werden. In diesem Fall beträgt der Strom 0,5-1 Ampere, ich denke, für die Nacht ist das überhaupt nicht schlecht.

Natürlich würde ich die Last gerne erhöhen, aber dafür ist ein leistungsstarker Wechselrichter erforderlich. Ich habe vor, selbst einen Wechselrichter gemäß dem Diagramm unten zu bauen. Da der Kauf eines Wechselrichters für verrücktes Geld unvernünftig ist!

Noch vor ein paar Jahrzehnten wäre jemand, der behauptete, er könne die nötige Energie für sein Haus oder seine Datscha von der Sonne beziehen, wahrscheinlich lächerlich gemacht worden. Aber heute hat sich alles verändert – die Sonne verfügt über riesige Energiereserven, deren Nichtnutzung einfach eine Sünde ist.

Auf dem Markt ist eine Vielzahl von Batterien erschienen, mit denen Sie Sonnenenergie speichern und für Ihre eigenen Zwecke nutzen können. Alles ist ziemlich attraktiv, wenn nicht für ein ABER.

Der Preis für solche Batterien ist sehr hoch und viele Menschen fragen sich, ob es sich überhaupt lohnt, solche Ausgaben zu tätigen. Wird sich dieser Kauf lohnen? Der Ausweg ist wie immer eine schnelle Auffassungsgabe, geschickte Hände und ein wenig Geduld. Sie können selbst eine Solarbatterie entwerfen, die viel weniger kostet als ein fertiges Produkt.

Durchschnittlich 1 qm. Ein Meter Solarkollektor erzeugt 120 W Energie. Auf diese Weise können Sie die erforderliche Fläche an Fotozellen berechnen, die für die Stromversorgung eines Wohngebäudes oder Ferienhauses erforderlich ist.

Auswahl an Materialien

Die Fotoplatte ist der Hauptbestandteil des Kollektors Trotz seiner scheinbaren Komplexität besteht sein Design nur aus 6 Komponenten:

1. Die Fotozelle oder Solarzelle ist der wichtigste Teil der gesamten Struktur; sie fungiert als „Netzwerk“, das die Energie der Sonne sammelt.
2. Leiter anschließen. Davon benötigen Sie eine große Anzahl, sie dienen der Verbindung aller Kontakte der Fotozelle.
3. Reifen. Wird zum Sammeln von Kabelbündeln verwendet.
4. Schottky-Dioden. Dieses Material ist nicht notwendig, dient aber dazu, dass sich die Batterie nachts und bei regnerischem, bewölktem Wetter nicht entlädt.
5. Lot zum Löten der Kontakte von Fotozellen mit Leitern, um sie zu einem einzigen Stromkreis zusammenzufügen.

Es ist klar, dass die Solarbatterie nicht darin untergebracht sein wird reiner Form B. auf dem Dach oder an einem anderen Ort, daher muss es in einem sogenannten Container untergebracht werden, für dessen Herstellung ebenfalls einige Materialien erforderlich sind:

notwendige Werkzeuge

Um einen Solarkollektor mit eigenen Händen zusammenzubauen, benötigen Sie nur drei Werkzeuge:

• Lötkolben zum Löten von Materialien;
• Schraubendreher oder Schraubendreher. Wird bei der Montage des Holzsockels des Kollektors benötigt;
• Es wird ein Bohrer mit einem 6-mm-Holzbohrer benötigt, um Löcher in den Untergrund und das Gehäuse für den Drahtaustritt zu bohren.
• Während der Testphase wird ein Multimeter verwendet.

Herstellungsstufen

Paket mit Fotoplatten Die Technologie zur Herstellung einer Solarbatterie mit eigenen Händen ist nicht kompliziert, erfordert jedoch einen erheblichen Zeitaufwand mit einem Lötkolben und anderen Werkzeugen in den Händen.

Der Prozess selbst besteht aus 3 Hauptphasen, die wiederum unterteilt werden können:

Kaufen oder herstellen

Sparen Sie Zeit oder Geld – es hängt alles von Ihnen ab. Die Vorteile der Selbstherstellung sind erhebliche Geldeinsparungen – die Bestellung ist viel günstiger notwendige Materialien, zum Beispiel bei einer eBay-Auktion, anstatt ein fertiges Produkt zu kaufen Solarbatterie Auf dem Markt.

Der große Nachteil besteht jedoch darin, dass die Bestellung und das Warten auf Materialpakete sowie die Herstellung und Montage des Verteilers unendlich viel Zeit in Anspruch nehmen. Entscheiden Sie selbst, was Ihnen wichtiger ist – Zeit oder Geld!

Expertenmeinung: Selbstmontage wird ungefähr doppelt so viel kosten wie der Kauf eines fertigen Kollektors auf dem Markt.

Selbstmontierte Batterien können ein Wohngebäude, ein Ferienhaus oder eine andere Einrichtung vollständig mit der benötigten Strommenge versorgen. Der Einsatz von Solarmodulen ist dort sehr praktisch, wo es überhaupt keine Stromleitungen gibt.

In jedem Fall wird der Einsatz von Solarmodulen die Kosten für den Einkauf und die Lieferung von Materialien in einer relativ kurzen Betriebszeit mehr als rechtfertigen.

Sehen Sie sich das Video an, in dem ein Spezialist detailliert zeigt, wie Sie eine Solarbatterie mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen:

Strom aus alternativen Energiequellen zu beziehen ist ein sehr kostspieliges Unterfangen. Zum Beispiel mit Solarenergie Beim Kauf von vorgefertigter Ausrüstung müssen Sie Geld ausgeben eine erhebliche Menge Geld. Heutzutage ist es jedoch möglich, aus vorgefertigten Solarzellen oder anderen verfügbaren Materialien Sonnenkollektoren für ein Sommerhaus oder ein Privathaus mit eigenen Händen zusammenzubauen. Und bevor Sie mit dem Kauf beginnen notwendigen Komponenten Beim Entwerfen einer Struktur ist es notwendig zu verstehen, was eine Solarbatterie ist und welches Funktionsprinzip sie hat.

Solarbatterie: Was ist das und wie funktioniert sie?

Wer zum ersten Mal vor dieser Aufgabe steht, stellt sich sofort die Frage: „Wie baut man eine Solarbatterie zusammen?“ oder „Wie stellt man ein Solarpanel her?“ Aber nachdem man das Gerät und sein Funktionsprinzip studiert hat, verschwinden die Probleme bei der Umsetzung dieses Projekts von selbst. Denn Aufbau und Funktionsprinzip sind einfach und sollten bei der Schaffung einer Stromquelle zu Hause keine Schwierigkeiten bereiten.

Solarbatterie (SB) - Hierbei handelt es sich um photovoltaische Wandler der von der Sonne abgegebenen Energie in elektrische Energie, die in Form einer Reihe von Elementen verbunden und in einer schützenden Struktur eingeschlossen sind. Konverter - Halbleiterelemente aus Silizium zur Erzeugung von Gleichstrom. Sie werden in drei Typen hergestellt:

• Monokristallin;
• Polykristallin;
• Amorph (dünner Film).

Das Funktionsprinzip des Gerätes basiert auf photoelektrischer Effekt. Sonnenlicht, das auf Fotozellen fällt, schlägt freie Elektronen aus den letzten Umlaufbahnen jedes Atoms auf dem Siliziumwafer heraus. Ziehen um große Menge Freie Elektronen erzeugen zwischen den Elektroden der Batterie einen Gleichstrom. Anschließend wird es in Wechselstrom umgewandelt, um das Haus zu elektrifizieren.

Auswahl an Fotozellen

Vor dem Anfang Design-Arbeit Um zu Hause ein Panel zu erstellen, müssen Sie einen von drei Arten von Solarenergiekonvertern auswählen. Um geeignete Elemente auszuwählen, müssen Sie deren technische Eigenschaften kennen:

• Monokristallin. Der Wirkungsgrad dieser Platten beträgt 12–14 %. Allerdings reagieren sie empfindlich auf die Menge des einfallenden Lichts. Leichte Wolken verringern die erzeugte Strommenge deutlich. Lebensdauer bis zu 30 Jahre.
• Polykristallin. Diese Elemente sind in der Lage, einen Wirkungsgrad von 7–9 % zu erreichen. Sie werden jedoch nicht von der Qualität der Beleuchtung beeinflusst und können bei bewölktem und sogar bewölktem Wetter die gleiche Strommenge liefern. Betriebsdauer - 20 Jahre.
• Amorph. Hergestellt aus flexiblem Silikon. Sie erreichen einen Wirkungsgrad von etwa 10 %. Die produzierte Strommenge wird durch die Wetterqualität nicht reduziert. Ihre Beschaffung ist jedoch aufgrund der teuren und aufwändigen Produktion schwierig.

Um den SB selbst herzustellen, können Sie Konverter vom Typ B (2. Klasse) erwerben. Dazu gehören Elemente mit geringfügigen Mängeln; selbst wenn einige Komponenten ausgetauscht werden, sind die Kosten für die Batterien zwei- bis dreimal niedriger als der Marktpreis, wodurch Sie Geld sparen.

Um ein Privathaus mit Strom aus einer alternativen Energiequelle zu versorgen, eignen sich die ersten beiden Plattentypen am besten.

Standortauswahl und -design

Es ist besser, Batterien nach dem Prinzip zu platzieren: je höher desto besser. Ein ausgezeichneter Ort wäre das Dach des Hauses; es wird nicht von Bäumen oder anderen Gebäuden beschattet. Wenn die Deckenkonstruktion es nicht zulässt, das Gewicht der Installation zu tragen, sollte der Standort in dem Bereich der Datscha gewählt werden, der die meiste Sonneneinstrahlung erhält.

Die zusammengebauten Paneele müssen in einem solchen Winkel positioniert werden, dass Die Sonnenstrahlen fielen möglichst senkrecht auf die Siliziumelemente. Ideale Option Es wird möglich sein, die gesamte Anlage in die Richtung hinter der Sonne auszurichten.

Machen Sie Ihre eigene Batterie

Sie können Ihr Haus oder Ihre Hütte nicht mit 220-V-Strom aus einer Solarbatterie versorgen, weil... Die Größe einer solchen Batterie wird enorm sein. Eine Platte erzeugt einen elektrischen Strom mit einer Spannung von 0,5 V. Die beste Option gilt als SB mit einer Nennspannung von 18 V. Darauf aufbauend wird er berechnet erforderliche Menge Fotozellen für das Gerät.

Rahmenkonstruktion

Zunächst benötigen Sie eine selbstgebaute Solarbatterie Schutzrahmen (Gehäuse). Es kann aus Aluminiumecken 30x30 mm oder aus Holzklötzen zu Hause hergestellt werden. Bei Verwendung eines Metallprofils wird einer der Böden mit einer Feile im 45-Grad-Winkel abgeschrägt und der zweite Boden im gleichen Winkel geschnitten. Die auf das gewünschte Maß zugeschnittenen Rahmenteile mit bearbeiteten Enden werden mit Quadraten aus dem gleichen Material gedreht. Das Schutzglas wird mit Silikon auf den fertigen Rahmen geklebt.

Lötplatten

Wenn Sie Elemente zu Hause löten, müssen Sie das wissen um die Spannung zu erhöhen muss verbunden werden der Reihe nach, und für Erhöhung der Stromstärke - parallel. Die Feuersteinplatten werden auf dem Glas ausgelegt, wobei auf jeder Seite ein Abstand von 5 mm zwischen ihnen verbleibt. Dieser Spalt ist notwendig, um eine mögliche Wärmeausdehnung der Elemente bei Erwärmung zu dämpfen. Die Konverter haben zwei Gleise: auf einer Seite „ Plus", mit einem anderen - " Minus" Alle Teile sind in Reihe zu einem einzigen Stromkreis verbunden. Anschließend werden die Leiter der letzten Komponenten der Kette zu einem gemeinsamen Bus geführt.

Um eine Selbstentladung des Geräts nachts oder bei bewölktem Wetter zu vermeiden, empfehlen Experten, vom „mittleren“ Punkt aus eine Schottky-Diode 31DQ03 oder ein Analogon am Kontakt zu installieren.

Überprüfen Sie nach Abschluss der Lötarbeiten die Ausgangsspannung mit einem Multimeter. Diese sollte 18–19 V betragen, um ein Privathaus vollständig mit Strom zu versorgen.

Plattenmontage

Anschließend werden die eingelöteten Konverter in das fertige Gehäuse eingesetzt Auf die Mitte jedes Feuersteinelements wird Silikon aufgetragen und sind oben mit einer Faserplattenunterlage zur Befestigung versehen. Danach wird die Struktur mit einem Deckel verschlossen und Alle Fugen sind mit Dichtstoff oder Silikon abgedichtet. Das fertige Paneel wird auf einem Halter oder Rahmen montiert.

Solarbatterien aus Altmaterialien

Neben der Montage von SBs aus gekauften Fotozellen können sie auch aus Schrottmaterialien zusammengesetzt werden, die jeder Funkamateur hat: Transistoren, Dioden und Folie.

Transistorbatterie

Für diese Zwecke sind die am besten geeigneten Teile Transistoren vom Typ KT oder P. In ihnen ist ein ziemlich großes Silizium-Halbleiterzelle, für die Stromerzeugung notwendig. Nachdem Sie die erforderliche Anzahl an Funkkomponenten ausgewählt haben, müssen Sie die Metallabdeckung davon abschneiden. Dazu müssen Sie es in ein Hackmesser einspannen und den oberen Teil mit einer Bügelsäge vorsichtig abschneiden. Im Inneren ist eine Platte zu sehen, die als Fotozelle dient.

Transistor für Batterie mit abgesägter Kappe

Alle diese Teile haben drei Kontakte: Basis, Emitter und Kollektor. Beim Zusammenbau des SB müssen Sie aufgrund der größten Potenzialdifferenz einen Kollektorübergang wählen.

Die Montage erfolgt auf einer flachen Ebene aus einem beliebigen dielektrischen Material. Transistoren müssen in separate Reihenschaltungen eingelötet werden, und diese Ketten wiederum parallel schalten.

Die Berechnung der fertigen Stromquelle kann aus den Eigenschaften von Funkkomponenten erfolgen. Ein Transistor erzeugt eine Spannung von 0,35 V und einen Strom im Kurzschluss von 0,25 μA.

Diodenbatterie

Solarbatterie aus Dioden D223B kann wirklich eine Quelle werden elektrischer Strom. Diese Dioden haben die höchste Spannung und werden in einer mit Farbe beschichteten Glasvitrine hergestellt. Die Ausgangsspannung des fertigen Produkts lässt sich aus der Berechnung ermitteln, dass eine Diode in der Sonne 350 mV erzeugt.

1. Geben Sie die erforderliche Anzahl an Funkkomponenten in einen Behälter, füllen Sie ihn mit Aceton oder einem anderen Lösungsmittel und lassen Sie ihn mehrere Stunden lang stehen.
2. Dann müssen Sie den Teller nehmen die richtige Größe von nicht Metall Material und Markierungen zum Löten der Stromversorgungskomponenten anbringen.
3. Nach dem Einweichen lässt sich die Farbe leicht abkratzen.
4. Mit einem Multimeter bewaffnet, in der Sonne oder unter einer Glühbirne ermitteln wir den Pluskontakt und biegen ihn. Dioden werden vertikal gelötet, Weil In dieser Position erzeugt der Kristall am besten Strom aus der Sonnenenergie. Daher erhalten wir am Ausgang maximale Spannung, die von der Solarbatterie erzeugt wird.

Zusätzlich zu den beiden oben beschriebenen Methoden kann die Stromquelle aus Folie zusammengebaut werden. Eine selbstgebaute Solarbatterie, die nach der unten beschriebenen Schritt-für-Schritt-Anleitung hergestellt wird, kann Strom liefern, wenn auch mit sehr geringer Leistung:

1. Für selbstgemachtes benötigen Sie Kupferfolie Fläche 45 qm siehe. Das geschnittene Stück wird verarbeitet Seifenlösung um Fett von der Oberfläche zu entfernen. Außerdem empfiehlt es sich, die Hände zu waschen, um keine Fettflecken zu hinterlassen.
2. Schmirgel ist notwendig Entfernen Sie den schützenden Oxidfilm und jede andere Art von Korrosion an der Schnittebene.
3. Eine Folie wird auf den Brenner eines Elektroherds mit einer Leistung von mindestens 1,1 kW gelegt und erhitzt, bis sich rot-orangefarbene Flecken bilden. Bei weiterer Erhitzung werden die entstehenden Oxide in Kupferoxid umgewandelt. Dies wird durch die schwarze Farbe der Oberfläche des Stücks deutlich.
4. Nach der Bildung des Oxids muss das Erhitzen fortgesetzt werden innerhalb von 30 Minuten so dass ein ausreichend dicker Oxidfilm entsteht.
5. Der Röstvorgang stoppt und das Blech kühlt zusammen mit dem Herd ab. Beim langsamen Abkühlen kühlen Kupfer und Oxid unterschiedlich schnell ab, wodurch sich Letzteres leichter ablösen lässt.
6. Unter fließendem Wasser Oxidrückstände werden entfernt. In diesem Fall sollten Sie das Blech nicht verbiegen und kleine Stücke mechanisch abreißen, um die dünne Oxidschicht nicht zu beschädigen.
7. Ein zweites Blatt wird auf die Größe des ersten zugeschnitten.
8. Legen Sie zwei Stücke Folie mit abgeschnittenem Hals in eine 2-5-Liter-Plastikflasche. Befestigen Sie sie mit Krokodilklemmen. Sie müssen so positioniert werden, dass sie keine Verbindung hergestellt.
9. Ein Minuspol wird an das bearbeitete Stück angeschlossen, und ein Pluspol wird an das zweite Stück angeschlossen.
10. In das Gefäß wird eine Kochsalzlösung gegossen. Sein Der Füllstand sollte 2,5 cm unter der Oberkante der Elektroden liegen. Zur Zubereitung der Mischung 2–4 Esslöffel Salz(je nach Flaschenvolumen) in einer kleinen Menge Wasser auflösen.

Alle Solarmodule sind aufgrund ihrer geringen Leistung nicht für die Stromversorgung eines Ferienhauses oder eines Privathauses geeignet. Sie können aber auch als Stromquelle für Radios oder zum Laden kleiner Elektrogeräte dienen.

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