Pannelli solari fai da te per la tua casa. Batteria solare fai-da-te: un giocattolo costoso o una vera opportunità per risparmiare? Quanta energia puoi aspettarti dai pannelli solari?

Vivere in stile "organico", un'idea così popolare in l'anno scorso, presuppone un “rapporto” armonioso tra persona e ambiente. L’ostacolo a qualsiasi approccio ambientale è l’uso dei minerali per produrre energia.

Le emissioni di sostanze tossiche e di anidride carbonica nell’atmosfera rilasciate durante la combustione dei combustibili fossili stanno gradualmente uccidendo il pianeta. Pertanto, il concetto di "energia verde", che non danneggia l'ambiente, è la base di molte nuove tecnologie energetiche. Una di queste aree per ottenere energia rispettosa dell'ambiente è la tecnologia di conversione della luce solare in elettricità. Sì, esatto, parleremo di pannelli solari e della possibilità di installare sistemi di approvvigionamento energetico autonomi in una casa di campagna.

Attualmente, centrali elettriche produzione industriale basati sui pannelli solari, utilizzati per la fornitura completa di energia e calore di un cottage, costano almeno 15-20mila dollari con una durata garantita di circa 25 anni. Il costo di qualsiasi sistema a elio nel ricalcolo del rapporto tra la durata di servizio garantita e i costi medi annuali di manutenzione delle utenze casa di campagna piuttosto alto: in primo luogo, oggi il costo medio energia solareè paragonabile all’acquisto di risorse energetiche dalle reti elettriche centrali; in secondo luogo, per installare il sistema sono necessari investimenti di capitale una tantum.

Di solito è consuetudine separare gli impianti solari destinati alla fornitura di calore ed energia. Nel primo caso viene utilizzata la tecnologia collettore solare, nel secondo - l'effetto fotoelettrico per generare corrente elettrica nei pannelli solari. Vogliamo parlare della possibilità di realizzare da soli i pannelli solari.

La tecnologia per assemblare manualmente un sistema di energia solare è abbastanza semplice ed economica. Quasi ogni russo può assemblare sistemi energetici individuali ad alta efficienza a costi relativamente bassi. È redditizio, conveniente e persino alla moda.

Selezione delle celle solari per un pannello solare

Quando si inizia a produrre un sistema solare, è necessario prestare attenzione al fatto che con l'assemblaggio individuale non è necessaria l'installazione una tantum di un sistema completamente funzionante, ma può essere ampliato gradualmente. Se la prima esperienza ha avuto successo, ha senso espandere la funzionalità del sistema solare.

Fondamentalmente una batteria solare è un generatore che funziona sulla base dell'effetto fotovoltaico e converte l'energia solare in energia elettrica. I quanti di luce che colpiscono un wafer di silicio fanno uscire un elettrone dall'ultima orbita atomica del silicio. Questo effetto crea un numero sufficiente di elettroni liberi per formare un flusso di corrente elettrica.

Prima di assemblare la batteria, è necessario decidere il tipo di convertitore fotoelettrico, ovvero: monocristallino, policristallino e amorfo. Per assemblare da soli una batteria solare, scegli i moduli solari monocristallini e policristallini disponibili in commercio.

Sopra: moduli monocristallini senza contatti saldati. In basso: moduli policristallini con contatti saldati

I pannelli a base di silicio policristallino hanno un'efficienza piuttosto bassa (7-9%), ma questo svantaggio è compensato dal fatto che i policristallini praticamente non riducono la potenza con tempo nuvoloso e nuvoloso; la durata garantita di tali elementi è di circa 10 anni. I pannelli a base di silicio monocristallino hanno un'efficienza di circa il 13% con una durata di circa 25 anni, ma questi elementi riducono notevolmente la potenza in assenza di luce solare diretta. Indicatori di efficienza dei cristalli di silicio da diversi produttori può variare in modo significativo. Sulla pratica di gestione degli impianti di energia solare in condizioni del campo possiamo parlare di una durata di servizio dei moduli monocristallini di oltre 30 anni e dei moduli policristallini di oltre 20 anni. Inoltre, durante l'intero periodo di funzionamento, la perdita di potenza per le celle mono e policristalline al silicio non è superiore al 10%, mentre per le batterie amorfe a film sottile la potenza diminuisce del 10-40% nei primi due anni.

Celle solari Evergreen con contatti in set da 300 pz.

All'asta eBay puoi acquistare un kit di celle solari per assemblare una batteria solare da 36 e 72 celle solari. Tali set sono disponibili per la vendita anche in Russia. Di norma, per l'autoassemblaggio dei pannelli solari, vengono utilizzati moduli solari di tipo B, ovvero moduli scartati per produzione industriale. Questi moduli non perdono le loro caratteristiche prestazionali e sono molto più economici. Alcuni fornitori offrono moduli solari su un pannello in fibra di vetro, il che implica alto livello tenuta degli elementi e, di conseguenza, affidabilità.

Nome	Caratteristiche	Costo, $
Everbright Solar Cells (Ebay) senza contatti	policristallino, set - 36 pz., 81x150 mm, 1,75 W (0,5 V), 3 A, efficienza (%) - 13 in un set con diodi e acido per saldare in una matita	$46.00 $ 8,95 di spedizione
Celle solari (nuove USA)	monocristallino, 156x156 mm, 81x150 mm, 4W (0,5 V), 8A, efficienza (%) - 16,7-17,9	$7.50
	monocristallino, 153x138 mm, U freddo. corsa - 21,6 V, corto. vice - 94 mA, P - 1,53 W, efficienza (%) - 13	$15.50
Celle solari su un pannello in fibra di vetro	policristallino, 116x116 mm, U freddo. corsa - 7,2 V, corto. vice - 275 mA., P - 1,5 W, efficienza (%) - 10	$14.50
		$87.12 $ 9,25 di spedizione
Celle solari (Ebay) senza contatti	policristallino, set - 72 pz., 81x150 mm 1,8W	$56.11 $ 9,25 di spedizione
Celle solari (Ebay) con contatti	monocristallino, set - 40 pz., 152x152 mm	$87.25 $ 14,99 spedizione

Sviluppo di un progetto di sistema energetico ad elio

La progettazione del futuro sistema solare dipende in gran parte dal metodo di installazione e installazione. I pannelli solari devono essere installati ad angolo per garantire l'esposizione diretta i raggi del sole ad angolo retto. Le prestazioni di un pannello solare dipendono in gran parte dall'intensità dell'energia luminosa e dall'angolo di incidenza dei raggi solari. La posizione della batteria solare rispetto al sole e l'angolo di inclinazione dipendono dalla posizione geografica del sistema di elio e dal periodo dell'anno.

Dall'alto al basso: i pannelli solari monocristallini (80 watt ciascuno) nella dacia sono installati quasi verticalmente (inverno). I pannelli solari monocristallini nel paese hanno un angolo più piccolo (molla) Sistema meccanico per il controllo dell'angolo della batteria solare.

Gli impianti solari industriali sono spesso dotati di sensori che assicurano il movimento rotatorio del pannello solare nella direzione del movimento dei raggi solari, nonché di specchi concentratori solari. Nei singoli sistemi, tali elementi complicano e aumentano significativamente il costo del sistema e pertanto non vengono utilizzati. Si può usare quello più semplice sistema meccanico controllo dell'angolo di inclinazione. IN orario invernale i pannelli solari devono essere installati quasi verticalmente; questo protegge anche il pannello dall'accumulo di neve e dalla formazione di ghiaccio sulla struttura.

Schema per il calcolo dell'angolo di inclinazione di un pannello solare in base al periodo dell'anno

I pannelli solari sono installati sul lato soleggiato dell'edificio per fornire la massima quantità di energia solare disponibile durante le ore diurne. A seconda della tua posizione geografica e del livello del solstizio, viene calcolato l'angolo della batteria più adatto alla tua posizione.

Se la progettazione diventa più complessa, è possibile realizzare un sistema per controllare l'angolo di inclinazione della batteria solare in base al periodo dell'anno e l'angolo di rotazione del pannello in base all'ora del giorno. L'efficienza energetica di un tale sistema sarà maggiore.

Quando si progetta un impianto solare che verrà installato sul tetto di una casa, è necessario verificare se la struttura del tetto può sostenere il peso richiesto. Lo sviluppo indipendente del progetto prevede il calcolo del carico sul tetto tenendo conto del peso del manto nevoso in inverno.

Selezione dell'angolo di inclinazione statico ottimale per un sistema solare di copertura di tipo monocristallino

Per la produzione di pannelli solari, puoi scegliere vari materiali Di peso specifico e altre caratteristiche. Quando si scelgono i materiali da costruzione, è necessario tenere conto della temperatura di riscaldamento massima consentita della cella solare, poiché la temperatura di un modulo solare funzionante a piena potenza non deve superare i 250°C. Quando viene superata la temperatura di picco, il modulo solare perde drasticamente la sua capacità di conversione luce del sole in corrente elettrica. I sistemi solari già pronti per uso individuale, di norma, non richiedono il raffreddamento delle celle solari. La produzione fai-da-te può comportare il raffreddamento del sistema solare o il controllo dell’angolazione del pannello solare per garantire la temperatura funzionale del modulo, nonché la scelta di un materiale trasparente appropriato che assorba la radiazione IR.

Una corretta progettazione del sistema solare consente di fornire la potenza richiesta dalla batteria solare, che sarà vicina a quella nominale. Nel calcolare una struttura si deve tenere conto che elementi dello stesso tipo subiscono la stessa sollecitazione, indipendentemente dalla dimensione degli elementi. Inoltre, la forza attuale degli elementi di grandi dimensioni sarà maggiore, ma anche la batteria sarà molto più pesante. Per realizzare un sistema solare si prendono sempre moduli solari della stessa dimensione, poiché la corrente massima sarà limitata dalla corrente massima del piccolo elemento.

I calcoli mostrano che in media in una giornata limpida e soleggiata non è possibile ottenere più di 120 W di potenza da 1 m di pannello solare. Tale potere non alimenterà nemmeno un computer. Un sistema da 10 m fornisce più di 1 kW di energia e può alimentare base elettrodomestici: lampade, TV, computer. Per una famiglia di 3-4 persone sono necessari circa 200-300 kW al mese sistema solare, installato con lato sud, 20 m di dimensione possono soddisfare pienamente il fabbisogno energetico della famiglia.

Se consideriamo i dati statistici medi sulla fornitura elettrica di un singolo edificio residenziale, allora: il consumo energetico giornaliero è di 3 kWh, la radiazione solare dalla primavera all'autunno è di 4 kWh/m al giorno, il consumo energetico di picco è di 3 kW (quando acceso ). lavatrice, frigorifero, ferro da stiro e bollitore elettrico). Per ottimizzare i consumi energetici per l'illuminazione interna della casa è importante utilizzare lampade AC a basso consumo energetico: LED e fluorescenti.

Realizzazione di un telaio per batteria solare

Un angolo di alluminio viene utilizzato come telaio della batteria solare. All'asta eBay puoi acquistare telai già pronti per pannelli solari. Il rivestimento trasparente viene selezionato a piacimento, in base alle caratteristiche necessarie per un determinato progetto.

Kit telaio pannello solare con vetro, a partire da $ 33

Quando si sceglie un materiale protettivo trasparente, è possibile concentrarsi anche sulle seguenti caratteristiche del materiale:

Materiale	Indice di rifrazione	Trasmissione luminosa,%	Peso specifico g/cm 3	Dimensioni del foglio, mm	Spessore mm	Costo, rub./m2
Aria	1,0002926	—	—	—	—	—
Bicchiere	1,43-2,17	92-99	3,168	—	—	—
Plexiglas	1,51	92-93	1,19	3040x2040	3	960.00
Policarbonato	1,59	fino a 92	0,198	3050x2050	2	600.00
Plexiglass	1,491	92	1,19	2050x1500	11	640.00
Vetro Minerale	1,52-1,9	98	1,40	—	—	—

Se consideriamo l'indice di rifrazione della luce come criterio per la scelta di un materiale. Il plexiglas ha l'indice di rifrazione più basso; un'opzione più economica per il materiale trasparente è il plexiglass domestico, mentre il policarbonato è meno adatto. È disponibile in vendita il policarbonato con rivestimento anticondensa; questo materiale garantisce anche un elevato livello di protezione termica. Quando si scelgono materiali trasparenti in base al peso specifico e alla capacità di assorbire lo spettro IR, il policarbonato sarà il migliore. I migliori materiali trasparenti per i pannelli solari includono quelli con elevata trasmissione luminosa.

Quando si fabbrica una batteria solare, è importante scegliere materiali trasparenti che non trasmettano lo spettro IR e, quindi, riducano il riscaldamento degli elementi in silicio, che perdono la loro potenza a temperature superiori a 250°C. Nell'industria vengono utilizzati vetri speciali con rivestimento di ossido metallico. Il vetro ideale per i pannelli solari è considerato un materiale che trasmette l'intero spettro tranne la gamma degli infrarossi.

Diagramma di assorbimento delle radiazioni UV e IR da parte di diversi vetri.
a) vetro ordinario, b) vetro con assorbimento IR, c) duplex con vetro termoassorbente e ordinario.

Il massimo assorbimento dello spettro IR sarà fornito dal vetro protettivo al silicato con ossido di ferro (Fe 2 O 3), ma ha una tinta verdastra. Lo spettro IR è ben assorbito da qualsiasi vetro minerale ad eccezione del quarzo; il plexiglass e il plexiglass appartengono alla classe dei vetri organici. Il vetro minerale è più resistente ai danni superficiali, ma è molto costoso e non disponibile. Per i pannelli solari viene utilizzato anche uno speciale vetro antiriflesso e ultra trasparente che trasmette fino al 98% dello spettro. Questo vetro presuppone anche l'assorbimento della maggior parte dello spettro IR.

La scelta ottimale delle caratteristiche ottiche e spettrali del vetro aumenta significativamente l'efficienza di fotoconversione del pannello solare.

Pannello solare in custodia di plexiglass

Molte officine che producono pannelli solari consigliano di utilizzare il plexiglass per i pannelli anteriore e posteriore. Ciò consente l'ispezione dei contatti. Tuttavia, difficilmente si può definire completamente sigillata una struttura in plexiglass, in grado di garantire il funzionamento ininterrotto del pannello per 20 anni di funzionamento.

Installazione dell'alloggiamento della batteria solare

La master class mostra come realizzare un pannello solare da 36 celle solari policristalline di 81x150 mm. Sulla base di queste dimensioni, puoi calcolare la dimensione della futura batteria solare. Quando si calcolano le dimensioni, è importante fare una piccola distanza tra gli elementi, che terrà conto del cambiamento delle dimensioni della base sotto l'influenza atmosferica, cioè tra gli elementi dovrebbero esserci 3-5 mm. La dimensione del pezzo risultante dovrebbe essere 835x690 mm con una larghezza dell'angolo di 35 mm.

	Un pannello solare fatto in casa utilizzando un profilo in alluminio è molto simile a un pannello solare prodotto in fabbrica. Ciò garantisce un elevato grado di tenuta e resistenza strutturale.
	Per la produzione, viene preso un angolo in alluminio e vengono realizzati telai grezzi di 835x690 mm. Per consentire il fissaggio della ferramenta, è necessario praticare dei fori nel telaio.
	Il sigillante siliconico viene applicato due volte all'interno dell'angolo.
	Assicurati di non avere spazi vuoti. La tenuta e la durata della batteria dipendono dalla qualità dell'applicazione del sigillante.
	Successivamente viene inserito nel telaio foglio trasparente dal materiale selezionato: policarbonato, plexiglass, plexiglass, vetro antiriflesso. È importante lasciare asciugare il silicone all'aria, altrimenti i fumi creeranno una pellicola sugli agenti atmosferici.
	Il vetro deve essere pressato e fissato con cura.
	Per un fissaggio sicuro vetro protettivo avrai bisogno dell'hardware. È necessario fissare i 4 angoli del telaio e posizionare due ferramenta attorno al perimetro sul lato lungo del telaio e una ferramenta sul lato corto.
	L'hardware è fissato con viti.

	Le viti vengono serrate saldamente utilizzando un cacciavite.
	Il telaio della batteria solare è pronto. Prima di collegare le celle solari, è necessario pulire il vetro dalla polvere.

Selezione e saldatura delle celle solari

Attualmente l'asta eBay offre una vasta gamma di prodotti per realizzare da soli i pannelli solari.

Il kit celle solari include un set di 36 celle in silicio policristallino, cavi e sbarre collettrici, diodi Schottke e una penna per acido saldante

Poiché una batteria solare realizzata da te è quasi 4 volte più economica di una già pronta, realizzarla da solo comporta un notevole risparmio sui costi. Puoi acquistare celle solari su eBay che presentano difetti ma rimangono comunque funzionanti, quindi il costo di un pannello solare può essere ridotto in modo significativo se puoi donare extra aspetto batterie.

Le fotocellule danneggiate non perdono la loro funzionalità

Per la prima esperienza è meglio acquistare kit per realizzare pannelli solari; sono disponibili in vendita celle solari con conduttori saldati. La saldatura dei contatti è un processo piuttosto complesso, la cui complessità è aggravata dalla fragilità delle celle solari.

Se hai acquistato elementi in silicio senza conduttori, devi prima saldare i contatti.

	Ecco come appare una cella in silicio policristallino senza conduttori.
	I conduttori vengono tagliati utilizzando un cartone grezzo.
	È necessario posizionare con attenzione il conduttore sulla fotocellula.
	Applicare acido e saldante sull'area di saldatura. Per comodità, il conduttore è fissato su un lato con un oggetto pesante.
	In questa posizione è necessario saldare accuratamente il conduttore alla fotocellula. Durante la saldatura non premere sul cristallo perché è molto fragile.

La saldatura degli elementi è un lavoro piuttosto scrupoloso. Se non riesci a ottenere una connessione normale, devi ripetere il lavoro. Secondo gli standard, il rivestimento d'argento su un conduttore deve resistere a 3 cicli di saldatura in condizioni termiche accettabili, ma in pratica ci si trova di fronte al fatto che il rivestimento viene distrutto. La distruzione dell'argentatura avviene a causa dell'utilizzo di saldatori con potenza non regolata (65 W), questo può essere evitato abbassando la potenza come segue: è necessario accendere una presa con una lampadina da 100 W in serie alla saldatore. La potenza nominale di un saldatore non regolato è troppo elevata per saldare contatti in silicio.

Anche se i venditori di conduttori affermano che sul connettore è presente una saldatura, è meglio applicarla ulteriormente. Durante la saldatura, prova a maneggiare gli elementi con cura: con una forza minima scoppieranno; Non impilare gli elementi in pila; il peso potrebbe causare la rottura degli elementi inferiori.

Assemblare e saldare una batteria solare

All'inizio autoassemblaggioÈ preferibile utilizzare un substrato di marcatura per la batteria solare, che aiuterà a posizionare gli elementi esattamente ad una certa distanza l'uno dall'altro (5 mm).

Substrato di marcatura per celle di batterie solari

La base è costituita da un foglio di compensato con marcature angolari. Dopo la saldatura, un pezzo di nastro di montaggio viene attaccato a ciascun elemento sul retro; basta premere il pannello posteriore contro il nastro e tutti gli elementi vengono trasferiti.

Nastro di montaggio utilizzato per il montaggio sul retro della cella solare

Con questo tipo di fissaggio, gli elementi stessi non sono ulteriormente sigillati, possono espandersi liberamente sotto l'influenza della temperatura, ciò non danneggerà la batteria solare né romperà i contatti e gli elementi. Solo le parti di collegamento della struttura possono essere sigillate. Questo tipo di fissaggio è più adatto ai prototipi, ma difficilmente può garantire un funzionamento a lungo termine sul campo.

Il piano di assemblaggio sequenziale della batteria è simile al seguente:

	Disporre gli elementi superficie di vetro. La distanza tra gli elementi deve essere tale da consentire libere variazioni dimensionali senza danneggiare la struttura. Gli elementi devono essere pressati con pesi.
	Eseguiamo la saldatura secondo lo schema elettrico sottostante. I percorsi di corrente “positivi” si trovano sul lato anteriore degli elementi, quelli “negativi” sul lato posteriore. Prima di saldare, è necessario applicare il flusso e la saldatura, quindi saldare con cura i contatti d'argento.
	Tutte le celle solari sono collegate utilizzando questo principio.
	I contatti degli elementi esterni vengono emessi sul bus rispettivamente su "più" e "meno". L'autobus utilizza il conduttore argentato più largo presente nel kit Solar Cells. Ti consigliamo inoltre di rimuovere il punto "centrale", con il suo aiuto vengono installati due diodi shunt aggiuntivi.
	Il terminale viene installato anche all'esterno del telaio.
	Ecco come appare il diagramma degli elementi di connessione senza punto medio visualizzato.
	Ecco come appare la morsettiera con il punto “centrale” visualizzato. Il punto "centrale" consente di installare un diodo shunt su ciascuna metà della batteria, che impedirà alla batteria di scaricarsi quando l'illuminazione diminuisce o una metà è oscurata.
	La foto mostra un diodo di bypass sull'uscita "positiva", resiste allo scaricamento delle batterie attraverso la batteria durante la notte e allo scaricamento di altre batterie durante l'oscurità parziale. Molto spesso, i diodi Schottke vengono utilizzati come diodi shunt. Forniscono meno perdite nella potenza totale del circuito elettrico. Come conduttori portatori di corrente è possibile utilizzare un cavo acustico con isolamento in silicone. Per l'isolamento è possibile utilizzare i tubi da sotto la flebo. Tutti i fili devono essere fissati saldamente con silicone.
	Gli elementi possono essere collegati in serie (vedi foto), e non tramite un bus comune, quindi la 2a e 4a fila dovranno essere ruotate di 1800 rispetto alla 1a fila.

I principali problemi nell'assemblaggio di un pannello solare sono legati alla qualità dei contatti di saldatura, quindi gli esperti suggeriscono di testarli prima di sigillare il pannello.

Collaudo del pannello prima della sigillatura, tensione di rete 14 volt, potenza di picco 65 W

Il test può essere eseguito dopo aver saldato ciascun gruppo di elementi. Se presti attenzione alle foto nella master class, la parte del tavolo sotto gli elementi solari viene ritagliata. Questo viene fatto intenzionalmente per determinare la funzionalità rete elettrica dopo aver saldato i contatti.

Sigillatura del pannello solare

Sigillatura di pannelli solari con autoproduzione- questo è il massimo questione controversa tra gli specialisti. Da un lato, i pannelli sigillanti sono necessari per aumentare la durabilità e vengono sempre utilizzati nella produzione industriale. Per la sigillatura, gli esperti stranieri consigliano di utilizzare il composto epossidico "Sylgard 184", che conferisce una superficie polimerizzata trasparente altamente elastica. Il costo di "Sylgard 184" su eBay è di circa $ 40.

Sigillante ad elevato grado di elasticità “Sylgard 184”

Se invece non si vogliono sostenere costi aggiuntivi, è possibile utilizzare il sigillante siliconico. Tuttavia, in questo caso, non è necessario riempire completamente gli elementi per evitare che possano danneggiarsi durante il funzionamento. In questo caso gli elementi possono essere fissati allo schienale tramite silicone e si possono sigillare solo i bordi della struttura. È difficile dire quanto sia efficace tale sigillatura, ma sconsigliamo l'uso di mastici impermeabilizzanti non consigliati; la probabilità di rottura dei contatti e degli elementi è molto alta.

	Prima di iniziare la sigillatura è necessario preparare la miscela Sylgard 184.
	Innanzitutto vengono riempite le giunture degli elementi. La miscela deve solidificare per fissare gli elementi al vetro.
	Dopo il fissaggio degli elementi viene realizzato uno strato polimerizzante continuo di sigillante elastico, che può essere distribuito mediante pennello.
	Ecco come appare la superficie dopo l'applicazione del sigillante. Lo strato sigillante deve asciugarsi. Dopo la completa asciugatura è possibile coprire il pannello solare con il pannello posteriore.
	Ecco come appare la parte anteriore di un pannello solare fatto in casa dopo la sigillatura.

Schema di alimentazione domestica

I sistemi di alimentazione domestica tramite pannelli solari sono solitamente chiamati impianti fotovoltaici, cioè sistemi che generano energia sfruttando l'effetto fotoelettrico. Per i singoli edifici residenziali vengono considerati tre sistemi fotovoltaici: un sistema di fornitura energetica autonomo, un sistema fotovoltaico ibrido batteria-rete, un sistema fotovoltaico senza batteria collegato a sistema centrale rifornimento energetico.

Ciascuno dei sistemi ha il proprio scopo e i propri vantaggi, ma molto spesso in edifici residenziali utilizzare impianti fotovoltaici con backup batterie ricaricabili e connessione ad una rete elettrica centralizzata. La rete elettrica è alimentata tramite pannelli solari, al buio dalle batterie e quando sono scariche dalla rete elettrica centrale. Nelle aree remote dove non esiste una rete centrale, i generatori a combustibile liquido vengono utilizzati come fonte di riserva di approvvigionamento energetico.

Un’alternativa più economica a un sistema ibrido a batteria sarebbe un sistema solare senza batterie collegato alla rete centrale. L'elettricità è fornita da pannelli solari e di notte la rete è alimentata dalla rete centrale. Una rete di questo tipo è più applicabile alle istituzioni, perché negli edifici residenziali la maggior parte dell'energia viene consumata di sera.

Schemi di tre tipologie di impianti fotovoltaici

Diamo un'occhiata ad una tipica installazione di un sistema fotovoltaico su rete di batterie. I pannelli solari, collegati tramite una scatola di giunzione, fungono da generatore di elettricità. Successivamente, nella rete viene installato un regolatore di carica solare per evitare cortocircuiti durante i picchi di carico. L'elettricità viene accumulata in batterie di riserva e viene fornita anche ai consumatori tramite un inverter: illuminazione, elettrodomestici, fornello elettrico ed eventualmente utilizzato per scaldare l'acqua. Per installare un sistema di riscaldamento è più efficace utilizzare i collettori solari, che appartengono alla tecnologia solare alternativa.

Impianto fotovoltaico ibrido batteria-rete in corrente alternata

Esistono due tipi di reti elettriche utilizzate negli impianti fotovoltaici: DC e AC. L'utilizzo di una rete a corrente alternata consente di posizionare i consumatori elettrici a una distanza superiore a 10-15 m, oltre a fornire un carico di rete condizionatamente illimitato.

Per un edificio residenziale privato vengono solitamente utilizzati i seguenti componenti di un impianto fotovoltaico:

la potenza totale dei pannelli solari dovrebbe essere di 1000 W, forniranno una generazione di circa 5 kWh;
batterie con capacità totale di 800 A/h alla tensione di 12 V;
l'inverter deve avere una potenza nominale di 3 kW con un carico di punta fino a 6 kW, tensione di ingresso 24-48 V;
regolatore di scarica solare 40-50 A con una tensione di 24 V;
gruppo di continuità per fornire una ricarica a breve termine con una corrente fino a 150 A.

Pertanto, per un sistema di alimentazione fotovoltaica avrete bisogno di 15 pannelli con 36 elementi, un esempio di assemblaggio dei quali è riportato nella master class. Ogni pannello fornisce una potenza totale di 65 watt. Le batterie solari basate sui monocristalli saranno più potenti. Per esempio, un pannello solare di 40 monocristalli ha una potenza di picco di 160 W, tuttavia, tali pannelli sono sensibili al tempo nuvoloso e alla nuvolosità. In questo caso, i pannelli solari basati su moduli policristallini sono ottimali per l'uso nella parte settentrionale della Russia.

Ciao cari lettori del blog! Nel nostro 21° secolo, i cambiamenti avvengono costantemente. Sono particolarmente evidenti in aspetto tecnologico. Si stanno inventando fonti energetiche più economiche e si distribuiscono ovunque vari dispositivi per rendere la vita più semplice. Oggi parleremo di qualcosa come una batteria solare, un dispositivo che non è rivoluzionario, ma che tuttavia diventa ogni anno sempre più parte della vita delle persone. Parleremo di cos'è questo dispositivo, quali vantaggi e svantaggi presenta. Presteremo attenzione anche a come assemblare una batteria solare con le tue mani.

Riepilogo di questo articolo:

Batteria solare: cos'è e come funziona?

Una batteria solare è un dispositivo costituito da un determinato insieme di celle solari (fotocellule) che convertono l'energia solare in elettricità. La maggior parte dei pannelli solari sono realizzati in silicio poiché questo materiale ha una buona efficienza nel “trattare” la luce solare in arrivo.

I pannelli solari funzionano come segue:

Le celle fotovoltaiche in silicio, confezionate in un telaio comune (frame), ricevono la luce solare. Si riscaldano e assorbono parzialmente l'energia in entrata. Questa energia rilascia immediatamente elettroni all'interno del silicio, che attraverso canali specializzati entrano in uno speciale condensatore, nel quale l'elettricità viene accumulata e, essendo trasformata da costante a variabile, viene fornita ai dispositivi nell'appartamento/edificio residenziale.

Vantaggi e svantaggi di questo tipo di energia

I vantaggi includono quanto segue:

Il nostro sole è una fonte di energia rispettosa dell’ambiente che non contribuisce all’inquinamento ambientale. I pannelli solari non vengono gettati dentro ambiente rifiuti pericolosi vari.

L'energia solare è inesauribile (ovviamente, finché il Sole è vivo, ma è ancora tra miliardi di anni nel futuro). Da ciò ne consegue che l'energia solare sarebbe sicuramente sufficiente per tutta la tua vita.

Una volta installati correttamente i pannelli solari, non sarà necessario mantenerli frequentemente in futuro. Tutto ciò che serve è effettuare un esame preventivo una o due volte l'anno.

Durata impressionante dei pannelli solari. Questo periodo inizia da 25 anni. Vale anche la pena notare che anche dopo questo tempo non perderanno le loro caratteristiche prestazionali.

L'installazione di pannelli solari può essere sovvenzionata dal governo. Ad esempio, ciò sta accadendo attivamente in Australia, Francia e Israele. In Francia viene restituito il 60% del costo dei pannelli solari.

Gli svantaggi includono quanto segue:

Finora i pannelli solari non possono resistere alla concorrenza, ad esempio, se è necessario generare energia un gran numero di elettricità. Ciò ha più successo nelle industrie petrolifere e nucleari.

La produzione di elettricità dipende direttamente da condizioni meteo. Naturalmente, quando fuori c’è il sole, i tuoi pannelli solari funzioneranno al 100% della potenza. Quando è una giornata nuvolosa, questa cifra diminuirà in modo significativo.

Per la produzione grande volume i pannelli solari richiedono una vasta area di energia.

Come puoi vedere, questa fonte di energia presenta ancora più vantaggi che svantaggi e gli svantaggi non sono così terribili come sembrerebbe.

Batteria solare fai-da-te con mezzi e materiali improvvisati a casa

Nonostante viviamo in un mondo moderno e in rapido sviluppo, l'acquisto e l'installazione di pannelli solari rimane un compito riservato alle persone benestanti. Il costo di un pannello che produrrà solo 100 Watt varia da 6 a 8 mila rubli. Ciò senza contare il fatto che dovrai acquistare condensatori, batterie, un regolatore di carica, un inverter di rete, un convertitore e altre cose separatamente. Ma se non hai molti soldi, ma vuoi passare a una fonte di energia rispettosa dell'ambiente, allora abbiamo buone notizie per te: puoi assemblare una batteria solare a casa. E se segui tutte le raccomandazioni, la sua efficienza non sarà peggiore di quella raccolta scala industriale opzione. In questa parte vedremo assemblaggio passo dopo passo. Presteremo attenzione anche ai materiali con cui è possibile assemblare i pannelli solari.

Dai diodi

Questo è uno dei materiali più economici. Se hai intenzione di realizzare una batteria solare per la tua casa con diodi, ricorda che questi componenti vengono utilizzati per assemblare solo piccoli pannelli solari che possono alimentare alcuni gadget minori. I diodi D223B sono i più adatti. Si tratta di diodi di tipo sovietico, buoni perché hanno la custodia in vetro, per le loro dimensioni hanno un'alta densità di installazione e hanno un prezzo ragionevole.

Dopo aver acquistato i diodi, puliscili dalla vernice: per fare questo, basta immergerli nell'acetone per un paio d'ore. Trascorso questo tempo, può essere facilmente rimosso da essi.

Quindi prepareremo la superficie per il futuro posizionamento dei diodi. Può essere una tavola di legno o qualsiasi altra superficie. È necessario praticare dei fori su tutta la sua area e tra i fori sarà necessario mantenere una distanza da 2 a 4 mm.

Quindi prendiamo i nostri diodi e li inseriamo con le codette di alluminio in questi fori. Successivamente, le code devono essere piegate l'una rispetto all'altra e saldate in modo che quando ricevono energia solare distribuiscano l'elettricità in un "sistema".

La nostra primitiva batteria solare fatta di diodi di vetro è pronta. In uscita, può fornire energia di un paio di volt, che è un buon indicatore per un assemblaggio fatto in casa.

Dai transistor

Questa opzione sarà più seria di quella a diodi, ma è pur sempre un esempio di duro assemblaggio manuale.

Per realizzare una batteria solare dai transistor, avrai prima bisogno dei transistor stessi. Fortunatamente, possono essere acquistati in quasi tutti i mercati o negozi di elettronica.

Dopo l'acquisto, dovrai tagliare la copertura del transistor. Nascosto sotto il coperchio c'è l'elemento più importante e necessario: un cristallo semiconduttore.

Quindi li inseriamo nel telaio e li saldiamo insieme, osservando gli standard "input-output".

In uscita, una tale batteria può fornire energia sufficiente per far funzionare, ad esempio, una calcolatrice o una piccola lampadina a diodi. Ancora una volta, una batteria solare di questo tipo viene assemblata esclusivamente per divertimento e non rappresenta un serio elemento di "alimentazione elettrica".

Dalle lattine di alluminio

Questa opzione è già più seria, a differenza delle prime due. È anche incredibilmente economico e metodo efficace ottenere energia. L'unica cosa è che in uscita ce ne sarà molto di più rispetto alle versioni di diodi e transistor, e non sarà elettrico, ma termico. Tutto ciò di cui hai bisogno è un gran numero di lattine di alluminio e un alloggiamento. Un corpo in legno funziona bene. La parte anteriore dell'alloggiamento deve essere ricoperta con plexiglass. Senza di essa, la batteria non funzionerà in modo efficace.

Prima di iniziare il montaggio, è necessario verniciare le lattine di alluminio vernice nera. Ciò consentirà loro di attirare bene la luce solare.

Quindi, utilizzando degli strumenti, vengono praticati tre fori sul fondo di ciascun barattolo. Nella parte superiore, a sua volta, viene realizzato un ritaglio a forma di stella. Le estremità libere sono piegate verso l'esterno, il che è necessario per garantire una migliore turbolenza dell'aria riscaldata.

Dopo queste manipolazioni, le lattine vengono piegate in linee longitudinali (tubi) nel corpo della nostra batteria.

Successivamente viene posato uno strato di isolamento tra i tubi e le pareti/parete posteriore ( lana minerale). Il collettore è poi rivestito in policarbonato cellulare trasparente.

Questo completa il processo di assemblaggio. L'ultimo passo è installare il ventilatore dell'aria come motore per il vettore energetico. Sebbene una batteria di questo tipo non generi elettricità, può riscaldare efficacemente uno spazio abitativo. Naturalmente, questo non sarà un radiatore a tutti gli effetti, ma un riscaldamento stanza piccola Una batteria del genere può farlo: ad esempio, è un'ottima opzione per una casa estiva. Circa a tutti gli effetti radiatori bimetallici riscaldamento di cui abbiamo parlato nell'articolo - in cui abbiamo esaminato in dettaglio la struttura di tali batterie di riscaldamento, le loro specifiche e produttori confrontati. Ti consiglio di leggerlo.

Batteria solare fai-da-te: come realizzare, assemblare e produrre?

Allontanarsi da opzioni fatte in casa Presteremo attenzione a cose più serie. Ora parleremo di come assemblare e realizzare correttamente una vera batteria solare con le tue mani. Sì, anche questo è possibile. E voglio assicurarti che non sarà peggio degli analoghi acquistati.

Per cominciare vale la pena dire che probabilmente non troverete sul mercato i veri pannelli di silicio utilizzati nelle celle solari a tutti gli effetti. Sì, e saranno costosi. Assembleremo la nostra batteria solare da pannelli monocristallini: un'opzione più economica, ma che mostra prestazioni eccellenti in termini di generazione di energia elettrica. Inoltre, i pannelli monocristallini sono facili da trovare e sono piuttosto economici. Sono misure differenti. L'opzione più popolare e popolare è 3x6 pollici, che produce un equivalente di 0,5 V. Ne avremo abbastanza di questi. A seconda delle tue finanze, puoi acquistarne almeno 100-200, ma oggi metteremo insieme un'opzione sufficiente per alimentare piccole batterie, lampadine e altri piccoli elementi elettronici.

Selezione delle fotocellule

Come abbiamo detto sopra, abbiamo scelto una base monocristallina. Puoi trovarlo ovunque. Il luogo più popolare dove viene venduto in grandi quantità sono le piattaforme di trading Amazon o Ebay.

La cosa principale da ricordare è che lì è molto facile imbattersi in venditori senza scrupoli, quindi acquista solo da persone che hanno una valutazione abbastanza alta. Se il venditore buona valutazione, allora sarai sicuro che i tuoi pannelli ti arriveranno ben imballati, non rotti, e nella quantità da te ordinata.

Selezione del sito (sistema di attitudine), design e materiali

Dopo aver ricevuto il pacco con le principali celle solari, è necessario scegliere con attenzione il luogo in cui installare il pannello solare. Dopotutto, ne avrai bisogno per funzionare al 100% della potenza, giusto? I professionisti in questa materia consigliano di installarlo in un luogo in cui la batteria solare sarà diretta appena sotto lo zenit celeste e guarderà verso ovest-est. Ciò ti consentirà di "catturare" la luce solare quasi tutto il giorno.

Realizzazione di un telaio per batteria solare

Per prima cosa devi realizzare una base per il pannello solare. Può essere di legno, plastica o alluminio. Legno e plastica funzionano meglio. Dovrebbe essere abbastanza grande da contenere tutte le celle solari in fila, ma non dovranno restare all'interno dell'intera struttura.

Dopo aver assemblato la base della batteria solare, dovrai praticare molti fori sulla sua superficie per la futura uscita dei conduttori in un unico sistema.

A proposito, non dimenticare che l'intera base deve essere ricoperta di plexiglass sulla parte superiore per proteggere i tuoi elementi dalle intemperie.

Elementi di saldatura e collegamento

Una volta che la base è pronta, puoi posizionare i tuoi elementi sulla sua superficie. Posiziona le fotocellule lungo tutta la struttura con i conduttori rivolti verso il basso (le infili nei nostri fori).

Quindi devono essere saldati insieme. Esistono molti schemi su Internet per la saldatura delle fotocellule. La cosa principale è collegarli in una sorta di sistema unificato in modo che tutti possano raccogliere l'energia ricevuta e indirizzarla al condensatore.

L'ultimo passo sarà saldare il filo di "uscita", che sarà collegato al condensatore e vi trasmetterà l'energia ricevuta.

Installazione

Questo è il passo finale. Una volta che sei sicuro che tutti gli elementi siano assemblati correttamente, aderiscano perfettamente, non traballino e siano ben ricoperti di plexiglass, puoi iniziare l'installazione. Per quanto riguarda l'installazione, è meglio montare la batteria solare su una base solida. Perfetto carcassa metallica, rinforzato con viti da costruzione. I pannelli solari rimarranno saldamente su di esso, non oscilleranno o soccomberanno alle condizioni atmosferiche.

È tutto! Con cosa finiamo? Se hai realizzato una batteria solare composta da 30-50 fotocellule, questo sarà sufficiente per caricare rapidamente il tuo telefono cellulare o accendere una piccola lampadina domestica, ad es. Ciò che ottieni è un prodotto completo fatto in casa Caricabatterie per caricare la batteria di un telefono, di una lampada da campagna da esterno o di una piccola torcia da giardino. Se hai realizzato un pannello solare, ad esempio, con 100-200 fotocellule, allora possiamo già parlare di “alimentare” alcuni elettrodomestici, ad esempio una caldaia per il riscaldamento dell'acqua. In ogni caso, un pannello del genere costerà più economico degli analoghi acquistati e ti farà risparmiare denaro.

Video: come realizzare una batteria solare con le tue mani?

Questa sezione presenta fotografie di alcune opzioni interessanti, ma allo stesso tempo semplici per i pannelli solari fatti in casa, che puoi facilmente assemblare con le tue mani.

Cosa è meglio: acquistare o produrre una batteria solare?

Riassumiamo in questa parte tutto ciò che abbiamo imparato in questo articolo. Innanzitutto, abbiamo capito come assemblare una batteria solare a casa. Come puoi vedere, una batteria solare fai-da-te può essere assemblata molto rapidamente se segui le istruzioni. Se seguirai passo dopo passo i vari manuali, potrai raccogliere ottime soluzioni per fornirti energia elettrica rispettosa dell'ambiente (o opzioni pensate per alimentare piccoli elementi).

Ma cosa è meglio: acquistare o produrre una batteria solare? Naturalmente è meglio comprarlo. Il fatto è che le opzioni prodotte su scala industriale sono progettate per funzionare come dovrebbero. A assemblaggio manuale I pannelli solari possono spesso commettere vari errori che li portano semplicemente a non funzionare correttamente. Naturalmente, le opzioni industriali costano molti soldi, ma ottieni qualità e durata.

Ma se sei sicuro delle tue capacità, con l'approccio giusto assemblerai un pannello solare che non sarà peggiore delle sue controparti industriali. In ogni caso, il futuro è qui e presto i pannelli solari potranno permettersi tutti gli strati. E lì, forse, ci sarà una transizione completa all'uso dell'energia solare. Buona fortuna!

Una batteria solare è composta da diverse fotocellule assemblate in un unico alloggiamento che forniscono elettricità al consumatore. Le fotocellule stesse stanno diventando ogni giorno più accessibili, in gran parte grazie al fatto che sono presenti buona qualità cominciò a essere prodotto in Cina.

Selezione delle fotocellule per una batteria solare

Policristallo o monocristallo. Non esiste una risposta chiara; i moduli policristallini sono più economici, ma hanno un’efficienza energetica inferiore. La maggior parte dei produttori industriali preferisce le celle solari policristalline. Nessuno di questi è prodotto in Russia, quindi effettuiamo acquisti su com o aliexpress.com.
Dimensione. Sono disponibili le dimensioni 6x6 (156 x 156 mm), 5x5 (127-127 mm), 6x2 (156 x 52 mm) pollici. Dovresti prendere gli ultimi. Il fatto è che tutte le fotocellule sono molto sottili e fragili, si rompono facilmente durante l'installazione, quindi è più vantaggioso rompere una piccola fotocellula. Anche di taglia più piccola un elemento, più facile sarà riempire l'area della batteria.
Contatti saldati. Ogni piastra andrà collegata in serie alle altre, quindi dovrete lavorare parecchio con il saldatore. I contatti saldati ai pannelli facilitano notevolmente questo lavoro. Sarà molto più semplice collegare tali contatti a un bus comune. Se non ci sono tali contatti, dovrai saldarli tu stesso.

Strumenti e materiali

Materiali:

Angolo in alluminio 25x25;
Bulloni 5x10 mm – 8 pz;
Dadi 5 mm – 8 pz;
Vetro 5-6mm;
Colla – sigillante Sylgard 184;
Sigillante adesivo Ceresit CS 15;
Fotocellule policristalline;
Marcatore di flusso (una miscela di colofonia e alcool);
Nastro argentato per collegamento a fotocellule;
Nastro per pneumatici;
Saldatura (deve essere sottile, perché... calore eccessivo danneggerà la fotocellula);
Poliuretano espanso (gommapiuma), spessore 3 cm;
Film spesso di polietilene 10 micron.

Attrezzo:

File;
Seghetto per metallo con lama 18;
Punta, punte da 5 e 6 mm;
Chiavi inglesi;
Saldatore;

Istruzioni fotografiche passo passo

Viene descritto nel modo più dettagliato possibile come assemblare una batteria solare con le proprie mani da fotocellule su un telaio in alluminio.

Lima gli angoli su un bordo su ciascun lato dell'angolo in alluminio a 45 gradi.

Tagliare gli angoli con un seghetto a 45 gradi. Per comodità, puoi utilizzare una scatola per mitra:

Su ciascun lato dell'angolo dovresti avere il seguente disegno:

Tagliare l'angolo in alluminio

Realizziamo graffette per collegare gli angoli:

Attacciamo gli angoli con gli angoli tagliati tra loro
Posizioniamo l'angolo perpendicolarmente e segniamo una linea di taglio su di esso Dovrebbero essere 4 angoli di collegamento

Ai lati di ciascuna staffa risultante troviamo il centro e praticiamo un foro con un diametro di 6 mm:

Trovare il centro di ciascun lato della staffa
Foro nella staffa

Facciamo dei segni attraverso il foro in ciascuna staffa all'angolo. Per evitare confusione in seguito, contrassegniamo ogni angolo e ogni parentesi con un numero:

Contrassegnare i fori “sul posto”
Inseriamo i numeri per non confonderli in seguito

Praticare dei fori nell'angolo con un trapano da 5 mm, dovrebbe assomigliare a questo:

Fori nell'angolo

Montiamo il telaio utilizzando bulloni e dadi:

Utilizzando il sigillante, incollare il vetro nel telaio assemblato:

Il silicone dovrebbe essere usato per trattare le articolazioni esterne ed interne.

Sgrassare la superficie del vetro dall'interno e disporre le fotocellule a faccia in giù in modo che le barre di contatto siano parallele:

Collegare tra loro le fotocellule con nastro adesivo, in modo che non si sfaldino durante le successive operazioni.

Collega gli elementi insieme secondo lo schema:

Schema di collegamento delle fotocellule in una batteria

Assemblaggio della struttura di tenuta:

Ritagliare da un foglio di poliuretano espanso un rettangolo, 1 cm più piccolo dell'interno del telaio su ciascun lato;
Sigilliamo il rettangolo risultante in un involucro di plastica utilizzando nastro adesivo o un saldatore.

La struttura si inserisce all'interno del telaio:

La gommapiuma è posizionata all'interno del telaio

Il telaio insieme alla gommapiuma viene capovolto e rimosso. Tutto ciò che rimane sono le fotocellule disposte e fissate insieme:

Rimuovere il telaio in alluminio
Fotocellule in gommapiuma

Il sigillante Sylgard 184 viene applicato su tutta la superficie delle fotocellule con un pennello e ricoperto da una cornice con vetro sulla parte superiore:

Sigillante su fotocellule
Coprire le fotocellule con una cornice di vetro

Posizioniamo il peso sul vetro per diverse ore, durante le quali le bolle d'aria dovrebbero essere rimosse:

Le bolle scompaiono in 2-3 ore

Dopo 12 ore, rimuovere il peso e strappare la schiuma. La batteria è pronta per la connessione!

Errori durante l'assemblaggio di una batteria solare con le proprie mani

Ci sono diversi errori tipici commessi durante l'assemblaggio dei pannelli da soli, di cui vorrei avvisarti.

Montaggio su telaio in legno o truciolato. Una batteria solare assemblata con le tue mani si ripaga solo se dura diversi anni, quindi una struttura in legno inaffidabile non è sicuramente adatta a lei, perché Si gonfierà e perderà la sua forma in un anno o due. Il design è ingombrante e pesante, difficile da trasportare e trasportare.
Conservazione imprudente di Sylgard 184. Se non si utilizza l'intero barattolo di questa colla, dopo l'uso è opportuno trasferirlo in un contenitore più piccolo in modo che il residuo non venga a contatto con l'aria al suo interno. Altrimenti, dopo sei mesi di stoccaggio, tutta la colla potrebbe indurirsi.
Utilizzo del plexiglass. La batteria è sempre al sole (questa è la sua essenza), quindi fa molto caldo. Il plexiglas è molto scarso nel rimuovere il calore dalle fotocellule. Ciò riduce la loro efficacia. Ogni grado superiore a 25 °C riduce l'efficienza dello 0,45%. Ma non è questo il principale svantaggio del plexiglass! A temperature superiori a 50 °C si deforma su tutti i piani, rompendo i contatti interni al circuito, depressurizzando la batteria e rendendola inutilizzabile.
Attenzione insufficiente ai collegamenti isolanti. Quando si assemblano i pannelli solari per la propria casa con le proprie mani, è meglio utilizzare connettori speciali (MC4) che collegano più pannelli in un'unica rete. Il fatto è che in futuro potrebbe essere necessario smontarli per riparazioni, girando nella direzione opposta, sostituendo elementi, ecc. Attorcigliare saldamente i contatti o utilizzare a questo scopo i terminali di collegamento appositamente progettati lavoro interno– non è l’opzione migliore.

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Ordine di assemblaggio

Specifiche di fabbricazione del telaio

In realtà, si tratta di un telaio semplice e tradizionale, il cui materiale viene selezionato in base alla posizione della batteria. In genere, sui siti Web tematici è indicato l'angolo in alluminio o il legno. L'opportunità di utilizzare quest'ultimo (con tutto il rispetto per gli autori degli articoli) solleva alcuni dubbi. Il motivo principale sono le caratteristiche di qualsiasi albero. Consiste nel contenuto di umidità, indipendentemente dal grado di essiccazione.

Non importa quanta percentuale sia, non è possibile evitare torsioni e persino crepe del legno. Data la fragilità dei pannelli, questa non è sicuramente un'opzione. Questo genere di cose, anche se attaccate ad una finestra all'interno di un edificio, non dureranno a lungo.

Installazione della batteria

Le dimensioni del telaio sono selezionate in base ai parametri lineari dei pannelli. Orientamento orizzontale o verticale: dipende dalle specifiche dell'installazione della batteria e non è di fondamentale importanza.

Al telaio è fissata una lastra di vetro o policarbonato (non cellulare, ma monolitica). Si esibisce funzione protettiva, proteggendo le fotocellule dalla distruzione meccanica.

Su di esso vengono applicate delle gocce, dall'interno del telaio. silicone sigillante(al centro dei pannelli), oppure steso con lo strato più sottile. Le raccomandazioni per l'uso della resina (epossidica) difficilmente meritano attenzione, poiché in questo caso non si parla della manutenibilità della batteria.

Il numero calcolato di pannelli viene posizionato nel telaio (il montaggio viene effettuato in anticipo). Si ottiene una tensione di circa 0,5 V (una piccola deviazione dal valore nominale non conta). Qui è importante non confondere dove si trova la parte anteriore dei prodotti e dove si trova la parte posteriore.

La parte posteriore è ricoperta da un morbido tappetino rimovibile. Per realizzarlo da solo, puoi prendere la gommapiuma (almeno 4 cm) e la pellicola P/E. I suoi bordi sono collegati con nastro adesivo o saldati (se si dispone di una macchina speciale).

Il lavoro non finisce qui. Rimarranno bolle d'aria tra il vetro (policarbonato) e i pannelli, il che riduce l'efficienza del pannello solare. Devono essere rimossi. Per fare ciò, sul tappetino viene posato materiale denso. Ad esempio, un frammento selezionato in base alle dimensioni del telaio, compensato spesso (multistrato).

Sopra c'è un carico il cui peso è sufficiente per premere leggermente i pannelli. La batteria viene lasciata in questa posizione per almeno mezza giornata. Qui dovresti concentrarti sulle sue dimensioni e sulla distribuzione uniforme del carico.

Trascorso questo tempo, la piegatura, il compensato e il materassino vengono smontati. Non è possibile collegare immediatamente la batteria al sito di installazione. Ci vorrà più tempo perché il sigillante si asciughi completamente.

Invece di un tappetino, puoi utilizzare un altro substrato morbido. Ad esempio, segatura, trucioli.

La fase finale è realizzare il muro di fondo e metterlo in posizione. Per fare questo, utilizzare truciolato, fibra di legno, compensato, ma sempre con lo stesso supporto per proteggere i pannelli dalla deformazione.

Caratteristiche dell'assemblaggio del circuito

Le piastre di saldatura sono un processo complesso che richiede un'attenzione scrupolosa e attenta. È meglio lavorare con un saldatore a bassa potenza (24-36 W). Se si utilizza 65, cosa comune nella vita di tutti i giorni, è necessario attivarlo tramite una resistenza limitante. L'opzione più semplice– collegamento in serie di una lampadina da 100 watt.

Ma non è tutto. È necessario impedire l'autoscaricamento della batteria (di notte, in condizioni meteorologiche avverse). Ciò è garantito dall'inclusione di diodi a semiconduttore nel circuito. Si consiglia di utilizzare come conduttore (per terminali) un cavo acustico, anch'esso fissato al pannello con sigillante.

L'opzione di una batteria solare a pellicola (ce n'è una) non è stata presa in considerazione. Nonostante alcuni vantaggi, presenta una serie di svantaggi significativi: bassa efficienza e necessità di installazione su vaste aree. Questa è una soluzione inaccettabile per una casa privata.

Come realizzare una batteria solare a casa, foto produzione passo dopo passo pannello solare.

Puoi realizzare tu stesso una batteria solare e ti costerà meno rispetto all'acquisto di una già pronta.

In genere, per caricare batterie da 12 V viene utilizzata una batteria solare; per garantire una ricarica completa, sarà necessario assemblare un pannello solare che genererà circa 17 - 18 V senza carico in condizioni di tempo soleggiato.

Le celle solari sono vendute in set; molto spesso si possono trovare set da 36 e 72 (+ 2 di riserva) celle che misurano 152 x 76 mm. È necessario misurare una presa con un multimetro e determinarne le caratteristiche esatte, quanto produce al sole, quindi calcolare quante prese posizionare e collegare in serie di seguito.

Ad esempio, una presa produce 4,5 V; per ottenere 18 V occorrono 4 prese di fila. Dal numero di file è possibile ottenere la potenza richiesta che il pannello produrrà. Un pannello da 36 elementi produrrà circa 50 W e 3,5 A.

Il set con celle solari comprende anche una matita con flusso, un filo a nastro (sbarra conduttrice) e un filo di collegamento.

A seconda di quante celle solari verranno posizionate, è necessario calcolare la dimensione del pannello futuro.

Per realizzare il vano batteria si può utilizzare un angolare 25 x 25 in alluminio o simili e listelli in legno.

La copertura superiore trasparente può essere in vetro o plexiglass ad alta trasparenza. La parete posteriore può essere realizzata in compensato.

Abbiamo anche bisogno di:

Diodo Schottky.
Terminali.
Fili di rame.
Il nastro è trasparente.
Silicone sigillante.
Lacca acrilica.
Viti autofilettanti.

Realizzare un pannello solare in casa.

Disponiamo le celle solari sul vetro con le tracce del collettore di corrente rivolte verso l'alto e le fissiamo temporaneamente al vetro con del nastro adesivo. Tagliamo il filo del nastro ad una dimensione leggermente più grande della larghezza delle piastre.

Rivestiamo i punti di saldatura con flusso e saldiamo i fili alle piastre. Sul lato anteriore dei pannelli sono presenti i binari porta corrente più, sul lato posteriore meno.

Colleghiamo le piastre in serie in fila, le file stesse sono già parallele e colleghiamo i pannelli esterni a un bus comune.

Saldiamo i cavi e all'uscita al terminale positivo saldiamo in serie un diodo Schottky per evitare che la batteria si scarichi durante la notte, quando il pannello solare stesso diventa un consumatore di energia.

Prepariamo il telaio in alluminio e incolliamo una guarnizione in gomma all'interno del telaio. Inseriamo il vetro con pannelli nel telaio.

Per evitare che il vetro scoppi al sole quando si espande, è necessario prevedere preventivamente uno spazio di circa 5 mm tra il vetro e il telaio attorno al perimetro. Per evitare che l'acqua penetri sotto il vetro durante la pioggia, trattiamo le giunture tra vetro e telaio con sigillante. Incolliamo anche i bordi dei pannelli al vetro con sigillante e apriamo l'intero lato posteriore con vernice acrilica.