Uradi sam solarne ploče: pristupačan izvor energije

Danas mnogi vlasnici ladanjskih kuća traže alternativne izvore električne energije. Instalacija solarnih panela postupno dobiva na popularnosti. Međutim, ne mogu si svi priuštiti kupnju skupe opreme. Stoga mnogi postavljaju pitanje: kako napraviti solarne ploče vlastitim rukama? Točan odgovor bit će otkriven u ovom članku.

Što je solarna ćelija?

Solarna ćelija je poluvodički uređaj koji pretvara sunčevo zračenje u električnu energiju. Glavni zadatak takvog sustava je pouzdano, ekonomično i neprekidno napajanje kuće. Preporučljivo je takve uređaje instalirati u područjima gdje dolazi do prekida u opskrbi glavnim izvorom električne energije.

Glavne prednosti solarne ploče su:

• jednostavna instalacija uređaja, koja ne zahtijeva polaganje kabela na nosače;
• sustav ne zahtijeva puno vremena za njegovo održavanje;
• proizvodnja električne energije nema štetan utjecaj na okoliš;
• struktura nema pokretnih dijelova;
• tihi način rada;
• opskrba električnom energijom ne ovisi o distribucijskoj mreži;
• dugo razdoblje rada sustava uz minimalne troškove.

Mane solarne ćelije:

• postupak proizvodnje sustava je vrlo naporan;
• solarna ploča zauzima puno prostora;
• uređaj je vrlo osjetljiv na prljavštinu;
• baterija ne radi noću;
• učinkovitost uređaja izravno ovisi o vremenskim uvjetima, naime o sunčanim i oblačnim danima.

Princip solarne baterije

Sustav radi pomoću fotoelektričnih pretvarača koji su povezani u određenom slijedu. Svaki foto pretvarač sastoji se od dvije silicijske pločice koje se razlikuju po vrsti vodljivosti. Jedan je prekriven fosforom, uslijed čega se ovdje stvara višak negativno nabijenih elektrona. Druga je ploča presvučena borom, što dovodi do stvaranja čestica kojih nema u sloju negativnih naboja, takozvanim "rupama".

Princip rada neiscrpnog izvora alternativne energije je sljedeći: sunčeva svjetlost pogađa negativno nabijenu ploču, što dovodi do aktivnog stvaranja dodatnih "rupa" i elektrona. Na ploči prekrivenoj fosforom prisutno je električno polje, zbog čega se pojavljuje potencijalna razlika. Pozitivno nabijene čestice hrle u gornji sloj, a negativno nabijene u donji. Stvara se stalna napetost. Ispada da jedan pretvarač radi poput baterije. U krugu se stvara istosmjerna struja kada je na njega priključeno opterećenje. Svaka je baterija prekrivena tankim bakrenim žilama koje provode struju i usmjeravaju je prema svojoj namjeni.

Snaga struje ovisi o određenim parametrima:

• veličina foto pretvarača;
• razina insolacije;
• tip fotoćelije;
• ukupni otpor uređaja koji su spojeni na solarnu ploču.

Raznolikosti solarnih panela

Svi solarni paneli mogu biti silicij ili film. Ploče na bazi silicija podijeljene su u vrste:

• polikristalni;
• monokristalni;
• amorfni.

Polikristalna solarna ćelija tamno je plavi kvadratni uređaj. Njegova je površina prošarana heterogenim kristalima silicija. Unatoč niskoj učinkovitosti od 18%, ovaj uređaj ima sposobnost stvaranja struje tijekom oblačnog vremena, što ih čini neophodnima u područjima gdje prevladava difuzno sunčevo svjetlo.

Monokristalni pretvarači sunčeve energije crni su paneli sa zakošenim uglovima za koje se koristi čisti silicij. Sve su stanice uređaja usmjerene u jednom smjeru, što omogućuje postizanje maksimalne učinkovitosti od 25%. Nedostatak takvih baterija je što im prednja strana mora uvijek biti okrenuta prema suncu. Ako nije imao vremena da se digne, sakrije se iza oblaka i potone ispod horizonta, solarni će paneli proizvesti struju slabe snage. To je najskuplja, ali i najproduktivnija vrsta uređaja.

Svaka amorfna baterija sastoji se od mnogih najtanjih slojeva silicija koji se dobivaju raspršivanjem najmanjih čestica materijala na staklo, plastiku ili foliju. Takvi slojevi brzo izgaraju, što nakon šest mjeseci dovodi do pada učinkovitosti uređaja za 15-20%. Učinkovitost takvih pretvarača iznosi samo 6%. Oni su najjeftiniji i mogu raditi i po oblačnom vremenu. Međutim, njihov maksimalni vijek trajanja je 2 godine.

Filmske baterije se ne temelje na čvrstoj metalnoj ili staklenoj podlozi, već na polimernom filmu. Stoga se proizvode u valjcima, što omogućuje raspodjelu baterija na velikim površinama. Zbog svog dizajna mogu se rezati na komade različitih oblika i veličina, a solarni paneli mogu se postaviti na krov kuće s glatkim zavojima. Kompaktni su i lagani. Valjana ploča koštat će znatno manje od silikonske, za čiju se izradu koristi skupi materijal. Međutim, ovi su modeli manje moćni. Danas ih je prilično teško nabaviti, jer se proizvodnja tek razvija.

Svi solarni paneli, bez obzira na vrstu uređaja, opremljeni su kontrolerima koji nadziru stanje napunjenosti panela. Primljenu energiju preraspodjeljuju, usmjeravajući je izravno na izvor potrošnje ili pohranjujući u bateriju.

Solarne ploče za privatnu kuću

Ova alternativa tradicionalnoj opskrbi električnom energijom vrlo je praktična. Štoviše, cijena uređaja značajno se razlikuje od cijene električne energije.Nakon što je vlastitim rukama napravio solarnu bateriju za kuću, vlasnik će moći optimizirati potrošnju energije i time smanjiti vlastite novčane troškove. Mnogi ljudi žele unaprijed shvatiti koliko će koštati instalacija solarnih panela za privatnu kuću. Za to je potrebno izvršiti preliminarne izračune koji određuju potrebnu snagu opreme i uvjete za njezin rad.

Treba započeti s izračunavanjem količine potrošene energije koja je potrebna za osiguravanje stana. Prilikom stvaranja punopravne stanice, vrijedi se usredotočiti na baterije od 150-250 W; za ladanjsku kuću bit će dovoljni paneli od 50 W.

Sada biste trebali izračunati ukupnu snagu svih električnih uređaja, uzimajući u obzir radno vrijeme po danu. Rezultirajuća vrijednost minimalni je zahtjev za električnom energijom za određeno kućanstvo.

Ta je vrijednost osnova za naknadno određivanje broja solarnih panela i broja pomoćne opreme, koja uključuje baterije, pretvarače i kontrolere.

Koristan savjet! Vrijedno je dodati još 20% ukupnoj potrebi za električnom energijom koja se troši u samim baterijama.

Važan aspekt je insolacija, odnosno količina sunčeve energije koja padne na jednu jedinicu površine panela. Ova vrijednost je individualna za svaku određenu regiju. Možete ga dobiti u posebnoj literaturi ili na specijaliziranim meteorološkim nalazištima.

Norma energije podijeljena je s vrijednošću osunčavanja. Rezultirajuća brojka mora se podijeliti s ukupnom snagom solarne instalacije. Dobivena vrijednost je broj potrebnih baterija. Ovdje je važno dobiti maksimalan broj ploča. Doista, u različitim će mjesecima količina sunčeve svjetlosti biti drugačija.

Koristan savjet! Budući da se osunčanost neprestano mijenja, izračune treba provoditi mjesečno.

Na primjer, ako trebate znati koliko je solarnih panela potrebno za kuću od 100 četvornih metara, u kojoj će stanica napajati žarulje, prijenosno računalo, TV, satelitsku antenu, mikrovalna pećnica i električni štednjak, treba izvršiti sve gornje izračune. Kao rezultat, snaga solarne stanice bit će približno 1000 W, što podrazumijeva upotrebu 4 solarne ploče s kapacitetom od 250 W.

Ploča bi trebala biti postavljena na južni dio krova, koji bi trebao biti u savršenom stanju i sposoban podnijeti značajna opterećenja. U blizini ne bi trebalo biti drveća ili drugih predmeta koji stvaraju sjene.

Takav se sustav može koristiti ne samo za napajanje. Grijanje solarnim pločama privatne kuće stječe veliku popularnost. To vam omogućuje da pobjegnete od skupe usluge povezane s centraliziranom opskrbom plinom, riješite se ovisnosti o komunalnim uslugama i dobijete cjelogodišnju toplinu tijekom dugog vijeka trajanja solarne elektrane.

Instalacija takvog sustava preporučljiva je samo za one regije u kojima sunce sja barem 20 dana u mjesecu. Ako sunce nije dovoljno da sustav u potpunosti zagrije kuću, može se koristiti kao dodatni besplatni izvor. Ispravno odabrani sustav grijanja na solarnim panelima isplatit će se za 3-4 godine.

Solarne ploče za kuću: recenzije potrošača

Zahvaljujući brojnim pozitivnim kritikama o alternativnom izvoru električne energije, moguće je razbiti mitove koji smetaju potencijalnim onima koji žele instalirati solarni paneli.

Mnogi ljudi misle da se tako skupa oprema neće isplatiti tijekom cijelog vijeka trajanja instalacije. Međutim, kako pokazuje praksa, pravilnom instalacijom solarnih panela u skladu sa svim pravilima, privatnu kuću možete opskrbiti električnom energijom najmanje 25 godina. A troškovi opreme isplatit će se za 3-4 godine.

Sljedeći mit podrazumijeva neučinkovit rad solarnih panela po oblačnom vremenu ili zimi. Međutim, mišljenja potrošača slažu se da su solarni kolektori sposobni pokazati maksimalnu aktivnost tijekom sunčevog zenita po vremenu bez oblaka. Ali kad se sunce sakrije iza oblaka, paneli će raditi, ali ne u potpunosti. Instalacija potpuno prestaje raditi noću kada uopće nema sunčeve svjetlosti.

Protivnici solarnih panela tvrde da su solarni kolektori prilično krhki i ne mogu podnijeti različita opterećenja koja je stvorila priroda. Međutim, recenzije potrošača dokazuju suprotno: solarni panel može podnijeti čak i veliku tuču.

Povezani članak:

Solarne ploče za kuću: trošak kompleta i izvedivost instalacije

Tehnički uvjeti za ugradnju solarnih panela. Značajke odabira i ugradnje. Pregled proizvođača.

Sljedeći se mit odnosi na snijeg koji može blokirati pristup svjetlosti sustavu. Međutim, ovdje opasnost predstavlja mraz, za koji će se snijeg prilijepiti i stvoriti prepreke. Da biste to izbjegli, baterije možete postaviti okomito na kuću, a zatim možete izbjeći puno klizanja svjetlosti.

I posljednji se mit odnosi na kinesku proizvodnju solarnih panela. Unatoč vrlo solidnoj paleti proizvoda, tvornice u Kini često proizvode visokokvalitetnu robu. To se posebno odnosi na proizvodnju solarnih kolektora i toplinskih cijevi, čija je proizvodnja koncentrirana u Kini na 90%. Ovi proizvodi imaju visoke tehničke karakteristike i certificirani su ne samo u svojoj zemlji, već i u Njemačkoj.

Brojne pozitivne kritike na internetu dokazuju da je alternativni izvor električne energije dobar ne samo za privatnu kuću. Mnogi ljudi uspješno koriste solarne ploče za stan, koje su instalirane na balkonu. Mogu se pričvrstiti izravno na staklo ili u okvir ostakljenja, koji će djelovati kao zatamnjivanje.

Kompleti solarnih panela 3 kW za ljetnu rezidenciju od 60 000 rubalja

U zemlji, u pravilu, postoje električni uređaji male snage, gdje je potreban ograničen broj baterija i mala učestalost njihove upotrebe. Ako na dachi nema centraliziranog napajanja, poželjno je instalirati set solarnih panela koji će besplatno proizvoditi električnu energiju. Međutim, da biste dobili takvo besplatno zadovoljstvo, u početku ćete morati potrošiti na kupnju potrebnih materijala, čiji će se trošak isplatiti tek nakon nekoliko godina.

Za proizvodnju 1 kW električne energije potreban je komplet snage veće od 200 W. Prema brojnim recenzijama, solarne elektrane za kuću u ladanjskoj kući kapaciteta 800 W mogu pružiti potpuno autonomno napajanje objekta. Trošak takvog sustava koštat će od 80 000 rubalja.

Standardni set solarne elektrane za ljetnikovac sastoji se od ploča od 200 W, regulatora napunjenosti od 40 A, pretvarača od 3 kW, dvije baterije od 200 A i ostalih pomoćnih dijelova.Cijena takvog kompleta kreće se od 60 000 rubalja, a približno razdoblje povrata je 3-5 godina. Međutim, ovo je najisplativiji način za proizvodnju električne energije za objekte bez centraliziranog napajanja. Jeftiniji je od korištenja dizelskog generatora.

Prema recenzijama vlasnika, bolje je opremiti solarne ploče za kuću u ljetnoj vikendici s dva ili četiri modula s kapacitetom od 200 V svaki. Ovisi o broju potrošača energije, trajanju i učestalosti njihove upotrebe. Ako kapacitet nije dovoljan, može se povećati dodavanjem solarnih panela.

Mnogi ljudi kupuju takav komplet za privatni sektor, gdje postoji centralizirano napajanje, kao dodatni izvor energije. Brojne recenzije solarnih panela za dom ukazuju da u ovom slučaju možete znatno uštedjeti na plaćanju računa za struju.

Kako izraditi solarne ploče vlastitim rukama

Kada nije moguće kupiti gotovu solarnu stanicu, možete je sami stvoriti. Ovdje postoje dvije mogućnosti: kupite gotove module i pretvornikom ih spojite na bateriju ili sami zalemite ploču. Prva metoda montaže je brza, ali skuplja. Druga opcija zahtijeva određenu vještinu montažera koji mora biti izuzetno oprezan s krhkim fotoćelijama.

Da biste vlastitim rukama stvorili solarnu ploču za svoj dom, trebate pripremiti određene materijale.

Prva glavna komponenta za stvaranje solarnih panela je skup kvalitetnih solarnih ćelija. Danas je moguće kupiti elemente izrađene od polikristalnog ili monokristalnog silicija. Popularnije su najnovije solarne ćelije, koje su idealne za kućno napajanje.

Koristan savjet! Sve elemente potrebne za montažu treba kupiti od jednog proizvođača. Budući da se materijali različitih marki značajno razlikuju, što će zakomplicirati montažu cijele strukture.

Za spajanje fotoćelija potreban je set posebnih vodiča. Za proizvodnju kućišta buduće baterije prikladni su aluminijski kutovi otporni na vremenske uvjete. Veličina kućišta ovisi o broju fotoćelija. Bolje je koristiti prozirni polikarbonat ili pleksiglas kao vanjski premaz za fotoćelije, koji sprečavaju prodor infracrvenih zraka. Kao dodatni materijal trebat će vam hardver za pričvršćivanje, bakrene električne žice, Schottky diode, silikonski vakuumski stalci i set vijaka za pričvršćivače.

Uz FEP za svoj dom morate kupiti pretvarač od 12 V i 200 V koji pretvara istosmjernu struju u izmjeničnu. Par gelskih ili AGM baterija potreban je za pohranu i polako trošenje električne energije. Jednako važan element je i kontroler koji je potreban da odvoji bateriju od baterije tijekom njenog punog punjenja i uključi je da bi dobio novi dio električne energije.

Solarnu ploču također možete vlastitim rukama sastaviti od dostupnih alata. Za to su prikladne diode, folija ili tranzistori. Rad solarne baterije od dioda nastaje kao rezultat napona od oko 2,5 V pod izravnom sunčevom svjetlošću. Međutim, kada sunce nije dovoljno, ovaj indikator počinje brzo padati, a same diode počinju trošiti energiju. Korištenje takve baterije je neučinkovito.

Uređaj od folije prikladniji je za proizvodnju toplinske energije. Također, folija je idealan materijal za PVC podlogu. Najučinkovitija je solarna ćelija, sastavljena od tranzistora. Što je njihov broj veći, to je snaga uređaja veća.Gornji dio svakog tranzistora mora se odrezati, izliti prah. Pribadača uređaja su kontakti. Ova je baterija dizajnirana za napajanje telefona. Za ozbiljnije događaje njegov kapacitet nije dovoljan.

Uradi sam solarne ploče za kuću: detaljne upute za izradu

Nakon što su pripremljeni svi potrebni elementi, možete započeti montažu konstrukcije koja se sastoji od sljedećih koraka:

1. Izrada okvira od aluminijskih kutova s ​​niskim stranama i hardverom, čija veličina ovisi o broju pretvarača i njihovoj površini. Ovdje treba uzeti u obzir udaljenost između FEP-a najmanje 5 mm.
2. Nanesite brtvilo na unutarnje rubove letvica.
3. Na okvir položite list prozirnog materijala, čvrsto se pridržavajući linije ljepila.
4. Nakon što se brtvilo potpuno osuši, pričvrstite okvir i prozirnu površinu hardverom.
5. Postavite sve fotoćelije baterije s negativnom stranom prema gore na ravnu površinu.
6. Preko alat za lemljenje vodiči iste duljine spojeni su na svaku solarnu ćeliju. To je najprikladnije kada se modul postavi na staklo.
7. Svi su elementi međusobno u nizu povezani u obliku "zmije".
8. Najudaljeniji kontakti moraju biti zalemljeni na sabirnicu (srebrni široki vodič).
9. Da bi se spriječilo smanjenje kvalitete osvjetljenja u mraku, potrebno je stvoriti "središnje točke" pomoću ranžirnih dioda, koje su instalirane na pozitivnom priključku. Schottky diode su prikladne za to.
10. Postavite fotoćelije s vodičima na prozirnu površinu.
11. Podmažite sve FEP-ove, izvodeći i spajajući žice silikonskim ljepilom.
12. Zatvorite strukturu stražnjom pločom.
13. Spojite solarnu ploču na bateriju, solarni regulator punjenja i pretvarač.

Koristan savjet! Da bi se spriječio kratki spoj između opterećenja i pojedinih ćelija akumulatora, moraju se ugraditi osigurači.

Gotovo svaki vlasnik kuće želi dobiti besplatnu električnu energiju. Instalacija solarnih panela najisplativija je opcija. Pomoću ovog uređaja možete stvoriti glavni (bez centraliziranog napajanja) i dodatni izvor električne energije. Sustav je ekološki prihvatljiv i pouzdan za upotrebu. Glavni nedostatak je skupa oprema. Međutim, trošak će mu se isplatiti za 3-5 godina.