Come realizzare una batteria solare da soli: istruzioni passo passo

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

Nonostante il fatto che viviamo in un mondo moderno e in rapido sviluppo, l'acquisto e l'installazione di pannelli solari rimane la sorte delle persone benestanti. Il costo di un pannello, che produrrà solo 100 watt, varia da 6 a 8 mila rubli.Questo senza contare il fatto che sarà necessario acquistare separatamente condensatori, batterie, un regolatore di carica, un inverter di rete, un convertitore e altre cose. Ma se non hai molti fondi, ma vuoi passare a una fonte di energia rispettosa dell'ambiente, allora abbiamo qualcosa per te. buone notizie: pannello solare possono essere ritirati a casa. E se segui tutti i consigli, la sua efficienza non sarà peggiore di quella della versione assemblata in commercio. In questa parte, esamineremo l'assemblaggio passo dopo passo

Presteremo attenzione anche ai materiali da cui possono essere assemblati i pannelli solari.

Dai diodi

Questo è uno dei materiali più economici. Se hai intenzione di realizzare una batteria solare per la tua casa dai diodi, ricorda che con l'aiuto di questi componenti vengono assemblati solo piccoli pannelli solari in grado di alimentare qualsiasi gadget minore. I diodi D223B sono i più adatti. Si tratta di diodi in stile sovietico, che vanno bene perché hanno una custodia in vetro, per le loro dimensioni hanno un'elevata densità di montaggio e hanno un buon prezzo.

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

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

La nostra primitiva cella solare a diodi di vetro è pronta. In uscita, può fornire energia di un paio di volt, che è un buon indicatore per un assemblaggio artigianale.

Dai transistor

Questa opzione sarà già più seria di quella a diodo, ma è comunque un esempio di un 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 nei negozi di elettronica.

Dopo l'acquisto, dovrai tagliare il coperchio del transistor. Sotto il coperchio si nasconde l'elemento più importante e necessario per noi: un cristallo semiconduttore.

Successivamente, prepariamo il telaio della nostra batteria solare. Puoi usare sia il legno che la plastica. La plastica sarebbe sicuramente migliore. Facciamo dei fori per le uscite dei transistor.

Quindi li inseriamo nel telaio e li saldiamo tra loro, osservando le norme di "input-output".

All'uscita, una tale batteria può fornire energia sufficiente per svolgere lavori, ad esempio una calcolatrice o una piccola lampadina a diodi. Ancora una volta, un tale pannello solare è assemblato esclusivamente per divertimento e non rappresenta un serio elemento di "alimentazione".

Dalle lattine di alluminio

Questa opzione è già più seria delle prime due. Questo è anche un modo incredibilmente economico ed efficiente per ottenere energia. L'unica cosa è che in uscita sarà molto più che nelle varianti di diodi e transistor, e non sarà elettrico, ma termico. Tutto ciò che serve è un gran numero di lattine di alluminio e una custodia. Il corpo in legno funziona bene. Nel caso, la parte frontale deve essere rivestita di plexiglass. Senza di essa, la batteria non funzionerà in modo efficace.

Quindi, usando gli strumenti, vengono praticati tre fori sul fondo di ciascun barattolo. Nella parte superiore, a sua volta, viene eseguito un taglio a forma di stella.Le estremità libere sono piegate verso l'esterno, il che è necessario affinché si verifichi una migliore turbolenza dell'aria riscaldata.

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

Quindi viene posato uno strato di isolante (lana minerale) tra i tubi e le pareti/parete di fondo. Quindi il collettore viene chiuso con policarbonato cellulare trasparente.

Quali celle fotovoltaiche sono più adatte per un pannello solare e dove posso trovarle

I pannelli solari fatti in casa saranno sempre un passo indietro rispetto alle loro controparti di fabbrica e per diversi motivi. In primo luogo, noti produttori selezionano accuratamente le fotocellule, eliminando le celle con parametri instabili o ridotti. In secondo luogo, nella produzione di batterie solari, viene utilizzato un vetro speciale con una maggiore trasmissione della luce e una ridotta riflettività: è quasi impossibile trovarlo in vendita. E in terzo luogo, prima di procedere alla produzione in serie, tutti i parametri dei progetti industriali vengono testati utilizzando modelli matematici. Di conseguenza, si minimizza l'effetto del riscaldamento delle celle sull'efficienza della batteria, si migliora il sistema di rimozione del calore, si trova la sezione ottimale delle sbarre di collegamento, si studiano modi per ridurre il tasso di degradazione delle fotocellule, ecc. impossibile risolvere tali problemi senza un laboratorio attrezzato e qualifiche adeguate.

Fatti in casa a basso costo i pannelli solari consentono di realizzare un impianto, permettendoti di abbandonare completamente i servizi delle compagnie energetiche

Tuttavia, i pannelli solari fai-da-te mostrano buoni risultati di prestazione e non sono molto indietro rispetto alle controparti industriali.Per quanto riguarda il prezzo, qui abbiamo un guadagno di oltre il doppio, ovvero, allo stesso costo, i prodotti fatti in casa daranno il doppio dell'elettricità.

Considerando tutto quanto sopra, emerge un quadro di quali celle solari sono adatte alle nostre condizioni. Quelli a film scompaiono per mancanza di vendita e quelli amorfi a causa della breve durata e della bassa efficienza. Rimangono cellule di silicio cristallino. Devo dire che nel primo dispositivo fatto in casa è meglio usare "policristalli" più economici. E solo dopo aver eseguito la tecnologia e aver "riempito la mano", dovresti passare alle celle a cristallo singolo.

Le celle fotovoltaiche scadenti a buon mercato sono adatte per l'esecuzione in tecnologie - oltre a dispositivi di alta qualità, possono essere acquistate sui piani di scambio estero

Per quanto riguarda la domanda su dove acquistare celle solari economiche, possono essere trovate su piattaforme di commercio estero come Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon, ecc. Lì vengono vendute sia sotto forma di singole fotocellule di varie dimensioni e prestazioni, sia kit pronti per il montaggio di pannelli solari di qualsiasi potenza.

E' possibile sostituire le lastre fotovoltaiche con qualcos'altro

È raro che un padrone di casa non abbia una scatola preziosa con vecchi componenti radio. Ma i diodi e i transistor dei vecchi ricevitori e televisori sono ancora gli stessi semiconduttori con giunzioni pn, che, quando illuminati dalla luce solare, generano corrente. Sfruttando queste proprietà e collegando più dispositivi a semiconduttore, puoi realizzare una vera batteria solare.

Per la produzione di una batteria solare a bassa potenza, è possibile utilizzare la vecchia base di elementi dei dispositivi a semiconduttore

Il lettore attento chiederà immediatamente qual è il problema.Perché pagare per celle mono o policristalline fabbricate in fabbrica, se puoi usare ciò che si trova letteralmente sotto i tuoi piedi. Come sempre, il diavolo è nei dettagli. Il fatto è che i transistor al germanio più potenti consentono di ottenere una tensione non superiore a 0,2 V sotto il sole splendente con un'intensità di corrente misurata in microampere. Per ottenere i parametri prodotti da una fotocellula piatta al silicio, avrai bisogno di diverse decine o addirittura centinaia di semiconduttori. Una batteria composta da vecchi componenti della radio va bene solo per caricare una lanterna da campeggio a LED o una piccola batteria di telefoni cellulari. Per la realizzazione di progetti più grandi, le celle solari acquistate sono indispensabili.

Lavoro indipendente

come fare una batteria solare

Voglio dire subito: non sperare davvero di poter costruire da solo un dispositivo che copra completamente tutte le spese della casa e fornisca all'edificio elettricità di 220 volt. Le dimensioni di una tale installazione sarebbero enormi, perché una piastra genera una corrente elettrica con una tensione di soli 0,5 V. L'ideale per i prodotti fatti in casa è una tensione nominale di 18 volt. Ci concentreremo su questo indicatore durante il calcolo del numero richiesto di fotocellule per la batteria.

Per un migliore fissaggio, mettiamo i lati sulla colla e li avvitiamo con viti autofilettanti. Per facilitare la saldatura dei blocchi, dividiamo la scatola in due parti utilizzando una barra fissata al centro della scatola.

Cosa considerare nella scelta delle fotocellule?

Per la produzione di tali celle solari, esistono due tipi di celle solari: dal silicio policristallino e dal monocristallino.Tuttavia, quando li monti a casa con le tue mani, devi sapere che l'efficienza del primo design è superiore al secondo: 17,5% contro 15%.

Questo ti permetterà di capire quanto hai bisogno per acquistare le celle solari e quanto spazio hai bisogno per installare le batterie. Anche l'angolo del pannello è importante, che dovrebbe trovarsi sul lato più soleggiato della casa.

È importante che l'angolo di inclinazione possa essere modificato in modo che i pannelli improvvisati vengano utilizzati in modo più efficiente.

Le fotocellule sono collegate mediante conduttori saldati ad esse sia in serie che in parallelo, il che aumenta la tensione e l'intensità della corrente e consente inoltre di ottenere energia anche se uno dei loro elementi è danneggiato.

Nei pannelli solari, oltre ai conduttori, ci sono semiconduttori che li proteggono dal surriscaldamento: i diodi. Infatti, al buio, il design assorbe attivamente l'energia accumulata a causa della batteria, che è una normale batteria al piombo.

L'energia solare a beneficio delle persone

I vettori energetici di idrocarburi osano esaurirsi e il loro utilizzo non avviene sempre nei processi tecnologici puliti. Pertanto, osserviamo un costante inquinamento dell'ambiente in cui le persone vivono.

L'uso di fonti alternative di energia elettrica salverà l'ambiente per le generazioni future. L'uso dell'energia solare ha una serie di vantaggi:

• potenziale inesauribile. Il luminare è in grado di soddisfare i bisogni di una persona in qualsiasi quantità di energia pulita di cui ha bisogno;
• energia del silenzio. La trasformazione della luce solare in energia elettrica avviene nel più completo silenzio.Questo è un fattore importante che distingue questo processo da altri metodi per ottenere energia elettrica;
• luce libera. I raggi del sole penetrano ovunque e riscaldano gratuitamente ogni abitante. Una volta investito denaro nell'acquisto di pannelli solari, il proprietario può essere garantito per far funzionare il modulo per vent'anni.

Perché le persone iniziano a pensare alle energie alternative?

Perché vogliono avere una fonte di alimentazione di riserva.

Prima di iniziare a costruire una batteria solare con le tue mani a casa, devi definire chiaramente per cosa viene svolto il lavoro. Se è fatto per risparmiare denaro, allora devi capire che il rimborso di una costruzione fai-da-te con mezzi improvvisati dipende dal costo dei materiali utilizzati. D'altra parte, il risparmio sui materiali di consumo porta a una riduzione della vita utile. Quindi, devi cercare la "media d'oro".

Nell'opzione più economica, avrai bisogno di:

• angolo in alluminio;
• bicchiere;
• fotocellule e conduttori;
• diodi e materiale del telaio;
• sigillante;
• multimetro;
• saldatore;
• lattina;
• flusso;
• pneumatici per saldatura;
• sigillante
• viti;
• vernice e treccia per l'isolamento dei cavi.

Dispositivo

Al centro dispositivi a batteria solare risiede il fenomeno dell'effetto fotoelettrico, scoperto nel Novecento da A. Einstein. Si è scoperto che in alcune sostanze, sotto l'azione della luce solare o di altre sostanze, le particelle cariche si staccano. Questa scoperta portò nel 1953 alla creazione del primo modulo solare.

Il materiale per la fabbricazione di elementi sono i semiconduttori: piastre combinate di due materiali con conducibilità diversa.Molto spesso per la loro fabbricazione viene utilizzato silicio policristallino o monocristallino con vari additivi.

Sotto l'influenza della luce solare, in uno strato appare un eccesso di elettroni e nell'altro la loro carenza. Gli elettroni "extra" entrano nell'area con la loro mancanza, questo processo è chiamato transizione p-n.

La cella solare è costituita da due strati semiconduttori con conducibilità diversa

Tra i materiali che formano un eccesso e una carenza di elettroni, viene posto uno strato barriera che impedisce la transizione. Ciò è necessario affinché la corrente si verifichi solo quando c'è una fonte di consumo di energia.

I fotoni di luce che colpiscono la superficie eliminano gli elettroni e forniscono loro l'energia necessaria per superare lo strato barriera. Gli elettroni negativi passano dal conduttore p al conduttore n e gli elettroni positivi fanno il percorso opposto.

A causa della diversa conduttività dei materiali semiconduttori, è possibile creare un movimento diretto di elettroni. Pertanto, viene generata una corrente elettrica.

Gli elementi sono collegati in serie tra loro, formando un pannello di un'area più o meno grande, che viene chiamato batteria. Tali batterie possono essere collegate direttamente alla fonte di consumo. Ma poiché l'attività solare cambia durante il giorno e si interrompe del tutto di notte, vengono utilizzate batterie che accumulano energia durante l'assenza di luce solare.

Un componente necessario in questo caso è il controller. Serve per controllare la carica della batteria e spegne la batteria quando è completamente carica.

La corrente generata dal pannello solare è costante, per utilizzarla deve essere convertita in corrente alternata. A questo serve un inverter.

Poiché tutti gli apparecchi elettrici che consumano energia sono progettati per una certa tensione, è necessario uno stabilizzatore nel sistema per fornire i valori desiderati.

Ulteriori dispositivi sono installati tra il modulo solare e l'utenza

Solo se tutti questi componenti sono presenti è possibile ottenere un sistema funzionale che fornisca energia ai consumatori e non rischi di disabilitarli.

Progettazione del sistema e selezione del sito

La progettazione del sistema solare include i calcoli della dimensione richiesta della piastra solare. Come accennato in precedenza, la dimensione della batteria è solitamente limitata da costose fotocellule.

La cella solare deve essere installata con una certa angolazione, in modo da garantire la massima esposizione dei wafer di silicio alla luce solare. L'opzione migliore sono le batterie che possono cambiare l'angolo di inclinazione.

Il luogo di installazione delle piastre solari può essere il più vario: a terra, su spiovente o piatto il tetto della casa, sui tetti dei locali di servizio.

L'unica condizione è che la batteria sia posizionata sul lato soleggiato del sito o della casa, non ombreggiato dall'alta chioma degli alberi. In questo caso, l'angolo di inclinazione ottimale deve essere calcolato dalla formula o utilizzando un calcolatore specializzato.

L'angolo di inclinazione dipenderà dalla posizione della casa, dalla stagione e dal clima. È auspicabile che la batteria abbia la capacità di modificare l'angolo di inclinazione in base ai cambiamenti stagionali dell'altezza del sole, perché. funzionano in modo più efficace quando i raggi del sole cadono rigorosamente perpendicolarmente alla superficie.

Per la parte europea dei paesi della CSI, l'angolo di inclinazione stazionario consigliato è di 50 - 60 º.Se il design prevede un dispositivo per modificare l'angolo di inclinazione, in inverno è meglio posizionare le batterie a 70 º rispetto all'orizzonte, in estate a un angolo di 30 º

I calcoli mostrano che 1 metro quadrato di sistema solare permette di ottenere 120 watt. Pertanto, dai calcoli, si può stabilire che per fornire a una famiglia media un'elettricità per un importo di 300 kW al mese, è necessario un impianto solare di almeno 20 metri quadrati.

Sarà problematico installare immediatamente un tale sistema solare. Ma anche l'installazione di una batteria da 5 metri aiuterà a risparmiare energia e darà un modesto contributo all'ecologia del nostro pianeta. Ti consigliamo inoltre di familiarizzare con il principio del calcolo del numero richiesto di pannelli solari.

La batteria solare può essere utilizzata come fonte di energia di riserva in caso di frequenti interruzioni dell'alimentazione centralizzata. Per la commutazione automatica è necessario prevedere un gruppo di continuità.

Un tale sistema è conveniente in quanto quando si utilizza una fonte di elettricità tradizionale, l'accumulatore del sistema solare viene caricato contemporaneamente. L'attrezzatura che serve la batteria solare si trova all'interno della casa, quindi è necessario fornire uno spazio speciale per essa.

Quando si posizionano le batterie su un tetto spiovente della casa, non dimenticare l'angolo del pannello, ideale quando la batteria ha un dispositivo per cambiare l'angolo della stagione

Installazione e collegamento della batteria solare alle utenze

Per una serie di motivi pannello solare fatto in casa è un dispositivo piuttosto fragile, pertanto richiede la predisposizione di un affidabile telaio di supporto.L'opzione ideale sarebbe un progetto che consenta di orientare la fonte di elettricità gratuita su entrambi i piani, ma la complessità di un tale sistema è spesso un argomento forte a favore di un semplice sistema inclinato. È un telaio mobile che può essere impostato a qualsiasi angolazione rispetto al luminare. Di seguito è presentata una delle opzioni per un telaio abbattuto da una barra di legno. Puoi utilizzare angoli di metallo, tubi, pneumatici, ecc. Per la sua fabbricazione: tutto ciò che è a portata di mano.

Disegno del telaio del pannello solare

Per collegare il pannello solare alle batterie, è necessario un regolatore di carica. Questo dispositivo monitorerà il grado di carica e scarica delle batterie, controllerà l'uscita di corrente e passerà all'alimentazione di rete in caso di un calo di tensione significativo. Il dispositivo della potenza richiesta e della funzionalità richiesta può essere acquistato presso gli stessi punti vendita dove si vendono le fotocellule. Per quanto riguarda l'alimentazione dei consumatori domestici, ciò richiederà la trasformazione della tensione a bassa tensione in 220 V. Un altro dispositivo, l'inverter, è in grado di farcela con successo. Devo dire che l'industria nazionale produce dispositivi affidabili con buone caratteristiche prestazionali, quindi il convertitore può essere acquistato sul posto - in questo caso, una garanzia "reale" sarà un bonus.

Una batteria solare non sarà sufficiente per un'alimentazione elettrica a tutti gli effetti a casa: avrai anche bisogno di batterie, un controller di carica e un inverter

Tutto sull'assemblaggio delle celle solari

Una volta terminato il telaio, iniziare a montare le fotocellule.Per i principianti è consigliabile iniziare creando una piccola batteria, lasciando alcuni pannelli per la sostituzione in caso di danneggiamento. durante la saldatura. Queste parti costituiscono 4 file (12 elementi ciascuna).

La potenza totale massima dovrebbe essere di circa 85 watt:

• se per la batteria vengono utilizzate molte celle, all'inizio devono essere ordinate in base al numero di volt prodotti. In caso contrario, l'elemento con il minor numero di volt sarà la resistenza;
• gli elementi vengono posati sul telaio con il rovescio, ovvero lungo la superficie anteriore. Quindi, preparare un saldatore, flusso, alcool, tamponi di cotone;
• quindi procedere alla saldatura. Il processo di saldatura viene eseguito con attenzione, poiché con una forte forza gli elementi possono essere danneggiati. i conduttori di collegamento di un elemento sono disposti in modo tale da incrociare i punti di saldatura sul rovescio dell'altro elemento;
• nella fase successiva, passano alla saldatura di uno pneumatico da due millimetri alle celle solari: il processo è semplice, ma abbastanza di routine. La dimensione del pneumatico è determinata in base alla larghezza dei due elementi e alla distanza tra loro (0,5-1 cm). Tutti gli altri pneumatici sono misurati in base alla lunghezza del primo.
• Ora, dopo aver inumidito un batuffolo di cotone con alcol, sgrassare i punti in cui verrà saldato il pneumatico. Quindi questi luoghi vengono disegnati con una matita, che non è necessaria per uno pneumatico già stagnato. Quindi il pneumatico viene accuratamente saldato con un saldatore. Non è necessario aggiungere saldature: c'è abbastanza saldatura sul bus per saldature di alta qualità.
• La cosa principale è che non ci sono sporgenze che, se posate sul vetro, possono causare danni agli elementi. I punti di saldatura vengono nuovamente puliti con un batuffolo di cotone inumidito con alcol per rimuovere i resti della saldatura. Pertanto, tutti gli elementi sono saldati;
• quando tutte le gomme sono saldate, saldiamo la parte posteriore dei pannelli: sgrassiamo il luogo della futura saldatura, applichiamo il flusso, saldamo, rimuoviamo i residui di saldatura. Affinché la connessione sia seriale, il primo bus (sul primo elemento del primo nastro) deve uscire da sotto, sul secondo - essere in alto, sul terzo - uscire di nuovo dal basso, ecc .;
• quando tutti gli elementi sono saldati (assemblati in fettucce), si procede allo sgrassaggio del vetro, sul quale vengono poi posati, senza dimenticare di lasciare una distanza tra le file di 0,5-1 cm;
• quando tutte le fotocellule sono saldate, è il turno di incollarle al telaio, per il quale viene applicata una goccia di sigillante siliconico sul rovescio di ciascuno degli elementi, che garantirà un incollaggio affidabile. Dopo aver fissato gli elementi al vetro, controllano la corrente e i pannelli di surriscaldamento. Se ce ne sono, è meglio sostituirli;
• dopo aver terminato il lavoro, è indispensabile avvolgerli con un avvolgimento per un cavo in rame, che li collegherà insieme. Puoi incollarlo con lo stesso sigillante;
• rimane un po 'prima della fine del lavoro: sigillare gli elementi, per i quali sono ricoperti di silicone. Bastano due lattine da 300 millilitri. La difficoltà per molti sorge con la sua distribuzione uniforme, poiché il silicone è piuttosto spesso. Dopo l'applicazione devono trascorrere almeno 8 ore;
• si consiglia di testare il pannello solare prima di sigillare per assicurarsi che la saldatura sia di alta qualità. Se le possibilità finanziarie lo consentono, è possibile utilizzare composti al posto di sigillanti economici. Innanzitutto, fissando il sistema lungo i bordi, poi al centro. Riempi lo spazio tra i "nastri" delle fotocellule. Aggiungendo vernice acrilica al sigillante, coprire il retro con la miscela.
• È adatto anche il film 751, destinato ad applicazioni di incollaggio su macchine pubblicitarie). È necessario posare il film in modo uniforme, perché. nulla può essere cambiato in seguito. Se non giace piatto, il film non dovrebbe essere strappato, perché. le fotocellule sono rotte. Con molta attenzione, rimuovendo gradualmente lo strato dal film, viene raddrizzato dal centro ai bordi, premendo leggermente;
• le piastre sono fissate al telaio con viti poste sui binari.

Un tale progetto con tempo soleggiato sarà in grado di produrre 70-85 watt all'ora.

Riempimento con silicone

Questo può essere considerato finito montaggio a casa batteria solare. Con l'avvento in casa si ottiene un'energia rispettosa dell'ambiente, che riduce il consumo di energia da fonti tradizionali che hanno effetti negativi sull'ambiente e dannosi per la salute.

Video: come realizzare un pannello solare in casa

Come usare la pellicola

La lamina può anche essere utilizzata per creare una fonte di alimentazione, tuttavia fornirà poca energia. È adatto un foglio di carta semplice, di 45 cm quadrati, che deve essere lavato in acqua e sapone per rimuovere l'unto. Ecco una guida passo passo:

1. Usando la pelle, rimuoviamo qualsiasi tipo di corrosione.
2. Mettiamo un foglio di carta stagnola su un fornello elettrico con una potenza di 1,1 kW e scaldiamo fino a quando non compaiono delle macchie rosso-arancio. Se riscaldate ulteriormente, le macchie diventeranno nere, il che indicherà la formazione di ossido di rame.
3. Continuiamo a riscaldare per altri 30 minuti in modo che il film di ossido diventi dello spessore desiderato. Spegnete il fuoco e fate raffreddare la sfoglia. Raffreddandosi lentamente, l'ossido inizia ad allontanarsi. Sotto l'acqua corrente, rimuoviamo l'ossido rimanente senza piegare o danneggiare la lastra e un sottile strato di ossido.
4. Ancora una volta, ritaglia lo stesso pezzo di carta stagnola, delle dimensioni del primo.
5. Prendiamo una bottiglia di plastica, tagliamo il collo e ci mettiamo dentro entrambi i pezzi, fissandoli con dei morsetti. Devono essere posizionati in modo da non collegarsi. Per il pezzo che abbiamo riscaldato, disegniamo un terminale negativo e per il secondo, uno positivo.

Versare la soluzione salina nel flacone in modo che rimangano circa 2,5 cm sul bordo degli elettrodi.

Diagramma del pannello solare a lamina

La batteria per dare è pronta.

Certo, un dispositivo così fatto in casa non è sufficiente per fornire una casa, ma può essere utilizzato per ricaricare piccoli elettrodomestici o come alimentatore radio.

Batteria solare: come funziona

Dopo che Einstein ha descritto l'effetto fotoelettrico, l'intera semplicità di un fenomeno fisico apparentemente complesso è stata rivelata al mondo. Si basa su una sostanza i cui singoli atomi sono in uno stato instabile. Quando "bombardati" da fotoni di luce, gli elettroni vengono espulsi dalle loro orbite: queste sono le sorgenti attuali.

Per quasi mezzo secolo, l'effetto fotoelettrico non ha avuto applicazioni pratiche per un semplice motivo: non esisteva la tecnologia per ottenere materiali con una struttura atomica instabile. Le prospettive per ulteriori ricerche sono apparse solo con la scoperta dei semiconduttori. Gli atomi di questi materiali hanno un eccesso di elettroni (conduttività n) o ne sperimentano una carenza (conduttività p). Quando si utilizza una struttura a due strati con uno strato di tipo n (catodo) e uno di tipo p (anodo), il "bombardamento" di fotoni luminosi fa uscire gli elettroni dagli atomi dello strato n. Lasciando i loro posti, corrono verso le orbite libere degli atomi dello strato p e poi ritornano alle loro posizioni originali attraverso il carico connesso.Probabilmente, ognuno di voi sa che il movimento degli elettroni in un circuito chiuso è una corrente elettrica. Ma è possibile far muovere gli elettroni non per il campo magnetico, come nei generatori elettrici, ma per il flusso di particelle di radiazione solare.

Il pannello solare funziona grazie all'effetto fotoelettrico, scoperto all'inizio del XIX secolo.

La generazione di elettricità nei semiconduttori dipende direttamente dalla quantità di energia solare, quindi le fotocellule non solo vengono installate all'esterno, ma cercano anche di orientare la loro superficie perpendicolarmente ai raggi incidenti. E per proteggere le celle dai danni meccanici e dagli agenti atmosferici, sono montate su una base rigida e protette con vetro dall'alto.

Caratteristiche delle fotocellule

Il principio di funzionamento del generatore si basa sulle proprietà di alcuni materiali sotto l'influenza della luce per produrre elettroni. Sono stati sviluppati diversi tipi di pannelli contenenti silicio:

I monocristallini sono i più rigidi, pesanti, fragili. Con un'elevata efficienza, almeno il 14%, gli analoghi moderni sono più potenti, il rendimento arriva fino al 35%.

Il policristallino è più forte di omogeneo, più leggero, più forte. In termini di potenza e proprietà, sono inferiori ai singoli cristalli: l'efficienza del pannello non è superiore al 9%, la durata è di 20 anni.

D'altra parte, i cristalli orientati in modo diverso producono elettroni sotto luce diffusa:

• in condizioni di ombreggiamento;
• poco nuvoloso;
• crepuscolo.

Amorfo: flessibile, a film sottile, leggero. Efficienza fino al 100%, durata di almeno 15 anni.

Dipende dal grado di illuminazione, un ordine di grandezza più costoso del monocristallino. Facile da montare, resistente.Vengono cuciti su borse, zaini, gilet, utilizzati per ricaricare i gadget.

Per i generatori solari domestici si usano il primo e il secondo, il terzo pagherà troppo a lungo. È meglio assemblare il trasduttore da pannelli di tipo B: si tratta di trasduttori con piccoli difetti: bordi scheggiati, graffi.

Non influiscono sulla qualità del generatore finito. I pannelli contrassegnati con "B" sono 2-3 volte più economici delle controparti di prima classe.

Interruttori

Nel circuito di una centrale solare, come nel circuito di qualsiasi altra potente fonte di elettricità, è necessario installare una protezione contro i cortocircuiti. Innanzitutto, gli automi oi fusibili devono proteggere i cavi di alimentazione provenienti da batterie all'inverter.

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Se chiude qualcosa nell'inverter, non è lontano dal fuoco. Uno dei requisiti per i sistemi di batterie è avere un interruttore CC o un collegamento fusibile su almeno uno dei fili e il più vicino possibile ai terminali della batteria.

Inoltre, la protezione è posta nel circuito della batteria e del controller. Non va inoltre trascurata la tutela dei singoli gruppi di consumatori (consumatori di corrente continua, elettrodomestici, ecc.). Ma questa è già una regola per la realizzazione di qualsiasi sistema di alimentazione.

La macchina installata tra la batteria e il controller deve avere un grande margine attuale accensioni irregolari. In altre parole, la protezione non deve funzionare accidentalmente (quando il carico aumenta). Motivo: se viene applicata tensione all'ingresso del controller (dall'SB), in questo momento non è possibile scollegare la batteria da esso. Ciò potrebbe causare un guasto del dispositivo.

Processo di costruzione passo dopo passo

Per costruire un pannello avrai bisogno di:

• Angoli in alluminio.
• Compensato, fibra di legno o truciolare.
• Sigillante.
• Rivestimento protettivo trasparente (plexiglass o vetro a basso contenuto di ferro, temperato).
• Pannelli solari.
• Bus per saldare SE (idealmente) o una treccia da un filo, un filo.
• Cavo.
• Cacciavite.
• Viti autofilettanti, angoli e altro hardware.
• Seghetto per metallo.

Assemblaggio del telaio

Quando hai deciso le dimensioni del pannello, ritaglia un modello dal cartone, disponi elementi in silicone su di esso, lasciando uno spazio tra loro di 3-5 mm. Il silicio è un materiale molto fragile, questo spazio è necessario in modo che le piastre non si spezzino durante il riscaldamento e il raffreddamento. Tagliare quindi la dima a misura e procedere al montaggio del telaio in alluminio. Puoi sovrapporre o unire le parti, ma per quest'ultimo è necessario tagliare il materiale a 45 gradi, per questo è conveniente utilizzare una mitra. Non dimenticare di incollare il vetro protettivo prima di montare il pannello solare.

Saldatura a piastre

Sul retro delle lastre è applicato uno strato di metallo color argento. Può essere stagnato con flusso acido. Pre-stagnare il filo o il bus. L'autobus è un conduttore piatto. Se questo non è disponibile, è possibile utilizzare una treccia di cavo o un filo sottile.

Successivamente, è necessario applicare il flusso sullo strato metallico su silicone con un pennello, spalmare una goccia di saldatura con rapidi movimenti del saldatore, quando la superficie diventa più uniforme e lucida - il contatto è stagnato. Alcuni usano una matita flussante. Non l'ho provato, ma sembrano funzionare bene. Solder POS-61 - adatto per la saldatura. Collegando le piastre in serie si aumenta la tensione di uscita, collegando i gruppi in parallelo si aumenta la corrente di uscita.

Ci sono due consigli qui:

1. Non surriscaldare! Per non danneggiare la piastra e il contatto, non puoi indugiare a lungo con un saldatore, per questo è necessario un saldatore con una potenza da 30 a 60 W, con una punta ad alta intensità di calore (cioè più spessa ).
2. Non dividere! I piatti sono molto sottili e fragili. Durante la saldatura, posizionare le piastre su cartone morbido e spesso, schiuma di polistirene, penofol, uno straccio, alla fine. Ciò ridurrà la probabilità di scheggiature quando si preme con un saldatore o si capovolgono gli elementi.

Inoltre, è necessario installare un diodo Schottky. Se si desidera evitare la corrente inversa dalla batteria durante la notte, è possibile installare un diodo tra la batteria e la batteria. I produttori non mettono affatto diodi.

Assemblaggio del pannello

La cover posteriore può essere realizzata in plastica, compensato e altri materiali in fogli. Praticare dei fori nella sua area per la circolazione dell'aria, mentre tutti i collegamenti elettrici devono essere riempiti di sigillante per evitare la corrosione. Dopo il montaggio, è necessario installarlo su una struttura fissa di supporto. È meglio prevedere la possibilità di regolare l'angolo di inclinazione: ciò contribuirà a ottenere una potenza ottimale nelle diverse stagioni, regolando la posizione sotto il sole.

Lattine di alluminio come produttore di energia termica

Una versione più seria della batteria è un sistema per convertire l'energia solare in energia termica, basato su lattine di alluminio di varie bevande. Per un'installazione saranno necessari circa 170-240 pezzi.

La sequenza di installazione è composta da più fasi:

• lavaggio accurato dei vasetti;
• tagliare la parte superiore e inferiore;
• moduli di collegamento sotto forma di tubi con colla;
• dipingere barattoli con vernice nera per attirare meglio l'energia solare;
• montaggio del corpo del pannello (ideale il legno);
• posa di materiale in lamina sul supporto del telaio (è meglio usare con uno strato isolante, come isolon);
• fissaggio di tubi per lattine con posizionamento parallelo;
• posa del plexiglass sopra i moduli, sigillatura dei giunti.

Nella fase finale, viene collegata una ventola del tipo ad aria. Fornisce il movimento del liquido di raffreddamento nel sistema. Un tale generatore non produce elettricità, ma in un caldo inverno ridurrà significativamente il costo del riscaldamento della stanza.

Nonostante la presenza di varie sottigliezze nel processo tecnologico, per montare un solare Batteria fai da te da mezzi improvvisati è disponibile per tutti coloro che hanno familiarità con le basi della fisica. I principali assistenti in questa materia sono la letteratura tecnica ei consigli di esperti che condividono volentieri la propria esperienza sui forum.

La fattibilità di un pannello solare fatto in casa

Comprendere queste proprietà fisiche del silicio ti aiuterà a costruire il tuo pannello solare. Per iniziare, devi prepararti.

In ogni caso, è sempre richiesta una fonte di energia elettrica di riserva. Inoltre, il costo di un kilowatt solare è notevolmente inferiore rispetto all'elettricità tradizionale. Naturalmente, molte persone desiderano acquistare e installare pannelli solari fabbricati in fabbrica. Il prezzo dell'intero set di apparecchiature per una centrale elettrica domestica fa paura. Pertanto, la domanda è molto rilevante - come assemblare un pannello solare da soli?

Un approccio più competente è calcolare la quantità di energia generata da un modulo:

W = k*Pw*E/1000

Dove:

• E è la quantità di insolazione solare per un periodo di tempo noto;
• k - coefficiente che si forma in estate - 0,5, in inverno - 0,7;
• Pw è la potenza di un dispositivo.

Sulla base del consumo energetico totale pianificato e dei dati calcolati, viene calcolato il consumo energetico totale dell'elettricità.

Ora, se il risultato viene diviso per le prestazioni stimate di una fotocellula, in finale otteniamo il numero di moduli richiesto.

Conclusione

I prodotti fatti in casa, come una batteria solare per la casa, sono un compito serio che, oltre ai costi finanziari e di tempo, richiederà anche una conoscenza minima delle basi dell'ingegneria elettrica. Ma se c'è desiderio e perseveranza, si può essere abbastanza sicuri del successo della domanda posta a se stessi.

In ogni caso, l'uso della radiazione solare promette grandi prospettive. Le statistiche ci dicono che 4,2 kWh di energia solare al giorno cadono su 1 m2 della superficie terrestre! E questo equivale a risparmiare quasi un barile di greggio all'anno. Quindi possiamo dire con sicurezza che il futuro appartiene alle energie alternative.