Komfort bydlení v bytech a bytech moderního člověka v průběhu let vyžaduje stále více elektřiny. Ale v moderních podmínkách se náklady na každou jednotku elektřiny neustále zvyšují, což proto ovlivňuje náklady. Proto je otázka přechodu na alternativní zdroje elektřiny nejnaléhavější. Jedním ze způsobů, jak zajistit nezávislost při výrobě elektřiny, je schopnost používat solární panely pro bydlení pro tyto účely.

DIY solární panely

Efektivní alternativa nebo běžná mylná představa?

Diskuse o autonomním napájení domácích spotřebičů a osvětlení domů využívajících solární energii probíhá od poloviny minulého století. Rozvoj technologií a celkový pokrok umožnily přiblížit tuto technologii průměrnému spotřebiteli. Prohlášení, že použití solárních panelů pro domov by bylo poměrně účinným způsobem nahrazení tradičních energetických sítí, by mohlo být považováno za nesporné, kdyby to nebylo pro pár významných "buts".

Hlavním požadavkem na účinnost použití heliových baterií je množství solární energie. Zařízení solárního akumulátoru nám umožňuje účinně využívat energii našeho svítidla pouze v oblastech, kde je slunečno většinu roku. Je také nutné vzít v úvahu zeměpisnou šířku, na které jsou namontovány solární panely - čím větší je zeměpisná šířka, tím méně energie má slunce. V ideálním případě lze efektivitu dosáhnout kolem 40%. Ale to je ideální, ale v praxi je všechno trochu jiné.

Dalším bodem, na který byste měli věnovat pozornost - je nutnost používat dostatečně velké plochy, které vám umožní montovat autonomní solární panely. Pokud jsou baterie navrženy tak, aby byly umístěny na chatě, venkovském domku, chalupě, pak nebude problém, ale bydlení v bytových domech bude muset myslet vážně.

Solární baterie - co to je?

Solární panely pro domácnosti

Zařízení solární baterie je založeno na schopnosti solárních článků přeměnit solární energii na elektřinu. Tyto měniče se spojují do společného systému a vytvářejí tak vícepilotní pole, z nichž každá buňka se pod vlivem sluneční energie stává zdrojem elektrického proudu, který se pak akumuluje ve speciálních zařízeních - bateriích. Samozřejmě, že síla takového zařízení je vyšší, tím větší je pole. To znamená, že čím více fotobuněk v něm, tím více elektřiny je schopen produkovat.

Ale to neznamená, že pouze obrovské plochy, ve kterých je instalace solárních panelů možná, mohou zajistit potřebnou elektrickou energii. Existuje mnoho gadgetů, které mají schopnost pracovat nejen z obvyklých autonomních zdrojů energie - baterií, dobíjecích baterií - ale také využívají energii slunce. Při konstrukci takových zařízení jsou umístěny přenosné solární panely, které umožňují nabíjet zařízení i samostatně pracovat. Například obvyklý kapesní kalkulačka: při slunečném počasí, položíte jej na stůl, můžete zajistit dobíjení baterie, což prodlouží její životnost po mnoho let. Tam je množství různých zařízení, kde jsou tyto baterie používá: to jsou baterky, baterky kouzlo, atd.

V předměstských a příměstských oblastech se nedávno stalo módou používat pro osvětlení sluneční baterky. Ekonomické a nekomplikované zařízení poskytuje osvětlení po zahradních chodbách, na terasech a na všech nezbytných místech s využitím elektrické energie nahromaděné během dne, kdy svítí slunce. Ekonomické osvětlovací lampy dokáží tuto energii po dlouhou dobu spotřebovat, což zajistí velký zájem o takové přístroje. Solární osvětlení se používá v domácnostech, chatách a technických místnostech.

Typy autonomních solárních panelů

zařízení solárního panelu Existují dva typy měničů sluneční energie způsobené zařízením samotné baterie - filmu a křemíku. První typ zahrnuje tenkovrstvé baterie, ve kterých jsou konvertory filmy vyrobené speciální technologií. Jsou také nazývány polymery. Takové baterie jsou instalovány na libovolném místě, ale mají několik nevýhod: potřebují spoustu místa, nízkou účinnost a dokonce i při průměrné zákalu, jejich energetická účinnost klesá o 20 procent.

Solární články typu křemíku jsou monokrystalické a polykrystalické, stejně jako amorfní křemíkové panely. Monokrystalické baterie se skládají ze sady článků, ve kterých jsou integrovány silikonové měniče, připojeny k obecné schémě a naplněny silikonem. Snadná obsluha, vysoká (až 22%) účinnost, nepropustná, lehká a pružná, ale pro efektivní provoz vyžaduje přímý sluneční tok. Zataženo počasí může způsobit úplné zastavení výroby energie.

Polykrystalické baterie z monokrystalu se liší v počtu snímačů umístěných v každé buňce a instalují se v různých směrech, což zajišťuje jejich efektivní fungování i při rozptýleném světle. Jedná se o nejběžnější typ baterie, která se používá v městských prostředích, ačkoli jejich účinnost je o něco nižší než u jednokrystalových.

Zdroje amorfního křemíku, i přes nízkou energetickou účinnost - asi 6%, jsou přesto považovány za slibnější. Absorbují solární tok dvakrát více než křemík a jsou mnohem účinnější v zakalených dnech.

Jedná se o průmyslová zařízení, která mají svou vlastní - a v současné době nikoli velmi demokratickou - cenu. Je možné sbírat solární panely vlastním rukama?

Obecná zásada výběru a uspořádání dílů pro solární panely

V souvislosti s nejnovějšími požadavky na výrobu elektrické energie, jejichž cílem je přechod od tradičních surovin použitých při výrobě, je téma solárních zdrojů stále více praktické. Hromadná výroba prvků pro vytváření vlastní elektrické sítě již nabízí spotřebiteli různé možnosti pro poskytování autonomní elektrické energie. V současné době je však cena autonomního zdroje solární energie dostatečně vysoká a nepřístupná pro masový spotřebitel.

Ale to neznamená, že nemůžete vyrábět solární panely vlastními silami. V takovém případě stačí rozhodnout o způsobu sestavení takového zařízení. Nebo získání jednotlivých prvků, jejich sestavování samostatně nebo sestavování všech součástí s vlastními rukama.

solární osvětlení

Co ve skutečnosti sestává z energetického systému založeného na konverzi sluneční energie elektrický proud? Hlavním, ale nikoliv posledním z jeho prvků je solární baterie, jejíž návrh byl vzat v úvahu výše. Druhým prvkem schématu je regulátor solární baterie, jehož úkolem je řídit nabíjení baterií elektrickým proudem získaným v solárních bateriích. Další částí domácí solární elektrárny je elektrická baterie, ve které se hromadí elektřina. A poslední součástí "solárního" elektrického obvodu bude střídač, který umožní, aby výsledná elektřina malého napětí byla použita pro domácí spotřebiče o výkonu 220 V.

S ohledem na každý prvek domácí solární elektrárny zvlášť lze vidět, že každý prvek lze zakoupit v maloobchodní síti, v elektronických aukcích apod., Nebo sestavit ručně. A dokonce i řadič solárních panelů může být vyroben ručně s určitými dovednostmi a teoretickými znalostmi.

Nyní za úkoly, které jsou kladeny před vlastní elektrárnou. Jsou jednoduché a složité současně. Jejich jednoduchost spočívá v tom, že sluneční energie se používá pro specifické účely: osvětlení, vytápění nebo plné uspokojování potřeb domova. Obtíž - při správném výpočtu potřebného výkonu a vhodného výběru součástí.

Začínáme budovat solární panel

Nyní můžete najít spoustu návrhů o tom, jak a ze kterého můžete sbírat solární panely. Existuje mnoho způsobů a můžete si vybrat podle svých preferencí. Tento materiál popisuje základní principy, které je třeba použít při výrobě solárních baterií vlastním rukama.

solární baterie Za prvé, musíte se rozhodnout o síle, kterou potřebujete, a rozhodnout, kolik napětí bude síť pracovat. Existují dvě možnosti pro sítě na solární energii - s jednosměrným proudem a střídáním. Střídavý proud výhodnější z důvodu možnosti odstupu spotřebitelů elektřiny na značnou vzdálenost - více než 15 metrů. To je jen pro malý dům. Bez toho, abychom se dostali hlouběji do výpočtů a začali jsme vycházet ze zkušeností těch, kteří již ve svých dachách využívají sluneční energii, je bezpečné říci, že v zeměpisných šířkách Moskvy - a směrem na jih budou tyto ukazatele samozřejmě vyšší - jeden metr čtvereční solárních panelů produkují až 120 wattů za hodinu. To je, pokud sestava používá polykrystalické prvky. Jsou atraktivnější v ceně. A celkový výkon je poměrně realistický, aby se zjistila celková spotřeba energie každého jednotlivého elektrického spotřebiče. Přibližně lze říci, že pro rodinu 3-4 lidí to trvá asi 300 kilowattů měsíčně, což lze získat ze solárních panelů o rozloze 20 metrů čtverečních. metrů

Můžete také najít popis sítí na solární energii pomocí panelů s 36 prvky. Každý z panelů má výkon asi 65 wattů. Solární panel pro dacha nebo malý soukromý dům se může skládat z 15 takových panelů, které dokáží vyrobit až 5 kW za hodinu celkové elektrické energie a mají vlastní výkon 1 kW.

DIY solární panely

A teď o tom, jak vyrobit solární panel. První věcí, která má být zakoupena, bude soubor převodních desek, jejichž počet závisí na výkonu domácí solární elektrárny. Jedna baterie potřebuje 36 kusů. Můžete použít sadu solárních článků, stejně jako zakoupit poškozené předměty nebo vady - to bude mít vliv pouze na vzhled baterie. Pokud pracují, bude výstup téměř 19 voltů. Je třeba je pájit s ohledem na expanzi - ponecháním mezery mezi nimi až pět milimetrů. Vytváření solárního panelu s vlastními rukama vyžaduje maximální péči v pájecích fotopláštích. Pokud byly desky zakoupeny bez vodičů, musí být pájeny ručně. Proces je složitý a zodpovědný. Je-li práce prováděna s páječkou 60 W, je nejlepší připojit 100W žárovku v sérii.

přenosné solární panely Rozložení solárních článků je velmi jednoduché - každá deska je připájena druhému v sérii. Stojí za zmínku, že desky jsou velmi křehké a jejich pájení se s výhodou provádí pomocí nějakého rámu. Při odpojování fotoplášťů je také nutné si uvědomit, že bezpečnostní diody by měly být vloženy do obvodu, aby se zabránilo vybíjení fotoelektrických článků během stmívání nebo stmívání. Za tímto účelem se poloviny sběrnice na panelu vyvedou na svorkovnici, čímž vznikne střední bod. Tyto diody také zabraňují vybíjení baterií v noci.

Kvalita pájení je základním požadavkem bezchybného provozu solárních článků. Před instalací substrátu je nutné prověřit všechny spáry. Doporučuje se odstranit proud pomocí drátů malého průřezu. Například kabel reproduktorů se silikonovou izolací. Všechny vodiče musí být utěsněny.

Poté je nutné určit povrch, na kterém budou tyto desky namontovány. Spíše s materiálem pro jeho výrobu. Nejvhodnějším a nejsnadněji dostupným sklem je ten, který má maximální průchodnost. světelný tok v porovnání s plexisklem nebo uhličitanem.

Dalším krokem je vytvoření krabice. K tomu použijte hliníkový rohový nebo dřevěný nosník. Sklo je umístěno na rámu na tmelu - doporučujeme pečlivě vyplnit všechny nepravidelnosti. Je třeba poznamenat, že tmel musí úplně vyschnout - aby se zabránilo kontaminaci fotoplastů. Poté je na skle připevněna hotová deska svařených fotobuněk. Způsob připojení může být odlišný, ale solární panely pro dům, jejichž přehled je běžný, byly fixovány hlavně pomocí transparentní epoxidové pryskyřice nebo tmelu. Pokud se epoxid aplikuje rovnoměrně po celém povrchu skla, po němž jsou snímače umístěny na něm, pak se těsnicí materiál fixuje hlavně na kapku uprostřed každého prvku.

Pro použitý substrát je použit jiný materiál, který je také namontován na těsnění. Mohou to být dřevotřískové desky o malé tloušťce nebo desky ze dřevotřísky. I když se můžete znovu nalít a epoxidové. Pouzdro baterie musí být utěsněno. Samoobslužný solární panel, jehož montážní schéma bylo popsáno výše, poskytne 18-19 voltů a zajistí dobíjení 12voltové baterie.

Mohu vytvořit konvertor sluneční energie vlastním rukama?

Řemeslníci s rozsáhlými znalostmi elektroniky mohou fotovoltaické články přeměnit solární energii na elektrickou energii a nezávisle. K tomu použijte křemíkové diody, spíše jejich krystaly, uvolněné z budov. Tento proces je časově náročný a k jeho zahájení nebo ne, každý rozhoduje sám. Můžete použít diody použité v můstkových obvodech napěťových usměrňovačů a stabilizátorů - D226, KD202, D7 a další. polovodičové diody křišťál, když to zasáhne sluneční světlo proudový zdroj stejně jako fotografická deska. Ale dostat se k němu a nepoškodit to je poměrně komplikovaný a pečlivý proces.

Každý, kdo se rozhodne vytvořit prvky pro konvertor nezávisle na sobě, by si měl vzpomenout na následující skutečnosti: Pokud jste se podařilo pečlivě rozložit a spárovat baterii sestávající z pouhých dvaceti diod KD202 podle obvodu paralelně zapojených paralelních skupin, můžete získat napětí asi 2 V s proudem až 0 8 ampérů. Tato síla stačí jen na napájení malého rádiového přijímače, který má ve svém obvodu jen jeden nebo dva tranzistory. Abyste však byli pro dacha plnohodnotnou solární baterií, musíte se velmi snažit. Obrovská práce, velké plochy, těžkopádný design činí toto povolání nepromýšlející. Ale pro drobné spotřebiče a pomůcky je to docela vhodný design, který může udělat každý, kdo má rádi elektrotechniku.

Mohu použít LED pro solární panely?

LED solární panel je čistě beletrie. Je téměř nemožné sestavit i malý solární mikropanel z LED. Spíše můžete vytvářet, ale stojí za to? S pomocí slunečního světla je docela možné, že na LED je asi 1,5 voltů napětí, ale výkon generovaného proudu je velmi malý a pro jeho generování je zapotřebí jen velmi silné slunce. A přesto - když je na něj aplikováno napětí, samotná LED vydává energii záření, to znamená, že svítí. Takže ti jeho spolubydlící, na kterých sluneční světlo má více energie, vyrábí elektřinu, kterou tato LED dioda sama spotřebuje. Všechno je správné a jednoduché. A současně pochopit, co LED diody produkují a které spotřebovávají energii, je prostě nemožné. Dokonce i když používáte desítky tisíc LED - a to je nepraktické a neekonomické - nebude mít žádný smysl.

Ohříváme dům solární energií

Pokud je reálná možnost poskytovat domácnosti s "solárním" proudem již zmíněná výše, pak existují dvě možnosti vytápění domu solární energií. A pro použití solárních panelů pro vytápění domů je třeba znát některé požadavky, které jsou pro tento úkol vyžadovány.

autonomní solární panely V prvním provedení použití sluneční energie pro ohřev probíhá jiným systémem, než je obvyklá elektrická síť. Zařízení pro vytápění domu využívajícího solární energii se nazývá sluneční soustava a skládá se z několika zařízení. Hlavním pracovním zařízením je vakuový kolektor, který mění sluneční světlo do tepla. Skládá se ze souboru skleněných trubek malého průměru, ve kterých je umístěna kapalina s velmi nízkým prahem ohřevu. Po zahřátí tato tekutina dále přenáší své teplo na vodu v zásobní nádrži o objemu nejméně 300 litrů vody. Poté se tato ohřátá voda přivádí do topných panelů z tenkých měděných trubek, které zase odvádějí teplo a otevírají vzduch v místnosti. Namísto panelů můžete samozřejmě používat tradiční radiátory, ale jejich účinnost je mnohem nižší.

Samozřejmě můžete také používat solární panely pro vytápění, avšak v takovém případě musíte souhlasit s tím, že vytápění vody v kotli pomocí topných prvků bude vyžadovat leví podíl na energii generované bateriemi. Jednoduché výpočty ukazují, že vytápění kotle se 100 litry vody na 70-80 ⁰C trvá asi 4 hodiny. Během této doby spotřebuje ohřívač vody o výkonu 2 kW asi 8 kW. Pokud mohou solární panely s celkovým výkonem produkovat až 5 kW za hodinu, nebudou problémy s přívodem energie v domě. Ale pokud mají solární panely plochu menší než 10 metrů čtverečních. metrů, taková síla pro plné zabezpečení elektrické energie nebude fungovat.

Použití vakuového kolektoru pro vytápění domů je oprávněné v případě, že jde o plnohodnotný obytný dům. Schéma práce takového heliosystému poskytuje teplo všem obyvatelům během celého roku.

A přesto to funguje!

Koneckonců, solární panely, které se samy shromažďují nadšenci, jsou zcela reálnými zdroji energie. A pokud používáte v obvodu 12 V baterie s proudem nejméně 800 A / h, zařízení pro přeměnu napětí z nízkých na vysokotlaké střídače a 24 V regulátory napětí s provozním proudem až 50 A a jednoduchým "nepřerušovaným napájením" proudem 150 ampérů získáte velmi slušnou solární elektrárnu, která je schopna splnit požadavky na elektrickou energii obyvatel soukromého domu. Samozřejmě za určitých povětrnostních podmínek.