Energía solar- Esto es simplemente genial, pero aquí está el problema: incluso una batería cuesta mucho dinero, pero para un buen efecto se necesitan más de una, o incluso dos. Por eso surge la idea: coleccionarlo todo usted mismo. Si tienes un poco de habilidad para soldar, esto es fácil de hacer. Todo el conjunto consiste en conectar secuencialmente los elementos en vías y fijar las vías a la carrocería. Hablemos del precio de inmediato. Un juego de un panel (36 piezas) cuesta entre 70 y 80 dólares. Y los paneles solares de bricolaje completos con todos los materiales le costarán entre 120 y 150 dólares. Mucho menos que los de fábrica. Pero hay que decir que también serán menos potentes. En promedio, cada fotoconvertidor produce 0,5 V, si conecta 36 piezas en serie, serán aproximadamente 18 V.
Un poco de teoría: tipos de fotocélulas para paneles solares.
El mayor problema es la compra de convertidores fotovoltaicos. Se trata de las mismas obleas de silicio que convierten la luz solar en electricidad. Aquí es necesario comprender un poco sobre los tipos de fotocélulas. Se producen en dos tipos: policristalinos y monocristalinos. Los monocristalinos son más caros, pero tienen una mayor eficiencia (20-25%), los policristalinos son más baratos, pero su productividad es menor: 17-20%. ¿Cómo distinguirlos externamente? Los policristalinos tienen un color azul brillante. Los monocristalinos son un poco más oscuros y no tienen una forma cuadrada, sino multifacética: un cuadrado con bordes cortados.
Sobre el formulario de liberación. Hay células solares con conductores ya soldados, y hay kits donde se incluyen los conductores y hay que soldarlo todo usted mismo. Cada uno decide por sí mismo qué comprar, pero hay que decir que sin habilidad dañarás al menos una placa, pero lo más probable es que más de una. Y si no sabes soldar muy bien... entonces es mejor pagar un poco más, pero conseguir piezas que estén casi listas para usar.
Hacer fotocélulas para paneles solares con sus propias manos no es realista. Para hacer esto, necesita poder cultivar cristales de silicio y luego procesarlos. Por tanto, es necesario saber dónde comprar. Más sobre esto más adelante.
Dónde y cómo comprar fotocélulas.
Ahora sobre la calidad. Todos los sitios chinos como Ebay o Alibaba venden productos rechazados. Aquellas piezas que no pasaron las pruebas en fábrica. Por eso no obtendrás una batería perfecta. Pero su precio no es el más alto, así que puedes aguantarlo. Al menos al principio. Ensamble un par de paneles solares de prueba con sus propias manos, consígalo y luego podrá sacarlo de fábrica.
Algunos venden células solares selladas con cera. Esto evita que se dañen durante el transporte, pero es bastante difícil deshacerse de la cera sin dañar las placas. Debes sumergirlos todos juntos en agua caliente, pero no hirviendo. Espere hasta que la cera se derrita y luego separe con cuidado. Luego baña cada plato uno a uno en una solución jabonosa caliente, luego sumérgelo en un agua limpia. agua caliente. Es posible que necesite varias “abluciones” de este tipo, agua y solución de jabón Habrá que cambiarlo, y más de una vez. Después de quitar la cera, coloque los platos limpios sobre una toalla para que se sequen. Éste es un asunto muy problemático. Por eso es mejor comprar sin cera. Es mucho más fácil de esta manera.
Ahora sobre comprar en sitios chinos. En concreto sobre Ebay y Alibaba. Están verificados, miles de personas compran algo allí todos los días. El sistema no es diferente. Después del registro, como de costumbre, ingrese el nombre del elemento en la barra de búsqueda. Luego eliges la oferta que te gusta por algún motivo. Asegúrese de elegir entre aquellas opciones donde hay envío gratis(en inglés envío gratis). Si no existe tal marca, el envío deberá pagarse por separado. Y a menudo es más que el costo del producto y ciertamente más que la diferencia que se gana en el precio.
Debe centrarse no sólo en el precio, sino también en la calificación y las reseñas del vendedor. Lea atentamente la composición del producto, sus parámetros y reseñas. Puedes comunicarte con el vendedor, pero necesitas escribir mensajes en inglés.
Respecto al pago. Se transfiere al vendedor en estos sitios solo después de que usted aprueba la recepción de los productos. Mientras tanto, mientras se realiza la entrega, su dinero estará en la cuenta de la plataforma comercial. Puedes pagar con tarjeta. Si tiene miedo de revelar los datos de su tarjeta, utilice servicios intermedios. Son diferentes, pero la esencia es la misma: su tarjeta no se iluminará. También hay devoluciones en estos sitios, pero esta es una larga historia, por lo que es mejor comprar a vendedores confiables (con buena calificación y reseñas).
Sí. La entrega depende de la región. Y la cuestión no es tanto el tiempo que tardará en llegar desde China, sino lo pronto que lo entregará el correo. EN mejor escenario- tres semanas, pero tal vez un mes y medio.
Cómo montar
Montar una batería solar con tus propias manos consta de tres etapas:
- Haciendo el marco.
- Soldadura de células solares.
- Enmarcado y sellado.
El marco puede estar fabricado con esquinas de aluminio o listones de madera. Pero la forma del marco, los materiales y la secuencia de fabricación dependen del método de instalación.
Método uno: instalación en una ventana
La batería se cuelga de una ventana, de un marco desde el interior o el exterior de la habitación, pero también de la ventana. Luego, desde una esquina de aluminio, debe hacer un marco y pegarle vidrio o policarbonato. Al mismo tiempo, entre las fotocélulas quedan al menos pequeños espacios a través de los cuales penetra algo de luz en la habitación. Elija las dimensiones del marco según el tamaño de sus células solares y cómo las va a organizar. Las dimensiones de la ventana también pueden influir. Tenga en cuenta que el avión debe ser plano: los convertidores fotoeléctricos son muy frágiles y se agrietarán ante la menor distorsión.
Después de desplegar el marco terminado con el vidrio pegado hacia abajo, aplique una capa de sellador a la superficie del vidrio. Sobre el sellador, otra vez. lado frontal hacia abajo, coloque las reglas ensambladas a partir de fotocélulas.
Hacer una alfombra con gomaespuma elástica gruesa (de al menos 4 cm de espesor) y un trozo de film plástico (200 micras): cubrir la gomaespuma con film y fijarla bien. Es mejor soldar polietileno, pero también puedes usar cinta adhesiva, pero todas las juntas deben estar del mismo lado. El segundo debe quedar uniforme y liso. El tamaño del tapete debe encajar bien en el marco (sin doblarse ni hacer esfuerzo).
Colocamos la alfombra sobre fotocélulas embebidas en sellador. Tiene una tabla, que es un poco más pequeña que el marco, y una carga sólida sobre la tabla. Este sencillo dispositivo ayudará a expulsar las burbujas de aire que quedan atrapadas debajo de las fotocélulas. El aire reduce la productividad, y mucho. Porque cuantas menos burbujas haya, mejor. Dejar toda la estructura durante 12 horas.
Ahora toca quitar el peso y despegar la alfombra. Hazlo despacio y sin prisas. Es importante no dañar las soldaduras ni los conductores. Por lo tanto, tire suavemente, sin tirones. Una vez retirada la estera, se debe dejar secar el panel durante un tiempo. Cuando el sellador deje de pegarse, podrá colgar el panel y utilizarlo.
En lugar de un largo procedimiento con sellador, puede utilizar una película especial para sellar. Se llama EVA. Simplemente extienda la película sobre la batería ensamblada y colocada sobre el vidrio y caliéntela con un secador de pelo hasta que esté completamente sellada. Se necesita mucho menos tiempo.
Método dos: instalación en pared, techo, etc.
En este caso todo es diferente. La pared trasera debe ser densa y no conductora. Posiblemente: madera, madera contrachapada, etc. Por lo tanto, tiene sentido hacer el marco con bloques de madera. Solo la altura del cuerpo debe ser pequeña para que la sombra de los lados no interfiera.
En la foto, el cuerpo consta de dos mitades, pero esto no es necesario en absoluto. Simplemente es más fácil montar y colocar reglas cortas, pero en este caso habrá más conexiones. Sí. Algunos matices: es necesario prever varios agujeros en la carcasa. En la parte inferior necesitas varias piezas para que salga la condensación, así como dos orificios para los conductores de la batería.
Luego pinte la carcasa de la batería con pintura blanca: las obleas de silicona tienen un rango de temperaturas de funcionamiento bastante amplio, pero no es ilimitado: de -40 o C a +50 o C. Y en verano, +50 o C sube fácilmente en un caja cerrada. Por eso es necesario el color blanco para que los fotoconvertidores no se sobrecalienten. El sobrecalentamiento, al igual que la hipotermia, conduce a una reducción de la eficiencia. Esto, por cierto, puede explicar un fenómeno incomprensible: es mediodía, el sol calienta y la batería empezó a producir menos electricidad. Y ella simplemente se sobrecalentó. Para las regiones del sur, probablemente sea necesario colocar papel de aluminio. Será más efectivo. Además, lo más probable es que la productividad aumente: también se captará la radiación reflejada por la lámina.
Una vez que la pintura se haya secado, puede colocar los caminos ensamblados. Pero esta vez boca arriba. ¿Cómo adjuntarlos? Coloque una gota de sellador resistente al calor en el medio de cada placa. ¿Por qué no aplicarlo sobre toda la superficie? Debido a la expansión térmica, la placa cambiará de dimensiones. Si lo pegas sólo por el medio, no le pasará nada. Si hay al menos dos puntos, tarde o temprano explotará. Por lo tanto, aplique con cuidado una gota en el medio y presione suavemente la placa. No presiones, es muy fácil de aplastar.
En algunos casos, las placas se fijaban primero a una base: una lámina de tablero de fibra pintada del mismo color blanco. Y luego se fijaron al cuerpo con tornillos en la base.
Una vez colocadas todas las reglas, conéctelas en serie. Para evitar que los conductores cuelguen, se pueden fijar con unas gotas de sellador. Puede quitar los cables de los elementos por la parte inferior o por el lateral, lo que sea más conveniente. Tire de ellos a través del orificio y luego llénelo con el mismo sellador. Ahora necesitas dejar secar todas las conexiones. Si la cubre demasiado pronto, se formará una capa en el vidrio y las fotocélulas, lo que reducirá en gran medida la eficiencia de la batería. Por tanto, esperamos al menos un día (o el tiempo que indique el envase del sellador).
Ahora solo queda cubrir todo con vidrio o plástico transparente. Cómo adjuntarlo depende de usted. Pero no lo selles al principio. Al menos hasta la prueba. Puede que haya un problema en alguna parte.
Y un matiz más. Si planea conectar baterías al sistema, deberá instalar un diodo que evitará que la batería se descargue durante la noche o con mal tiempo. Lo mejor es instalar un diodo Schottky. Lo conecto a la batería en serie. Es mejor instalarlo dentro de la estructura; a altas temperaturas, su caída de voltaje disminuye, es decir, en condiciones de funcionamiento reducirá menos el voltaje.
Cómo soldar elementos para una batería solar.
Un poco sobre el manejo de obleas de silicio. Son muy, muy frágiles y se agrietan y rompen fácilmente. Por lo tanto, es necesario manipularlos con extrema precaución y almacenarlos en recipientes rígidos fuera del alcance de los niños.
Debe trabajar sobre una superficie plana y dura. Si la mesa está cubierta con hule, coloca una sábana de algo duro. La placa no debe combarse, pero toda su superficie debe descansar firmemente sobre la base. Además, la base debe ser lisa. La experiencia demuestra que la opción ideal es un trozo de laminado. Es duro, uniforme, liso. Se sueldan por la parte trasera, no por la delantera.
Para soldar, puede utilizar fundente o colofonia, o cualquiera de los compuestos del marcador de soldadura. Cada uno aquí tiene sus propias preferencias. Pero es deseable que la composición no deje rastros en la matriz.
Coloque la oblea de silicona boca arriba (la cara es el lado azul). Tiene dos o tres pistas. Se cubren con fundente o un marcador, una solución de colofonia con alcohol (no alcohol acuoso). Los fotoconvertidores suelen venir con una fina cinta de contacto. A veces se corta en trozos, a veces se presenta en bobina. Si la cinta está enrollada en un carrete, es necesario cortar un trozo igual al doble del ancho de la célula solar más 1 cm.
Suelde la pieza cortada sobre la tira tratada con fundente. La cinta resulta ser mucho más larga que el disco; el resto queda en una cara. Intente sostener el soldador sin levantarlo. En la medida de lo posible. Para soldar mejor, debe tener una gota de soldadura o estaño en la punta de la punta. Entonces la soldadura será de alta calidad. No deben quedar zonas sin soldar; calentar todo bien. ¡Pero no presiones! Especialmente en los bordes. Son productos muy frágiles. Suelde las cintas a todas las pistas una por una. Los fotoconvertidores resultan tener "colas".
Ahora, en realidad, sobre cómo montar una batería solar con tus propias manos. Empecemos a montar la línea. También hay pistas en la parte posterior del disco. Ahora soldamos la “cola” de la placa superior a la inferior. La tecnología es la misma: cubrimos la pista con fundente y luego la soldamos. Así conectamos en serie el número necesario de convertidores fotoeléctricos.
En algunas versiones, en la parte trasera no hay vías, sino plataformas. Entonces hay menos soldadura, pero puede haber más quejas sobre la calidad. En este caso, cubrimos solo las áreas con fundente. Y también soldamos solo sobre ellos. Eso es todo, en realidad. Las orugas ensambladas se pueden transferir a la base o al cuerpo. Pero hay muchos más trucos.
Así, por ejemplo, se debe mantener una cierta distancia (4-5 mm) entre las fotocélulas, lo que no es tan fácil sin abrazaderas. La más mínima desalineación y existe la posibilidad de romper el conductor o romper la placa. Por lo tanto, para establecer un determinado paso, se pegan cruces de construcción sobre un trozo de laminado (que se utiliza al colocar baldosas) o se hacen marcas.
Todos los problemas que surgen a la hora de fabricar paneles solares con tus propias manos están relacionados con la soldadura. Por tanto, antes de sellar, y mejor aún, antes de trasladar la regla a la caja, comprobar el conjunto con un amperímetro. Si todo está bien, puedes seguir trabajando.
Resultados
Ahora ya sabes cómo hacer una batería solar en casa. El asunto no es el más difícil, pero requiere un trabajo minucioso.
Las realidades modernas son tales que las fuentes de energía alternativas no son en modo alguno un placer barato. No todo el mundo tiene la oportunidad de encargar la instalación de paneles solares a un proveedor, por lo que los paneles solares hechos con sus propias manos se están volviendo populares.
Hacer una batería solar no es difícil. Para hacer esto necesitarás: elementos para una batería solar, fundente (un lápiz es adecuado, que es fácil de aplicar, pero es bastante normal usar colofonia), alcohol, un soldador de 40 vatios, hisopos de algodón, una amplia neumático (hasta 2 metros) y un neumático estrecho (1,6 mm). La barra colectora estrecha es un alambre estañado (cobre plano recubierto de estaño). Cuando brilla el sol, la temperatura de la batería solar aumenta enormemente, provocando su expansión; por la noche se produce el proceso contrario: la contracción; Por supuesto, puede llevar un neumático más ancho: 2 mm, pero la práctica demuestra que ancho óptimo sigue siendo igual a 1,6 mm.
El primer paso es clasificar las células solares. Cada uno de ellos produce entre 0,26 y 0,35 voltios. Es necesario ordenarlos para elegir aproximadamente el mismo valor nominal. Su número debe ser 36. Si hay al menos un elemento en la batería con un indicador bajo, será una resistencia, lo cual no es deseable.
Cortamos el neumático (debe haber 72 tiras), determinando su largo por el ancho de dos elementos ubicados a una distancia de cinco a diez milímetros entre sí.
Video: El proceso completo de hacer un panel solar con tus propias manos.
Vídeo: batería solar de bricolaje hecha con dos vasos.
Vídeo: montaje de panel de batería solar de bricolaje
Video: Construyendo una batería solar con tus propias manos.
Limpiamos a fondo las futuras zonas de soldadura de los elementos con alcohol para desengrasarlos. Para empezar, basta con tomar tres elementos. Luego los pasamos con un lápiz (no es necesario desengrasar el neumático, porque está estañado). Soldamos una barra colectora que encaja fácilmente, por lo que no es necesario aplicarle mucha fuerza. Después de instalar el soldador en un lugar, espere hasta que la barra colectora comience a derretirse y luego mueva lentamente el soldador a lo largo de toda la barra colectora.
Foto: Soldar una batería solar con tus propias manos.
Luego retire con cuidado el fundente restante con alcohol y un hisopo de algodón. De esta forma se preparan todos los demás elementos. Ahora puede soldar desde el reverso, limpiando también con alcohol y aplicando fundente, conectando ya los elementos en un zócalo (9x4 celdas).
Asegúrese de eliminar el exceso de fundente. El reverso tendrá potencial positivo en cualquier punto.
Ahora es necesario transferir la estructura a la superficie frontal; en nuestro caso, es acrílico fundido de la empresa Altuglas con un espesor de 5 mm. Por supuesto, puede soldar las fotocélulas directamente en la parte frontal (esto será incluso más conveniente).
Colocamos las cintas con células solares de tal manera que en la primera cinta el primer neumático va desde abajo y el segundo desde arriba. En el segundo, en orden inverso: primero arriba, segundo abajo, etc. Esto proporcionará una conexión en serie.
Soldamos estas salidas del bus estrecho al bus ancho, retirando los restos mediante un cortacables. Antes de enrollar la película, es necesario tomar medidas para asegurarse de que todo se haga correctamente.
También es necesario comprobar si hay paneles muy calientes (a mano). Si los hay, los reemplazamos. En caso contrario, utilizamos la película Oracal 751, destinada a pegar aplicaciones en automóviles. Período de garantía su funcionamiento es de siete años. Pero, por experiencia, este período es mucho más largo. Hacemos esto con mucho cuidado para que no haya distorsiones, porque... ya no es posible despegarlo. Como último recurso, si esto sucede, la película debe cortarse y volverse a pegar con cuidado. No presione la película contra los elementos. Desde el centro se nivela hasta los bordes, presionando solo en lugares donde no hay elementos. No preste atención a las pequeñas burbujas: desaparecerán durante el proceso de enrollado. Separa el film de la base un centímetro a la vez, no más. Volvemos a comprobar los parámetros (voltios y corriente de cortocircuito). Una corriente de cuatro amperios indica que todo está correcto.
Ya solo queda colocar la estructura en el marco.
Marco para batería solar
El plexiglás es adecuado como capa transparente, pero con el tiempo se deforma y se vuelve amarillo, lo que afecta el rendimiento de la batería. se puede utilizar vidrio ordinario, que permite reducir el calentamiento de las células solares debido a que no transmite el espectro infrarrojo. Por último, está el vidrio acrílico, que no reduce la transparencia con el tiempo y no se deforma.
Como cuerpo se utilizan con mayor frecuencia esquinas de aluminio, aglomerado, madera contrachapada y otros materiales.
El último paso es sellar.
Los compuestos se utilizan para sellar (principalmente en el extranjero). Pero cuestan mucho, por lo que nuestros artesanos utilizan sellador de silicona, película protectora (como se describe anteriormente) o barniz acrílico mezclado con selladores.
Fotocélulas de soldadura
Puede encontrar fotocélulas con conductores soldados a la venta, pero la mayoría de las veces tendrá que hacerlo usted mismo. ¿Qué necesitas saber? En primer lugar, es necesario trabajar con las fotocélulas con mucho cuidado: son frágiles y caras.
¿Dónde comprar fotocélulas?
La forma más sencilla es escribir una solicitud en su navegador; aparecerán suficientes resultados, incluidos empresarios privados que ofrecen los elementos necesarios para crear una batería solar. Es cierto que son bastante caros; puedes encontrarlos mucho más baratos en Ebay. Por supuesto, puede comprar elementos que fueron rechazados en producción por varias razones: costarán mucho menos, pero existe el riesgo de que resulten inadecuados para su uso. artesanos populares. Además, la entrega puede costar hasta treinta dólares.
¿Qué fotocélulas elegir?
Normalmente, se pueden encontrar convertidores fotovoltaicos monocristalinos y policristalinos. Los primeros tienen una vida útil más larga, hasta treinta años, pero son sensibles a los cambios climáticos. Estos últimos, por el contrario, no reducen demasiado la potencia en condiciones de nubosidad, pero tienen una vida útil más corta. Además, en comparación con los monocristalinos con una eficiencia del 13%, su eficiencia oscila entre el siete y el nueve por ciento.
Para utilizar la batería solar de forma más eficiente, es necesario prever un cambio en el ángulo de inclinación.
Conclusión
Hacer un panel solar con tus propias manos no fue tan difícil. ¡Y mucho más barato que pedirlo a un proveedor!
Si decide montar un panel solar usted mismo, lo más probable es que se encuentre con algo así como soldar conductores a fotocélulas. El proceso de soldar barras colectoras a las células solares es en sí mismo muy laborioso y, por tanto, complejo. Para que su deseo de utilizar fuentes de energía alternativas no encuentre tal obstáculo, puede familiarizarse con los aspectos principales. soldadura correcta Conductores a elementos de paneles solares.
Materiales necesarios para soldar elementos:
1) células solares
2) conductores planos delgados
3) soldador
4) conductores planos anchos
5) flujo
6) soldadura
Echemos un vistazo más de cerca a todos los matices del proceso de soldadura de elementos de paneles solares.
Lo más importante en este proceso es no apresurarse. Las propias células solares son muy finas y frágiles, su grosor es de sólo 0,2 mm, por lo que cualquier fuerza excesiva o movimiento brusco puede provocar su rotura.
De media, soldar un panel solar de 36 elementos lleva unos dos días. Por lo tanto, si decide ensamblar sistemas completos que consisten en muchos paneles solares, piense seriamente en la cantidad de tiempo dedicado a soldar los conductores, tal vez le resulte más rentable comprar células solares con conductores prefabricados;
El principal error de quienes primero decidieron ensamblar un panel solar es que consideran suficiente comprar solo las células solares en la tienda, y el resto se puede reemplazar con análogos vendidos en el mercado local de componentes de radio. Sin embargo, esta visión no es del todo correcta; los paneles solares utilizan conductores planos, que no se recomienda reemplazar con cables comunes, ya que se requieren cables bastante gruesos, lo que significa mucho tiempo dedicado a soldar, una apariencia poco estética de la estructura, y además, una rigidez excesiva del cable puede provocar daños en el propio elemento.
Por eso el autor recomienda pedir un juego de células solares con diodos, barras colectoras, conductores planos delgados para soldar los elementos y otros más anchos para conectar las secciones entre sí. Este enfoque le ahorrará tiempo y dinero en la entrega.
También necesitamos un soldador con una potencia de 60-80 W. Si el soldador es menos potente, lo más probable es que se enfríe más rápido debido a que la gran superficie de la célula solar eliminará el calor, por lo que tendrás que presionar el soldador hacia abajo y sostenerlo sobre la célula solar. más extenso. Esto a su vez puede causar daños al elemento o sobrecalentamiento. El autor recomienda utilizar alambre de estaño como soldadura o incluso colofonia. Cualquier fundente sin ácido para soldar electrónica será adecuado, pero es recomendable utilizar uno que no requiera aclarado y deje menos marcas de grasa.
despues de todo herramientas necesarias Una vez ensamblados los componentes, puede comenzar a prepararse para soldar las células solares. Primero necesitas cortar los conductores planos. La longitud de los conductores debe calcularse de modo que sea ligeramente más corta que el ancho de la célula solar. Así, cuando se utilizan células solares de 78 por 156 mm, la longitud del conductor debe ser de 146 mm, teniendo en cuenta un espacio de 5 mm entre las células. La distribución del conductor por todo el elemento es la siguiente: se sueldan 78 mm a la parte frontal del elemento, se dejan 5 mm para el espacio entre ellos y se sueldan 63 mm a tres contactos ubicados en la parte posterior del elemento. .
Es muy conveniente cortar conductores con cartón grueso. Se toman dos hojas de cartón de 63 mm de ancho y 5 mm de espesor, se doblan y luego se enrolla el conductor alrededor de ellas. Luego se separa el cartón y se corta el conductor por un lado con unas tijeras.
También se debe tener en cuenta que al soldar elementos de 6 por 6, para ahorrar dinero, está permitido soldar el bus no en toda su longitud, sino simplemente estañar la parte restante.
Sin embargo, recuerde, la eficiencia de toda la batería solar dependerá en gran medida de qué tan bien estén soldados los conductores.
Después de cortar el conductor, puede comenzar a preparar los elementos para soldar. Por lo general, la parte frontal de los elementos es un inconveniente y la parte posterior es un plus. por lo tanto, a lo largo de toda la longitud del área de contacto del lado frontal, está recubierto con fundente.
Luego se aplica el conductor plano y se fija con un soldador. No es necesario estañar el contacto, ya que los contactos de la parte frontal están plateados y hay una fina capa de estaño en el propio bus. Lo principal es que el bus esté firmemente soldado a los contactos y se sujete bien; de lo contrario, aún debes estañar.
Después de esto, el conductor se suelda en la parte posterior del elemento con un movimiento suave; lo principal es garantizar que el elemento en sí no se sobrecaliente durante el proceso.
Estas acciones se deben realizar con cada elemento, para luego comenzar a soldarlos en un circuito común. Es una práctica estándar conectar elementos en serie de más a menos en una cadena, por lo que el voltaje de todos los elementos se suma, pero la corriente sigue siendo la misma.
A continuación se muestra un diagrama de elementos de soldadura en un circuito común:
Una vez que hayas decidido la forma final del panel solar, deberás colocar los elementos en varias filas sobre la superficie de trabajo con la parte posterior hacia arriba.
Hay varios puntos que te ayudarán a asegurar los elementos durante la soldadura para que el panel tenga una apariencia bonita y ordenada al final. Los bordes de las células solares se pueden fijar con cinta adhesiva, que luego se corta simplemente con un cúter. Para que la distancia entre los elementos sea la misma, se pueden utilizar cruces de construcción, que generalmente se utilizan para colocar baldosas, estas cruces proporcionarán un espacio de 2 a 5 mm;
Lo mejor es hacer un modelo completo con madera contrachapada, al que se pegan cruces.
Vivir al estilo "Orgánico", una idea tan popular en últimos años, presupone una “relación” armoniosa entre una persona y el medio ambiente. El obstáculo para cualquier enfoque medioambiental es el uso de minerales como energía.
Las emisiones de sustancias tóxicas y dióxido de carbono a la atmósfera liberadas durante la combustión de combustibles fósiles están acabando poco a poco con el planeta. Por tanto, el concepto de "energía verde", que no daña el medio ambiente, es la base básica de muchas nuevas tecnologías energéticas. Una de estas áreas para la obtención de energía respetuosa con el medio ambiente es la tecnología de convertir la luz solar en corriente eléctrica. Sí, así es, hablaremos de paneles solares y de la posibilidad de instalar sistemas autónomos de suministro de energía en una casa de campo.
Actualmente, las centrales eléctricas industriales basadas en paneles solares, que se utilizan para suministrar energía y calor a una casa de campo, cuestan al menos entre 15 y 20 mil dólares y tienen una vida útil garantizada de unos 25 años. El costo de cualquier sistema de helio basado en la relación entre la vida útil garantizada y el costo anual promedio de mantenimiento de los servicios públicos. casa de campo bastante alto: en primer lugar, hoy costo promedio energía solar es comparable a la compra de recursos energéticos de las redes eléctricas centrales; en segundo lugar, se requieren inversiones de capital únicas para instalar el sistema;
Generalmente se acostumbra separar los sistemas solares destinados al suministro de calor y energía. El primero utiliza tecnología de colectores solares, el segundo utiliza el efecto fotovoltaico para generar corriente eléctrica en paneles solares. Queremos hablarte de la posibilidad de fabricar tú mismo paneles solares.
La tecnología para montar manualmente un sistema de energía solar es bastante sencilla y asequible. Casi todos los rusos pueden montar sistemas energéticos individuales con alta eficiencia y a costes relativamente bajos. Es rentable, asequible e incluso está de moda.
Selección de células solares para un panel solar.
Al comenzar a fabricar un sistema solar, es necesario prestar atención a que con el montaje individual no es necesaria la instalación única de un sistema completamente funcional, se puede ampliar gradualmente; Si la primera experiencia fue exitosa, entonces tiene sentido ampliar la funcionalidad del sistema solar.
En esencia, una batería solar es un generador que funciona gracias al efecto fotovoltaico y convierte la energía solar en energía eléctrica. Los cuantos de luz que inciden en una oblea de silicio expulsan a un electrón de la última órbita atómica del silicio. Este efecto crea una cantidad suficiente de electrones libres para formar un flujo de corriente eléctrica.
Antes de ensamblar la batería, es necesario decidir el tipo de convertidor fotoeléctrico, a saber: monocristalino, policristalino y amorfo. Para montar usted mismo una batería solar, elija módulos solares monocristalinos y policristalinos disponibles comercialmente.
Arriba: módulos monocristalinos sin contactos soldados. Abajo: módulos policristalinos con contactos soldados
Los paneles a base de silicio policristalino tienen una eficiencia bastante baja (7-9%), pero esta desventaja se compensa con el hecho de que los policristales prácticamente no reducen la potencia en tiempo nublado y nublado; la durabilidad garantizada de dichos elementos es de aproximadamente 10 años; Los paneles basados en silicio monocristalino tienen una eficiencia de alrededor del 13% con una vida útil de unos 25 años, pero estos elementos reducen enormemente la potencia en ausencia de luz solar directa. Los indicadores de eficiencia de los cristales de silicio de diferentes fabricantes pueden variar significativamente. Basándonos en la práctica de operar plantas de energía solar en condiciones de campo, podemos decir que la vida útil de los módulos monocristalinos es de más de 30 años, y de los módulos policristalinos, de más de 20 años. Además, durante todo el período de funcionamiento, la pérdida de energía para las células mono y policristalinas de silicio no supera el 10%, mientras que para las baterías amorfas de película delgada la potencia disminuye entre un 10 y un 40% en los dos primeros años.
Células solares Evergreen con contactos en un juego de 300 unidades.
En la subasta de eBay puedes adquirir un kit de Células Solares para montar una batería solar de 36 y 72 células solares. Estos conjuntos también están disponibles para la venta en Rusia. Como regla general, para el autoensamblaje de paneles solares se utilizan módulos solares de tipo B, es decir, módulos rechazados en la producción industrial. Estos módulos no pierden sus características de rendimiento y son mucho más económicos. Algunos proveedores ofrecen módulos solares sobre un tablero de fibra de vidrio, lo que implica alto nivel estanqueidad de los elementos y, en consecuencia, fiabilidad.
| Nombre | Características | Costo, $ |
| Everbright Solar Cells (Ebay) sin contactos | policristalino, juego - 36 uds., 81x150 mm, 1,75 W (0,5 V), 3A, eficiencia (%) - 13 en un set con diodos y ácido para soldar en un lápiz |
$46.00 $ 8,95 envío |
| Células solares (nuevas en EE. UU.) | monocristalino, 156x156 mm, 81x150 mm, 4W (0,5 V), 8A, eficiencia (%) - 16,7-17,9 | $7.50 |
| monocristalino, 153x138 mm, U frío. carrera - 21,6 V, corto. diputado - 94 mA, P - 1,53 W, eficiencia (%) - 13 | $15.50 | |
| Células solares sobre un tablero de fibra de vidrio. | policristalino, 116x116 mm, U frío. carrera - 7.2V, corto. diputado - 275 mA., P - 1,5W, eficiencia (%) - 10 | $14.50 |
|
$87.12 $9.25 envío |
||
| Células solares (Ebay) sin contactos | policristalino, juego - 72 uds., 81x150 mm 1,8W |
$56.11 $9.25 envío |
| Células solares (Ebay) con contactos | monocristalino, juego - 40 uds., 152x152 mm |
$87.25 $14.99 envío |
Desarrollo de un proyecto de sistema de energía de helio.
El diseño de un futuro sistema solar depende en gran medida del método de instalación e instalación. Los paneles solares deben instalarse en ángulo para garantizar la luz solar directa en ángulos rectos. El rendimiento de un panel solar depende en gran medida de la intensidad de la energía luminosa, así como del ángulo de incidencia de los rayos del sol. La ubicación de la batería solar con respecto al sol y el ángulo de inclinación dependen de la ubicación geográfica del sistema de helio y de la época del año.
De arriba a abajo: los paneles solares monocristalinos (de 80 vatios cada uno) en la casa de campo están instalados casi verticalmente (invierno). Los paneles solares monocristalinos en el país tienen un ángulo más pequeño (resorte) Sistema mecánico para controlar el ángulo de la batería solar.
Los sistemas solares industriales suelen estar equipados con sensores que garantizan el movimiento de rotación del panel solar en la dirección de los rayos solares, así como con espejos concentradores solares. EN sistemas individuales Dichos elementos complican y aumentan significativamente el costo del sistema y, por lo tanto, no se utilizan. Se puede utilizar el más sencillo. sistema mecanico control del ángulo de inclinación. En invierno, los paneles solares deben instalarse casi verticalmente; esto también protege el panel de la acumulación de nieve y de la formación de hielo en la estructura.
Esquema para calcular el ángulo de inclinación de un panel solar según la época del año
Los paneles solares se instalan en el lado soleado del edificio para proporcionar la máxima cantidad de energía solar disponible durante las horas del día. Dependiendo de su ubicación geográfica y del nivel de solsticio, se calcula el ángulo de batería más adecuado para su ubicación.
Si el diseño se vuelve más complejo, es posible crear un sistema para controlar el ángulo de inclinación de la batería solar en función de la época del año y el ángulo de giro del panel en función de la hora del día. La eficiencia energética de dicho sistema será mayor.
Al diseñar un sistema solar que se instalará en el techo de una casa, es necesario determinar si la estructura del techo puede soportar el peso requerido. El desarrollo independiente del proyecto implica calcular la carga del techo teniendo en cuenta el peso de la capa de nieve en invierno.
Selección del ángulo de inclinación estático óptimo para un sistema solar de techo monocristalino
Para la fabricación de paneles solares, se pueden elegir diferentes materiales en función de la gravedad específica y otras características. Al elegir los materiales de construcción, es necesario tener en cuenta la temperatura de calentamiento máxima permitida de la célula solar, ya que la temperatura de un módulo solar que funciona a máxima potencia no debe exceder los 250 ° C. Una vez que se excede la temperatura máxima, el módulo solar pierde abruptamente su capacidad de convertir la luz solar en corriente eléctrica. Los sistemas solares prefabricados para uso individual, por regla general, no requieren refrigeración de las células solares. La fabricación por parte de usted mismo puede implicar enfriar el sistema solar o controlar el ángulo del panel solar para garantizar la temperatura funcional del módulo, así como elegir un material transparente apropiado que absorba la radiación IR.
El diseño adecuado del sistema solar le permite proporcionar la potencia requerida de la batería solar, que será cercana a la nominal. A la hora de calcular una estructura hay que tener en cuenta que elementos del mismo tipo dan la misma tensión, independientemente del tamaño de los elementos. Además, la potencia actual de los elementos de mayor tamaño será mayor, pero la batería también será mucho más pesada. Para fabricar un sistema solar siempre se toman módulos solares del mismo tamaño, ya que la corriente máxima estará limitada por la corriente máxima del elemento pequeño.
Los cálculos muestran que, en promedio, en un día claro y soleado, no se pueden obtener más de 120 W de potencia de 1 m de panel solar. Tal poder ni siquiera alimentaría una computadora. Un sistema de 10 m proporciona más de 1 kW de energía y puede alimentar energía básica. electrodomésticos: lámparas, TV, ordenador. Para una familia de 3-4 personas, se necesitan entre 200 y 300 kW al mes, por lo que sistema solar, instalado en el lado sur, de 20 m, puede satisfacer plenamente las necesidades energéticas de la familia.
Si consideramos los datos estadísticos promedio sobre el suministro de energía de un edificio residencial individual, entonces: el consumo diario de energía es de 3 kWh, radiación solar de primavera a otoño: 4 kW h/m por día, consumo máximo de energía: 3 kW (cuando está encendido lavadora, frigorífico, plancha y hervidor eléctrico). Para optimizar el consumo de energía para la iluminación del interior de la casa, es importante utilizar lámparas de CA de bajo consumo energético: LED y fluorescentes.
Hacer un marco de batería solar
Se utiliza una esquina de aluminio como marco de la batería solar. En la subasta de eBay se pueden adquirir marcos prefabricados para paneles solares. El revestimiento transparente se selecciona a voluntad, en función de las características necesarias para un diseño determinado.
Kit de marco de panel solar con vidrio, desde $33
Al elegir un material protector transparente, también puedes centrarte en las siguientes características material:
| Material | índice de refracción | Transmitancia de luz, % | Gravedad específica g/cm 3 | Tamaño de hoja, mm | Espesor, mm | Costo, rublos/m2 |
| Aire | 1,0002926 | — | — | — | — | — |
| Vaso | 1,43-2,17 | 92-99 | 3,168 | — | — | — |
| Plexiglás | 1,51 | 92-93 | 1,19 | 3040x2040 | 3 | 960.00 |
| policarbonato | 1,59 | hasta 92 | 0,198 | 3050x2050 | 2 | 600.00 |
| Plexiglás | 1,491 | 92 | 1,19 | 2050x1500 | 11 | 640.00 |
| Vidrio mineral | 1,52-1,9 | 98 | 1,40 | — | — | — |
Si consideramos el índice de refracción de la luz como criterio para elegir un material. El plexiglás tiene el índice de refracción más bajo; una opción más económica para el material transparente es el plexiglás doméstico, y el policarbonato es menos adecuado. Se encuentra disponible a la venta policarbonato con revestimiento anticondensación; este material también proporciona un alto nivel de protección térmica. Al elegir materiales transparentes en función de su gravedad específica y su capacidad para absorber el espectro IR, el policarbonato será el mejor. Los mejores materiales transparentes para paneles solares incluyen aquellos con alta transmitancia de luz.
A la hora de fabricar una batería solar, es importante elegir materiales transparentes que no transmitan el espectro IR y, así, reduzcan el calentamiento de los elementos de silicio, que pierden su potencia a temperaturas superiores a 250ºC. En la industria se utilizan vidrios especiales con una capa de óxido metálico. Se considera que el vidrio ideal para paneles solares es un material que transmite todo el espectro excepto el rango infrarrojo.
Diagrama de absorción de radiación UV e IR por varios vidrios.
a) vidrio ordinario, b) vidrio con absorción IR, c) vidrio dúplex con absorbente de calor y vidrio ordinario.
La máxima absorción del espectro IR la proporcionará un vidrio protector de silicato con óxido de hierro (Fe 2 O 3), pero tiene un tinte verdoso. El espectro IR es bien absorbido por cualquier vidrio mineral, a excepción del plexiglás y el plexiglás pertenece a la clase de los vidrios orgánicos. El vidrio mineral es más resistente a los daños en la superficie, pero es muy caro y no está disponible. Para los paneles solares también se utiliza un vidrio especial antirreflectante y ultratransparente, que transmite hasta el 98% del espectro. Este vidrio también asume la absorción de la mayor parte del espectro IR.
La elección óptima de las características ópticas y espectrales del vidrio aumenta significativamente la eficiencia de fotoconversión del panel solar.
Panel solar en carcasa de plexiglás.
Muchos talleres de paneles solares recomiendan utilizar plexiglás para los paneles frontal y posterior. Esto permite la inspección de contactos. Sin embargo, una estructura de plexiglás difícilmente puede considerarse completamente sellada, capaz de garantizar el funcionamiento ininterrumpido del panel durante 20 años de funcionamiento.
Instalación de la carcasa de la batería solar.
La clase magistral muestra cómo fabricar un panel solar a partir de 36 células solares policristalinas de 81x150 mm. Basándose en estas dimensiones, se puede calcular el tamaño de la futura batería solar. Al calcular las dimensiones, es importante hacer una pequeña distancia entre los elementos, lo que tendrá en cuenta el cambio en el tamaño de la base bajo la influencia atmosférica, es decir, entre los elementos debe haber 3-5 mm. El tamaño de la pieza resultante debe ser de 835x690 mm con un ancho de esquina de 35 mm.
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Célula solar casera hecha con perfil de aluminio, es muy similar a un panel solar fabricado en fábrica. Esto asegura un alto grado de estanqueidad y resistencia estructural. |
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Para la fabricación se toma una esquina de aluminio y se fabrican espacios en blanco de marco de 835x690 mm. Para permitir la fijación de los herrajes, se deben hacer agujeros en el marco. |
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El sellador de silicona se aplica dos veces en el interior de la esquina. |
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Asegúrese de asegurarse de que no haya espacios vacíos. La estanqueidad y durabilidad de la batería depende de la calidad de aplicación del sellador. |
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A continuación, se coloca en el marco una lámina transparente del material seleccionado: policarbonato, plexiglás, plexiglás, vidrio antirreflectante. Es importante dejar secar la silicona al aire libre, de lo contrario los vapores crearán una película sobre los elementos. |
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El vidrio debe presionarse y fijarse con cuidado. |
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Para fijar de forma segura el vidrio protector, necesitará hardware. Debe asegurar 4 esquinas del marco y colocar dos herrajes alrededor del perímetro en el lado largo del marco y un herraje en el lado corto. |
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El hardware se fija con tornillos. |
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Los tornillos se aprietan firmemente con un destornillador. |
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El marco de la batería solar está listo. Antes de colocar las células solares, es necesario limpiar el polvo del vidrio. |
Selección y soldadura de células solares.
Actualmente, la subasta de eBay ofrece una amplia gama de productos para fabricar usted mismo paneles solares.
El kit de células solares incluye un conjunto de 36 células de silicio policristalino, cables y barras colectoras para células, diodos Schottke y una pluma de ácido para soldar.
Dado que una batería solar de bricolaje es casi 4 veces más barata que una ya preparada, fabricarla con sus propias manos supone un importante ahorro de costes. Puedes comprar células solares en eBay que tienen defectos, pero no pierden su funcionalidad, por lo que el coste de un panel solar se puede reducir significativamente si puedes sacrificar la apariencia de la batería.
Las fotocélulas averiadas no pierden su funcionalidad
Para su primera experiencia, es mejor comprar kits para fabricar paneles solares que están disponibles a la venta. Soldar contactos es un proceso bastante complejo, cuya complejidad se ve agravada por la fragilidad de las células solares.
Si compraste elementos de silicio sin conductores, primero debes soldar los contactos.
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Así es como se ve una célula de silicio policristalino sin conductores. |
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Los conductores se cortan con una pieza de cartón. |
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Es necesario colocar con cuidado el conductor en la fotocélula. |
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Aplique ácido de soldadura y suelde en el área de soldadura. Por conveniencia, el conductor se fija por un lado con un objeto pesado. |
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En esta posición, es necesario soldar con cuidado el conductor a la fotocélula. Mientras suelda, no presione el cristal porque es muy frágil. |
Soldar elementos es un trabajo bastante laborioso. Si no puede obtener una conexión normal, deberá repetir el trabajo. Según las normas, el recubrimiento de plata de un conductor debe resistir 3 ciclos de soldadura en condiciones térmicas aceptables, pero en la práctica nos enfrentamos al hecho de que el recubrimiento se destruye. La destrucción del plateado se produce debido al uso de soldadores con potencia no regulada (65 W), esto se puede evitar si reduce la potencia de la siguiente manera: debe encender un enchufe con una bombilla de 100 W en serie con la soldadura. hierro. La potencia nominal de un soldador no regulado es demasiado alta para soldar contactos de silicio.
Incluso si los vendedores de conductores afirman que hay soldadura en el conector, es mejor aplicarla adicionalmente. Al soldar, trate de manipular los elementos con cuidado; con una fuerza mínima estallarán; No apile los elementos en una pila; el peso puede causar que los elementos inferiores se agrieten.
Montar y soldar una batería solar.
Al ensamblar usted mismo una batería solar por primera vez, es mejor utilizar un sustrato de marcado, que ayudará a colocar los elementos exactamente a una cierta distancia entre sí (5 mm).
Sustrato de marcado para celdas de baterías solares
La base está hecha de una hoja de madera contrachapada con marcas en las esquinas. Después de soldar, se coloca un trozo de cinta de montaje en cada elemento en el reverso; simplemente presione el panel posterior contra la cinta y se transfieren todos los elementos.
Cinta de montaje, utilizado para la fijación, en la parte posterior de la célula solar
Con este tipo de fijación, los elementos en sí no están sellados adicionalmente; pueden expandirse libremente bajo la influencia de la temperatura, esto no dañará la batería solar ni romperá los contactos y elementos. Solo se pueden sellar las partes de conexión de la estructura. Este tipo de fijación es más adecuado para prototipos, pero difícilmente puede garantizar un funcionamiento a largo plazo en condiciones de campo.
El plan de montaje secuencial de la batería se ve así:
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Coloque los elementos sobre una superficie de vidrio. Debe existir una distancia entre los elementos, que permita cambios libres de tamaño sin dañar la estructura. Los elementos deben presionarse con pesas. |
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Realizamos soldadura según el esquema eléctrico siguiente. Los caminos de corriente "positivos" se encuentran en la parte frontal de los elementos, los "negativos", en la parte posterior. Antes de soldar, debe aplicar fundente y soldar, luego soldar con cuidado los contactos de plata. |
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Todas las células solares están conectadas según este principio. |
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Los contactos de los elementos exteriores salen al bus, respectivamente, a "más" y "menos". El autobús utiliza el conductor plateado más ancho que se encuentra en el kit de células solares. También recomendamos quitar el punto "medio"; con su ayuda, se instalan dos diodos de derivación adicionales. |
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El terminal también se instala en el exterior del marco. |
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Así es como se ve el diagrama de elementos de conexión sin un punto medio mostrado. |
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Así es como se ve la regleta de terminales con el punto "medio" mostrado. El punto "medio" le permite instalar un diodo de derivación en cada mitad de la batería, lo que evitará que la batería se descargue cuando la iluminación disminuya o la mitad se oscurezca. |
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La foto muestra un diodo de derivación en la salida "positiva", resiste la descarga de baterías a través de la batería por la noche y la descarga de otras baterías en oscuridad parcial. Muy a menudo, los diodos Schottke se utilizan como diodos en derivación. Proporcionan menos pérdidas en la potencia total del circuito eléctrico. Como conductores conductores de corriente se puede utilizar un cable acústico con aislamiento de silicona. Para el aislamiento, puede utilizar tubos debajo del goteo. Todos los cables deben fijarse firmemente con silicona. |
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Los elementos se pueden conectar en serie (ver foto) y no a través de autobús común, entonces las filas 2 y 4 deben girarse 1800 con respecto a la 1.ª fila. |
Los principales problemas en el montaje de un panel solar están relacionados con la calidad de la soldadura de los contactos, por lo que los expertos sugieren probarlo antes de sellar el panel.
Prueba del panel antes del sellado, tensión de red 14 voltios, potencia máxima 65 W
Las pruebas se pueden realizar después de soldar cada grupo de elementos. Si prestas atención a las fotografías de la clase magistral, se recorta la parte de la mesa debajo de los elementos solares. Esto se hizo intencionalmente para determinar la funcionalidad de la red eléctrica después de soldar los contactos.
Sellado del panel solar
Sellado de paneles solares con autoproducción- Este es el tema más controvertido entre los expertos. Por un lado, el sellado de los paneles es necesario para aumentar la durabilidad y siempre se utiliza en la producción industrial. Para el sellado, los expertos extranjeros recomiendan utilizar el compuesto epoxi "Sylgard 184", que proporciona una superficie polimerizada transparente altamente elástica. El coste de “Sylgard 184” en eBay es de unos 40 dólares.
Sellador con alto grado de elasticidad “Sylgard 184”
Por otro lado, si no desea incurrir en costes adicionales, es muy posible utilizar sellador de silicona. Sin embargo, en este caso, no conviene llenar completamente los elementos para evitar posibles daños durante el funcionamiento. En este caso, los elementos se pueden unir al panel trasero mediante silicona y solo se pueden sellar los bordes de la estructura. Es difícil decir qué tan efectivo es dicho sellado, pero no recomendamos el uso de masillas impermeabilizantes no recomendadas, ya que la probabilidad de que se rompan contactos y elementos es muy alta;
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Antes de comenzar a sellar, es necesario preparar la mezcla Sylgard 184. |
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Primero se rellenan las juntas de los elementos. La mezcla debe fraguar para fijar los elementos al vidrio. |
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Después de fijar los elementos, se realiza una capa polimerizante continua de sellador elástico que se puede distribuir con un cepillo; |
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Así queda la superficie después de aplicar el sellador. La capa selladora debe secarse. Después del secado completo, puedes cubrir el panel solar con el panel posterior. |
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Así luce la parte frontal de un panel solar casero después de sellarlo. |
Diagrama de suministro de energía de la casa.
Los sistemas de suministro de energía doméstica mediante paneles solares suelen denominarse sistemas fotovoltaicos, es decir, sistemas que generan energía mediante el efecto fotoeléctrico. Para edificios residenciales individuales, se consideran tres sistemas fotovoltaicos: un sistema de suministro de energía autónomo, un sistema fotovoltaico híbrido de batería-red y un sistema fotovoltaico sin batería conectado al sistema de suministro de energía central.
Cada uno de los sistemas tiene su propio propósito y ventajas, pero la mayoría de las veces en edificios residenciales hay sistemas fotovoltaicos con respaldo. baterías recargables y conexión a una red eléctrica centralizada. La red eléctrica se alimenta mediante paneles solares, en la oscuridad con baterías y, cuando están descargadas, con la red eléctrica central. En áreas remotas donde no existe una red central, los generadores de combustible líquido se utilizan como fuente de respaldo de suministro de energía.
Una alternativa más económica a un sistema de energía híbrido de red de baterías sería un sistema solar sin baterías conectado a la red central. La electricidad se suministra a través de paneles solares y por la noche la red se alimenta de la red central. Esta red es más aplicable para instituciones, porque en edificios residenciales mayoría La energía se consume por la noche.
Diagramas de tres tipos de sistemas fotovoltaicos.
consideremos instalación típica Sistema fotovoltaico de red de baterías. Los paneles solares, que están conectados a través de una caja de conexiones, actúan como generadores de electricidad. A continuación, se instala un controlador de carga solar en la red para evitar cortocircuitos durante los picos de carga. La electricidad se acumula en baterías de respaldo y también se suministra a través de un inversor a los consumidores: iluminación, electrodomésticos, estufas eléctricas y posiblemente se utiliza para calentar agua. Para instalar un sistema de calefacción, es más eficaz utilizar colectores solares, que pertenecen a la tecnología solar alternativa.
Sistema fotovoltaico híbrido batería-red con corriente alterna
Hay dos tipos de redes eléctricas utilizadas en los sistemas fotovoltaicos: CC y CA. El uso de una red de corriente alterna le permite colocar consumidores eléctricos a una distancia superior a 10-15 m, así como proporcionar una carga de red condicionalmente ilimitada.
Para un edificio residencial privado, se suelen utilizar los siguientes componentes de un sistema fotovoltaico:
- la potencia total de los paneles solares debe ser de 1000 W, proporcionarán una generación de unos 5 kWh;
- baterías con una capacidad total de 800 A/h a una tensión de 12 V;
- el inversor debe tener una potencia nominal de 3 kW con una carga máxima de hasta 6 kW, voltaje de entrada 24-48 V;
- controlador de descarga solar 40-50 A a una tensión de 24 V;
- Sistema de alimentación ininterrumpida para proporcionar carga a corto plazo con una corriente de hasta 150 A.
Así, para un sistema de suministro de energía fotovoltaica necesitarás 15 paneles con 36 elementos, cuyo ejemplo de montaje se ofrece en la clase magistral. Cada panel proporciona una potencia total de 65 vatios. Las baterías solares basadas en monocristales serán más potentes. Por ejemplo, un panel solar de 40 monocristales tiene una potencia máxima de 160 W, pero dichos paneles son sensibles al tiempo nublado. En este caso, los paneles solares basados en módulos policristalinos son óptimos para su uso en la parte norte de Rusia.
Probablemente no haya ninguna persona a la que no le gustaría ser más independiente. La capacidad de administrar completamente su propio tiempo, viajar sin conocer límites ni distancias, y no pensar en problemas financieros y de vivienda: esto es lo que le da una sensación de verdadera libertad. Hoy hablaremos de cómo, utilizando la radiación solar, puedes aliviar el peso de la dependencia energética. Como habrás adivinado, hablaremos de paneles solares. Y más precisamente, sobre si es posible construir una verdadera planta de energía solar con sus propias manos.
Historia de la creación y perspectivas de uso.
La humanidad lleva mucho tiempo alimentando la idea de convertir la energía solar en electricidad. Las primeras en aparecer fueron las instalaciones solares térmicas, en las que el vapor sobrecalentado por los rayos solares concentrados hacía girar turbinas generadoras. La conversión directa sólo fue posible a mediados del siglo XIX, después de que el francés Alexandre Edmond Baccarelle descubriera el efecto fotoeléctrico. Los intentos de crear una célula solar operativa basada en este fenómeno se vieron coronados por el éxito sólo medio siglo después, en el laboratorio del destacado científico ruso Alexander Stoletov. El mecanismo del efecto fotoeléctrico se pudo describir completamente incluso más tarde; la humanidad se lo debe a Albert Einstein. Por cierto, fue por este trabajo que recibió el Premio Nobel.
Baccarelle, Stoletov y Einstein son los científicos que sentaron las bases de la energía solar moderna
La creación de la primera fotocélula solar basada en silicio cristalino fue anunciada al mundo por empleados de los Laboratorios Bell en abril de 1954. Esta fecha, de hecho, es el punto de partida de una tecnología que pronto podrá convertirse en un sustituto completo del combustible de hidrocarburos.
Dado que la corriente de una célula fotovoltaica es de miliamperios, para generar electricidad de potencia suficiente deben estar conectadas en estructuras modulares. Los conjuntos de fotocélulas solares protegidos de influencias externas son una batería solar (debido a forma plana El dispositivo a menudo se llama panel solar).
Convertir la radiación solar en electricidad tiene enormes perspectivas, porque por cada metro cuadrado superficie de la tierra Esto representa una media de 4,2 kW/hora de energía al día, lo que ahorra casi un barril de petróleo al año. Inicialmente utilizada sólo para la industria espacial, la tecnología se volvió tan común ya en los años 80 del siglo pasado que las fotocélulas comenzaron a usarse para fines domésticos, como fuente de energía para calculadoras, cámaras, lámparas, etc. Se crearon “graves” instalaciones eléctricas solares. Fijados a los tejados de las casas, permitieron abandonar por completo la electricidad por cable. Hoy podemos observar el nacimiento de las centrales eléctricas, que son campos de varios kilómetros de paneles de silicio. La energía que generan puede alimentar ciudades enteras, por lo que podemos decir con confianza que el futuro está en la energía solar.
Las modernas plantas de energía solar son campos de fotocélulas de varios kilómetros de longitud capaces de suministrar electricidad a decenas de miles de hogares.
Batería solar: cómo funciona
Después de que Einstein describió el efecto fotoeléctrico, se reveló al mundo toda la simplicidad de un fenómeno físico aparentemente tan complejo. Se basa en una sustancia cuyos átomos individuales se encuentran en un estado inestable. Cuando son "bombardeados" por fotones de luz, los electrones quedan fuera de sus órbitas: estas son las fuentes de corriente.
Durante casi medio siglo, el efecto fotoeléctrico no tuvo aplicación práctica por una sencilla razón: no existía tecnología para producir materiales con una estructura atómica inestable. Las perspectivas de nuevas investigaciones aparecieron sólo con el descubrimiento de los semiconductores. Los átomos de estos materiales tienen un exceso de electrones (conductividad n) o carecen de ellos (conductividad p). Cuando se utiliza una estructura de dos capas con una capa de tipo n (cátodo) y otra de tipo p (ánodo), el bombardeo de fotones de luz expulsa electrones de los átomos de la capa n. Dejando sus lugares, se precipitan hacia las órbitas libres de los átomos de la capa P y luego, a través de la carga conectada, regresan a sus posiciones originales. Probablemente todos sepan que el movimiento de los electrones en un circuito cerrado representa una corriente eléctrica. Pero no es posible obligar a los electrones a moverse gracias a campo magnético, como en los generadores eléctricos, pero debido al flujo de partículas de radiación solar.
El panel solar funciona gracias al efecto fotovoltaico, descubierto en principios del XIX siglo
Dado que la potencia de un solo módulo fotovoltaico no es suficiente para alimentar dispositivos electronicos, luego para obtener el voltaje requerido se utiliza conexión en serie muchas células. En cuanto a la intensidad actual, aumenta mediante la conexión en paralelo de un cierto número de conjuntos de este tipo.
La generación de electricidad en semiconductores depende directamente de la cantidad de energía solar, por lo que las fotocélulas no sólo se instalan al aire libre, sino que también intentan orientar su superficie perpendicular a los rayos incidentes.
Y para proteger las celdas de daños mecánicos y influencias atmosféricas, se montan sobre una base rígida y se protegen con vidrio en la parte superior.
Clasificación y características de las fotocélulas modernas. La primera célula solar se fabricó a base de selenio (Se), pero la baja eficiencia (menos del 1%), el rápido envejecimiento y la alta actividad química de las células solares de selenio obligaron a buscar otras más baratas y materiales eficientes
- . Y se encontraron en forma de silicio cristalino (Si). Dado que este elemento de la tabla periódica es un dieléctrico, su conductividad estaba asegurada por inclusiones de varios metales de tierras raras. Dependiendo de la tecnología de fabricación, existen varios tipos de fotocélulas de silicio:
- monocristalino;
- policristalino;
de Si amorfo.
Los primeros se obtienen cortando las capas más finas de lingotes de silicio de la más alta pureza. Externamente, las fotocélulas monocristalinas parecen placas de vidrio azul oscuro de un solo color con una rejilla de electrodos pronunciada. Su eficiencia alcanza el 19% y su vida útil es de hasta 50 años. Y aunque el rendimiento de los paneles fabricados a base de monocristales está disminuyendo gradualmente, hay pruebas de que las baterías fabricadas hace más de 40 años siguen operativas hoy en día, entregando hasta el 80% de su potencia original. Las células solares monocristalinas tienen una apariencia uniforme. color oscuro
y cortar esquinas: estas señales no permiten que se confundan con otras fotocélulas En la producción de células solares policristalinas se utiliza silicio menos puro, pero más barato. La simplificación de la tecnología afecta placas: no tienen un tono uniforme, sino un patrón más claro que forma los límites de muchos cristales. La eficiencia de estas células solares es ligeramente menor que la de las monocristalinas: no más del 15% y la vida útil es de hasta 25 años. Hay que decir que la disminución de los indicadores básicos de rendimiento no afectó en absoluto la popularidad de las células solares policristalinas. Se benefician de un precio más bajo y de una menor dependencia de la contaminación externa, las nubes bajas y la orientación al sol.
Las células solares policristalinas tienen un tinte azul más claro y un patrón no uniforme, consecuencia del hecho de que su estructura consta de muchos cristales.
Para las células solares hechas de Si amorfo, no se utiliza la estructura cristalina, sino la capa más delgada silicio, que se pulveriza sobre vidrio o polímero. Al menos método similar producción y es el más barato, estos paneles tienen la vida útil más corta, debido al desgaste y la degradación de la capa amorfa al sol. Este tipo de fotocélulas tampoco está satisfecho con su rendimiento: su eficiencia no supera el 9% y durante el funcionamiento disminuye significativamente. El uso de paneles solares de silicio amorfo está justificado en los desiertos: la alta actividad solar compensa la caída de la productividad y las grandes extensiones permiten la instalación de plantas de energía solar de cualquier tamaño.
La capacidad de pulverizar una estructura de silicio sobre cualquier superficie permite crear paneles solares flexibles
Un mayor desarrollo de la tecnología de producción de células fotovoltaicas está impulsado por la necesidad de reducir los precios y mejorar características de rendimiento. Las fotocélulas de película tienen hoy el mayor rendimiento y durabilidad:
- a base de telururo de cadmio;
- de polímeros finos;
- utilizando seleniuro de indio y cobre.
Es demasiado pronto para hablar de la posibilidad de utilizar fotocélulas de película fina en dispositivos caseros. Hoy en día, sólo unas pocas de las empresas tecnológicamente más "avanzadas" se dedican a su producción, por lo que la mayoría de las veces las células solares flexibles pueden considerarse parte de paneles solares terminados.
¿Cuáles son las mejores células fotovoltaicas para una célula solar y dónde encontrarlas?
Los paneles solares caseros siempre estarán un paso por detrás de sus homólogos fabricados en fábrica, y existen varias razones para ello. En primer lugar, los fabricantes de renombre seleccionan cuidadosamente las fotocélulas, eliminando las que tienen parámetros inestables o reducidos. En segundo lugar, en la fabricación de baterías eléctricas solares se utiliza vidrio especial con mayor transmisión de luz y reflectividad reducida; es casi imposible encontrarlo a la venta. Y en tercer lugar, antes de empezar producción en serie, todos los parámetros de las muestras industriales se prueban utilizando modelos matemáticos. Como resultado, se minimiza el efecto del calentamiento de las celdas sobre la eficiencia de la batería, se mejora el sistema de eliminación de calor, se encuentra la sección transversal óptima de las barras colectoras de conexión, se exploran formas de reducir la tasa de degradación de las fotocélulas, etc. resolver estos problemas sin un laboratorio equipado y las cualificaciones adecuadas.
El bajo coste de los paneles solares caseros permite construir una instalación que permite abandonar por completo los servicios de las empresas energéticas.
Sin embargo, los paneles solares de fabricación propia muestran buenos resultados de rendimiento y no se quedan atrás de sus homólogos industriales. En cuanto al precio, aquí tenemos una ganancia de más del doble, es decir, al mismo coste, los productos caseros proporcionarán el doble de electricidad.
Teniendo en cuenta todo lo anterior, surge una idea de qué células solares son adecuadas para nuestras condiciones. Los de película ya no están disponibles por su falta de disponibilidad a la venta, y los amorfos por su corta vida útil y baja eficiencia. Lo que queda son células hechas de silicio cristalino. Hay que decir que en el primer dispositivo casero es mejor utilizar “policristales” más baratos. Y sólo después de probar la tecnología y dominarla, deberías cambiar a células monocristalinas.
Las fotocélulas baratas y de mala calidad son adecuadas para probar tecnologías; al igual que los dispositivos de alta calidad, se pueden comprar en plataformas de comercio exterior.
En cuanto a la cuestión de dónde conseguir células solares económicas, se pueden encontrar en plataformas de comercio exterior como Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon, etc. Allí se venden como células solares individuales de distintos tamaños y rendimientos. y en kits prefabricados para el montaje de paneles solares de cualquier potencia.
Los vendedores suelen ofrecer las llamadas células solares de clase "B", que son células solares mono o policristalinas dañadas. Pequeñas astillas, grietas o esquinas faltantes prácticamente no afectan el rendimiento de las celdas, pero permiten adquirirlas a un costo mucho menor. Es por ello que resulta más rentable utilizarlos en dispositivos caseros de energía solar.
¿Es posible sustituir las placas fotovoltaicas por otra cosa?
Es raro que un artesano hogareño no tenga una preciada caja de componentes de radio viejos. Pero los diodos y transistores de los viejos receptores y televisores siguen siendo los mismos semiconductores con uniones p-n que producen corriente cuando se iluminan con la luz solar. Aprovechando estas propiedades y conectando varios dispositivos semiconductores, se puede fabricar una batería solar real.
Para fabricar una batería solar de baja potencia, puede utilizar la antigua base de elementos de dispositivos semiconductores.
Un lector atento preguntará inmediatamente cuál es el problema. ¿Por qué pagar por células monocristalinas o policristalinas fabricadas en fábrica cuando puedes utilizar lo que está literalmente bajo tus pies? Como siempre, el diablo está en los detalles. El hecho es que los transistores de germanio más potentes permiten obtener un voltaje de no más de 0,2 V a la luz del sol con una corriente medida en microamperios. Para alcanzar los parámetros que produce una célula solar de silicio plana, se necesitarán varias docenas, o incluso cientos, de semiconductores. Una batería fabricada con componentes de radio antiguos sólo es adecuada para cargar una linterna LED de camping o una pequeña batería de teléfono móvil. Para implementar proyectos a mayor escala, no puede prescindir de la compra de células solares.
¿Cuánta energía se puede esperar de los paneles solares?
Cuando se piensa en construir su propia planta de energía solar, todo el mundo sueña con abandonar por completo la electricidad por cable. Para analizar la realidad de esta idea haremos unos pequeños cálculos.
saber consumo diario la electricidad es fácil. Para ello, basta con mirar la factura enviada por la organización proveedora de energía y dividir el número de kilovatios allí indicado por el número de días del mes. Por ejemplo, si te ofrecen pagar 330 kWh, esto significa que el consumo diario es 330/30 = 11 kWh.
Gráfico de energía de la batería solar dependiendo de la iluminación.
En sus cálculos, definitivamente debe tener en cuenta el hecho de que el panel solar generará electricidad solo durante las horas del día, y hasta el 70% de la generación se producirá entre las 9 a.m. y las 4 p.m. Además, la eficiencia del dispositivo depende directamente del ángulo de incidencia de la luz solar y del estado de la atmósfera.
Una ligera nubosidad o neblina reducirá la eficiencia de una instalación solar entre 2 y 3 veces, mientras que un cielo cubierto de nubes continuas provocará una caída en el rendimiento entre 15 y 20 veces. En condiciones ideales, una batería solar con una capacidad de 11/7 = 1,6 kW sería suficiente para generar 11 kWh de energía. considerando la influencia factores naturales
, este parámetro debe aumentarse aproximadamente entre un 40% y un 50%. Además, hay otro factor que nos obliga a aumentar el área de las fotocélulas utilizadas. En primer lugar, no debemos olvidar que la batería no funcionará por la noche, por lo que necesitarás baterías potentes. En segundo lugar, para alimentar electrodomésticos se necesita una corriente de 220 V, por lo que necesitará un potente convertidor de voltaje (inversor). Los expertos dicen que las pérdidas por acumulación y transformación de electricidad representan entre el 20 y el 30% de su número total
. Por lo tanto, la potencia real de la batería solar debe aumentarse entre un 60% y un 80% del valor calculado. Tomando un valor de ineficiencia del 70%, obtenemos la potencia nominal de nuestro panel solar igual a 1,6 + (1,6×0,7) = 2,7 kW.
El uso de conjuntos de baterías de litio de alta corriente es una de las formas más elegantes, pero de ninguna manera la más barata, de almacenar electricidad solar. Para almacenar electricidad necesitarás baterías de bajo voltaje diseñadas para voltajes de 12, 24 o 48 V. Su capacidad debe estar diseñada para el consumo diario de energía más las pérdidas por transformación y conversión. En nuestro caso, necesitaremos un conjunto de baterías diseñadas para almacenar 11 + (11×0,3) = 14,3 kW×hora de energía. Si usa 12 voltios regulares baterias de auto
, entonces necesitarás un conjunto de 14300 Wh / 12 V = 1200 Ah, es decir, seis baterías de 200 amperios-hora cada una.
Como puede ver, incluso para proporcionar electricidad a las necesidades domésticas de una familia promedio, necesitará una instalación eléctrica solar seria. En cuanto al uso de paneles solares caseros para calefacción, en esta etapa tal idea ni siquiera alcanzará los límites de la autosuficiencia, sin mencionar el hecho de que se puede ahorrar algo.
El tamaño de la batería depende de la potencia requerida y de las dimensiones de las fuentes de corriente. Al elegir este último, definitivamente prestará atención a la variedad de fotocélulas que se ofrecen. Para su uso en dispositivos caseros, lo más conveniente es elegir células solares de tamaño mediano. Por ejemplo, los paneles policristalinos de 3x6 pulgadas están diseñados para un voltaje de salida de 0,5 V y una corriente de hasta 3 A.
Al fabricar una batería solar, se conectarán en serie en bloques de 30 piezas, lo que permitirá obtener el voltaje necesario para cargar la batería de un automóvil de 13 a 14 V (teniendo en cuenta las pérdidas). La potencia máxima de una de estas unidades es 15 V × 3 A = 45 W. A partir de este valor, no será difícil calcular cuántos elementos se necesitarán para construir un panel solar de una determinada potencia y determinar sus dimensiones. Por ejemplo, para construir un colector eléctrico solar de 180 vatios necesitarás 120 fotocélulas. área total 2160 m2. pulgadas (1,4 m2).
Construyendo un panel solar casero
Antes de empezar a fabricar un panel solar, conviene solucionar los problemas de su colocación, calcular las dimensiones y prepararlo. materiales necesarios y herramienta.
Elegir el lugar de instalación correcto es importante
Dado que el panel solar se fabricará a mano, su relación de aspecto puede ser cualquiera. Esto es muy conveniente porque dispositivo casero se puede integrar con más éxito en el exterior del techo o diseño área suburbana. Por la misma razón, conviene elegir un lugar para instalar la batería antes de iniciar las actividades de diseño, recordando tener en cuenta varios factores:
- apertura del lugar a la luz solar durante el día;
- ausencia de edificios que den sombra y de árboles altos;
- distancia mínima a la habitación en la que se instalan la energía de almacenamiento y los convertidores.
Por supuesto, una batería montada en el techo parece más orgánica, pero colocar el dispositivo en el suelo tiene más ventajas. En este caso, se elimina la posibilidad de daño. materiales para techos Al instalar un marco de soporte, la complejidad de instalar el dispositivo se reduce y es posible cambiar oportunamente el "ángulo de ataque de los rayos del sol". Y lo más importante, con una colocación más baja será mucho más fácil mantener limpia la superficie del panel solar. Y esto es garantía de que la instalación funcionará a pleno rendimiento.
El montaje de un panel solar en un tejado depende más de limitaciones de espacio que de necesidad o facilidad de uso.
Lo que necesitarás durante el proceso de trabajo.
A la hora de empezar a fabricar un panel solar casero, conviene abastecerse de:
- fotocélulas;
- alambre de cobre trenzado o barras colectoras especiales para conectar células solares;
- soldar;
- Diodos Schottky, diseñados para la salida de corriente de una fotocélula;
- vidrio o plexiglás antirreflectante de alta calidad;
- listones y madera contrachapada para hacer un marco;
- sellador de silicona;
- hardware;
- Pintura y composición protectora para el tratamiento de superficies de madera.
En el trabajo necesitará la herramienta más simple que el propietario de un hogar siempre tiene a mano: un soldador, un cortador de vidrio, una sierra, un destornillador, pincel etc.
Instrucciones de fabricación
Para fabricar la primera batería solar, es mejor utilizar fotocélulas con cables ya soldados; en este caso, se reduce el riesgo de dañar las células durante el montaje.
Sin embargo, si eres hábil con el soldador, puedes ahorrar algo de dinero comprando células solares con contactos abiertos. Para construir el panel que vimos en los ejemplos anteriores, necesitarás 120 placas. Utilizando una relación de aspecto de aproximadamente 1:1, se necesitarán 15 filas de fotocélulas de 8 cada una. En este caso, podemos conectar cada dos "columnas" en serie y conectar cuatro de esos bloques en paralelo. De esta manera podrá evitar enredos de cables y obtener una instalación hermosa y sin problemas.
Diagrama de cableado eléctrico para una planta de energía solar doméstica.
Marco El montaje de un panel solar siempre debe comenzar con la fabricación de la carcasa. Para ello necesitamos esquinas de aluminio o listones de madera
no más de 25 mm de altura; en este caso no proyectarán sombra sobre las filas exteriores de fotocélulas. Según las dimensiones de nuestras celdas de silicio de 3 x 6 pulgadas (7,62 x 15,24 cm), el tamaño del marco debe ser de al menos 125 x 125 cm. Si decide utilizar una relación de aspecto diferente (por ejemplo, 1:2), el tamaño del marco debe ser de al menos 125 x 125 cm. El marco se puede reforzar aún más con un travesaño hecho de listón de la misma sección. La parte posterior de la caja debe cubrirse con un panel de madera contrachapada o OSB y se deben perforar orificios de ventilación en el extremo inferior del marco. Compuesto cavidad interna
Se necesitarán paneles con atmósfera para igualar la humedad; de lo contrario, no se evitará el empañamiento del vidrio.
Se corta un panel de plexiglás o vidrio de alta calidad con un alto grado de transparencia según el tamaño exterior del marco. En casos extremos se pueden utilizar cristales de hasta 4 mm de espesor. Para su fijación se preparan escuadras, en las que se realizan perforaciones para la fijación al marco. Cuando utilice plexiglás, puede hacer agujeros directamente en el panel transparente; esto simplificará el montaje.
Para proteger el cuerpo de madera de la batería solar de la humedad y los hongos, se impregna con un compuesto antibacteriano y se pinta con pintura al óleo.
Para facilitar el montaje de la parte eléctrica, se corta un sustrato de tablero de fibra u otro material dieléctrico de acuerdo con el tamaño interno del marco. En el futuro se instalarán fotocélulas.
Placas de soldadura
Antes de comenzar a soldar, debes "averiguar" la ubicación de las fotocélulas. En nuestro caso, necesitaremos 4 conjuntos de celdas de 30 placas cada una, y en el caso estarán ubicadas en quince filas. Será incómodo trabajar con una cadena tan larga y aumenta el riesgo de dañar las frágiles placas de vidrio. Sería racional conectar 5 partes, y montaje final realizar después de que las fotocélulas estén montadas en el sustrato.
Para mayor comodidad, las fotocélulas se pueden montar sobre un sustrato no conductor hecho de textolita, plexiglás o tablero de fibra.
Después de conectar cada cadena, debes verificar su funcionalidad. Para ello, cada conjunto se coloca bajo lámpara de mesa. Al registrar los valores de corriente y voltaje, no solo puede monitorear el rendimiento de los módulos, sino también comparar sus parámetros.
Para soldar utilizamos un soldador de baja potencia (máximo 40 W) y una buena soldadura de bajo punto de fusión. Lo aplicamos en pequeñas cantidades a las partes principales de las placas, luego de lo cual, observando la polaridad de la conexión, conectamos las partes entre sí.
A la hora de soldar fotocélulas se debe tener mucho cuidado, ya que estas piezas son muy frágiles.
Una vez recogidas las cadenas individuales, las giramos de espaldas al sustrato y las pegamos a la superficie con sellador de silicona. Cada unidad de fotocélula de 15 voltios está equipada con un diodo Schottky. Este dispositivo permite que la corriente fluya solo en una dirección, por lo que no permitirá que las baterías se descarguen cuando el voltaje del panel solar sea bajo.
La conexión final de las cadenas individuales de fotocélulas se realiza de acuerdo con lo anterior. diagrama electrico. Para estos fines, puede utilizar un bus especial o un cable de cobre trenzado.
Los elementos colgantes de la batería solar deben fijarse con adhesivo termofusible o tornillos autorroscantes.
Montaje de paneles
Los sustratos con fotocélulas ubicadas sobre ellos se colocan en la carcasa y se fijan con tornillos autorroscantes. Si el marco se reforzó con un travesaño, se realizan varias perforaciones para montar los cables. El cable que se saca se fija firmemente al marco y se suelda a los terminales del conjunto. Para evitar confusiones con la polaridad, lo mejor es utilizar cables de dos colores, conectando el terminal rojo al "más" de la batería y el azul al "menos". Se aplica una capa continua de sellador de silicona a lo largo del contorno superior del marco, encima del cual se coloca el vidrio. Tras la fijación final, el montaje de la batería solar se considera completo.
Después de instalar el vidrio protector sobre el sellador, el panel se puede transportar al lugar de instalación.
Instalación y conexión de una batería solar a consumidores.
Por varias razones, un panel solar casero es un dispositivo bastante frágil y, por lo tanto, requiere un marco de soporte confiable. La opción ideal sería un diseño que permita orientar la fuente. electricidad gratis Sin embargo, en ambos planos la complejidad de un sistema de este tipo suele ser un argumento de peso a favor de un sistema inclinado simple. Es un marco móvil que se puede colocar en cualquier ángulo con respecto a la luz. A continuación se presenta una de las opciones para un marco de vigas de madera. Puedes utilizar esquinas de metal, tubos, neumáticos, etc. para hacerlo, lo que tengas a mano.
Dibujo del marco de la batería solar.
Para conectar el panel solar a las baterías, necesitará un controlador de carga. Este dispositivo controlará el estado de carga y descarga de las baterías, controlará la salida de corriente y cambiará a la red eléctrica en caso de una caída de voltaje significativa. Dispositivo potencia requerida y la funcionalidad requerida se puede adquirir en los mismos puntos de venta donde se venden las fotocélulas. En cuanto a alimentar a los consumidores domésticos, será necesario transformar el voltaje de bajo voltaje a 220 V. Otro dispositivo, un inversor, puede hacer frente con éxito a esto. Hay que decir que la industria nacional produce dispositivos confiables con buenas características de rendimiento, por lo que el convertidor se puede comprar localmente; una bonificación en este caso será una garantía "real".
Una batería solar no será suficiente para alimentar completamente su hogar; también necesitará baterías, un controlador de carga y un inversor.
A la venta se pueden encontrar inversores de la misma potencia, que difieren varias veces en precio. Esta dispersión se explica por la "pureza" de la tensión de salida, que es una condición necesaria para alimentar dispositivos eléctricos individuales. Los convertidores con la llamada onda sinusoidal pura tienen un diseño más complicado y, como resultado, un coste mayor.
Video: hacer un panel solar con tus propias manos.
Construir una planta de energía solar doméstica no es una tarea trivial y requiere costos financieros y de tiempo, así como un conocimiento mínimo de ingeniería eléctrica básica. Al comenzar a ensamblar un panel solar, se debe observar la máxima atención y precisión; solo en este caso se puede contar con una solución exitosa al problema. Por último, me gustaría recordarles que la contaminación del vidrio es uno de los factores que afectan la productividad. Recuerde limpiar la superficie del panel solar de manera oportuna, de lo contrario no podrá funcionar a plena capacidad.