Слънчеви панели: как работи устройството

• Какво представлява слънчевата батерия?
• Принципът на работа на слънчевата батерия
• Сортове слънчеви панели
• Слънчеви панели за частна къща
• Слънчеви комплекти 3 kW за страната от 60000 рубли
• Как да направите слънчеви панели сами

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Днес много собственици на селски къщи търсят алтернативни източници на електричество. Инсталирането на слънчеви панели постепенно придобива своята популярност. Въпреки това, не всеки може да си позволи да закупи скъпо оборудване. Затова мнозина се чудят: как да направите слънчевите панели сами? Правилният отговор ще бъде разкрит в тази статия.

Какво представлява слънчевата батерия?

Слънчевата клетка е полупроводниково устройство, което преобразува слънчевата радиация в електрическа енергия. Основната цел на такава система е надеждно, икономично и непрекъснато електрозахранване у дома. Такива устройства трябва да бъдат инсталирани в зони, където има прекъсвания в захранването от основния източник на електричество.

Основните предимства на соларния панел са:

• просто инсталиране на устройството, което не изисква полагане на кабели към опорите;
• системата не изисква много време за поддръжката му;
• производството на електроенергия няма вредно въздействие върху околната среда;
• дизайнът няма движещи се части;
• тиха работа;
• електроснабдяването не зависи от разпределителната мрежа;
• дълъг период на работа на системата при минимални разходи.

Недостатъци на слънчевия панел:

• процесът на производство на системата отнема много време;
• слънчевият панел заема много място;
• устройството е много чувствително към замърсяване;
• батерията не работи през нощта;
• ефективността на устройството зависи от атмосферните условия, а именно от слънчеви и облачни дни.

Принципът на работа на слънчевата батерия

Системата работи чрез фотоелектрически преобразуватели, които са свързани в определена последователност. Всеки фототрансдуктор се състои от две силициеви пластинки, които се различават по вида на проводимостта. Единият е покрит с фосфор, което води до образуването на излишък от отрицателно заредени електрони. Друга плоча е покрита с бор, което води до образуването на частици, така наречените „дупки“, които липсват в слоя с отрицателни заряди.

Принципът на действие на неизчерпаемия източник на алтернативна енергия е следният: слънчевата светлина пада върху отрицателно заредения панел, което води до активното образуване на допълнителни “дупки” и електрони. На панела, покрит с фосфор, има електрическо поле, поради което се появява потенциална разлика. Положително заредените частици се втурват в горния слой и отрицателно заредените частици се изпращат на дъното. Създава се постоянен стрес. Оказва се, че един конвертор работи като батерия. Постоянен ток възниква във веригата, когато към него е свързан товар. Всяка батерия е покрита с тънки медни жилки, отклонявайки тока и насочвайки го към местоназначението.

Силата на тока зависи от определени параметри:

• размер на фотопреобразувателя;
• ниво на инсолацията;
• тип фотоклетка;
• устройства с общ импеданс, които са свързани към слънчев панел.

Сортове слънчеви панели

Всички слънчеви панели могат да бъдат силиций или филм. Панелите, чиято основа е силиций, се разделят на типове:

• поликристални;
• единичен кристал;
• аморфна.

Поликристална слънчева батерия е квадратно устройство в тъмно синьо. Нейната повърхност има включвания на нехомогенни силициеви кристали. Въпреки ниската ефективност от 18%, това устройство има способността да произвежда ток по време на облачно време, което ги прави незаменими в райони, където преобладава разпръсната слънчева светлина.

Монокристалните соларни преобразуватели са представени от черни панели със скосени ъгли, за които се използва чист силиций. Всички клетки на устройството са насочени в една посока, което ви позволява да получите максимална ефективност от 25%. Недостатъкът на тези батерии е, че предната им страна винаги трябва да бъде обърната към слънцето. Ако не успее да се издигне, да се скрие зад облаците и да се спусне отвъд хоризонта, слънчевите панели ще произведат ток със слаба сила. Това е най-скъпо, но също така осигурява максимална производителност, вида на устройството.

Всяка аморфна батерия се състои от набор от най-тънкия слой силиций, които се получават чрез пръскане на най-малките частици материал върху стъкло, пластмаса или фолио. Такива слоеве бързо избледняват, което за шест месеца води до спад в ефективността на устройството с 15-20%. Ефективността на такива преобразуватели е само 6%. Те са най-евтините и могат да работят дори при облачно време. Въпреки това, максималният им живот е 2 години.

Основата на филмовите батерии не е твърда подложка от метал или стъкло, а полимерен филм. Следователно те се предлагат в ролки, което позволява на батериите да се разпространяват на големи площи. Благодарение на техния дизайн те могат да бъдат нарязани на части с различна форма и размери, да поставят слънчеви панели на покрива на къща с гладки завои. Те са компактни и леки. Валцования панел ще струва много по-евтино от силиций, за производството на който използва скъп материал. Тези модели обаче са по-малко мощни. Да ги купуват днес е доста трудно, тъй като производството се развива само.

Всички слънчеви батерии, независимо от вида на устройството, са оборудвани с контролери, които контролират нивото на зареждане на панела. Те преразпределят получената енергия, като я насочват директно към източника на потребление или я съхраняват в батерията.

Слънчеви панели за частна къща

Такава алтернатива на традиционното електрозахранване е много практична. В допълнение, цената на устройството значително се различава от цената на електричеството. След като направи собствена ръка слънчева батерия за дома, собственикът ще може да оптимизира консумацията на енергия и по този начин да намали собствените си парични разходи. Много хора искат да знаят предварително колко ще струва инсталирането на слънчеви панели за частна къща. За тази цел е необходимо да се извършат предварителни изчисления, при които се определят необходимата мощност на оборудването и условията за нейното функциониране.

Тя трябва да започне с изчисляване на количеството консумирана енергия, което е необходимо за осигуряване на жилище. Създаване на пълноправен станция, трябва да се съсредоточи върху батерии от 150-250 W, за селска къща ще има достатъчно панели от 50 вата.

Сега е необходимо да се изчисли общата мощност на всички електрически уреди, като се вземе предвид работното време на ден. Получената стойност е минималното търсене на електроенергия за това домакинство.

Тази стойност е основа за последващото определяне на броя на слънчевите панели и броя на спомагателното оборудване, което включва батерии, инвертори и контролери.

Добър съвет! Струва си да добавим още 20% към общото потребление на електроенергия, което се изразходва в самите батерии.

Важен аспект е инсолацията, т.е. количеството слънчева енергия, което попада на отделна единична площ на панелите. Тази стойност е индивидуална за всеки конкретен регион. Можете да го получите в специалната литература или на специализирани метеорологични обекти.

Скоростта на енергията се разделя на стойността на инсолацията. Получената цифра трябва да бъде разделена на общата мощност на слънчевата инсталация. Получената стойност е броят на необходимите батерии. Важно е да получите максималния брой панели. Наистина, в различни месеци количеството слънчева светлина ще бъде различно.

Добър съвет! Тъй като инсолацията постоянно се променя, изчисленията трябва да се извършват ежемесечно.

Например, ако трябва да знаете колко слънчеви панели се нуждаете за къща от 100 кв.м., където станцията ще захранва лампите за осветление, лаптоп, телевизор, сателитна чиния, микровълнова печка и електрическа печка, трябва да извършите всички изброени по-горе изчисления. В резултат на това мощността на соларната станция ще бъде около 1000 W, което предполага използването на 4 слънчеви панели с мощност 250 W всеки.

Панелът трябва да бъде разположен в южната част на покрива, който трябва да бъде в перфектно състояние и да издържа на значителен товар. Не трябва да има близки дървета или други обекти, които създават сянка.

Такава система може да се използва не само за захранване. По-голяма популярност придобива слънчевото отопление на частна къща. Това ви позволява да се измъкнете от скъпите услуги, свързани с централизираното газоснабдяване, да се отървете от зависимостта от комуналните услуги и да получавате целогодишна топлина през целия дълъг живот на слънчевата централа.

Инсталирането на такава система е препоръчително само за онези региони, в които слънцето грее поне 20 дни в месеца. Ако слънцето не е достатъчно, за да може системата да осигури пълно отопление на къщата, тя може да се използва като допълнителен свободен източник. Правилно подбраната система от слънчеви панели за домашно отопление ще се заплати за 3-4 години.

Слънчеви панели за дома: потребителски мнения

Благодарение на многото положителни отзиви за алтернативния източник на електричество, е възможно да се разсеят митовете, които притесняват потенциалните кандидати за инсталиране на слънчеви панели.

Много хора смятат, че такова скъпо оборудване няма да се изплати през целия експлоатационен живот на инсталацията. Въпреки това, както показва практиката, с правилното инсталиране на слънчеви панели в съответствие с всички правила, можете да осигурите частна къща с електричество за най-малко 25 години. А цената на оборудването ще се изплати за 3-4 години.

Следващият мит предполага неефективна работа на слънчевите клетки в облачно време или през зимата. Въпреки това, мненията на потребителите се сблъскват с факта, че слънчевите колектори могат да показват максимална активност по време на слънчевия престой в зенита при безоблачно време. Но когато слънцето се крие зад облаците, панелите ще работят, но не изцяло. Инсталацията напълно спира да работи през нощта, когато слънчевата светлина напълно отсъства.

Противниците на слънчевите панели твърдят, че слънчевите колектори са доста крехки и не могат да издържат на различните видове натиск, създавани от природата. Въпреки това, потребителските прегледи доказват обратното: слънчевият панел може да издържи дори на голяма градушка.

Свързана статия:

Слънчеви панели за дома: цената на комплекта и възможността за монтаж

Технически изисквания за инсталиране на слънчеви панели. Характеристики на селекция и монтаж. Преглед на производителите.

Следващият мит се отнася до снега, който може да блокира достъпа на светлина до системата. Опасността тук обаче е замръзване, за което снегът ще се залепи и ще създаде бариери. За да избегнете това, можете да поставите батерията на къщата вертикално, след което можете да избегнете голямо количество плъзгаща светлина.

И последният мит се отнася до китайското производство на слънчеви клетки. Въпреки много солидната гама продукти, фабриките в Китай често произвеждат висококачествени стоки. Особено се отнася до производството на слънчеви колектори и топлинни тръби, чието производство е съсредоточено в Китай на 90%. Този продукт има високи технически характеристики и е сертифициран не само в собствената си страна, но и в Германия.

Многобройни положителни отзиви в интернет доказват, че алтернативният източник на електроенергия е добър не само за частна къща. Много успешно използват слънчеви панели за апартамента, които са инсталирани на балкона. Те могат да бъдат монтирани директно върху стъклото или в рамката на остъкляването, което ще играе ролята на оцветяване.

Слънчеви комплекти 3 kW за страната от 60000 рубли

В дачата, като правило, има електрически уреди с ниска мощност, където се изисква ограничен брой батерии и малка честота на тяхното използване. Ако няма да има централизирано захранване на вилата, тогава е препоръчително да се инсталира комплект слънчеви панели, които ще генерират електричество безплатно. Въпреки това, за да получат такова безвъзмездно удоволствие, първоначално ще трябва да харчите пари за закупуването на необходимите материали, разходите за които ще се изплатят само за няколко години.

За производство на 1 kW електроенергия е необходим комплект с капацитет над 200 вата Според многобройни мнения, соларните електроцентрали за къща в страната с капацитет 800 W са в състояние да осигурят пълно автономно захранване на обекта. Цената на такава система ще струва от 80 000 рубли.

Стандартният комплект на соларната електроцентрала за вилата се състои от 200 W панели, 40 A контролер, 3 kW инвертор, две 200 A батерии и други спомагателни части. Цената на такъв комплект започва от 60000 рубли, а очакваният период на изплащане е 3-5 години. Това обаче е най-печеливш начин за генериране на електроенергия за обекти без централизирано електрозахранване. Той е по-евтин от използването на дизелов генератор.

Според мненията на собствениците е по-добре да се оборудват слънчеви батерии за къщата на вилата с два или четири модула по 200 V всеки. Тя зависи от броя на потребителите на енергия, продължителността и честотата на тяхното използване. Ако мощността не е достатъчна, тя може да бъде увеличена чрез добавяне на слънчеви панели.

Много хора купуват такъв комплект за частния сектор, където има централизирано електрозахранване, като допълнителен източник на енергия. Многобройни прегледи на слънчеви панели за дома показват, че в този случай, можете значително да спестите от плащането на сметките за електричество.

Как да направите слънчеви панели сами

Когато няма възможност за закупуване на готови слънчеви станции, можете да ги създадете сами. Тук има две възможности: да закупите готови модули и да ги свържете към батерията с инвертор или да запоите сами. Първият метод за сглобяване е бърз, но по-скъп. Вторият вариант изисква определен колекционер на умения, който трябва да бъде изключително внимателен с крехките фотоклетки.

За да създадете слънчеви батерии за къщата със собствените си ръце, трябва да подготвите някои материали.

Първият основен компонент за създаването на слънчеви клетки е набор от висококачествени фотоволтаични клетки. Днес можете да си купите изделия от поликристален или монокристален силиций. По-популярни са най-новите фотоволтаични клетки, които са идеални за домашно енергийно снабдяване.

Добър съвет! Всички елементи, необходими за сглобяването, трябва да бъдат закупени от един производител. Тъй като материалите от различни марки се различават значително, това ще усложни сглобяването на цялата конструкция.

За да свържете фотоклетките ще е необходим набор от специални проводници. За производството на бъдещия корпус на батерията са подходящи алуминиеви ъгли, устойчиви на атмосферни влияния. Размерът на тялото зависи от броя на фотоклетките. Като външно покритие на фотоклетки, по-добре е да се използват прозрачни поликарбонати или плексиглас, които предотвратяват проникването на инфрачервени лъчи. Като допълнителни материали ще бъдат необходими фиксиращи елементи, медни електрически проводници, диоди Шотки, силиконови вакуумни опори и комплект винтове за крепежни елементи.

В допълнение към FEP, трябва да закупите инвертор от 12 V до 200 V за вашия дом, който преобразува постоянния ток в променлив ток. За натрупване и бавна консумация на електроенергия се изисква двойка гел или AGM батерии. Също толкова важен елемент е контролерът, който трябва да изключи батерията от батерията по време на пълното й зареждане и да го включи, за да получи нова партида електричество.

Можете също така да сглобите слънчеви батерии със собствените си ръце от импровизирани средства. За това пасват диоди, фолио или транзистори. Работата на слънчева батерия от диод се получава в резултат на напрежение от около 2, 5 V при пряка слънчева светлина, но когато слънцето не е достатъчно, тази цифра започва да потъва и самите диоди започват да консумират енергия. Използването на такава батерия е неефективно.

Устройството на фолиото е по-подходящо за производството на топлинна енергия. Също така, фолиото е идеален материал за субстрата FEP. Самой эффективной является солнечная батарея, собранная из транзисторов. Чем больше их количество, тем выше мощность устройства. Верхнюю часть каждого транзистора необходимо срезать, высыпать порошок. Выводом устройства служат контакты. Такая батарея рассчитана на питание зарядки телефона. Для более серьезных мероприятий ее мощности недостаточно.

Солнечные батареи для дома своими руками: пошаговая инструкция для изготовления

После того, как все необходимые элементы приготовлены, можно приступать к сборке конструкции, которая состоит из следующих этапов:

1. Создание каркаса из алюминиевых уголков с невысокими бортиками и метизов, размер которых зависит от количества преобразователей и их площади. Здесь следует учесть расстояние между ФЭП не менее 5 мм.
2. На внутренние грани реек следует нанести герметик.
3. Уложить на каркас лист из прозрачного материала, плотно прижив его к клеевому контуру.
4. После полного высыхания герметика с помощью метизов скрепить раму и прозрачную поверхность.
5. Разложить на ровной поверхности все фотоэлементы батареи «минусовой» стороной вверх.
6. С помощью паяльного инструмента к каждому ФЭП присоединяются проводники одинаковой длины. Это удобнее всего производить, когда модуль располагается на стекле.
7. Все элементы последовательно соединяются между собой в виде «змейки».
8. Крайние контакты необходимо припаять к шине (серебренному широкому проводнику).
9. Для предотвращения снижения качества освещения в темное время суток необходимо создать «средние точки» при помощи шунтирующих диодов, которые устанавливаются на плюсовой клемме. Для этого подойдут диоды Шоттки.
10. Уложить на прозрачную плоскость фотоэлементы с проводниками.
11. Смазать все ФЭП, выводимые и соединяющие провода силиконовым клеем.
12. Закрыть конструкцию задней панелью.
13. Подключить солнечную панель к аккумулятору, контроллеру заряда солнечной батареи и инвертору.

Добър съвет! Чтобы между нагрузкой и отдельными элементами батареи не возникало короткого замыкания необходимо установить предохранители.

Практически каждый домовладелец стремится получить бесплатную электроэнергию. Установка солнечных батарей является наиболее приемлемым вариантом. С помощью этого устройства можно создать основной (без централизованного электроснабжения) и дополнительный источник получения электрической энергии. Система является экологически чистой и надежной в использовании. Главный минус - дорогостоящее оборудование. Однако его стоимость окупится уже через 3-5 лет.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!