Πώς να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας: οδηγίες για αυτοσυναρμολόγηση

Πώς λειτουργεί μια ηλιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας;

Για να συναρμολογήσετε μια ηλιακή μπαταρία για ένα σπίτι με τα χέρια σας, χρειάζεστε κάποιες γνώσεις για να λειτουργήσει ολόκληρη η δομή. Εάν κάποιος κατανοεί όλες τις αρχές της εργασίας, θα μπορεί να συναρμολογήσει μια ηλιακή μπαταρία πιο εύκολα.

Συσκευή ηλιακής μπαταρίας

Ένας ηλιακός σταθμός βασίζεται σε τρία στοιχεία:

1. Η ίδια η ηλιακή μπαταρία, η οποία είναι ένα μπλοκ από ένα σύνολο στοιχείων. Σε αυτά, η εισερχόμενη ενέργεια χωρίζεται σε ηλεκτρόνια με θετικό και αρνητικό φορτίο. Αφού περάσετε από αυτή τη διαδικασία, παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα.
2. Το δεύτερο εξάρτημα είναι η μπαταρία.Μία μπαταρία μπορεί να περιέχει πολλές μπαταρίες ταυτόχρονα, έως και δέκα τεμάχια. Εάν πρέπει να αυξήσετε την απόδοση του ηλιακού σταθμού, πρέπει να προσθέσετε τον αριθμό των μπαταριών.
3. Το τρίτο στοιχείο είναι μια συσκευή που αλλάζει το ρεύμα από τύπο χαμηλής τάσης σε ενέργεια υψηλής τάσης. Αυτή η συσκευή ονομάζεται απόθεμα. Είναι καλύτερα να αγοράσετε έναν μετατροπέα με ισχύ μεγαλύτερη από 4 κιλοβάτ.

Σχέδιο εγκατάστασης ηλιακών συλλεκτών

Φωτομετατροπείς από φύλλα χαλκού

Το φύλλο χαλκού χρησιμοποιείται ενεργά στη ραδιομηχανική. Για την κατασκευή γεννητριών είναι ιδανικό λόγω των τεχνικών χαρακτηριστικών και των φυσικών ιδιοτήτων του.

Το κιτ εργασίας συνοδεύεται από τα ακόλουθα στοιχεία:

• πλάκες χαλκού?
• κλιπ κροκόδειλου (2 τεμ.).
• εξαιρετικά ευαίσθητο μικροαμπερόμετρο.
• ηλεκτρική κουζίνα (τουλάχιστον 1000 W).
• πλαστικό μπουκάλι (προ-κόψτε την κορυφή).
• αλάτι τροφίμων (2 κουταλιές της σούπας)?
• νερό;
• γυαλόχαρτο;
• μεταλλικό ψαλίδι.

Η διαδικασία συναρμολόγησης της δομής περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα.

1. Κόψτε ένα κομμάτι χαλκού από ένα μόνο κομμάτι. Το μέγεθος του τεμαχίου εργασίας πρέπει να είναι ίδιο με τις παραμέτρους του θερμαντικού στοιχείου του πλακιδίου. Το κομμένο τμήμα πρέπει να καθαριστεί με σμύριδα και στη συνέχεια να θερμανθεί στη σόμπα, ρυθμίζοντας τη μέγιστη θερμοκρασία. Στην αρχή, τα πολύχρωμα μοτίβα θα γίνουν αισθητά, μετά τα οποία οι λεπτομέρειες γίνονται μαύρες. Η θερμική επεξεργασία τους συνεχίζεται για 30 λεπτά. Μετά από αυτό, ο χαλκός αφήνεται να κρυώσει απευθείας στη σόμπα με τον καυστήρα απενεργοποιημένο.

2. Αφού πέσει το μαύρο οξείδιο, πλύνετε τον χαλκό χρησιμοποιώντας τρεχούμενο νερό.

3. Κόψτε άλλο ένα κομμάτι ίδιου μεγέθους από το φύλλο χαλκού. Και τα δύο κενά τοποθετούνται σε πλαστικό μπουκάλι με τέτοιο τρόπο ώστε να μην υπάρχει επαφή μεταξύ τους.

τέσσερα.Στερεώστε τις πλάκες στα τοιχώματα της φιάλης με ειδικούς σφιγκτήρες. Φέρτε έναν αγωγό από καθαρό χαλκό στο "+" στην έξοδο της συσκευής μέτρησης, η επεξεργασμένη πλάκα συνδέεται στο "-".

5. Αραιώστε το βρώσιμο αλάτι σε νερό, ρίξτε το διάλυμα σε ένα μπουκάλι. Το υγρό πρέπει να καλύπτει περίπου το μισό των προσαρτημένων χάλκινων τεμαχίων.

Η γεννήτρια είναι έτοιμη για δοκιμή!

Η σκοπιμότητα ενός αυτοσχέδιου ηλιακού πάνελ

Η κατανόηση αυτών των φυσικών ιδιοτήτων του πυριτίου θα σας βοηθήσει να φτιάξετε το δικό σας ηλιακό πάνελ. Για να ξεκινήσετε, πρέπει να προετοιμαστείτε.

Σε κάθε περίπτωση, μια εφεδρική πηγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι πάντα σε ζήτηση. Επιπλέον, το κόστος ενός ηλιακού κιλοβάτ είναι σημαντικά χαμηλότερο από την παραδοσιακή ηλεκτρική ενέργεια. Φυσικά, πολλοί άνθρωποι θέλουν να αγοράσουν και να εγκαταστήσουν ηλιακούς συλλέκτες εργοστασιακής κατασκευής. Η τιμή ολόκληρου του σετ εξοπλισμού για μια οικιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας τρομάζει. Επομένως, το ερώτημα είναι πολύ σχετικό - πώς να συναρμολογήσετε μόνοι σας μια ηλιακή μπαταρία;

Μια πιο ικανή προσέγγιση είναι ο υπολογισμός της ποσότητας ενέργειας που παράγεται από μια ενότητα:

W = k*Pw*E/1000

Οπου:

• E είναι η ποσότητα ηλιακής ηλιακής ακτινοβολίας για μια γνωστή χρονική περίοδο.
• k - συντελεστής που σχηματίζεται το καλοκαίρι - 0,5, το χειμώνα - 0,7.
• Το Pw είναι η ισχύς μιας συσκευής.

Με βάση την προγραμματισμένη συνολική κατανάλωση ενέργειας και τα υπολογισμένα δεδομένα, υπολογίζεται η συνολική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.

Τώρα, εάν το αποτέλεσμα διαιρεθεί με την εκτιμώμενη απόδοση ενός φωτοκυττάρου, στο τελικό παίρνουμε τον απαιτούμενο αριθμό μονάδων.

Υπολογίστε την απαιτούμενη ισχύ

Αφού λάβετε μια μοιραία απόφαση να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία μόνοι σας στο σπίτι, πρέπει να καταλάβετε ποια ενέργεια απαιτείται.Η ισχύς εξόδου της συσκευής εξαρτάται άμεσα από την περιοχή της επιφάνειας εργασίας των ηλιακών συλλεκτών. Όσο περισσότερες πλάκες με φωτοκύτταρα, τόσο πιο ισχυρή είναι η ηλιακή μπαταρία.

Ένα μεμονωμένο σύστημα που παρέχει αυτόνομα ηλεκτρική ενέργεια στο σπίτι χρησιμοποιείται συνήθως σε περιοχές όπου δεν υπάρχουν κεντρικά ηλεκτρικά δίκτυα. Το συνδυασμένο σύστημα περιλαμβάνει τον συνδυασμό χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας από παραδοσιακή πηγή και ηλιακών συλλεκτών ως εφεδρική επιλογή.

Με απλές αριθμητικές πράξεις θα πρέπει να προσδιορίζεται η συνολική απαιτούμενη κατανάλωση ενέργειας. Πολλαπλασιάζοντας το παραγόμενο ρεύμα (A) με την τάση (V), παίρνουμε την ισχύ της ηλιακής μπαταρίας (W).

Είναι γνωστό από την πράξη ότι ένα τετραγωνικό μέτρο της επιφάνειας μιας ηλιακής μπαταρίας παράγει περίπου εκατόν είκοσι βατ ηλεκτρική ενέργεια την ώρα. Τώρα πρέπει να επιλέξετε μια μπαταρία μολύβδου-οξέος επαρκούς χωρητικότητας. Το απόθεμα ενέργειας στις μπαταρίες θα πρέπει να επαρκεί για μια ημέρα αδιάλειπτης λειτουργίας όλων των καταναλωτών.

Εάν δεν είχατε να ασχοληθείτε με τη λειτουργία των ηλιακών πλαισίων, δεν θα πρέπει να δημιουργήσετε αμέσως μεγάλο καθάρισμα πάνελ. Αφήστε τις επιθυμίες σας να είναι μέτριες, φτιάξτε πρώτα μια μικρή μονάδα και προσπαθήστε να τη χρησιμοποιήσετε σε όλες τις λειτουργίες.

Θα απαιτηθούν επίσης δεδομένα για την ηλιοφάνεια σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Ο μετατροπέας πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με το μέγιστο φορτίο αιχμής. Είναι επιθυμητό να μπορείτε να αποσυνδέετε αυτόματα τα φορτία από την μπαταρία και να λαμβάνετε ηλεκτρική ενέργεια απευθείας από το ηλιακό πάνελ.

Χειροτεχνίες για την κοσμοναυτική μέρα στο σχολείο για μαθητές

Στο σχολείο, τα παιδιά προσεγγίζουν ήδη πιο συνειδητά τη δουλειά για χειροτεχνίες με θέμα το διάστημα.Γνωρίζουν περισσότερα για τον Γαλαξία, για τη δομή του πλανήτη και για τους πυραύλους. Και επίσης οι μαθητές μπορούν να κάθονται περισσότερο στη δουλειά.

Μπάλες από φελιζόλ διαφορετικών διαμέτρων θα σας βοηθήσουν να δημιουργήσετε μια ακριβή εικόνα της δομής του ηλιακού συστήματος.

Τα διαστημικά σκάφη μπορούν να ποικίλλουν και να κατασκευαστούν από αυτοσχέδια υλικά. Μπορείτε ακόμη και να φτιάξετε έναν πλανήτη από ένα μπαλόνι.

Φουσκώστε ένα μπαλόνι του επιθυμητού μεγέθους.

Επικολλήστε το με λευκό χαρτί, κόβοντάς το σε κομμάτια, χρησιμοποιώντας PVA. Είναι καλύτερα να κολλήσετε πάνω από πολλά στρώματα έτσι ώστε το σχέδιο να είναι πιο πυκνό.

Περιμένετε να στεγνώσει και τρυπήστε την μπάλα, τραβήξτε την από την ουρά.

Σφραγίστε την τρύπα και κολλήστε το σχοινί ή την ταινία. Κόψτε τον δακτύλιο του Κρόνου από χαρτόνι.

Τα παιδιά λατρεύουν να γλυπτούν από πλαστελίνη, και πάνω απ 'όλα, αυτό είναι το πιο εύκολο και φθηνό υλικό. Ακόμη και η αναδημιουργία του ηλιακού συστήματος δεν είναι δύσκολη από ένα απλό κουτί και πλαστελίνη.

Όποιος έχει μια πιο ανεπτυγμένη φαντασία μπορεί να βρει κοσμική ζωή δημιουργώντας αρκετούς εξωγήινους.

Οι μαθητές γυμνασίου μπορούν να διακοσμήσουν το δωμάτιό τους με μια πρωτότυπη χειροτεχνία με θέμα το διάστημα.

Υλικά:

• χρωματιστό χαρτόνι
• χρωματιστό χαρτί
• Κλαδιά μπαμπού
• πετονιά
• Νήματα
• Βαφές
• Μπάλες από φελιζόλ

Από χοντρό χαρτόνι πρέπει να κάνετε κύκλους, να βάψετε με χρώματα στο χρώμα του εξωτερικού χώρου.

Αυτός ο κύκλος θα είναι η βάση στην οποία πρέπει να στερεώσετε τους πλανήτες στις χορδές.

Οι μπάλες από φελιζόλ βάφονται ανάλογα με τα χρώματα των πλανητών.

Ως βάση, μπορείτε να πάρετε ένα δαχτυλίδι από ξύλο.

Με τη βοήθεια των γονέων, η κατασκευή μιας θεματικής χειροτεχνίας θα είναι πολύ πιο εύκολη και γρήγορη.

Υλικά:

• Σύρμα
• μπάλες
• Πλαστελίνη
• πετονιά
• Ψαλίδια
• Γκουάς
• Φούντες
• Νερό

Οι μπάλες πρέπει να βαφτούν σε διαφορετικά χρώματα που αντιστοιχούν στους πλανήτες του ηλιακού συστήματος.

Για να φτιάξετε μικρούς πλανήτες σε μέγεθος, χρησιμοποιήστε πλαστελίνη.

Συναρμολογούμε το σύστημα με τη βοήθεια πετονιάς.

Στρίβουμε το σαλιγκάρι από το σύρμα και στερεώνουμε τις μπάλες με την απαιτούμενη σειρά.

Συνδέστε τις γειτονικές τροχιές με μια πετονιά.

Συνδέστε ολόκληρο αυτό το σύστημα σε ένα μεγάλο ραβδί.

Μπορούν να αφιερωθούν μερικές ώρες για να φτιάξετε έναν αστείο εξωγήινο.

Υλικά:

• Αλουμινόχαρτο
• κυματοειδές χαρτί
• Μαρκαδόροι
• Χαρτοπετσέτες/εφημερίδα
• Σύρμα

Ξεκινήστε κάνοντας ένα χέρι, κάνοντας μερικά δάχτυλα. Χρειαζόμαστε δύο χέρια.

Κάνουμε το σώμα στρογγυλό - γυρίζουμε τη μπάλα από χαρτί και την τυλίγουμε με αλουμινόχαρτο.

Με τη βοήθεια σύρματος συλλέγουμε το ανθρωποειδές μας.

Για να φτιάξετε το στόμιο, στρίψτε το σύρμα σε οβάλ και τυλίξτε το πρώτα με αλουμινόχαρτο και μετά με κυματοειδές χαρτί.

Φτιάξτε τρία μάτια και στερεώστε τα και στο στρογγυλό σώμα.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Τα οφέλη ενός ηλιακού πάνελ περιλαμβάνουν:

• ευκολία εγκατάστασης και συντήρησης.
• καμία βλάβη στο περιβάλλον·
• μικρή μάζα πάνελ?
• αθόρυβη λειτουργία.
• προμήθειες ηλεκτρικής ενέργειας ανεξάρτητα από το δίκτυο διανομής·
• ακινησία των δομικών στοιχείων.
• Μικρό κόστος μετρητών για την παραγωγή·
• μεγάλη διάρκεια ζωής.

Τα μειονεκτήματα των ηλιακών συλλεκτών περιλαμβάνουν:

• την πολυπλοκότητα της διαδικασίας παραγωγής·
• αχρηστία στο σκοτάδι.
• η ανάγκη για μια μεγάλη περιοχή για εγκατάσταση.
• ευαισθησία στη ρύπανση.

Αν και η κατασκευή ενός ηλιακού πάνελ είναι μια επίπονη διαδικασία, μπορεί να συναρμολογηθεί με το χέρι.

Βασική αρχή λειτουργίας

μεταμόρφωση ηλιακό φως σε ηλεκτρικό Η ενέργεια προκύπτει ως αποτέλεσμα του γεγονότος ότι εμφανίζονται επιπλέον φορείς οπών ή ηλεκτρονίων στον ημιαγωγό, ως φαινόμενο της εσωτερικής φωτοηλεκτρικής επίδρασης της απορρόφησης του ηλιακού φωτός.

Σε αυτή την περίπτωση, τα ηλεκτρόνια συλλέγονται στην περιοχή n και οι οπές συγκεντρώνονται στην περιοχή p. Στα όρια αυτών των περιοχών εμφανίζεται μια δύναμη που κινεί τα ηλεκτρόνια. Συνδέοντας ένα εξωτερικό φορτίο, ενώ φωτίζεται η διασταύρωση p-n με ηλιακό φως, οι συσκευές θα καταγράφουν το ρεύμα ηλεκτρονίων.

Δεν ήταν επικερδής επιχείρηση τον περασμένο αιώνα η ανάπτυξη μαζικής παραγωγής λόγω του υψηλού κόστους των πρώτων υλών. Σήμερα, χάρη στην ανάπτυξη της τεχνολογίας, οι ειδικοί προσφέρουν τη χρήση σύγχρονων ηλιακών κυψελών πυριτίου σε πολύ προσιτή τιμή.

Τι είναι το ηλιακό πάνελ και σε τι χρησιμεύει;

Η ηλιακή μπαταρία είναι μια συσκευή της οποίας η αρχή λειτουργίας βασίζεται στην ικανότητα των φωτοβολταϊκών στοιχείων να μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική. Αυτοί οι μετατροπείς είναι διασυνδεδεμένοι σε ένα κοινό σύστημα. Το ηλεκτρικό ρεύμα που προκύπτει αποθηκεύεται σε ειδικές συσκευές - μπαταρίες.

Όσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή του πίνακα, τόσο περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να ληφθεί

Η ισχύς της ηλιακής μπαταρίας εξαρτάται από το μέγεθος του πεδίου των φωτοκυττάρων. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι μόνο μεγάλες περιοχές είναι σε θέση να αναπαράγουν την απαιτούμενη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας. Για παράδειγμα, γνωστές αριθμομηχανές μπορούν να χρησιμοποιούν φορητούς ηλιακούς συλλέκτες που είναι ενσωματωμένοι στη θήκη τους.

Ιδιαιτερότητες

Σήμερα, οι μπαταρίες που βασίζονται σε φωτοβολταϊκούς πολυκρυστάλλους είναι οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες.Τέτοια μοντέλα διακρίνονται από τον βέλτιστο συνδυασμό κόστους και ποσότητας ενέργειας που απελευθερώνεται, χαρακτηρίζονται από πλούσιο μπλε χρώμα και κρυσταλλική δομή των κύριων στοιχείων. Είναι πολύ εύκολο να εγκατασταθούν, επειδή ακόμη και ένας πλοίαρχος χωρίς μεγάλη εργασιακή εμπειρία μπορεί να αντιμετωπίσει την εγκατάστασή τους στο ιδιωτικό του σπίτι και στο εξοχικό του. Τα μονοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά πάνελ είναι τα δεύτερα πιο δημοφιλή.

Τα ηλιακά κύτταρα, τα οποία κατασκευάζονται με άμορφο πυρίτιο, χαρακτηρίζονται από μάλλον χαμηλή απόδοση. Ωστόσο, οι τιμές τους είναι κάπως χαμηλότερες από το κόστος των αναλόγων, επομένως το μοντέλο είναι σε ζήτηση μεταξύ των ιδιοκτητών εξοχικών κατοικιών. Αυτή τη στιγμή, τέτοια προϊόντα αντιπροσωπεύουν το 85% της αγοράς. Δεν μπορούν να καυχηθούν για τροποποιήσεις υψηλής ισχύος και τελλουρίου καδμίου· η παραγωγή τους βασίζεται σε μια τεχνική φιλμ υψηλής τεχνολογίας: αρκετές εκατοντάδες μικρόμετρα μιας ουσίας εφαρμόζονται σε ένα λεπτό στρώμα σε μια ανθεκτική επιφάνεια. Αξίζει να σημειωθεί ότι σε πολύ χαμηλό επίπεδο απόδοσης του προϊόντος, η ισχύς του είναι αρκετά υψηλή.

Μια άλλη επιλογή για μπαταρίες ηλιακής ενέργειας είναι οι ποικιλίες ημιαγωγών CIGS. Όπως και η προηγούμενη έκδοση, παράγονται με τεχνολογία φιλμ, ωστόσο, η απόδοσή τους είναι πολύ υψηλότερη. Ξεχωριστά, αξίζει να σταθούμε στον μηχανισμό λειτουργίας των ηλιακών πηγών θερμότητας και φωτός. Το κύριο πράγμα είναι να συνειδητοποιήσουμε ξεκάθαρα ότι η συνολική ποσότητα ενέργειας που παράγεται δεν μπορεί με κανένα τρόπο να εξαρτάται από τον βαθμό απόδοσης της ίδιας της συσκευής, καθώς συνήθως όλοι οι τύποι τέτοιων συσκευών παρέχουν περίπου την ίδια ισχύ.Η κύρια διαφορά είναι ότι τα πάνελ που έχουν μέγιστη απόδοση απαιτούν λιγότερο χώρο για την τοποθέτησή τους.

Τα ηλιακά πάνελ έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• φιλικότητα προς το περιβάλλον της εγκατάστασης.
• μακρά περίοδο χρήσης, κατά την οποία τα λειτουργικά χαρακτηριστικά των πάνελ παραμένουν σταθερά υψηλά.
• Οι τεχνολογίες σπάνια καταστρέφονται, επομένως δεν χρειάζονται σέρβις και συντήρηση, καθώς και ακριβές επισκευές.
• η χρήση μπαταριών που βασίζονται στην ηλιακή ενέργεια σάς επιτρέπει να μειώσετε το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας και του φυσικού αερίου στο σπίτι.
• Τα ηλιακά πάνελ είναι εξαιρετικά εύχρηστα.

Ωστόσο, δεν ήταν επίσης χωρίς μειονεκτήματα, μεταξύ των πιο σημαντικών είναι τα ακόλουθα:

• πάνελ υψηλής σκηνής?
• την ανάγκη εγκατάστασης μιας ποικιλίας πρόσθετου εξοπλισμού για τον αποτελεσματικό συγχρονισμό της ενέργειας που λαμβάνεται από την μπαταρία και της ενέργειας που λαμβάνεται από παραδοσιακές πηγές·
• τα πάνελ δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε επαφή με τέτοιες συσκευές που απαιτούν υψηλή ισχύ.

Ηλιακά πάνελ: από το κόστος στα οφέλη

Το κόστος ενός ηλιακού συστήματος εξαρτάται από το μέγεθός του, το οποίο με τη σειρά του εξαρτάται από το μέγεθος του σπιτιού και τις ενεργειακές ανάγκες. Για τον κατάλληλο υπολογισμό ισχύος και εξαρτημάτων, πραγματοποιείται ενεργειακή έρευνα της εγκατάστασης πριν από την εγκατάσταση, μετά την οποία οι ειδικοί καθορίζουν τον βέλτιστο αριθμό ηλιακών συλλεκτών για το καλύτερο αποτέλεσμα με το χαμηλότερο αρχικό κόστος. Το πιο σημαντικό οικονομικό όφελος από έναν ηλιακό συλλέκτη είναι όταν χρησιμοποιείται για τη θέρμανση νερού σε ένα σύστημα ζεστού νερού. Με κόστος συντήρησης έως 1.000 ρούβλια.ετησίως, ένας ηλιακός θερμοσίφωνας θα παρέχει στο σπίτι κάθε φορά από ΚΟ έως 300 λίτρα (ανάλογα με τον όγκο της δεξαμενής) ζεστού νερού και θα διαρκέσει από 10 έως 15 χρόνια. Για σύγκριση: ένας ηλεκτρικός θερμοσίφωνας με ετήσιο κόστος συντήρησης από 2.000 έως 6.000 ρούβλια. «κρατά έτοιμο» 60-120 λίτρα ζεστό νερό και διαρκεί συνήθως 5-8 χρόνια. Για 10 χρόνια, το κόστος ενός ηλιακού θερμοσίφωνα θα είναι έως και 10 χιλιάδες ρούβλια και για έναν ηλεκτρικό - 20-60 χιλιάδες ρούβλια.

Είναι συμφέρουσα η χρήση ηλιακών συλλεκτών για θέρμανση. Το συνδυασμένο σύστημα 70% ηλιακής ενέργειας και 30% ηλεκτρικής ενέργειας είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό. Σε 20 χρόνια θα είναι η μισή τιμή από ένα αμιγώς ηλεκτρικό σύστημα και 2,5 φορές φθηνότερο από ένα ντίζελ.

Και σε όλη τη διάρκεια ζωής του σπιτιού, με συνεχή αύξηση των τιμολογίων ηλεκτρικής ενέργειας, η εξοικονόμηση θα είναι ακόμη πιο σημαντική. Ενώ οι μεταφορείς ενέργειας θα αυξάνονται στην τιμή, η ηλιακή ενέργεια θα παραμείνει δωρεάν. Για παράδειγμα, με κόστος 1 kWh ηλεκτρικής ενέργειας 3 ρούβλια. σε 10 χρόνια, ένα σύστημα ηλιακού συλλέκτη θα εξοικονομήσει 300 χιλιάδες ρούβλια και σε 20 χρόνια - 700 χιλιάδες ρούβλια. εξαιρουμένου του πληθωρισμού.

Ο συλλέκτης κενού με σωλήνες U θα παρέχει έως και 2.200 kWh θερμικής ενέργειας κατά τη διάρκεια της περιόδου θέρμανσης, που αντιστοιχεί στη θερμότητα από την καύση 400 κιλών άνθρακα ή 200 λίτρων καυσίμου ντίζελ. Και ταυτόχρονα, δεν χρειάζεται να φέρετε, να γεμίσετε και να γεμίσετε καύσιμο: η ενέργεια του ήλιου έρχεται μόνη της στο σπίτι σας.

Ηλιακά πάνελ χαμηλής ισχύος

Ακολουθώντας τις οδηγίες βήμα προς βήμα, δεν θα είναι δύσκολο να φτιάξετε το δικό σας ηλιακό πάνελ χαμηλής κατανάλωσης. Ας εξετάσουμε λεπτομερώς τη διαδικασία κατασκευής μιας ηλιακής μπαταρίας με χρήση φύλλου χαλκού διαστάσεων 9,0 x 5,0 εκατοστών.

Αρχικά, το αλουμινόχαρτο πρέπει να απολιπανθεί καλά με οινόπνευμα ή διάλυμα σαπουνιού πλυντηρίου. Με τη βοήθεια σμύριδας, η πλάκα οξειδίου του χαλκού πρέπει να αφαιρεθεί από την επιφάνεια. Τώρα αφήστε το να ξαπλώσει στον καυτό καυστήρα της ηλεκτρικής κουζίνας για μισή ώρα.

Μετά από ένα σύντομο θερμοκρασιακό σοκ, το οξείδιο του χαλκού μετατρέπεται σε οξείδιο και ξεκολλάει εύκολα από την επιφάνεια. Μετά από ομοιόμορφη και αργή ψύξη, τα υπολείμματα μπορούν να ξεπλυθούν κάτω από τρεχούμενο νερό. Τώρα πρέπει να κόψετε ένα δεύτερο φύλλο αλουμινόχαρτου ίδιου μεγέθους.

Οι πλάκες από φύλλο χαλκού πρέπει να τοποθετούνται έτσι ώστε να είναι η μία απέναντι από την άλλη χωρίς να ακουμπούν η μία την άλλη στο δοχείο. Τώρα το δοχείο πρέπει να γεμίσει με αλατούχο νερό, τρία εκατοστά μέχρι την κορυφή των πλακών.

Υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός, θα συμβεί μια χημική αντίδραση και ηλεκτρικό ρεύμα θα ρέει μέσα από τα καλώδια. Η ισχύς μιας τέτοιας πηγής είναι μικρή, αλλά μια τέτοια πηγή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μια ηλιακή λάμπα σε ένα ταξίδι κάμπινγκ, φορτίζοντας ένα κινητό τηλέφωνο.

Δεν έχουν όλοι την οικονομική δυνατότητα να αγοράσουν μια έτοιμη ηλιακή μπαταρία. Επομένως, μια τέτοια επιλογή προϋπολογισμού είναι πολύ σωστή στη ζωή.

Αρχή λειτουργίας

Εάν δεν έχετε εμβαθύνει ιδιαίτερα στο ερώτημα πώς να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία πριν, τότε πρώτα απ 'όλα θα πρέπει να κατανοήσετε την αρχή της λειτουργίας της. Εάν κατανοείτε την αρχή του πώς λειτουργεί, τότε το ερώτημα πώς να το κάνετε μόνοι σας δεν θα σας μπερδέψει. Στην πραγματικότητα, ο σχεδιασμός του είναι αρκετά απλός.

Όπως γράψαμε παραπάνω, μια ηλιακή μπαταρία (SB) είναι ένας αριθμός φωτοβολταϊκών μετατροπέων ισχύος από πυρίτιο για την παραγωγή συνεχούς ρεύματος. Όλα τα στοιχεία συνδέονται και τοποθετούνται σε ένα δοχείο.

Υπάρχουν τρεις τύποι μετατροπέων:

• μονοκρυσταλλικό?
• πολυκρυσταλλικό?
• άμορφη ή λεπτή μεμβράνη.

Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο είναι το εξής: το φως από τον Ήλιο πέφτει στα φωτοκύτταρα, μετά από τα οποία εκτοξεύει ελεύθερα ηλεκτρόνια από τις τελευταίες τροχιές κάθε ατόμου του πλακιδίου πυριτίου. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια αρχίζουν να κινούνται μεταξύ των ηλεκτροδίων, δημιουργώντας έτσι ένα συνεχές ρεύμα. Το συνεχές ρεύμα, με τη σειρά του, μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα, το οποίο θα εξοπλιστεί με το κτίριο.

σχέδιο για τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας στα κύτταρα

Δημοφιλείς τύποι φωτοκυττάρων

Κατά την κατασκευή ηλιακών συλλεκτών για το σπίτι, είναι απαραίτητο να επιλέξετε φωτοκύτταρα σύμφωνα με τεχνικές παραμέτρους:

Μονοκρύσταλλα. Κατάλληλο για συνεχή λειτουργία για τριάντα χρόνια. Οι ειδικοί πιστεύουν ότι αυτό είναι το πιο δημοφιλές υλικό. Η απόδοση μπορεί να φτάσει το 14 τοις εκατό στο άμεσο ηλιακό φως. Οι μπαταρίες που έχουν ήδη σταθεί για περισσότερα από τριάντα χρόνια, αποδίδουν περίπου το ογδόντα τοις εκατό της χωρητικότητας σχεδιασμού της συσκευής.

Πολυκρυστάλλοι. Μπορεί να λειτουργήσει συνεχώς για έως και είκοσι χρόνια χωρίς καμία αλλαγή στην απόδοση. Ταυτόχρονα, η απόδοση μιας τέτοιας μπαταρίας μπορεί να είναι έως και εννέα τοις εκατό.

άμορφα συστήματα. Η βάση αυτού του ηλιακού κυττάρου είναι το εύκαμπτο πυρίτιο, το οποίο απορροφά το φως του ήλιου. Υπό οποιεσδήποτε καιρικές συνθήκες, μια τέτοια συσκευή θα παρέχει σταθερή λειτουργία με απόδοση έως και δέκα τοις εκατό. Η χρήση αυτού του υλικού κάνει τη συσκευή δύσκολη στην κατασκευή και αυξάνει το κόστος της ηλιακής μπαταρίας.

Έχουν επίσης τη συντομότερη περίοδο εγγύησης για τη συσκευή.Τέτοια συστήματα δικαιολογούν τη χρήση στην ισημερινή ζώνη. Υπάρχει υψηλή ηλιακή δραστηριότητα και πολύ έρημος χώρος για ηλιακούς σταθμούς υψηλής ισχύος.

Σε κάθε περίπτωση, επιλέγοντας τον τύπο του φωτοκυττάρου, θα πρέπει να καθοδηγηθείτε από τις οικονομικές σας δυνατότητες και την ποιότητα του υλικού. Είναι επιθυμητό να επιλέξετε φωτοκύτταρα ίδιου μεγέθους και τύπου. Συνήθως, χρησιμοποιούνται φωτοκύτταρα 3x6 ιντσών.

Χαρακτηριστικά υπολογισμού ισχύος συστημάτων

Πριν από την αγορά εξαρτημάτων και την κατασκευή ενός ηλιακού πάνελ, υπολογίζεται η απαιτούμενη ισχύς της συσκευής και η χωρητικότητα της μπαταρίας.

Ο ευκολότερος τρόπος είναι να χρησιμοποιήσετε ηλεκτρονικές αριθμομηχανές που δημοσιεύονται σε ορισμένους ιστότοπους στο Διαδίκτυο.

Η ποσότητα ενέργειας που αναφέρεται στο φύλλο δεδομένων προϊόντος βασίζεται σε ιδανικές συνθήκες. Είναι αδύνατη η πλοήγησή τους, γιατί οι συσκευές λειτουργούν διαφορετικά ανάλογα με την εποχή του χρόνου και την ημέρα. Απώλειες ενέργειας συμβαίνουν συνεχώς, περιλαμβανομένων. σε μπαταρίες, μετατροπέας (+)

Ο πιο σημαντικός δείκτης που θα πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι η μέση μηνιαία ποσότητα ενέργειας που καταναλώνεται. Μπορεί να προσδιοριστεί από τον μετρητή.

Θα πρέπει επίσης να κάνετε ανταλλάγματα για χαρακτηριστικά των ίδιων των ηλιακών συλλεκτών. Είναι σε θέση να αποδώσουν μέγιστη ισχύ μόνο υπό συνθήκες καθαρού ουρανού και η γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου πρέπει να είναι άμεση.

Εάν ο καιρός είναι συννεφιασμένος ή η γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων είναι πολύ έντονη, η ισχύς των μπαταριών μπορεί να μειωθεί κατά 20 φορές. Ακόμα και τα παραμικρά σύννεφα αρκούν για να μειώσουν στο μισό την απόδοση. Επομένως, κατά τον υπολογισμό, καθοδηγούνται από το γεγονός ότι το 70% της ενέργειας θα παραχθεί από 9 έως 16 ώρες και τον υπόλοιπο χρόνο - έως και 30%.

Το χειμώνα, τα ηλιακά συστήματα είναι ελάχιστα χρήσιμα: λόγω του συννεφιασμένου καιρού, παράγουν μια ελάχιστη ποσότητα ενέργειας. Αλλά οι ανεμογεννήτριες λειτουργούν με πλήρη δυναμικότητα και είναι σε θέση να αντισταθμίσουν αυτές τις απώλειες. Ο συνδυασμός αυτών των δύο συσκευών είναι πολύ αποτελεσματικός.

Κάτω από σχεδόν ιδανικές συνθήκες, τα πάνελ 1 kWh παράγουν 7 kWh κατά τις «εργάσιμες ώρες» και περίπου 3 kWh νωρίς το πρωί και το βράδυ. Είναι καλύτερα να μην λάβετε καθόλου υπόψη τον δεύτερο δείκτη και να τον αφήσετε "σε αποθεματικό", λαμβάνοντας υπόψη την πιθανή θολότητα και τις αλλαγές στη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων.

Αποδεικνύεται ότι πρέπει να εστιάσετε στα 210 kW / h μέσα σε 1 ημερολογιακό μήνα. Αυτός είναι ένας ιδανικός δείκτης που πρέπει να προσαρμοστεί.

Στο ebay, μπορείτε να βρείτε ένα καλό κιτ για να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας. Μερικές φορές πρόκειται για συσκευές που απορρίφθηκαν στην παραγωγή (τα λεγόμενα modules τύπου B). Είναι φθηνά, αλλά αρκετά κατάλληλα για τη συναρμολόγηση ενός οικιακού συστήματος, αφού η απόδοση είναι κοντά στις δηλωμένες.

Για να προσδιορίσετε την πραγματική ποσότητα ενέργειας, θα πρέπει να βρείτε δεδομένα για το πόσες ηλιόλουστες ημέρες το χρόνο υπάρχουν σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Κατά τη διάρκεια αυτών των περιόδων, η ισχύς της μπαταρίας δεν θα είναι ούτε το μισό της ένδειξης διαβατηρίου. Εάν οι συσκευές λειτουργούν το φθινόπωρο και το χειμώνα, τότε πρέπει να κάνετε μια προσαρμογή 30-50% για συννεφιασμένο καιρό.

Συμβουλές για την επιλογή πάνελ

Για να αποκτήσετε ισχύ εξόδου 145 W σε τάση 18 V και ταυτόχρονα να μην ξεφύγετε πολύ από τον προϋπολογισμό, είναι καλύτερο να εξετάσετε τα κιτ κατηγορίας Β.

Τα πακέτα κατηγορίας Β αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο μέρος της αγοράς ηλιακών κυττάρων.Για όσους θέλουν να προσπαθήσουν να συναρμολογήσουν πάνελ με τα χέρια τους, είναι καλύτερο να κοιτάξουν ακριβώς αυτούς τους κατασκευαστές. Αλλά επί του παρόντος υπάρχουν πολλές τέτοιες εταιρείες και, κατά κανόνα, δεν ασχολούνται με την παραγωγή, αλλά με τη μεταπώληση τελικών εξαρτημάτων. Ή, για να εξοικονομήσετε χρήματα, χρησιμοποιείται ενεργά η χειροκίνητη συναρμολόγηση πάνελ, η οποία φυσικά οδηγεί σε μείωση της ποιότητας. Επομένως, πρέπει να προετοιμαστείτε για το γεγονός ότι τα δηλωμένα χαρακτηριστικά μπορεί να μην συμπίπτουν με τις πραγματικές παραμέτρους. Και το να υπολογίζετε σε υποχρεώσεις εγγύησης από τέτοιες ελάχιστα γνωστές εταιρείες επίσης δεν αξίζει τον κόπο.

Εάν αγοράσετε 36 τεμάχια κινεζικών πάνελ στον ιστότοπο της Alibaba, θα κοστίσει 3200 ρούβλια. Με την τιμή ενός έτοιμου κιτ με τα ίδια χαρακτηριστικά των 6250 ρούβλια, το όφελος είναι πολύ απτό.

Ως εκ τούτου, η ιδέα της κατασκευής ηλιακών συλλεκτών για το σπίτι με τα χέρια σας γίνεται ακόμα πιο σχετική.

Τι είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη όταν επενδύετε σε ηλιακούς συλλέκτες

Υπηρεσία

Δεν αρκεί μόνο η εγκατάσταση των πάνελ - πρέπει να φροντίζονται. Τουλάχιστον καθαρό, και όχι μόνο από χιόνι, αλλά και από σκόνη.

Η επιλογή των κεφαλαίων θα εξαρτηθεί από την περιοχή των μπαταριών και από την οικονομική σκοπιμότητα επιλογής ορισμένων μορφών και μέσων φροντίδας. Το κύριο πράγμα που πρέπει να καταλάβετε είναι ότι η σκόνη στον πίνακα μπορεί να μειώσει την αποτελεσματικότητά του κατά 7%.

Χιόνι, σκόνη, περιττώματα πουλιών - όλα αυτά θα οδηγήσουν σε μείωση της απόδοσης.

Είναι απαραίτητο να επισκευαστεί η δομή με μια ορισμένη συχνότητα. Τουλάχιστον μία φορά το τέταρτο, αξίζει να ποτίζετε τα πάνελ από έναν ισχυρό σωλήνα με νερό. Λαμβάνοντας υπόψη αυτό, η τοποθεσία του σπιτιού θα πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη όταν αποφασίζεται αν θα αγοράσετε ηλιακούς συλλέκτες. Για παράδειγμα, εάν υπάρχει κατασκευή κοντά, θα υπάρχει περισσότερη σκόνη, τα πάνελ θα πρέπει να καθαρίζονται πιο συχνά. Ή θα παράγεται λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια.

Επιπλέον, είναι απαραίτητο να παρακολουθείται η δυνατότητα συντήρησης των κατασκευών και, σε περίπτωση μηχανικών παραβιάσεων, να γίνονται επισκευές. Πρέπει επίσης να αλλάζετε τις μπαταρίες, αυτό συμβαίνει κάθε δέκα χρόνια.

Τοποθεσία του σπιτιού

Η τοποθεσία του σπιτιού επηρεάζει την αποτελεσματικότητα της λύσης. Έχουμε ήδη αναφέρει τη μόλυνση - η συχνότητα καθαρισμού των μπαταριών εξαρτάται από αυτήν. Η σκιά θα είναι επίσης πρόβλημα για την παραγωγή της μέγιστης ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας. Μπορεί να είναι σαν τη σκιά των ψηλών δέντρων στο κτήμα σας (μπορείτε να το ελέγξετε μόνοι σας) ή τη σκιά μεγάλων κτιρίων κοντά (δεν εξαρτάται από εσάς).

Η σκιά είναι σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή του τύπου των πάνελ - υπάρχουν πολλά από αυτά και αντιδρούν διαφορετικά στη σκιά. Τα πολυκρυσταλλικά απλώς μειώνουν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ τα μονοκρυσταλλικά σταματούν εντελώς την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε σκιασμένα θραύσματα.

Τώρα η χρήση των μπαταριών λαμβάνεται υπόψη πριν από την κατασκευή, γιατί η απόδοσή τους εξαρτάται άμεσα από το πόσο προσιτή είναι η επιφάνεια με τις μπαταρίες στις ακτίνες του ήλιου κατά τις ώρες της μέγιστης δραστηριότητάς τους (συνήθως από τις 10:00 έως τις 14:00) και όλα τα ηλιακά ώρες.

Ηλιοφάνεια

Σε διαφορετικές περιοχές, η γη φτάνει σε διαφορετικές ποσότητες ηλιακού φωτός. Υπάρχει κάτι όπως η ηλιακή ακτινοβολία - ένα μέτρο της ηλιακής ακτινοβολίας που πέφτει στη γη, το οποίο μετράται σε kW / m2 / ημέρες. Όσο υψηλότερη είναι αυτή η τιμή, τόσο περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να αποκτηθεί με λιγότερα ηλιακά πάνελ. Για παράδειγμα, στα νοτιοδυτικά, για να αποκτήσετε μια συγκεκριμένη ποσότητα ενέργειας, θα πρέπει να ξοδέψετε λιγότερα από ό,τι στα βορειοδυτικά.

Κάλυψη

Για να πάρετε περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από τον ήλιο, χρειάζεστε περισσότερη κάλυψη.

Για να προσδιορίσετε πόσες μπαταρίες χρειάζεστε, πρέπει να μάθετε:

• Ποια είναι η ηλιοφάνεια στην περιοχή σας.
• Πόσο ρεύμα χρειάζεστε.

Μάθετε πόσες kWh χρησιμοποιείτε την ημέρα και κάντε τους υπολογισμούς.

Για παράδειγμα, 30 kWh. Πολλαπλασιάζουμε αυτόν τον αριθμό με 0,25 και παίρνουμε 7,5 - που σημαίνει ότι πρέπει να λαμβάνετε 7,5 kW την ημέρα. Ένα τυπικό πάνελ παράγει 0,12 kW ανά ημέρα. Οι παράμετροι του είναι 142x64 εκ. Θα χρειαστούν 62 πάνελ, τα οποία θα καλύπτουν περίπου 65 τετραγωνικά μέτρα. μ. Μετά από τέτοιους υπολογισμούς, πρέπει να κάνετε μια προσαρμογή για την ηλιοφάνεια και να λάβετε υπόψη την ποσότητα του άμεσου φωτός ανά ημέρα, λαμβάνοντας υπόψη τη σκιά. Υπάρχουν πολλές αποχρώσεις που μπορούν να λάβουν υπόψη οι ειδικοί.

Πόσο κοστίζει

Έχοντας υπολογίσει την ποσότητα, μένει να ληφθεί υπόψη το κόστος απόκτησης και εγκατάστασης. Τα καλά νέα είναι ότι η τιμή των ηλιακών συλλεκτών συνεχίζει να πέφτει, ενώ πριν από μισό αιώνα αυτή η τεχνολογία ήταν εντελώς απρόσιτη για άτομα με μέσο όρο.

Τώρα, για να εξυπηρετήσετε ένα μεγάλο σπίτι και να λάβετε περίπου 900 kWh το μήνα (30 kWh την ημέρα), θα χρειαστείτε περίπου 20-40 χιλιάδες δολάρια. Μπορείτε να τα διαιρέσετε με τον αριθμό των ετών χρήσης και να υπολογίσετε το όφελος. Τις περισσότερες φορές, η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται παράλληλα με τυπικές λύσεις, συμπληρώνοντας το ηλιακό σύστημα με ηλεκτρική ενέργεια από το δίκτυο.

Ενοικιάζονται επίσης μπαταρίες, κάτι που μπορεί να είναι μια καλή εναλλακτική.

Διάθεση

Αν και οι μπαταρίες διαρκούν έως και 50 χρόνια, ορισμένα από τα εξαρτήματά τους αποτυγχάνουν πιο γρήγορα (το χειριστήριο διαρκεί 15 χρόνια, η μπαταρία 4-10). Υπάρχει θέμα ανακύκλωσης, κατά την αγορά αξίζει να βεβαιωθείτε. Ότι μια εταιρεία που παράγει μπαταρίες δέχεται τα εξαρτήματά τους για ανακύκλωση - μόνο το 30% των κατασκευαστών το κάνει αυτό.