Astăzi, mulți proprietari de case de țară caută surse alternative de energie electrică. Instalarea panourilor solare își câștigă treptat popularitatea. Cu toate acestea, nu toată lumea își poate permite să cumpere echipamente costisitoare. Prin urmare, mulți se întreabă: cum să faci panourile solare să o faci singur? Răspunsul corect va fi dezvăluit în acest articol.
Ce este o baterie solară?
O celulă solară este un dispozitiv semiconductor care convertește radiația solară în energie electrică. Obiectivul principal al unui astfel de sistem este alimentarea sigură, economică și neîntreruptă la domiciliu. Astfel de dispozitive ar trebui instalate în zone în care există întreruperi în alimentarea de la sursa principală de energie electrică.
Principalele avantaje ale panoului solar sunt:
- instalarea simplă a dispozitivului care nu necesită așezarea cablurilor pe suporturi;
- sistemul nu necesită mult timp pentru întreținerea acestuia;
- producerea de electricitate nu are un efect dăunător asupra mediului;
- designul nu are părți în mișcare;
- operațiune silențioasă;
- furnizarea de energie electrică nu depinde de rețeaua de distribuție;
- o perioadă lungă de funcționare a sistemului la un cost minim.
Dezavantajele unui panou solar:
- procesul de fabricare a sistemului este foarte consumator de timp;
- panoul solar ocupă o mulțime de spațiu;
- dispozitivul este foarte sensibil la contaminare;
- bateria nu funcționează noaptea;
- eficiența dispozitivului depinde de condițiile meteorologice, și anume de zilele însorite și înnorate.
Sistemul funcționează prin intermediul convertoarelor fotoelectrice, care sunt conectate într-o anumită secvență. Fiecare fototransductor este alcătuit din două plăci din silicon, care diferă în funcție de tipul de conductivitate. Una este acoperită cu fosfor, ceea ce duce la formarea unui exces de electroni încărcați negativ. O altă placă este acoperită cu bor, ceea ce duce la formarea de particule, așa-numitele „găuri”, care lipsesc în stratul de încărcări negative.
Principiul de funcționare a sursei inepuizabile de energie alternativă este după cum urmează: lumina soarelui cade pe panoul încărcat negativ, ceea ce duce la formarea activă a „găurilor” și a electronilor adiționali. Pe panoul acoperit cu fosfor există un câmp electric, datorită căruia apare o diferență de potențial. Încărcările cu încărcătură pozitivă intră în stratul superior, iar particulele încărcate negativ sunt trimise către fund. Se creează stres constant. Se pare că un convertor funcționează ca o baterie. Un curent constant are loc în circuit atunci când o sarcină este conectată la acesta. Fiecare baterie este acoperită cu vene subțiri de cupru, redirecționând curentul și direcționându-l spre destinație.
Puterea curentului depinde de anumiți parametri:
- mărimea fotoconvertorului;
- nivelul de insolare;
- tipul de fotocelulă;
- dispozitive de impedanță totală care sunt conectate la un panou solar.
Toate panourile solare pot fi din siliciu sau film. Panourile, pentru care se bazează siliciul, sunt împărțite în tipuri:
- policristaline;
- singur cristal;
- amorf.
Bateria solară policristalină este un dispozitiv pătrat în albastru închis. Suprafața sa are incluziuni de cristale de siliciu neomogen. În ciuda eficienței scăzute de 18%, acest dispozitiv are capacitatea de a produce curent în timpul nopții, ceea ce le face indispensabile în zonele unde prevalează lumina solară împrăștiată.
Convertoarele monocristaline de energie solară sunt reprezentate de panouri negre cu colțuri conice pentru care se utilizează siliciu pur. Toate celulele dispozitivului sunt direcționate într-o singură direcție, ceea ce vă permite obținerea unei eficiențe maxime de 25%. Dezavantajul unor astfel de baterii este acela că partea din față trebuie să fie întotdeauna îndreptată spre soare. Dacă nu a reușit să se ridice, ascunsă în spatele norilor și coborâtă dincolo de orizont, panourile solare vor produce un curent slab de putere. Acesta este cel mai scump, dar oferă și performanță maximă, tipul de dispozitiv.
Fiecare baterie amorfă constă dintr-un set de straturi mai subțiri de siliciu, care sunt obținute prin pulverizarea celor mai mici particule de material pe sticlă, plastic sau folie. Aceste straturi se estompează rapid, ceea ce, în șase luni, duce la o scădere a eficienței dispozitivului cu 15-20%. Eficiența acestor convertoare este de numai 6%. Acestea sunt cele mai ieftine și sunt capabile să lucreze chiar și în vremea tulbure. Cu toate acestea, durata maximă de viață este de 2 ani.
Baza bateriilor de film nu este un substrat solid din metal sau sticlă, ci dintr-un film polimeric. Prin urmare, ele sunt disponibile în rulouri, ceea ce permite ca bateriile să fie împrăștiate pe suprafețe mari. Datorită designului lor, ele pot fi tăiate în părți de formă și dimensiune diferite, plasează panouri solare pe acoperișul unei case cu coturi netede. Sunt compacte și ușoare. Panoul laminat va costa mult mai ieftin decât siliciul, pentru fabricarea căruia se folosește material scump. Cu toate acestea, astfel de modele sunt mai puțin puternice. A le cumpăra astăzi este destul de dificilă, deoarece producția se dezvoltă.
Toate bateriile solare, indiferent de tipul de dispozitiv, sunt echipate cu regulatoare care monitorizează nivelul de încărcare al panoului. Ele redistribuie energia primită, direcționează-o direct la sursa de consum sau stocându-o în baterie.
O astfel de alternativă la sursa tradițională de alimentare este foarte practică. În plus, prețul dispozitivului este semnificativ diferit de costul energiei electrice. După ce a făcut o baterie solară pentru casa cu propriile sale mâini, proprietarul va putea să optimizeze consumul de energie și, prin urmare, să își reducă propriile costuri monetare. Mulți oameni vor să știe în avans cât va costa instalarea panourilor solare pentru o casă privată. Pentru a face acest lucru, este necesar să se efectueze calcule preliminare, în care se determină puterea echipamentului necesar și condițiile de funcționare a acestuia.
Ar trebui să înceapă cu calcularea cantității de energie consumată, care este necesară pentru asigurarea locuințelor. Creând o stație cu drepturi depline, trebuie să vă concentrați asupra bateriilor de 150-250 W, pentru o casă de țară vor exista suficiente panouri de 50 de wați.
Acum este necesar să se calculeze puterea totală a tuturor aparatelor electrice, luând în considerare timpul de lucru pe zi. Valoarea rezultată este cererea minimă de energie electrică pentru această gospodărie.
Această valoare reprezintă baza pentru determinarea ulterioară a numărului de panouri solare și a numărului de echipamente auxiliare, care includ bateriile, invertoarele și controlerele.
Sfat bun! Merită adăugată încă 20% din cererea totală de energie electrică, care este cheltuită în baterii.
Un aspect important este insolarea, adică cantitatea de energie solară care se încadrează pe o arie separată a panourilor. Această valoare este individuală pentru fiecare regiune specifică. Puteți să o obțineți în literatura de specialitate sau pe site-urile meteorologice specializate.
Rata de energie este împărțită la valoarea de insolare. Cifra rezultată trebuie împărțită la puterea totală a instalației solare. Valoarea rezultată este numărul de baterii necesare. Este important să obțineți numărul maxim de panouri. Într-adevăr, în lunile diferite, cantitatea de lumină solară va fi diferită.
Sfat bun! Deoarece insolația se schimbă în mod constant, calculele ar trebui efectuate lunar.
De exemplu, dacă trebuie să știți câte panouri solare aveți nevoie pentru o casă de 100 mp, unde stația va alimenta becurile, un laptop, un televizor, o antenă prin satelit, un cuptor cu microunde și un aragaz electric, trebuie să efectuați toate calculele de mai sus. Ca rezultat, puterea stației solare va fi de aproximativ 1000 W, ceea ce implică utilizarea a 4 panouri solare cu o putere de 250 W fiecare.
Panoul trebuie amplasat pe partea de sud a acoperișului, care trebuie să fie în stare perfectă și capabilă să reziste unei sarcini substanțiale. Nu ar trebui să existe copaci din apropiere sau alte obiecte care să creeze umbre.
Un astfel de sistem poate fi utilizat nu numai pentru alimentarea cu energie electrică. O popularitate sporită este obținută prin încălzirea soarelui a unei case particulare. Acest lucru vă permite să vă îndepărtați de serviciile costisitoare asociate cu furnizarea centralizată de gaze, să scăpați de dependența de utilități și să beneficiați de încălzirea pe tot parcursul duratei lungi de viață a centralei solare.
Instalarea unui astfel de sistem este recomandabilă numai pentru regiunile în care soarele strălucește cel puțin 20 de zile pe lună. Dacă soarele nu este suficient pentru ca sistemul să asigure încălzirea completă a casei, acesta poate fi folosit ca o sursă suplimentară gratuită. Sistemul corespunzător selectat de panouri solare pentru încălzirea locuinței se va plăti pentru sine în 3-4 ani.
Datorită numeroaselor opinii pozitive despre sursa alternativă de energie electrică, este posibilă înlăturarea miturilor care îi deranjează pe potențialii solicitanți să instaleze panouri solare.
Mulți oameni cred că un astfel de echipament scump nu va plăti pentru el însuși pe întreaga durată de viață a instalației. Cu toate acestea, după cum arată practica, cu instalarea corespunzătoare a panourilor solare în conformitate cu toate regulile, puteți oferi o locuință privată cu energie electrică timp de cel puțin 25 de ani. Iar costul echipamentului va fi plătit în 3-4 ani.
Următorul mit implică funcționarea ineficientă a celulelor solare în condiții de noroi sau în perioada de iarnă. Cu toate acestea, opiniile consumatorilor se leagă de faptul că colectorii solare au capacitatea maximă de a-și exprima activitatea în timpul șederii soarelui în zenit, în condiții meteorologice nefavorabile. Dar când soarele se ascunde în spatele norilor, panourile vor funcționa, dar nu în întregime. Instalația se oprește complet în timpul nopții când lumina soarelui este complet absentă.
Oponenții panourilor solare susțin că colectoarele solare sunt destul de fragile și nu sunt capabile să reziste la diferitele presiuni create de natură. Cu toate acestea, recenziile consumatorilor dovedesc opusul: panoul solar este capabil să reziste la grindină chiar și mare.
- Crearea unui cadru din colțuri de aluminiu cu laturi și hardware reduse, a căror mărime depinde de numărul de convertoare și de zona lor. Aici este necesar să se țină seama de distanța dintre celulele fotovoltaice de cel puțin 5 mm
- Aplicați materialul de etanșare pe marginile interioare ale șinelor.
- Așezați o foaie de material transparent pe cadru, aderându-l strâns la conturul lipiciului.
- După sigilarea completă a materialului de etanșare, fixați cadrul și suprafața transparentă cu ajutorul hardware-ului.
- Așezați pe o suprafață plană toate fotocelulele bateriei cu partea „negativă” în sus.
- Folosind o unealtă de lipit, conductorii de aceeași lungime sunt atașați la fiecare FEP. Este cel mai convenabil de realizat când modulul este amplasat pe geam.
- Toate elementele sunt conectate în mod consecvent unul cu altul sub forma unui „șarpe”.
- Contactele extreme trebuie să fie lipite pe magistrală (conductor cu lățimea de argint).
- Pentru a preveni scăderea calității iluminării în întuneric, este necesar să se creeze „puncte medii” cu ajutorul diodelor de șunt, care sunt instalate pe terminalul pozitiv. Pentru aceasta se potrivesc diode Schottky.
- Așezați-le pe fotocopii plane plane cu conductori.
- Ungeți toate firele FEP, de ieșire și de conectare cu clei de silicon.
- Închideți designul panoului din spate.
- Conectați panoul solar la bateria, la regulatorul de încărcare solar și la invertor.
Sfat bun! Pentru a evita un scurtcircuit între sarcină și elementele individuale ale bateriei, este necesară instalarea siguranțelor.
Practic fiecare proprietar este dornic să obțină electricitate gratuită. Instalarea panourilor solare este cea mai acceptabilă opțiune. Cu acest aparat puteți crea o centrală (fără o sursă de alimentare centralizată) și o sursă suplimentară de energie electrică. Sistemul este prietenos cu mediul și sigur de folosit. Principalul dezavantaj este echipamentul scump. Cu toate acestea, costul său va fi plătit în 3-5 ani.
