كيف تصنع بطارية شمسية في المنزل؟

يرتبط استخدام الطاقة الشمسية في الغالب بالمركبات الفضائية. والآن مع بلدان بعيدة مختلفة حيث تتطور "الطاقة البديلة" بسرعة. ولكن جرب الشيء نفسه حتى مع الأجهزة المنزلية التي تناسب الجميع تقريبًا.

من جهاز غريب يهدف فقط للاحتياجات الخاصة ، أصبحت البطارية الشمسية مصدرا هائلا نسبيا للطاقة.والسبب ليس فقط في الاعتبارات البيئية ، ولكن أيضا في الارتفاع المستمر في أسعار الكهرباء من الشبكات الرئيسية. علاوة على ذلك ، لا يزال هناك عدد قليل من الأماكن التي لا تمتد فيها مثل هذه الشبكات على الإطلاق ، ولا يُعرف متى ستظهر. الرعاية المستقلة لسحب الخط ، والاتحاد للجهود المبذولة من عدد كبير من الناس بالكاد ممكن. خاصة أنه حتى مع النجاح ، يجب عليك الانغماس في عالم التضخم السريع.

وليس حتى في الشكل - المظهر والهندسة قريبان جدا. لكن التركيب الكيميائي يختلف بشكل كبير. تصنع معظم المنتجات الضخمة من السيليكون ، وهي متاحة للجميع تقريبا وغير مكلفة. أداء البطارية ليس أسوأ من خيارات أكثر تكلفة على الأقل.

هناك ثلاثة خيارات رئيسية للسيليكون ، مثل:

• بلورات مفردة
• polycrystals.
• مادة غير متبلورة.

بلورة واحدة ، تعتمد على تفسير فني مضغوط ، هو أنقى أنواع السيليكون. خارجيا ، تبدو اللوحة وكأنها نوع من قرص العسل. وتنقسم المادة المنقاة تمامًا في شكل صلبة إلى صفائح رقيقة للغاية ، لا تحتوي كل منها على أكثر من 300 ميكرون. لجعلها تعمل ، فإنها تستخدم شبكات قطب كهربائي.المضاعفات المتكررة للتكنولوجيا مقارنة بالحلول البديلة تجعل مصادر الطاقة هذه هي الأغلى.

إن الميزة التي لا شك فيها للسليكون أحادي البلورية هي الكفاءة العالية جدًا. من معايير الطاقة الشمسية ، ما يقرب من 20 ٪. يتم الحصول على polycrystal بشكل مختلف ؛ فمن المطلوب لأول مرة إذابة المادة ومن ثم خفض درجة حرارتها ببطء. إن البساطة النسبية لهذه التقنية والحد الأدنى من استهلاك الطاقة أثناء الإنتاج لها تأثير إيجابي على التكلفة. الجانب السلبي هو انخفاض الكفاءة ، حتى في حالة مثالية ، فإنه لا يزيد عن 18 ٪. في الواقع ، داخل الكريستالات نفسها ، هناك عدد غير قليل من الهياكل التي تقلل من جودة العمل.

لا تفقد الألواح غير المتبلورة تقريباً كلا النوعين المذكورين. لا توجد بلورات هنا على الإطلاق ، بدلاً من ذلك يوجد "سيلان" - إنه مركب من السيليكون بهيدروجين ، موصول على طبقة سفلية. الكفاءة هي حوالي 5 ٪ ، والتي يقابلها إلى حد كبير زيادة في الامتصاص.

في بعض الأحيان ، يمكنك العثور على مجموعة من العناصر أحادية البلورة أو الكريستالات مع متغير غير متبلور. هذا يساعد على الجمع بين مزايا المخططات المستخدمة واطفاء تقريبا كل مساوئها. من أجل تقليل تكلفة المنتجات ، يتم الآن استخدام تقنية الأفلام بشكل متزايد ، والتي توفر لتوليد التيار على أساس تيلوريد الكادميوم. في حد ذاته ، هذا المركب سام ، ولكن إطلاق السموم في البيئة لا يكاد يذكر. النحاس و selenides الإنديوم ، ويمكن أيضا أن تستخدم البوليمرات.

تزيد المنتجات المركزة من كفاءة استخدام منطقة اللوحة. ولكن هذا لا يتحقق إلا مع استخدام الأنظمة الميكانيكية التي تضمن عكس العدسات بعد الشمس. من المحتمل أن يساعد استخدام الصبغات المحسنة للضوء على تحسين استقبال الطاقة الشمسية ، ولكن في الوقت الحالي ، يعد هذا مفهومًا عامًا أكثر وأكثر تطورًا للمتحمسين. إذا كنت لا ترغب في التجربة ، فمن الأفضل اختيار تصميم أكثر ثباتًا وإثباتًا. وهذا ينطبق على كل من الإنتاج المستقل وشراء المنتج النهائي.

إن صنع بطارية شمسية خاصة بك ليس بالأمر الصعب كما يبدو. يستند مبدأ الجهاز على استخدام تقاطع شبه موصل ، يجب على الجهاز المضيء إنشاء تيار. بصرف النظر سوف لا تعمل المتلقي ، لذلك تحتاج إلى معالجة الإنتاج المعقدة والمعدات المتخصصة. ولكن القيام بأداء جزء من المحول من الوسائل والمواد البديلة ليس أمرا صعبا. للحصول على الطاقة بالمعنى الحقيقي للكلمة ، تحتاج إلى صفيحة من السيليكون ، سطحها مغطى بشبكة من الثنائيات.

يجب اعتبار كل الألواح وحدات توليد منفصلة. من المهم أن نفهم أن الكفاءة المثلى تتحقق عندما يكون اتجاه الشمس ثابتًا ، وأنه يجب الاهتمام بالطاقة. يجب حماية البطارية الهشة بشكل موثوق من أي تلوث ، من دخول الثلج. إذا حدث هذا ، يجب إزالة شوائب غريبة في أسرع وقت ممكن. تصبح الخطوة الأولى في العمل هي إعداد الإطار.

وهي مصنوعة أساسا من الدوراليومين ، والذي يحتوي على الميزات التالية:

• لا تتآكل.
• لا تضررت من الرطوبة الزائدة.
• يخدم أطول فترة ممكنة.

لكن ليس من الضروري اتخاذ مثل هذا الاختيار. في حالة تنفيذ التلوين والمعالجة الخاصة ، يتم تحقيق نتائج جيدة باستخدام الفولاذ أو الخشب. لا يوصى بوضع لوحات كبيرة للغاية ، وهو أمر غير مريح ويزيد من قوة الرياح. لشحن بطارية حمضية من 12 فولت ، تحتاج إلى إنشاء جهد تشغيل 15 فولت. وفقا لذلك ، سوف تتطلب وحدات 0.5 فولت 30 قطعة.

يمكنك إنشاء تصميم علب البيرة. وتتكون هذه الحالات من الخشب الرقائقي 1.5 سم ، وتتشكل اللوحة الأمامية من الزجاج العضوي أو البولي. يُسمح باستخدام الزجاج القياسي بسماكة 0.3 سم ، ويتم تشكيل المجمع الشمسي عن طريق الصباغة بصبغة سوداء. يجب أن يكون الطلاء مقاومًا للحرارة الكبيرة. تم تصميم الأغطية لتوفير زيادة كفاءة تبادل الحرارة.

ينبغي أن يستغرق فقط علب الألومنيوم ، لن يصلح الفولاذ.يتم التحقق بطريقة أبسط - باستخدام مغناطيس. دلاء لكمة ، أدخل الثقب أو مسمار (على الرغم من أنه يمكنك حفر).

يتم إدخال الفرجار وتشويهه وفقًا للنمط. يتم قطع الجزء العلوي من العلبة لصنع شيء مثل الزعنفة. يساعد تدفق الهواء على إزالة الحرارة القصوى من الجدار الساخن. ثم يتم إزالة الشحوم بالماء مع أي مواد منظفة وملصقة الأجزاء المقطوعة مسبقًا لبعضها البعض. للقضاء على الأخطاء ، يمكنك استخدام قالب من عدة لوحات ، مسمر بمسامير بزاوية قائمة.

كثيرا ما تستخدم التصاميم من الأقراص. هم خلايا ضوئية جيدة. كخيار ، ضع لوحات من النحاس. تعمل الدائرة الكهربائية ، كما سبق ذكره ، على نفس المبدأ مثل معظم الترانزستورات. تم تصميم الرقاقة لمنع الانهاك. وكبديل ، في أشهر الصيف ، يستخدمون السطح بكل بساطة ، وهو مزين بألوان فاتحة.

لجعل نفسك كل عمل على تركيب بطارية شمسية في 220 فولت ، سوف تحتاج إلى الأدوات التالية:

• 40W لحام الحديد الكهربائية.
• مانعات التسرب سيليكون.
• شريط لاصق ، لصقها على كلا الجانبين ؛
• الصنوبري.
• لحام.
• سلك من خلالها سيذهب التيار ؛
• تدفق.
• إطار النحاس
• تحديد العناصر؛
• الحفر.
• مادة شفافة ورقة.
• الخشب الرقائقي ، والزجاج العضوي أو textolite ؛
• الثنائيات تصميم Schottky.

توفر التعليمات خطوة بخطوة المخرجات من اللوحات إلى البطاريات عن طريق الصمام الثنائي الواقي الذي يساعد على التخلص من التفريغ الذاتي. لذلك ، يتم تطبيق تيار 14.3 V على المخرج ، وتيار الشحن القياسي هو 3.6 أمبير. يتم تحقيق خرجه باستخدام 90 خلية. يتم توصيل أجزاء اللوحة بطريقة متوازية ومتسلسلة

مع عوامل التصحيح لمدة 12 ساعة من الإضاءة الشمسية ، يمكن الحصول على 0.28 كيلووات / ساعة. يتم ترتيب العناصر في 6 مسارب ، للحصول على تركيب مجاني إلى حد ما ، يلزم إطار 90 × 50 سم.للمعلومات - عندما تكون هناك إطارات مجهزة بأحجام مختلفة ، من الأفضل إعادة حساب الحاجة للعناصر. إذا لم يكن ذلك ممكنًا ، فاستخدم أجزاءًا مختلفة الحجم ، يتم وضعها بتفاوت طول وعرض السلسلة.

من المرغوب العمل على مكان مسطح تمامًا ، حيث يكون من السهل الاقتراب من أي جانب.يُنصح بوضع الألواح المحضرة جانباً ، حيث سيتم تأمينها ضد السقوط والتأثيرات. حتى أن أخذ اللوحة ليس أمرًا سهلاً ، فهي تأخذ واحدة فقط في كل مرة وبحذر شديد. من المهم للغاية عند تركيب الألواح الشمسية الكهربائية الداخلية للمنزل أو البيوت الصيفية وضع UZO موثوق. هذه الوحدات تجعل استخدام النظام أكثر أمانًا ، مما يقلل من خطر الإصابة من التيار الكهربائي والنار.

يوصي معظم الخبراء بربط العناصر المنفصلة في سلسلة واحدة. يجب أن تكون الطبقة التحتية مسطحة ، لأن ذلك يضمن الموثوقية. بدلا من ذلك ، يمكنك إدراج في الإطار وتعزيز ورقة كاملة من الزجاج أو زجاجي. هذا المنتج يتطلب الختم الإلزامي. وضع العناصر على الركيزة في ترتيب محدد سلفا والغراء لهم مع الشريط على الوجهين.

يجب أن يتحول جانب العمل إلى مادة شفافة ، ويتم تغليف أطراف اللحام في الاتجاه الآخر. إنه أكثر ملاءمة لإلغاء تجفير المسامير إذا تم تبطين الإطار بمستوي عمل على الطاولة.

عندما يتم لصق الألواح ، ضع بطانة تليين ، وذلك لاستخدام المواد التالية:

• صفائح مطاطية
• يفية.
• كرتون.

الآن يمكنك إدراج الجدار العكسي في الإطار وختمه. من الممكن جدا استبدال جدار التغذية بمركب ، بما في ذلك راتنجات الايبوكسي. ولكن يجب القيام بهذه الخطوة فقط بشرط ألا يكون من الضروري تفكيكها وإصلاحها. يوفر الجزء القياسي حوالي 50 واط من التيار في ظل ظروف مواتية. وهذا بالفعل يكفي لإطعام مصابيح LED في المنازل الصغيرة.

لضمان حياة مريحة ، عليك أن تنفق من 4 كيلوواط / ساعة من الكهرباء في اليوم الواحد. بالنسبة لمعيشة أسرة مكونة من ثلاثة أشخاص ، يجب أن تقدم بالفعل 12 كيلوواط / ساعة. وبالنظر إلى الإضافات المحتومة (عندما ، على سبيل المثال ، مجموعة قياسية من المعدات وأعمال تثقيب في نفس الوقت) ، يجب زيادة هذا الرقم بمقدار 2–3 كيلو واط. يمكن استخدام هذه المعلمات كأساس لحساب المعلمات المطلوبة. لكي يستمر العمل بشكل طبيعي ، من الضروري إضافة جهاز للتحكم في الشحن إلى الدائرة.

12 V DC ، نظرًا لأن هذه الطاقة هي التي تنتج بطارية نموذجية وذاتية الصنع ، فإن العاكس قادر على إعادة التشكيل بـ 220 V AC. إذا كنت لا ترغب في شرائه ، فيجب عليك استكمال المنزل باستخدام معدات كهربائية مصممة لمدة 12 أو 24 فولت.بما أن أنابيب التيار الكهربائي المنخفضة مشبعة بتيار قوي ، فيجب عليك اختيار أسلاك المقطع العرضي المهم وعدم إهمال العزل. لتجميع الكهرباء المولدة ، يتم استخدام بطاريات الرصاص المحتوية على حامض بشكل أساسي. على الرغم من كل التحسينات التكنولوجية ، لم يتم اقتراح الخيار الأفضل بعد. لزيادة الجهد الناتج ، ضع 2 أو 4 بطاريات.

سيتم تكبد أكبر النفقات من خلال الاستحواذ على اللوحات نفسها التي تلتقط أشعة الشمس. يمكنك توفير المال إذا طلبت السلع الصينية في المتاجر الإلكترونية. بشكل عام ، هذه المقترحات ذات جودة عالية ، ولكن من الضروري قراءة سمعة البائعين بعناية ، مع تلقي الملاحظات حول أنشطتهم. يمكنك اختيار نظام عملي مع عيوب طفيفة. رفض الشركات المصنعة لها وطرحها للبيع من أجل عدم إنفاق المال على إعادة تدوير مكلفة.

لا يمكن تبرير التجميع الذاتي للعاكس إلا في حالة الاستهلاك الحالي المحدود.لكن وحدات التحكم في الشحنة تساوي كمية ضئيلة ، لذلك لا يمكن تبرير إنتاجها بأيديهم. عند تصميم بطارية ، يجب أن نتذكر أن عناصرها يجب أن تكون مفصولة بفارق 0.3 - 0.5 سم.

في كثير من الأحيان اختيار هياكل من التشكيلات الألومنيوم والزجاج العضوي. ثم طهي على أساس إطار زاوية معدنية من شكل مستطيل. يتم حفر زوايا الإطار ، بحيث يصبح من الأسهل في وقت لاحق ربط الهيكل. في الداخل ، لطخت محيطه بكاشف السيليكون. الآن يمكنك وضع ورقة من مادة شفافة ، والتي ضغطت بإحكام قدر الإمكان على الإطار.

اخترقت زوايا الصندوق بمسامير تحمل زوايا خاصة. هذه الزوايا لن تسمح ل Plexiglas بتغيير موقعها بشكل تعسفي داخل المنتج. على الفور بعد ذلك ، ترك قطعة العمل وحدها وانتظر حتى يجف تسرب. في هذه المرحلة التمهيدية اكتمال. قبل إدخال مصدات الطاقة الشمسية إلى الهيكل ، يتم مسحها بالكامل ، بحيث لا توجد علامات على التلوث. يتم تنظيف الأطباق نفسها أيضًا ، ولكنها تفعل ذلك بحذر شديد.

قبل تجميع الهياكل مع الموصلات الملحومة في المصنع ، من المستحسن تقييم جودة الاتصالات والقضاء على جميع التشوهات المكتشفة.عندما لا تكون الإطارات متصلة بعد ، يتم لحامها في البداية على جهات الاتصال على اللوحات ، وبعد ذلك تكون مترابطة.

تسلسل الاتصال كالتالي:

• قياس منطقة الإطارات المطلوبة ؛
• قطع الشرائط وفقا لنتائج القياس ؛
• شحم الاتصال المجهزة بالتدفق في جميع أنحاء من الجانب الأيمن.
• قم بتطبيق الإطار بدقة وبدقة ، مع سلك حديد لحام ساخن على السطح بأكمله ليتم توصيله ؛
• اقلب الطبق وكرر كل نفس التلاعب من البداية.

عند الانتهاء ، افحص سطح البطارية بالكامل وكل اتصال بعناية. من المستحيل أن يكون هناك حتى أقل عيوب. يتم التخلص من الأخاديد والأجواف المتبقية بواسطة ممر آخر من حديد اللحام ، الذي يكون بالفعل لطيفًا بقدر الإمكان وبأقل إلحاحًا. يجب ألا يكون حديد اللحام نفسه قوياً ، بل بالعكس ، فإن الاحترار القوي غير موانع. في حالة عدم وجود خبرة من هذا العمل الجيد ، فمن المستحسن لإعداد ورقة الخشب الرقائقي ملحوظ. سوف يتجنب الكثير من الأخطاء الخطيرة.خلال اللحام من الاتصالات ، لا يمكن التغاضي عن قطبيهما ، وإلا فإن النظام لن يعمل.

من المستحسن وضع الألواح في الجسم معًا ، لأنه وحده ليس مريحًا. بعد ذلك ، قم بتوصيل كل سلك من حافة اللوحة بالطرق السريعة العامة للتيار. بإحضار اللوحة المعدة للمنطقة المضاءة بالشمس ، يتم قياس الجهد في الإطارات الشائعة ، والتي يجب أن تكون ضمن قيم التصميم.

هناك طريقة أخرى لإغلاق الألواح الشمسية. يتم تطبيق كميات صغيرة من مانعات التسرب سيليكون في فجوات لوحات وعلى الحواف الداخلية للإسكان. ثم ، بأيديهم ، يتم الضغط على الجوانب الخارجية من الخلايا الضوئية ضد زجاجي ، في حين تحقيق الكثافة المثالية. فرض حمولة طفيفة على كل حافة ، في انتظار أن يجف تسرب. بعد ذلك ، قم بتليين كل مفصل من اللوحة وداخل الإطار.

في هذه الحالة ، قد يلمس مانع التسرب حواف الأطباق ، ولكن ليس أي جزء آخر منها.سيعمل جانب العلبة على تثبيت الموصل الموصل المتصل بشواري Schottky. يتم إغلاق الجانب الخارجي من خلال شاشة مصنوعة من مواد شفافة. ويعتقد أن التصميم الذي تم إنشاؤه هو حتى أنه لا يوجد حتى داخل كمية صغيرة من الرطوبة. الوجه الأمامي للزجاج العضوي ملمع.

يمكن للبطارية الشمسية أن تدوم لفترة طويلة وثابتة ، مما يوفر التيار إلى الأسلاك المنزلية. لكن الكثير يعتمد ليس فقط على جودة التجميع والاتصال اللاحق. من المهم جداً تشغيل مثل هذا المولد اللطيف كما ينبغي أن يكون. من المستحسن توجيه البطاريات ، إذا لم تكن مجهزة بنظام يتكيف مع أشعة الشمس ، بشكل واضح في الجنوب ، مما يساعد على الحد الأقصى من الطاقة وتقليل الخسائر غير المنتجة. للقضاء على الخطأ ، يكفي وضع المولد عند هذه الزاوية في الأفق ، والذي يساوي عدد درجات خط العرض في مكان معين. ولكن بما أن القرص الشمسي يغير موقعه في السماء خلال العام ، فمن المستحسن خفض الزاوية خلال أشهر الربيع وزيادتها عندما يأتي الخريف.

ليس من المستحسن إضافة نظام متابعة في ظروف المعيشة. يبرر الاستثمارات حصرا على المستوى الصناعي. ومن المربح أكثر أن تضع في الحال عدة بطاريات موجهة إلى الزوايا الأكثر احتمالا للإضاءة. وضع مولدات الطاقة الشمسية على السطح المسطح ، على سبيل المثال ، مصنوعة من مواد التسقيف أو الصفائح المعدنية ، يجدر رفعها فوق الطائرة. بعد ذلك ، سيعمل تدفق الهواء من الجزء السفلي على تحسين الأداء. ليس من الضروري القيام بذلك على أسقف متموجة ، على الرغم من أنه لن يكون هناك أي ضرر من الرفع.

أفضل السقوف هي تلك التي توجه إلى الجنوب ومصممة على شكل منحدرات مسطحة. في مثل هذه الحالة ، يعمل المنحدر على إرفاق عدة زوايا ، يتطابق حجمها مع حجم الوحدة. يبلغ طول المخرج فوق الحافة 0.7 متر تقريبًا ، ويتم تثبيت الوحدة على الزوايا بفتحة تتراوح بين 150 إلى 200 ملم. بدلاً من ذلك ، يمكنك تعليق البطارية بنفس الزاوية أسفل منحدر السقف. على سطح متموج ، غالبا ما يتم استبدال الزوايا بمواسير لقطر محدد بعناية.

يجب وضع الكتل الشمسية أفقياً ، مما يقلل من انتشار درجة الحرارة بين أجزائها السفلية والعليا بنسبة 50٪ عند مقارنتها بالتركيب الرأسي.وهذا يعني أنه لن يقتصر الأمر على زيادة الموارد الفعلية فحسب ، بل سيكون من الممكن أيضا زيادة فعالية النظام.

يجب أن يكون موقع التثبيت يحتوي على الميزات التالية:

• كما أضاءت ممكن ؛
• وجود الحد الأدنى من الظل.
• في مهب الريح.

يمكن استخدام لوحة شمسية ذاتية الصنع لتسخين منزل خاص. يمكن تركيب هذه المعدات دون الحاجة إلى إذن من الوكالات الحكومية. ولكن حتى مع الاستخدام النشط ، لا يمكن تقييم الفعالية في وقت مبكر عما بعد 36 شهرًا. بالإضافة إلى ذلك ، هذا الخيار مكلف للغاية. وبما أن درجة الحرارة في كل مكان تقريباً في روسيا سلبية بشكل منتظم ، سيكون من الضروري إضافة العزل الحراري إلى النظام الشمسي.

يتم توفير تشغيل مستقر للبطاريات في نطاق درجة الحرارة من -40 إلى +90 درجة. ويضمن العمل الجيد في المتوسط ​​لمدة 20 عاما ، وبعد ذلك ، يتم تخفيض الكفاءة بشكل حاد. عند اختيار وحدة تحكم ، تحتاج إلى النظر في الفرق بين الأنظمة الكهربائية القوية والضعيفة. إذا لم تكن هناك وحدة تحكم أو فشلت ، فسيكون من الضروري مراقبة شحنات البطاريات باستمرار. يمكن أن يؤدي عدم الانتباه إلى تقصير عمر محرك الشحن.

كيف تصنع بطارية شمسية بيديك ، انظر الفيديو التالي.