Danas mnogi vlasnici ladanjskih kuća traže alternativne izvore električne energije. Instaliranje solarnih panela postupno dobiva svoju popularnost. Međutim, ne može svatko priuštiti kupnju skupe opreme. Stoga se mnogi pitaju: kako napraviti solarne panele sami? Točan odgovor bit će objavljen u ovom članku.
Što je solarna baterija?
Solarna ćelija je poluvodički uređaj koji pretvara sunčevo zračenje u električnu energiju. Glavni cilj takvog sustava je pouzdano, ekonomično i neprekidno napajanje kod kuće. Takvi uređaji bi se trebali instalirati u područjima gdje postoje prekidi u opskrbi iz glavnog izvora električne energije.
Glavne prednosti solarnog panela su:
- jednostavna ugradnja uređaja koja ne zahtijeva polaganje kabela na nosače;
- sustav ne zahtijeva mnogo vremena za njegovo održavanje;
- proizvodnja električne energije nema štetan utjecaj na okoliš;
- dizajn nema pokretnih dijelova;
- tihi rad;
- opskrba električnom energijom ne ovisi o distribucijskoj mreži;
- dugo razdoblje rada sustava uz minimalne troškove.
Nedostaci solarnog panela:
- proces proizvodnje sustava je vrlo dugotrajan;
- solarni panel zauzima puno prostora;
- uređaj je vrlo osjetljiv na onečišćenje;
- baterija ne radi noću;
- učinkovitost uređaja ovisi o vremenskim uvjetima, naime, od sunčanih i oblačnih dana.
Sustav radi putem fotoelektričnih pretvarača, koji su spojeni u određenom nizu. Svaki fototransduktor sastoji se od dvije silikonske pločice, koje se razlikuju po vrsti provodljivosti. Jedan je obložen fosforom, što rezultira stvaranjem viška negativno nabijenih elektrona. Druga ploča je prekrivena borom, što dovodi do stvaranja čestica, takozvanih "rupa", koje su odsutne u sloju negativnih naboja.
Princip rada neiscrpnog izvora alternativne energije je sljedeći: sunčeva svjetlost pada na negativno nabijenu ploču, što dovodi do aktivnog stvaranja dodatnih „rupa“ i elektrona. Na ploči obloženoj fosforom nalazi se električno polje zbog kojeg se pojavljuje razlika potencijala. Pozitivno nabijene čestice žure u gornji sloj, a negativno nabijene čestice šalju se na dno. Stvara se stalni stres. Ispada da jedan pretvarač radi kao baterija. U strujnom krugu dolazi do konstantne struje kada je na njega priključeno opterećenje. Svaka je baterija prekrivena tankim bakrenim žilama, skrećući struju i usmjeravajući je prema odredištu.
Snaga struje ovisi o određenim parametrima:
- veličina fotokonvertera;
- razinu insolacije;
- vrsta fotoćelije;
- uređaji ukupne impedancije koji su spojeni na solarni panel.
Svi solarni paneli mogu biti silicij ili film. Paneli, čija je osnova silicij, podijeljeni su na tipove:
- polikristalnog;
- monokristal;
- Amorfni.
Polikristalna solarna baterija je kvadratni uređaj tamno plave boje. Njegova površina ima inkluzije nehomogenih kristala silicija. Unatoč niskoj učinkovitosti od 18%, ovaj uređaj ima sposobnost proizvoditi struju za vrijeme oblačno vrijeme, što ih čini neophodnim u područjima gdje prevladava raspršena sunčeva svjetlost.
Monokristalni pretvarači solarne energije predstavljeni su crnim panelima s kosim uglovima za koje se koristi čisti silicij. Sve stanice uređaja usmjerene su u jednom smjeru, što omogućuje maksimalnu učinkovitost od 25%. Nedostatak takvih baterija je da njihova prednja strana uvijek mora biti okrenuta prema suncu. Ako se ne uspije uzdići, sakriti iza oblaka i spustiti se iza horizonta, solarni paneli će proizvesti struju slabe snage. To je najskuplja, ali i maksimalna izvedba, tip uređaja.
Svaka amorfna baterija sastoji se od niza najtanjih slojeva silicija, koji se dobivaju prskanjem najmanjih čestica materijala na staklu, plastici ili foliji. Takvi slojevi brzo blijede, što u šest mjeseci dovodi do pada učinkovitosti uređaja za 15-20%. Učinkovitost takvih pretvarača je samo 6%. Oni su najjeftiniji i sposobni su raditi čak iu oblačnom vremenu. Međutim, njihov maksimalni vijek trajanja je 2 godine.
Osnova filmskih baterija nije čvrsta podloga od metala ili stakla, već polimerni film. Stoga su dostupni u rolnama, što omogućuje da se baterije šire na velikim površinama. Zahvaljujući njihovom dizajnu, mogu se rezati na dijelove različitog oblika i veličine, postavljati solarne panele na krov kuće s glatkim zavojima. Kompaktni su i lagani. Valjane ploče koštat će mnogo jeftinije od silicija, za proizvodnju koji koristi skupi materijal. Međutim, takvi modeli su manje snažni. Kupiti ih danas je prilično teško, budući da se proizvodnja tek razvija.
Sve solarne baterije, neovisno o vrsti uređaja, opremljene su kontrolerima koji nadziru razinu napunjenosti ploče. Oni preraspodjeljuju primljenu energiju, usmjeravajući je izravno na izvor potrošnje ili je pohranjuju u bateriju.
Takva alternativa tradicionalnom napajanju vrlo je praktična. Osim toga, cijena uređaja značajno se razlikuje od cijene električne energije. Napravivši solarnu bateriju za kuću vlastitim rukama, vlasnik će moći optimizirati potrošnju energije i time smanjiti vlastite novčane troškove. Mnogi ljudi žele znati unaprijed koliko će koštati instaliranje solarnih panela za privatnu kuću. U tu svrhu potrebno je provesti preliminarne kalkulacije, gdje se određuje potrebna snaga opreme i uvjeti njenog rada.
Trebalo bi početi s izračunavanjem količine utrošene energije, koja je potrebna za stambeno zbrinjavanje. Stvaranje punopravne stanice, trebali biste se usredotočiti na baterije od 150-250 W, za seosku kuću bit će dovoljno ploča od 50 vata.
Sada je potrebno izračunati ukupnu snagu svih električnih uređaja, uzimajući u obzir vrijeme rada po danu. Dobivena vrijednost je minimalna potražnja za električnom energijom za ovo kućanstvo.
Ova vrijednost je osnova za naknadno određivanje broja solarnih panela i broja pomoćne opreme, uključujući baterije, pretvarače i regulatore.
Dobar savjet! Vrijedi dodati još 20% ukupnoj potrošnji električne energije koja se troši u samim baterijama.
Važan aspekt je insolacija, tj. Količina sunčeve energije koja pada na zasebnu jedinicu površine panela. Ova vrijednost je pojedinačna za svaku pojedinu regiju. Možete ga dobiti u posebnoj literaturi ili na specijaliziranim meteorološkim mjestima.
Brzina energije podijeljena je vrijednošću insolacije. Rezultirajuća slika mora se podijeliti s ukupnom snagom solarnog postrojenja. Dobivena vrijednost je broj potrebnih baterija. Važno je dobiti maksimalan broj panela. Doista, u različitim mjesecima količina sunčeve svjetlosti će biti različita.
Dobar savjet! Budući da se insolacija stalno mijenja, proračuni se trebaju provoditi mjesečno.
Na primjer, ako trebate znati koliko solarnih panela trebate za kuću od 100 m², gdje će stanica napajati žarulje za rasvjetu, prijenosno računalo, TV, satelitsku antenu, mikrovalnu pećnicu i električni štednjak, trebali biste izvesti sve gore navedene izračune. Kao rezultat toga, snaga solarnih stanica bit će oko 1000 W, što podrazumijeva korištenje 4 solarne ploče snage po 250 W.
Ploča bi trebala biti smještena na južnom dijelu krova, koji bi trebao biti u besprijekornom stanju i sposoban izdržati znatno opterećenje. U blizini ne smije biti drveća ili drugih objekata koji stvaraju sjenu.
Takav se sustav može koristiti ne samo za napajanje. Veću popularnost dobiva solarno grijanje privatne kuće. To vam omogućuje da pobjegnete od skupih usluga povezanih s centraliziranom opskrbom plinom, oslobodite se ovisnosti o komunalnim uslugama i primate toplinu tijekom cijele godine tijekom dugog vijeka trajanja solarne elektrane.
Instalacija takvog sustava preporučljiva je samo za ona područja gdje sunce sja najmanje 20 dana mjesečno. Ako sunce nije dovoljno da sustav osigura potpuno grijanje za kuću, može se koristiti kao dodatni slobodni izvor. Ispravno odabran sustav solarnih panela za grijanje kuća platit će se za 3-4 godine.
Zahvaljujući mnogim pozitivnim recenzijama o alternativnom izvoru električne energije, moguće je rastjerati mitove koji smetaju potencijalnim podnositeljima zahtjeva za instaliranje solarnih panela.
Mnogi ljudi misle da se takva skupa oprema neće sama platiti tijekom cijelog životnog vijeka instalacije. Međutim, kao što praksa pokazuje, uz pravilnu instalaciju solarnih panela u skladu sa svim pravilima, možete osigurati privatnu kuću s električnom energijom za najmanje 25 godina. I troškovi opreme će se isplatiti u 3-4 godine.
Sljedeći mit implicira neučinkovit rad solarnih ćelija u oblačnom vremenu ili zimskom razdoblju. Međutim, mišljenja potrošača slažu se u činjenici da solarni kolektori mogu pokazati maksimalnu aktivnost tijekom sunčevog boravka u zenitu bez oblaka. Ali kada se sunce krije iza oblaka, ploče će raditi, ali ne u cijelosti. Instalacija u potpunosti prestaje raditi noću kada sunčeva svjetlost u potpunosti ne postoji.
Protivnici solarnih panela tvrde da su solarni kolektori vrlo krhki i da ne mogu izdržati različite pritiske koje stvara priroda. Međutim, mišljenja potrošača dokazuju suprotno: solarni panel je u stanju izdržati čak i veliku tuču.
- Stvaranje okvira od aluminijskih kutova s niskim stranama i hardverom, čija veličina ovisi o broju pretvarača i njihovom području. Ovdje je potrebno uzeti u obzir razmak između fotonaponskih ćelija od najmanje 5 mm
- Nanesite brtvilo na unutarnje rubove tračnica.
- Položite list prozirnog materijala na okvir, čvrsto ga prianjajući za konturu ljepila.
- Nakon potpunog brtvljenja brtvila pričvrstite okvir i prozirnu površinu uz pomoć hardvera.
- Položite na ravnu površinu sve fotoćelije baterije s "negativnom" stranom prema gore.
- Pomoću alata za lemljenje na svaki FEP su priključeni vodiči iste dužine. Najpogodnije je proizvesti kada se modul nalazi na staklu.
- Svi elementi su dosljedno međusobno povezani u obliku "zmije".
- Ekstremni kontakti moraju biti zalemljeni na sabirnicu (srebro široki vodič).
- Kako bi se spriječilo smanjenje kvalitete rasvjete u mraku, potrebno je izraditi “srednja mjesta” uz pomoć šudnih dioda, koje se ugrađuju na pozitivnom terminalu. Za ovo stane Schottky diode.
- Položite na prozirne ravnine fotoćelije provodnicima.
- Podmažite sve FEP, izlazne i spojne žice silikonskim ljepilom.
- Zatvorite dizajn stražnje ploče.
- Spojite solarni panel na bateriju, solarni regulator punjenja i pretvarač.
Dobar savjet! Da biste izbjegli kratki spoj između opterećenja i pojedinih elemenata baterije, potrebno je ugraditi osigurače.
Gotovo svaki vlasnik kuće želi dobiti besplatnu električnu energiju. Instaliranje solarnih panela je najprihvatljivija opcija. S ovim uređajem možete stvoriti glavni (bez centraliziranog napajanja) i dodatni izvor električne energije. Sustav je ekološki prihvatljiv i pouzdan za korištenje. Glavni nedostatak je skupa oprema. Međutim, njegova cijena će se isplatiti za 3-5 godina.
