Manapság a vidéki házak sok tulajdonosának elfoglalása van alternatív villamosenergia-források keresésével. A napelemek telepítése fokozatosan egyre népszerűbb. De nem mindenki engedheti meg magának, hogy drága berendezéseket vásároljon. Ezért sokan kíváncsi: hogyan készítsünk napelemeket saját kezükkel? A helyes választ ebben a cikkben ismertetjük.

Napelemes akkumulátor – olyan eszköz, amely a napenergiát egyenárammá alakítja

Tartalom

• 1 Mi az a szolár elem?
• 2 A napkollektor működésének elve
• 3 Különféle napelemek
• 4 Napelemek egy házhoz
  • 4.1 Otthoni napelemek: fogyasztói vélemények
• 5 db napelemes készlet 3 kW-nként házonként 60 000 rubeltől
• 6 Hogyan készítsünk “csináld magad” napelemeket
  • 6.1. Csináld magad saját napelemek otthonában: lépésről lépésre a gyártáshoz

Mi a napelem?

A napelemes akkumulátor egy félvezető eszköz, amely a napsugárzást elektromos energiává alakítja. Egy ilyen rendszer fő célja a megbízható, gazdaságos és megszakítás nélküli otthoni hálózat. Az ilyen eszközöket tanácsos telepíteni olyan helyekre, ahol a fő áramforrásról történő ellátás megszakad.

A napenergia erőmű nem működik hatékonyan éjszaka és felhős napokon, míg az energiafogyasztás csúcsa esti órákra esik

A napelem fő előnyei a következők:

• az eszköz egyszerű telepítése, amelyhez nincs szükség kábelek rögzítésére a tartókra;
• a rendszer fenntartásához nem igényel nagy időköltségeket;
• a villamosenergia-termelés nem érinti hátrányosan a környezetet;
• a kialakításnak nincs mozgó része;
• csendes üzemmód;
• a villamosenergia-ellátás független az elosztóhálózattól;
• a rendszer hosszú működési ideje minimális költséggel.

A napelemek hátrányai:

• a rendszer gyártási folyamata nagyon fárasztó;
• a napelem sok helyet foglal el;
• az eszköz nagyon érzékeny a szennyeződésre;
• az akkumulátor nem működik éjjel;
• A készülék hatékonysága az időjárási viszonyoktól függ, nevezetesen napos és felhős napokon.

Télen vigyáznia kell arra, hogy megtisztítsa a napelemeket a fagytól és a hótól.

A napelemes akkumulátor működésének elve

A rendszer fotovoltaikus konverterekkel működik, amelyek egy meghatározott sorrendben vannak csatlakoztatva. Minden fotokonverter két szilícium ostyából áll, amelyek vezetőképességének típusa különbözik egymástól. Az egyik foszforral van bevonva, és így negatív töltésű elektronok feleslegét képezi. Egy másik lemezt borral borítunk, amely részecskék, úgynevezett “lyukak” képződéséhez vezet, amelyek hiányoznak a negatív töltések rétegében.

Az alternatív energia kimeríthetetlen forrásának működési elve a következő: a napfény egy negatív töltésű panelbe lép, amely további „lyukak” és elektronok aktív képződéséhez vezet. A foszforral bevont panelen van egy elektromos mező, amely miatt potenciálkülönbség lép fel. A pozitív töltésű részecskék a felső réteghez rohannak, a negatív töltésű részecskék pedig az alsó réteghez vezetnek. Állandó feszültség jön létre. Kiderült, hogy az egyik konverter akkumulátorként működik. Egy egyenáram lép fel az áramkörben, amikor egy teher csatlakozik hozzá. Minden akkumulátort vékony rézszárral borítottak, amelyek eltérítik az áramot, és a kívánt módon vezetik.

Az áram erőssége bizonyos paraméterektől függ:

• a fotokonverter mérete;
• a insoláció szintje;
• a fotocella típusa;
• a napelemhez csatlakoztatott eszközök teljes ellenállása.

A napenergia-állomás csatlakoztatásának és működésének vázlata

Napelemek fajtái

Minden napelem lehet szilikon vagy film. A szilícium alapú paneleket típusokra osztják:

• polikristályos;
• monokristályos;
• amorf.

A polikristályos napelem egy négyzet alakú eszköz, sötétkékben. Felületén inhomogén szilícium kristályok vannak. Annak ellenére, hogy alacsony, 18% -os hatékonyságú, ez az eszköz képes áramot generálni felhős időben, ami nélkülözhetetlenné teszi azokat a területeken, ahol szórt napfény van.

A napenergia monokristályos átalakítóit ferde sarkokkal ellátott fekete panelek képviselik, amelyekhez tiszta szilíciumot használnak. A készülék összes cellája egy irányba van irányítva, amely lehetővé teszi a maximális hatékonyság elérését 25% -kal. Az ilyen akkumulátorok hátránya, hogy elülső oldaluknak mindig a nap felé kell nézni. Ha nem volt idő felemelkedni, elrejtődött a felhők mögött, és a horizont alá esett, a napelemek kis teljesítményű áramot fognak előállítani. Ez a legdrágább, ugyanakkor maximális teljesítményt nyújtó eszköz.

A rugalmas napelemet könnyű használni – könnyen rögzíthető a tető egyenetlen területeire

Minden amorf elem sok vékony szilíciumrétegből áll, amelyeket úgy kapunk, hogy az anyag legkisebb részecskéit üvegre, műanyagra vagy fóliára permetezzük. Az ilyen rétegek gyorsan kiégnek, ami már hat hónappal később a készülék hatékonyságának 15-20% -kal való csökkenését eredményezi. Az ilyen konverterek hatékonysága csak 6%. Ezek a legolcsóbbak, és felhős időben is képesek dolgozni. A maximális élettartamuk azonban 2 év.

A film elem alapja nem egy szilárd fém vagy üveg hordozója, hanem egy polimer film. Ezért tekercsekben készülnek, amelyek lehetővé teszik az elemek elosztását nagy területeken. Tervezése miatt különféle formájú és méretű részekre vághatók, hogy napelemeket sima kanyarokkal tegyék a ház tetőjére. Kompakt és könnyű. A hengerelt panel lényegesen kevesebbet fog fizetni, mint egy szilícium, amelynek gyártásához drága anyag kerül felhasználásra. Az ilyen modellek azonban kevésbé hatékonyak. Ma nem könnyű megvásárolni őket, mivel a termelés csak fejlődik.

Minden napelem, az eszköz típusától függetlenül, vezérlőkkel van felszerelve, amelyek figyelemmel kísérik a panelen töltöttségét. Újra elosztják a kapott energiát, közvetlenül a fogyasztási forráshoz irányítva, vagy az akkumulátorban tárolva.

Helyezze a helyhez kötött napelemeket csak a ház napos oldalára

Napelemek magánházhoz

A hagyományos tápegység ilyen alternatíva nagyon praktikus. Ezenkívül a készülék ára jelentősen különbözik a villamos energia költségétől. Miután saját kezűleg készített napelemet házra, a tulajdonos képes lesz optimalizálni az energiafogyasztást, és ezáltal csökkenteni a saját monetáris költségeiket. Sokan előre meg akarják érteni, mennyibe kerül a magánház napelemeinek telepítése. Ehhez előzetes számításokat kell végezni, ahol meghatározzák a berendezés szükséges teljesítményét és működésének feltételeit.

Először úgy kell kiszámítania az elfogyasztott energia mennyiségét, amely a ház biztosításához szükséges. Teljes értékű állomás létrehozásakor érdemes a 150–250 wattos akkumulátorokra összpontosítani, mert egy vidéki házban elegendő 50 wattos panelek lesznek.

Most ki kell számítania az összes elektromos készülék teljes teljesítményét, figyelembe véve a napi üzemidőt. A kapott érték az adott háztulajdon minimális villamosenergia-igénye.

A napelemek alternatív módja az áramtermelésnek, amely lehetővé teszi a közüzemi szolgáltatások megtagadását

Ez az érték szolgál a napelemek számának és a kiegészítő berendezések számának későbbi meghatározásához, amely elemeket, invertert és vezérlőket tartalmaz.

Hasznos tanácsok! További 20% -ot kell hozzáadni a teljes villamosenergia-igényhez, amelyet maguk az elemek töltöttek el.

Fontos szempont a szigetelés, azaz a napenergia mennyisége, amely a panelek külön egységére esik. Ez az érték minden egyes régió esetében egyedi. Megszerezheti a speciális irodalomban vagy a speciális meteorológiai helyszíneken.

Az energiaszabályt el kell osztani a insoláció értékével. A kapott eredményt el kell osztani a napkollektoros berendezés teljes teljesítményével. A kapott érték a szükséges elemek száma. Fontos a maximális panelek száma. Valóban, a különböző hónapokban a napfény mennyisége eltérő lesz.

A napkollektor telepítése előtt ellenőrizze, hogy az megfelel-e a ház összes készüléke igényeinek

Hasznos tanácsok!  Mivel a insoláció folyamatosan változik, a számításokat havonta kell elvégezni.

Például, ha meg kell tudnia, hogy hány napelemből van szüksége egy 100 nm-es házhoz, ahol az állomás izzólámpát, laptopot, TV-t, műholdas antennát, mikrohullámú sütőt és elektromos tűzhelyet lát el, akkor a fenti számításokat kell elvégezni. Ennek eredményeként a napenergia-állomás teljesítménye megközelítőleg 1000 wattnak felel meg, ami magában foglalja a négy, 250 watt teljesítményű napelem használatát.

A panelt a tető déli részén kell elhelyezni, amelynek tökéletes állapotban kell lennie, és ellenállnia kell a szilárd terhelésnek. A közelben nem lehet fák vagy más tárgyak, amelyek árnyékot hoznak létre.

Egy ilyen rendszer nemcsak az áramellátáshoz használható. A magánház napenergia fűtése nagyon népszerűvé válik. Ez lehetővé teszi, hogy megszabaduljon a központosított gázellátással járó drága szolgáltatásoktól, megszabaduljon a közművek függőségétől, és egész évben hőt kapjon a napenergia-erőmű hosszú élettartama alatt.

A ház fűtőeleméhez csatlakoztatott napenergia-állomás működésének elve

Egy ilyen rendszer telepítése csak azokban a régiókban alkalmazható, ahol a nap havonta legalább 20 napig süt. Ha a nap nem elegendő ahhoz, hogy a rendszer otthon teljes fűtést biztosítson, akkor további ingyenes forrásként is felhasználható. A ház megfűtésére szolgáló, megfelelően kiválasztott napelemek rendszere 3-4 év alatt fizeti ki magát.

Napelemek: fogyasztói vélemények

Az alternatív villamosenergia-forrással kapcsolatos sok pozitív véleménynek köszönhetően eloszlathatók a mítoszok, amelyek aggodalmakat okoznak a potenciális emberek számára, akik napelemeket akarnak telepíteni.

Sokan azt gondolják, hogy egy ilyen drága berendezés nem fog kifizetni önmagát a telepítés teljes élettartama alatt. Mint azonban a gyakorlat azt mutatja, hogy a napelemek helyes telepítésével, az összes szabály betartásával, lehetőség van arra, hogy egy magánházat legalább 25 évig villamos energiával ellátják. És a felszerelés költségei 3-4 év alatt megtérülnek.

Érdemes megjegyezni, hogy a napenergia-fogyasztók értékelése pozitívabb

A következő mítosz arra utal, hogy a napelemek nem működnek hatékonyan felhős időben vagy télen. A fogyasztók véleménye azonban egyetért abban, hogy a napkollektorok maximális aktivitást mutatnak a nap zenitben tartózkodásakor, felhőtlen időjárás mellett. De amikor a nap elrejti a felhők mögött, a panelek működni fognak, de nem teljesen. A telepítés éjjel teljesen leáll, ha a napfény teljesen hiányzik.

A napelemek ellenfelei azzal érvelnek, hogy a napkollektorok meglehetősen törékenyek és nem képesek ellenállni a természet által létrehozott különféle terheléseknek. A fogyasztói értékelések azonban az ellenkezőjét bizonyítják: a napelemek akár nagy jégesőnek is ellenállnak.

Kapcsolódó cikk:

Napelemek otthonra: a készlet költsége és a telepítés megvalósíthatósága

A napelemek felszerelésének specifikációi. Jellemzők kiválasztása és telepítése. A gyártók áttekintése.

A következő mítosz a hóval kapcsolatos, amely akadályozhatja a fény hozzáférését a rendszerhez. Itt azonban a veszély a fagy, amely miatt a hó ragaszkodik és akadályokat teremt. Ennek elkerülése érdekében az elemeket függőlegesen helyezheti el a házon, így elkerülheti a csúszó fényt.

És az utolsó mítosz a kínai gyártású napelemekre vonatkozik. A nagyon szilárd termékválaszték ellenére a kínai gyárak gyakran kiváló minőségű termékeket gyártanak. Különösen igaz ez a napkollektorok és hőcsövek gyártására, amelyek gyártása 90% -ban Kínában koncentrálódik. Ezeknek a termékeknek magas műszaki jellemzőik vannak, és nemcsak saját országukban, hanem Németországban is tanúsítottak.

Számos pozitív vélemény az interneten bizonyítja, hogy az alternatív villamosenergia-forrás nemcsak magánház számára jó. Sokan sikeresen használnak napelemeket apartmanokhoz, amelyek az erkélyen vannak felszerelve. Rögzíthetők közvetlenül az üveghez vagy az üvegkeretbe, amely színezés szerepet játszik.

Egyes felhasználók szerint a napenergia-állomás teljes mértékben fedezheti az összes energiaköltséget – a kis háztartási készülékektől a fűtési és vízmelegítő rendszerekig

Napelemek készlete házonként 3 kW, 60 000 rubeltől kezdve

Az országban általában alacsony fogyasztású elektromos készülékek vannak, ahol korlátozott számú elemre van szükség, és használatuk alacsony frekvenciájára van szükség. Ha a házban nincs központi áramellátás, akkor tanácsos beszerezni egy sor napelemet, amelyek ingyen termelnek áramot. Ahhoz azonban, hogy ilyen ingyenes örömet szerezzen, először pénzt kell költenie a szükséges anyagok megvásárlására, amelynek költsége csak néhány év után fizeti ki magát.

1 kW villamos energia előállításához 200 wt-ot meghaladó kapacitású készletre van szükség. Számos vélemény szerint a 800 W teljesítményű vidéki házban lévő napenergia-erőművek teljes autonóm áramellátást tudnak biztosítani a létesítményhez. Egy ilyen rendszer költsége 80 000 rubeltől kerül.

A napelemes erőművek szokásos készlete egy nyári tartózkodáshoz 200 W panelekből, 40 A töltésvezérlőből, 3 kW inverterből, két 200 A elemből és egyéb kiegészítő alkatrészekből áll. Egy ilyen készlet ára 60 000 rubeltől kezdődik, és a hozzávetőleges megtérülési idő 3-5 év. Ez a legjövedelmezőbb mód a villamosenergia-előállításhoz központosított áramellátás nélküli létesítmények számára. Olcsóbb, mint egy dízelgenerátor használata.

Solar Station alkatrészek

A tulajdonosok véleménye szerint jobb egy nappali panelt felszerelni egy nyaraló házában két vagy négy modullal, mindegyik 200 V-os kapacitással. Ez az energiafogyasztók számától, felhasználásuk időtartamától és gyakoriságától függ. Ha az energia nem elég, akkor napelemek hozzáadásával növelhető.

Sokan vásárolnak ilyen készletet a magánszektor számára, ahol központi energiaellátás van, mint kiegészítő energiaforrás. Számos vélemény az otthoni napelemekről jelzi, hogy ebben az esetben jelentősen megtakarítható a villamosenergia-számlák fizetése.

Hogyan készítsünk DIY napelemeket?

Ha nem lehetséges megvásárolni kész napenergia-állomást, akkor saját maga is létrehozhatja. Két lehetőség van itt: vásároljon kész modulokat, és csatlakoztassa azokat akkumulátorhoz inverterrel, vagy maguk forrasztják fel a panelt. Az összeszerelés első módja gyors, de drágább. A második lehetőség a gyűjtő bizonyos készségét igényli, aki rendkívül óvatosnak kell lennie a törékeny fotoelemekkel.

Négy napelem összesen 2 V áramot termel

Ha otthoni napelemet szeretne létrehozni, el kell készítenie bizonyos anyagokat.

A napelemek létrehozásának első fő alkotóeleme egy kiváló minőségű napelem. Ma polikristályos vagy egykristályos szilíciumból készült elemeket vásárolhat. Népszerűbbek a legújabb napelemek, amelyek ideálisak otthoni energiaellátáshoz.

Hasznos tanácsok! Az összeszereléshez szükséges elemeket egy gyártótól kell vásárolni. Mivel a különféle márkák anyagai jelentősen különböznek egymástól, ami megnehezíti a teljes szerkezet összeszerelését.

A fotocellák csatlakoztatásához speciális vezetékekre van szükség. A jövőbeli akkumulátor tokjának előállításához az időjárással szemben ellenálló alumínium sarkok alkalmasak. Az eset mérete a sejtek számától függ. A napelemek külső bevonásaként jobb, ha átlátszó polikarbonátot vagy plexiüveget használnak, amelyek akadályozzák az infravörös sugarak behatolását. Kiegészítő anyagként rögzítőeszközökre, réz elektromos vezetékekre, Schottky diódákra, szilikon vákuumvasakra és csavarkészletre van szükség.

A napelem telepíthető improvizált anyagokból, de az ilyen akkumulátor hatékonysága nem lesz magas

A fotovoltaikus átalakítón kívül meg kell vásárolnia egy 12 V – 200 V frekvenciaváltót is, amely az egyenáramot váltakozó árammá alakítja. A villamos energia felhalmozódásához és lassú fogyasztásához pár gél- vagy AGM-elemre van szükség. Ugyanilyen fontos elem a vezérlő, amelyre az akkumulátor teljes akkumulátor töltésekor történő lekapcsolásához és az új villamosenergia-mennyiség bekapcsolásához szükséges.

A napelemet saját kezűleg, improvizált eszközökből is összeállíthatja. Ehhez diódák, fólia vagy tranzisztorok alkalmasak. A napelemek diódákból történő működése a körülbelül 2,5 V. feszültség közvetlen napfényben való megjelenése eredményeként történik, azonban amikor a nap nem elég, ez a mutató gyorsan csökkenni kezd, és a diódák maguk is energiát fogyasztanak. Egy ilyen elem használata nem hatékony.

A fóliakészülék alkalmasabb hőenergia előállítására. A fólia ideális anyag a napelem aljzatához. A leghatékonyabb a tranzisztorokból összeállított napelem. Minél nagyobb a szám, annál nagyobb az eszköz teljesítménye. Az egyes tranzisztorok felső részét le kell vágni, öntsük ki a port. A kimeneti eszköz az érintkező. Ezt az akkumulátort a telefon táplálására tervezték. Komolyabb események esetén kapacitása nem elegendő.

A napenergia-állomás hosszú távú befektetésnek tekinthető, amely kifizetődik és a jövőben is jövedelmező lesz

Csináld magad saját napelemek otthonodhoz: lépésről lépésre a gyártáshoz

Az összes szükséges elem elkészítése után folytathatja a szerkezet összeszerelését, amely a következő lépésekből áll:

1. Váz létrehozása alumínium sarkokból, alacsony oldalakkal és hardverrel, amelynek mérete a konverterek számától és területétől függ. Itt figyelembe kell venni a napelemek közötti távolságot legalább 5 mm.
2. A tömítőanyagot fel kell használni a sínek belső széleire.
3. Helyezzen egy átlátszó anyagból készült lemezt a keretre, szorosan nyomja rá a ragasztó kontúrjára.
4. Miután a tömítőanyag teljesen megszáradt, használja a hardvert a keret és az átlátszó felület rögzítéséhez.
5. Helyezze az akkumulátor összes fotocelláját a mínusz oldalával felfelé egy sima felületre.
6. Forrasztószerszám használatával az azonos fényszorítóhoz azonos hosszúságú vezetékeket kell csatlakoztatni. Ezt legkényelmesebben akkor lehet megtenni, ha a modul az üveglapon található.
7. Az összes elem sorozatban kapcsolódik “kígyó” formájában.
8. A szélső érintkezőket meg kell forrasztani a buszhoz (ezüst széles vezető).
9. A sötét világítás minőségének romlásának elkerülése érdekében létre kell hozni „középpontokat” a pozitív csatlakozóra szerelt söntdiódákkal. Ehhez Schottky diódák alkalmasak.
10. Helyezzen fotocellákat vezetőkkel átlátszó síkon.
11. Kenje meg az összes kimeneti PEC-t és az összekötő vezetékeket szilikon ragasztóval.
12. Csukja be a szerkezetet a hátlap segítségével.
13. Csatlakoztassa a napelemet az akkumulátorhoz, a napenergia-töltő vezérlőhöz és az inverterhez.

Egyszerű napelemes huzalozási rajz

Hasznos tanácsok! A terhelés és az egyes akkumulátorcellák közötti rövidzárlat elkerülése érdekében biztosítékokat kell felszerelni.

Szinte minden háztulajdonos ingyenes villamos energiát akar kapni. A napelemek telepítése a leginkább elfogadható lehetőség. Ezzel az eszközzel létrehozhat egy fő (központi tápegység nélkül) és egy kiegészítő villamos energiaforrást. A rendszer környezetbarát és megbízhatóan használható. A fő hátránya a drága berendezések. Ennek költsége azonban 3-5 év alatt megtérül.