Como fazer uma bateria solar você mesmo: instruções passo a passo

Bateria solar DIY de meios e materiais improvisados ​​em casa

Apesar do fato de que vivemos em um mundo moderno e em rápido desenvolvimento, a compra e instalação de painéis solares continua sendo o destino das pessoas ricas. O custo de um painel, que produzirá apenas 100 watts, varia de 6 a 8 mil rublos.Isso sem contar o fato de que será necessário comprar capacitores, baterias, controlador de carga, inversor de rede, conversor e outras coisas separadamente. Mas se você não tem muitos fundos, mas quer mudar para uma fonte de energia ecologicamente correta, então temos algo para você. boas notícias - painel solar podem ser recolhidos em casa. E se você seguir todas as recomendações, sua eficiência não será pior que a da versão montada comercialmente. Nesta parte, veremos a montagem passo a passo

Também prestaremos atenção aos materiais a partir dos quais os painéis solares podem ser montados.

De diodos

Este é um dos materiais mais orçamentários. Se você for fazer uma bateria solar para sua casa a partir de diodos, lembre-se de que, com a ajuda desses componentes, apenas pequenos painéis solares são montados para alimentar quaisquer dispositivos menores. Os diodos D223B são os mais adequados. São diodos de estilo soviético, que são bons porque têm uma caixa de vidro, devido ao seu tamanho, têm uma alta densidade de montagem e têm um bom preço.

Em seguida, preparamos a superfície para a futura colocação dos diodos. Pode ser uma prancha de madeira ou qualquer outra superfície. É necessário fazer furos em toda a sua área, entre os furos deve-se observar uma distância de 2 a 4 mm.

Depois pegamos nossos diodos e os inserimos com caudas de alumínio nesses orifícios. Depois disso, as caudas precisam ser dobradas uma em relação à outra e soldadas para que, ao receberem energia solar, distribuam eletricidade em um “sistema”.

Nossa célula solar de diodo de vidro primitivo está pronta. Na saída, pode fornecer energia de alguns volts, o que é um bom indicador para uma montagem artesanal.

De transistores

Essa opção já será mais séria que a de diodo, mas ainda é um exemplo de montagem manual dura.

Para fazer uma bateria solar a partir de transistores, primeiro você precisará dos próprios transistores. Felizmente, eles podem ser comprados em quase qualquer mercado ou em lojas de eletrônicos.

Após a compra, você precisará cortar a tampa do transistor. Sob a tampa esconde-se o elemento mais importante e necessário para nós - um cristal semicondutor.

Em seguida, preparamos o quadro de nossa bateria solar. Você pode usar madeira e plástico. O plástico certamente seria melhor. Fazemos furos nele para as saídas dos transistores.

Em seguida, os inserimos no quadro e os soldamos entre si, observando as normas de “entrada-saída”.

Na saída, essa bateria pode fornecer energia suficiente para realizar o trabalho, por exemplo, uma calculadora ou uma pequena lâmpada de diodo. Novamente, esse painel solar é montado apenas por diversão e não representa um elemento sério de “fonte de alimentação”.

De latas de alumínio

Essa opção já é mais séria que as duas primeiras. Essa também é uma maneira incrivelmente barata e eficiente de obter energia. A única coisa é que na saída será muito mais do que nas variantes de diodos e transistores, e não será elétrico, mas térmico. Tudo que você precisa é de um grande número de latas de alumínio e um estojo. Corpo de madeira funciona bem. No caso, a parte frontal deve ser coberta com plexiglass. Sem ele, a bateria não funcionará de forma eficaz.

Em seguida, com a ajuda de ferramentas, três furos são perfurados no fundo de cada frasco. Na parte superior, por sua vez, é feito um corte em forma de estrela.As extremidades livres são dobradas para fora, o que é necessário para que ocorra uma melhor turbulência do ar aquecido.

Após essas manipulações, os bancos são dobrados em linhas longitudinais (tubos) no corpo de nossa bateria.

Em seguida, uma camada de isolamento (lã mineral) é colocada entre os tubos e as paredes/parede traseira. Em seguida, o coletor é fechado com policarbonato celular transparente.

Quais células fotovoltaicas são mais adequadas para um painel solar e onde posso encontrá-las

Os painéis solares caseiros sempre estarão um passo atrás de suas contrapartes de fábrica e por vários motivos. Em primeiro lugar, fabricantes conhecidos selecionam cuidadosamente as fotocélulas, eliminando células com parâmetros instáveis ​​ou reduzidos. Em segundo lugar, na fabricação de baterias solares, é usado vidro especial com maior transmissão de luz e refletividade reduzida - é quase impossível encontrá-lo à venda. E em terceiro lugar, antes de prosseguir para a produção em série, todos os parâmetros de projetos industriais são testados usando modelos matemáticos. Como resultado, o efeito do aquecimento da célula na eficiência da bateria é minimizado, o sistema de remoção de calor é melhorado, a seção transversal ótima dos barramentos de conexão é encontrada, são estudadas formas de reduzir a taxa de degradação das fotocélulas, etc. impossível resolver tais problemas sem um laboratório equipado e qualificação adequada.

Caseiro de baixo custo painéis solares permite que você construa uma instalação, permitindo que você abandone completamente os serviços das empresas de energia

No entanto, os painéis solares do tipo "faça você mesmo" apresentam bons resultados de desempenho e não ficam tão atrás dos equivalentes industriais.Quanto ao preço, aqui temos um ganho de mais de duas vezes, ou seja, com o mesmo custo, os produtos caseiros darão o dobro de eletricidade.

Considerando todos os itens acima, surge uma imagem de quais células solares são adequadas para nossas condições. Os de filme desaparecem por falta de venda e os amorfos devido à curta vida útil e baixa eficiência. Células de silício cristalino permanecem. Devo dizer que no primeiro dispositivo caseiro é melhor usar "policristais" mais baratos. E somente depois de executar a tecnologia e “encher a mão”, você deve mudar para células de cristal único.

Células fotovoltaicas baratas e abaixo do padrão são adequadas para operar em tecnologias - além de dispositivos de alta qualidade, elas podem ser compradas em pregões estrangeiros

Quanto à questão de onde obter células solares baratas, elas podem ser encontradas em plataformas de negociação estrangeiras, como Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon, etc. Lá elas são vendidas na forma de fotocélulas individuais de vários tamanhos e desempenho, e kits prontos para montagem de painéis solares de qualquer potência.

É possível substituir as placas fotovoltaicas por outra coisa

É raro que um mestre doméstico não tenha uma caixa preciosa com componentes de rádio antigos. Mas diodos e transistores de receptores e TVs antigos ainda são os mesmos semicondutores com junções p-n, que, quando iluminados pela luz solar, geram corrente. Usando essas propriedades e conectando vários dispositivos semicondutores, você pode fazer uma bateria solar real.

Para a fabricação de uma bateria solar de baixa potência, você pode usar a antiga base de elementos de dispositivos semicondutores

O leitor atento perguntará imediatamente qual é o problema.Por que pagar por células mono ou policristalinas fabricadas em fábrica, se você pode usar o que está literalmente sob seus pés. Como sempre, o diabo está nos detalhes. O fato é que os transistores de germânio mais poderosos permitem que você obtenha uma tensão não superior a 0,2 V no sol brilhante com uma intensidade de corrente medida em microamps. Para atingir os parâmetros que uma fotocélula plana de silício produz, você precisará de várias dezenas ou até centenas de semicondutores. Uma bateria feita de componentes de rádio antigos só serve para carregar uma lanterna de acampamento LED ou uma pequena bateria de celular. Para a implementação de projetos maiores, as células solares adquiridas são indispensáveis.

Trabalho independente

como fazer uma bateria solar

Eu quero dizer imediatamente - não espere realmente que você possa construir um dispositivo que cubra totalmente todas as despesas da casa e forneça ao prédio eletricidade de 220 volts. As dimensões de tal instalação seriam enormes, pois uma placa gera uma corrente elétrica com tensão de apenas 0,5 V. O ideal para produtos caseiros é uma tensão nominal de 18 volts. Vamos nos concentrar neste indicador ao calcular o número necessário de fotocélulas para a bateria.

Para uma melhor fixação, colocamos as laterais na cola e as parafusamos com parafusos autorroscantes. Para facilitar a soldagem dos blocos, dividimos a caixa em duas partes utilizando uma barra fixada no centro da caixa.

O que considerar ao escolher fotocélulas?

Para a fabricação de tais células solares, existem dois tipos de células solares - de silício policristalino e monocristalino.No entanto, ao montá-los em casa com suas próprias mãos, você precisa saber que a eficiência do primeiro design é maior que a do segundo - 17,5% versus 15%.

Isso permitirá que você entenda quanto você precisa comprar células solares e quanto espaço você precisa para instalar as baterias. Também é importante o ângulo de inclinação do painel, que deve estar localizado no lado mais ensolarado da casa.

É importante que o ângulo de inclinação possa ser alterado para que os painéis improvisados ​​sejam usados ​​com mais eficiência.

As fotocélulas são conectadas usando condutores soldados a elas tanto em série quanto em paralelo, o que aumenta a força da tensão e da corrente e também permite obter energia mesmo se um de seus elementos estiver danificado.

Nos painéis solares, além dos condutores, existem semicondutores que os protegem do superaquecimento - diodos. De fato, no escuro, o design absorve ativamente a energia acumulada devido à bateria, que é uma bateria convencional de chumbo.

Energia solar para o bem das pessoas

Os portadores de energia de hidrocarbonetos ousam se esgotar, e seu uso nem sempre ocorre em processos tecnológicos limpos. Por isso, observamos a constante poluição do ambiente em que as pessoas vivem.

O uso de fontes alternativas de energia elétrica salvará o meio ambiente para as gerações futuras. O uso da energia solar tem uma série de vantagens:

• potencial inesgotável. A luminária é capaz de satisfazer as necessidades de uma pessoa em qualquer quantidade de energia limpa que ela precise;
• energia do silêncio. A transformação da luz solar em energia elétrica ocorre em completo silêncio.Este é um fator importante que diferencia este processo de outros métodos de obtenção de energia elétrica;
• luz livre. Os raios do sol penetram em todos os lugares e aquecem gratuitamente todos os habitantes. Tendo investido uma vez na compra de painéis solares, o proprietário pode ter a garantia de operar o módulo por vinte anos.

Por que as pessoas começam a pensar em energia alternativa?

Porque eles querem ter uma fonte de alimentação sobressalente.

Antes de começar a construir uma bateria solar com suas próprias mãos em casa, você precisa definir claramente para que o trabalho está sendo feito. Se for feito para economizar dinheiro, você precisa entender que o retorno de uma construção do tipo faça você mesmo a partir de meios improvisados ​​depende do custo dos materiais usados. Por outro lado, a economia de consumíveis leva a uma diminuição da vida útil. Então, você precisa procurar a "média dourada".

Na opção mais orçamentária, você precisará de:

• canto de alumínio;
• vidro;
• fotocélulas e condutores;
• diodos e material do quadro;
• selante;
• multímetro;
• ferro de solda;
• lata;
• fluxo;
• pneus para soldar;
• selante
• parafusos;
• pintura e trança para isolamento de cabos.

Dispositivo

No centro dispositivos de bateria solar reside o fenômeno do efeito fotoelétrico, descoberto no século XX por A. Einstein. Descobriu-se que em algumas substâncias, sob a ação da luz solar ou de outras substâncias, partículas carregadas são destacadas. Esta descoberta levou em 1953 à criação do primeiro módulo solar.

O material para a fabricação de elementos são semicondutores - placas combinadas de dois materiais com condutividade diferente.Na maioria das vezes, o silício policristalino ou monocristalino com vários aditivos é usado para sua fabricação.

Sob a influência da luz solar, um excesso de elétrons aparece em uma camada e sua deficiência na outra. Elétrons "extras" entram na área com sua falta, esse processo é chamado de transição p-n.

A célula solar consiste em duas camadas semicondutoras com diferentes condutividades

Entre os materiais que formam excesso e falta de elétrons, é colocada uma camada de barreira que impede a transição. Isso é necessário para que a corrente ocorra somente quando houver uma fonte de consumo de energia.

Os fótons de luz que atingem a superfície eliminam os elétrons e fornecem a eles a energia necessária para superar a camada de barreira. Os elétrons negativos passam do condutor p para o condutor n, e os elétrons positivos fazem o caminho oposto.

Devido à diferente condutividade dos materiais semicondutores, é possível criar um movimento direcionado de elétrons. Assim, uma corrente elétrica é gerada.

Os elementos são ligados em série entre si, formando um painel de área maior ou menor, que é chamado de bateria. Essas baterias podem ser conectadas diretamente à fonte de consumo. Mas como a atividade solar muda durante o dia e para completamente à noite, são usadas baterias que acumulam energia durante a ausência de luz solar.

Um componente necessário neste caso é o controlador. Serve para controlar o carregamento da bateria e desliga a bateria quando totalmente carregada.

A corrente gerada pela bateria solar é constante, para utilizá-la deve ser convertida em corrente alternada. É para isso que serve um inversor.

Como todos os aparelhos elétricos que consomem energia são projetados para uma determinada tensão, é necessário um estabilizador no sistema para fornecer os valores desejados.

Dispositivos adicionais são instalados entre o módulo solar e o consumidor

Somente se todos esses componentes estiverem presentes, é possível obter um sistema funcional que forneça energia aos consumidores e não ameace desativá-los.

Projeto do sistema e seleção do local

O projeto do sistema solar inclui cálculos do tamanho necessário da placa solar. Como mencionado acima, o tamanho da bateria geralmente é limitado por células fotovoltaicas caras.

A célula solar deve ser instalada em um determinado ângulo, o que garantiria a exposição máxima das pastilhas de silício à luz solar. A melhor opção são as baterias que podem alterar o ângulo de inclinação.

O local de instalação das placas solares pode ser os mais diversos: no chão, no inclinado ou plano no telhado da casa, nos telhados das despensas.

A única condição é que a bateria seja colocada no lado ensolarado do terreno ou da casa, não sombreado pela copa alta das árvores. Nesse caso, o ângulo de inclinação ideal deve ser calculado pela fórmula ou usando uma calculadora especializada.

O ângulo de inclinação dependerá da localização da casa, estação do ano e clima. É desejável que a bateria tenha a capacidade de alterar o ângulo de inclinação seguindo as mudanças sazonais na altura do sol, porque. eles funcionam de forma mais eficaz quando os raios do sol incidem estritamente perpendiculares à superfície.

Para a parte européia dos países da CEI, o ângulo recomendado de inclinação estacionária é de 50 - 60 º.Se o projeto prevê um dispositivo para alterar o ângulo de inclinação, no inverno é melhor colocar as baterias a 70 º do horizonte, no verão a um ângulo de 30 º

Os cálculos mostram que 1 metro quadrado do sistema solar permite obter 120 watts. Portanto, por cálculos, pode-se estabelecer que, para fornecer eletricidade a uma família média no valor de 300 kW por mês, é necessário um sistema solar de pelo menos 20 metros quadrados.

Será problemático instalar imediatamente esse sistema solar. Mas mesmo a instalação de uma bateria de 5 metros ajudará a economizar energia e contribuirá modestamente para a ecologia do nosso planeta. Também recomendamos que você se familiarize com o princípio de cálculo do número necessário de painéis solares.

A bateria solar pode ser usada como fonte de energia de backup em caso de desligamento frequente da fonte de alimentação centralizada. Para comutação automática, é necessário fornecer um sistema de alimentação ininterrupta.

Esse sistema é conveniente porque, ao usar uma fonte tradicional de eletricidade, o acumulador do sistema solar é carregado simultaneamente. O equipamento que serve a bateria solar está localizado dentro da casa, por isso é necessário fornecer uma sala especial para isso.

Ao colocar as baterias em um telhado inclinado da casa, não se esqueça do ângulo do painel, ideal quando a bateria possui um dispositivo para mudar o ângulo da estação

Instalação e conexão da bateria solar aos consumidores

Por uma série de razões painel solar caseiro é um dispositivo bastante frágil, portanto, requer a disposição de uma estrutura de suporte confiável.A opção ideal seria um design que permitisse orientar a fonte de eletricidade livre em ambos os planos, mas a complexidade de tal sistema é na maioria das vezes um forte argumento a favor de um sistema inclinado simples. É uma moldura móvel que pode ser ajustada em qualquer ângulo em relação à luminária. Uma das opções para um quadro derrubado de uma barra de madeira é apresentada abaixo. Você pode usar cantos de metal, tubos, pneus, etc. para sua fabricação - tudo o que estiver à mão.

Desenho do quadro do painel solar

Para conectar o painel solar às baterias, você precisa de um controlador de carga. Este dispositivo monitorará o grau de carga e descarga das baterias, controlará a saída de corrente e mudará para a rede elétrica em caso de queda significativa de tensão. O dispositivo com a potência necessária e a funcionalidade necessária podem ser adquiridos nos mesmos estabelecimentos onde as fotocélulas são vendidas. Quanto ao fornecimento de energia aos consumidores domésticos, isso exigirá transformar a tensão de baixa tensão em 220 V. Outro dispositivo, o inversor, lida com isso com sucesso. Devo dizer que a indústria nacional produz dispositivos confiáveis ​​​​com boas características de desempenho, para que o conversor possa ser comprado no local - nesse caso, uma garantia “real” será um bônus.

Uma bateria solar não será suficiente para uma fonte de alimentação completa em casa - você também precisará de baterias, um controlador de carga e um inversor

Tudo sobre montagem de células solares

Quando terminar a moldura, comece a montar as fotocélulas.Para iniciantes, é aconselhável começar criando uma pequena bateria, deixando alguns painéis para substituição em caso de danos. durante a soldagem. Estas partes formam 4 linhas (12 elementos cada).

A potência total máxima deve ser de cerca de 85 watts:

• se muitas células são usadas para a bateria, no início elas precisam ser classificadas pelo número de volts produzidos. Caso contrário, o elemento com menos volts será a resistência;
• os elementos são colocados no quadro com o lado inverso, ou seja, para baixo na superfície frontal. Em seguida, prepare um ferro de solda, fluxo, álcool, cotonetes;
• em seguida, prossiga para a soldagem. O processo de soldagem é realizado com cuidado, pois com uma força forte os elementos podem ser danificados. os condutores de conexão de um elemento são colocados de forma que cruzem os pontos de solda no lado reverso do outro elemento;
• na próxima etapa, eles passam a soldar um pneu de dois milímetros nas células solares - o processo é simples, mas bastante rotineiro. O tamanho do pneu é determinado com base na largura dos dois elementos e na distância entre eles (0,5-1 cm). Todos os outros pneus são medidos de acordo com o comprimento do primeiro.
• Agora, tendo umedecido um cotonete em álcool, desengordure os locais onde o pneu será soldado. Em seguida, esses locais são desenhados com um lápis, o que não é necessário para um pneu já estanhado. Em seguida, o pneu é cuidadosamente soldado com um ferro de solda. Não há necessidade de adicionar solda - há solda suficiente no barramento para solda de alta qualidade.
• O principal é que não há saliências que, quando colocadas no vidro, possam causar danos aos elementos. Os pontos de solda são novamente limpos com um cotonete umedecido em álcool para remover os restos de solda. Assim, todos os elementos são soldados;
• quando todos os pneus estiverem soldados, soldamos a parte de trás dos painéis: desengordurar o local da solda futura, aplicar fluxo, solda, remover resíduos de solda. Para que a conexão seja serial, o primeiro barramento (no primeiro elemento da primeira fita) deve sair por baixo dela, no segundo - estar em cima, no terceiro - sair novamente por baixo, etc.;
• quando todos os elementos são soldados (montados em fitas), eles procedem ao desengorduramento do vidro, sobre o qual são colocados, não esquecendo de deixar uma distância de 0,5 a 1 cm entre as fileiras;
• quando todas as fotocélulas estiverem soldadas, é a vez de colá-las na moldura, para o que uma gota de selante de silicone é aplicada no verso de cada um dos elementos, o que garantirá uma colagem confiável. Depois de anexar os elementos ao vidro, eles verificam a corrente, bem como os painéis de superaquecimento. Se houver, é melhor substituí-los;
• depois de terminar o trabalho, é imperativo envolvê-los com um enrolamento para um cabo de cobre, que os conectará. Você pode colá-lo com o mesmo selante;
• resta um pouco antes do final do trabalho - para selar os elementos, para os quais são cobertos com silicone. Bastam duas latas de 300 mililitros. A dificuldade para muitos surge com sua distribuição uniforme, já que o silicone é bastante espesso. Após a aplicação, deve demorar pelo menos 8 horas;
• recomenda-se testar o painel solar antes de selar para certificar-se de que a solda é de alta qualidade. Se as possibilidades financeiras permitirem, podem ser usados ​​compostos em vez de selantes baratos. Primeiro, fixando o sistema nas bordas, depois no meio. Preencha o espaço entre as "fitas" das fotocélulas. Adicionando verniz acrílico ao selante, cubra o verso com a mistura.
• O filme 751, destinado a aplicações de colagem em máquinas de publicidade, também é adequado). É necessário colocar o filme uniformemente, porque. nada pode ser alterado depois. Se não ficar plano, o filme não deve ser arrancado, porque. as fotocélulas estão quebradas. Com muito cuidado, removendo gradualmente a camada do filme, ela é endireitada do meio para as bordas, pressionando levemente;
• as placas são fixadas na estrutura com parafusos localizados nos trilhos.

Tal design em tempo ensolarado será capaz de produzir 70-85 watts por hora.

Enchimento com silicone

Isso pode ser considerado acabado montagem em casa bateria solar. Com o advento dela em casa, você obtém energia ecologicamente correta, o que reduz o consumo de energia de fontes tradicionais que afetam negativamente o meio ambiente e são prejudiciais à saúde.

Vídeo: Como fazer um painel solar em casa

Como usar a folha

A folha também pode ser usada para criar uma fonte de energia, no entanto, fornecerá pouca energia. O papel-alumínio de 45 cm quadrados é adequado e deve ser lavado com água e sabão para remover qualquer gordura. Aqui está um guia passo a passo:

1. Usando a pele, removemos qualquer tipo de corrosão.
2. Colocamos uma folha de papel alumínio em um fogão elétrico com potência de 1,1 kW e aquecemos até que apareçam manchas vermelho-alaranjadas. Se aquecido ainda mais, as manchas ficarão pretas, o que indicará a formação de óxido de cobre.
3. Continuamos a aquecer por mais 30 minutos para que o filme de óxido fique com a espessura desejada. Desligue o queimador e deixe a folha esfriar. Esfriando lentamente, o óxido começa a se afastar. Sob água corrente, removemos o óxido restante sem dobrar ou danificar a chapa e uma fina camada de óxido.
4. Mais uma vez, corte o mesmo pedaço de papel alumínio - do tamanho do primeiro.
5. Pegamos uma garrafa de plástico, cortamos o gargalo e colocamos as duas peças lá, prendendo-as com grampos. Eles devem ser posicionados de forma a não se conectarem. Para a peça que aquecemos, desenhamos um terminal negativo e para o segundo - um positivo.

Despeje a solução salina no frasco de modo que restem aproximadamente 2,5 cm até a borda dos eletrodos.

Diagrama de painel solar de folha

A bateria para dar está pronta.

Obviamente, esse dispositivo caseiro não é suficiente para fornecer uma casa, mas pode ser usado para recarregar pequenos aparelhos elétricos ou como fonte de alimentação de rádio.

Bateria solar: como funciona

Depois que Einstein descreveu o efeito fotoelétrico, toda a simplicidade de um fenômeno físico aparentemente complexo foi revelada ao mundo. É baseado em uma substância cujos átomos individuais estão em um estado instável. Quando “bombardeados” por fótons de luz, os elétrons são expulsos de suas órbitas - essas são as fontes atuais.

Por quase meio século, o efeito fotoelétrico não teve aplicação prática por uma simples razão - não havia tecnologia para obter materiais com estrutura atômica instável. Perspectivas para novas pesquisas surgiram apenas com a descoberta dos semicondutores. Os átomos desses materiais têm excesso de elétrons (condutividade n) ou sofrem uma falta deles (condutividade p). Ao usar uma estrutura de duas camadas com uma camada do tipo n (cátodo) e uma camada do tipo p (ânodo), o “bombardeio” de fótons de luz expulsa elétrons dos átomos da camada n. Deixando seus lugares, eles correm para as órbitas livres dos átomos da camada p e depois retornam às suas posições originais através da carga conectada.Provavelmente, cada um de vocês sabe que o movimento dos elétrons em um circuito fechado é uma corrente elétrica. Mas é possível fazer os elétrons se moverem não pelo campo magnético, como nos geradores elétricos, mas pelo fluxo de partículas da radiação solar.

O painel solar funciona graças ao efeito fotoelétrico, descoberto no início do século XIX.

A geração de eletricidade em semicondutores depende diretamente da quantidade de energia solar, portanto, as fotocélulas não são apenas instaladas ao ar livre, mas também tentam orientar sua superfície perpendicularmente aos raios incidentes. E para proteger as células de danos mecânicos e influências atmosféricas, elas são montadas em uma base rígida e protegidas com vidro por cima.

Características da fotocélula

O princípio de funcionamento do gerador é baseado nas propriedades de alguns materiais sob a influência da luz para produzir elétrons. Vários tipos de painéis contendo silício foram desenvolvidos:

Os monocristalinos são os mais rígidos, pesados, quebradiços. Com alta eficiência, pelo menos 14%, os análogos modernos são mais poderosos, o retorno é de até 35%.

Policristalino é mais forte que homogêneo, mais leve, mais forte. Em termos de potência e propriedades, eles são inferiores aos monocristais: a eficiência do painel não é superior a 9%, a vida útil é de 20 anos.

Por outro lado, cristais orientados de forma diferente produzem elétrons sob luz espalhada:

• em condições de sombreamento;
• meio nublado;
• crepúsculo.

Amorfo - flexível, filme fino, leve. Eficiência até 100%, vida útil de pelo menos 15 anos.

Dependendo do grau de iluminação, uma ordem de grandeza mais cara que o monocristalino. Fácil de montar, durável.Eles são costurados em bolsas, mochilas, coletes, usados ​​para recarregar gadgets.

Para geradores solares domésticos, o primeiro e o segundo são usados, os terceiros pagarão por muito tempo. É melhor montar o transdutor a partir de painéis do tipo B - são transdutores com pequenos defeitos: bordas lascadas, arranhões.

Eles não afetam a qualidade do gerador acabado. Painéis marcados com "B" são 2-3 vezes mais baratos que os de primeira classe.

Disjuntores

No circuito de uma usina de energia solar, como no circuito de qualquer outra fonte potente de eletricidade, é necessário instalar proteção contra curtos-circuitos. Em primeiro lugar, os autômatos ou fusíveis devem proteger os cabos de energia provenientes de baterias para o inversor.

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Usuário FORUMHOUSE

Se fechar algo no inversor, não está longe do fogo. Um dos requisitos para sistemas de bateria é a presença de um disjuntor CC ou um fusível em pelo menos um dos fios e o mais próximo possível dos terminais da bateria.

Além disso, a proteção é colocada na bateria e no circuito do controlador. Você também não deve negligenciar a proteção de grupos individuais de consumidores (consumidores de corrente contínua, eletrodomésticos, etc.). Mas isso já é uma regra para a construção de qualquer sistema de alimentação.

A máquina instalada entre a bateria e o controlador deve ter uma grande margem atual falha de ignição. Em outras palavras, a proteção não deve funcionar acidentalmente (quando a carga aumenta). Motivo: se a tensão for aplicada à entrada do controlador (do SB), neste momento a bateria não pode ser desconectada dele. Isso pode resultar em falha do dispositivo.

Processo de criação passo a passo

Para construir um painel você vai precisar de:

• Cantos de alumínio.
• Madeira compensada, placa de fibra ou aglomerado.
• Selante.
• Revestimento protetor transparente (plexiglass ou vidro com baixo teor de ferro, temperado).
• Painéis solares.
• Barramento para soldagem SE (idealmente) ou uma trança de um fio, um fio.
• Cabo.
• Chave de fenda.
• Parafusos autorroscantes, cantos e outras ferragens.
• Serra para metal.

Montagem do quadro

Quando você decidir o tamanho do painel, corte um modelo de papelão, coloque elementos de silicone nele, deixando um espaço entre eles de 3-5 mm. O silício é um material muito frágil, essa folga é necessária para que as placas não rachem durante o aquecimento e resfriamento. Em seguida, corte o molde à medida e prossiga para a montagem da moldura de alumínio. Você pode sobrepor ou encaixar as peças, mas para este último você precisa cortar o material a 45 graus, para isso é conveniente usar uma caixa de esquadria. Não se esqueça de colar o vidro protetor antes de montar o painel solar.

Soldagem de placas

No verso das placas, é aplicada uma camada de metal prateado. Pode ser estanhado com fluxo ácido. Pré-estanhar o fio ou barramento. O barramento é um condutor plano. Se isso não estiver disponível, você pode usar uma trança de cabo ou fio fino.

Em seguida, você precisa aplicar o fluxo na camada de metal no silício com um pincel, manchar uma gota de solda com movimentos rápidos do ferro de solda, quando a superfície se tornar mais uniforme e brilhante - o contato é estanhado. Alguns usam um lápis de fluxo. Não testei, mas parecem funcionar bem. Solda POS-61 - adequada para solda. Conectar as placas em série aumenta a tensão de saída, conectar grupos em paralelo aumenta a corrente de saída.

Há duas recomendações aqui:

1. Não superaqueça! Para não danificar a placa e o contato, você não pode ficar muito tempo com um ferro de solda, para isso você precisa de um ferro de solda com potência de 30 a 60 W, com ponta de calor intenso (ou seja, mais grossa ).
2. Não divida! As placas são muito finas e frágeis. Durante a soldagem, coloque as placas em papelão grosso macio, espuma de poliestireno, penofol, um pano, no final. Isso reduzirá a probabilidade de lascar ao pressionar com um ferro de solda ou virar os elementos.

Além disso, você precisa instalar um diodo Schottky. Se você quiser evitar a corrente reversa da bateria à noite, um diodo pode ser instalado entre a bateria e a bateria. Os fabricantes não colocam diodos.

Montagem do painel

A tampa traseira pode ser feita de plástico, madeira compensada e outros materiais de folha. Faça furos em sua área para circulação de ar, enquanto todas as conexões elétricas devem ser preenchidas com selante para evitar corrosão. Após a montagem, é necessário instalá-lo em uma estrutura estacionária de suporte. É melhor prever a possibilidade de ajustar o ângulo de inclinação - isso ajudará a obter a potência ideal em diferentes estações, ajustando a posição sob o sol.

Latas de alumínio como produtora de energia térmica

Uma versão mais séria da bateria é um sistema de conversão de energia solar em energia térmica, baseado em latas de alumínio de diversas bebidas. Para uma instalação, serão necessárias aproximadamente 170-240 peças.

A sequência de instalação consiste em várias etapas:

• lavagem completa dos frascos;
• aparando a parte superior e inferior;
• módulos de conexão na forma de tubos com cola;
• pintar potes com tinta preta para atrair melhor a energia solar;
• montagem do corpo do painel (madeira é ideal);
• colocar material de folha no substrato da estrutura (é melhor usar uma camada isolante, como isolon);
• fixação de tubos de lata com colocação paralela;
• colocação de plexiglass em cima dos módulos, vedação de juntas.

No estágio final, um ventilador do tipo ar é conectado. Ele fornece o movimento do refrigerante no sistema. Esse gerador não produz eletricidade, mas em um inverno quente reduzirá significativamente o custo de aquecimento da sala.

Apesar da presença de várias sutilezas no processo tecnológico, montar um bateria faça você mesmo de meios improvisados ​​está disponível para todos que estão familiarizados com os fundamentos da física. Os principais auxiliares neste assunto são a literatura técnica e os conselhos de especialistas que compartilham de boa vontade suas próprias experiências nos fóruns.

A viabilidade de um painel solar caseiro

Compreender essas propriedades físicas do silício ajudará você a construir seu próprio painel solar. Para começar, você precisa se preparar.

Em qualquer caso, uma fonte de backup de eletricidade está sempre em demanda. Além disso, o custo de um quilowatt solar é significativamente menor do que a eletricidade tradicional. Claro, muitas pessoas querem comprar e instalar painéis solares fabricados na fábrica. O preço de todo o conjunto de equipamentos para uma usina doméstica assusta. Portanto, a questão é muito relevante - como montar um painel solar você mesmo?

Uma abordagem mais competente é calcular a quantidade de energia gerada por um módulo:

W = k*Pw*E/1000

Onde:

• E é a quantidade de insolação solar por um período de tempo conhecido;
• k - coeficiente de formação no verão - 0,5, no inverno - 0,7;
• Pw é a potência de um dispositivo.

Com base no consumo total de energia planejado e nos dados calculados, o consumo total de energia elétrica é calculado.

Agora, se o resultado for dividido pelo desempenho estimado de uma fotocélula, no final obtemos o número de módulos necessários.

Conclusão

Produtos caseiros, como uma bateria solar doméstica, são uma tarefa séria que, além dos custos financeiros e de tempo, também exigirá um conhecimento mínimo dos fundamentos da engenharia elétrica. Mas se houver desejo e perseverança, pode-se ter certeza do sucesso da pergunta que se coloca a si mesmo.

De qualquer forma, o uso da radiação solar promete grandes perspectivas. As estatísticas nos dizem que 4,2 kWh de energia solar por dia caem em 1 m2 da superfície da Terra! E isso equivale a economizar quase um barril de petróleo bruto por ano. Assim, podemos dizer com confiança que o futuro pertence às energias alternativas.