Šiandien daugelis kaimo namų savininkų ieško alternatyvių elektros energijos šaltinių. Saulės kolektorių diegimas palaipsniui tampa vis populiaresnis. Tačiau ne visi gali sau leisti įsigyti brangią įrangą. Todėl daugelis klausia: kaip saulės kolektorius padaryti patys? Teisingas atsakymas bus atskleistas šiame straipsnyje.
Kas yra saulės baterija?
Saulės elementas yra puslaidininkinis įtaisas, kuris saulės spinduliuotę paverčia elektros energija. Pagrindinis šios sistemos tikslas yra patikimas, ekonomiškas ir nepertraukiamas maitinimas namuose. Tokie prietaisai turėtų būti įrengti tose vietose, kuriose yra tiekimo nutraukimas iš pagrindinio elektros energijos šaltinio.
Pagrindiniai saulės baterijos privalumai:
- paprastas įrenginio montavimas, kuriam nereikia kabelių tvirtinimo prie atramų;
- sistema nereikalauja daug laiko jos palaikymui;
- elektros energijos gamyba neturi žalingo poveikio aplinkai;
- dizainas neturi judančių dalių;
- tylus valdymas;
- elektros energijos tiekimas nepriklauso nuo skirstomojo tinklo;
- ilgą sistemos eksploatavimo laikotarpį mažiausia kaina.
Saulės kolektoriaus trūkumai:
- sistemos gamybos procesas yra labai daug laiko;
- saulės kolektorius užima daug vietos;
- prietaisas yra labai jautrus užteršimui;
- baterija naktį neveikia;
- prietaiso efektyvumas priklauso nuo oro sąlygų, būtent saulėtų ir drumstų dienų.
Sistema veikia fotoelektriniais keitikliais, kurie yra sujungti tam tikra seka. Kiekvieną fototransformatorių sudaro dvi silicio plokštelės, kurios skiriasi pagal laidumo tipą. Vienas yra padengtas fosforu, dėl kurio susidaro neigiamo krūvio elektronų perteklius. Kita plokštelė yra padengta boru, dėl kurio susidaro dalelės, vadinamosios „skylės“, kurios nėra neigiamo krūvio sluoksnyje.
Neišsenkančio alternatyvaus energijos šaltinio veikimo principas yra toks: saulės spinduliai patenka į neigiamo krūvio plokštę, kuri veda prie aktyvių papildomų „skylių“ ir elektronų susidarymo. Plokštelėje, padengtoje fosforu, yra elektrinis laukas, dėl kurio atsiranda potencialus skirtumas. Teigiamo krūvio dalelės skubėja į viršutinį sluoksnį, o neigiamai įkrautos dalelės siunčiamos į apačią. Sukuriama pastovi įtampa. Pasirodo, kad vienas konverteris veikia kaip baterija. Sujungus apkrovą, grandinėje atsiranda pastovi srovė. Kiekviena baterija yra padengta plonomis vario venomis, nukreipiančiomis srovę ir nukreipiant ją į paskirties vietą.
Srovės stiprumas priklauso nuo tam tikrų parametrų:
- fotokonverterio dydis;
- insoliacijos lygis;
- fotoelemento tipas;
- viso impedanso įtaisai, prijungti prie saulės kolektoriaus.
Visos saulės baterijos gali būti silicio arba plėvelės. Plokštės, kurių pagrindas yra silicis, yra skirstomos į tipus:
- polikristalinis;
- vienas kristalas;
- amorfinis.
Polikristalinė saulės baterija yra tamsiai mėlyna. Jo paviršiuje yra heterogeninių silicio kristalų. Nepaisant mažo 18% efektyvumo, šis įrenginys turi galimybę generuoti srovę debesuotu oru, todėl jas būtina naudoti tose vietose, kur vyrauja išsklaidytos saulės šviesos.
Monokristaliniai saulės energijos keitikliai yra pateikiami juodomis plokštėmis su išlenktais kampais, kuriems naudojamas grynas silicis. Visos prietaiso ląstelės yra nukreiptos į vieną pusę, o tai leidžia pasiekti maksimalų 25% efektyvumą. Tokių baterijų trūkumas yra tas, kad jų priekinė pusė visada turi būti nukreipta į saulę. Jei jis nesugebėjo pakilti, paslėpti už debesų ir nuleido už horizonto, saulės kolektoriai sukurs silpnos galios srovę. Tai brangiausias, bet taip pat ir maksimalus našumas, įrenginio tipas.
Kiekviena amorfinė baterija susideda iš ploniausių silicio sluoksnių, kurie gaunami purškiant mažiausias medžiagos daleles ant stiklo, plastiko ar folijos. Tokie sluoksniai greitai išnyks, o per šešis mėnesius prietaiso efektyvumas sumažėja 15-20%. Tokių konverterių efektyvumas yra tik 6%. Jie yra pigiausi ir sugeba dirbti net drumstu oru. Tačiau jų maksimalus tarnavimo laikas yra 2 metai.
Plėvelės baterijų pagrindas nėra kietas metalo ar stiklo pagrindas, bet polimero plėvelė. Todėl jie yra prieinami ritiniuose, todėl baterijos gali būti paskirstytos dideliuose plotuose. Dėl jų konstrukcijos jie gali būti supjaustyti į skirtingų formų ir dydžių dalis, o ant stogo ant stogo sumontuotos saulės plokštės. Jie yra kompaktiški ir lengvi. Valcuota plokštė kainuos daug pigiau nei silicis, kurio gamybai naudojama brangi medžiaga. Tačiau tokie modeliai yra mažiau galingi. Norėdami gauti juos šiandien yra gana sunku, nes gamyba tik vystosi.
Visi saulės baterijos, neatsižvelgiant į prietaiso tipą, yra su valdikliais, kurie stebi įkrovos lygį. Jie perskirsto gautą energiją, nukreipdami ją į vartojimo šaltinį tiesiogiai arba saugodami jį į akumuliatorių.
Tokia alternatyva tradiciniam elektros energijos tiekimui yra labai praktiška. Be to, prietaiso kaina labai skiriasi nuo elektros energijos kainos. Savo rankomis pastatęs namo saulės bateriją, savininkas galės optimizuoti energijos suvartojimą ir taip sumažinti savo pinigines išlaidas. Daugelis žmonių nori žinoti iš anksto, kiek kainuos įrengti saulės kolektorius privačiam namui. Tam reikia atlikti preliminarius skaičiavimus, kuriuose nustatomas būtinas įrangos pajėgumas ir jo veikimo sąlygos.
Turėtume pradėti skaičiuoti sunaudojamos energijos kiekį, kuris yra būtinas būstui. Sukūrę visavertę stotį, turėtumėte sutelkti dėmesį į 150–250 W baterijas, kaimo namams bus pakankamai 50 vatų plokščių.
Dabar reikia apskaičiuoti visų elektros prietaisų bendrą galią, atsižvelgiant į darbo laiką per dieną. Gauta vertė yra minimali šio namų ūkio elektros energijos paklausa.
Ši vertė yra pagrindas vėliau nustatyti saulės kolektorių skaičių ir pagalbinių įrenginių, įskaitant baterijas, inverterius ir valdiklius, skaičių.
Geras patarimas! Verta pridėti dar 20 proc. Visos elektros energijos paklausos, kuri išleidžiama patys baterijose.
Svarbus aspektas yra insoliavimas, t. Y. Saulės energijos kiekis, kuris patenka į atskirą plokščių vienetų plotą. Ši vertė yra individuali kiekvienam konkrečiam regionui. Tai galite gauti specialioje literatūroje arba specializuotose meteorologinėse vietose.
Energijos greitis padalintas iš insoliacijos vertės. Gautas skaičius turi būti padalintas iš visos saulės energijos sistemos galios. Gauta vertė yra reikalingų baterijų skaičius. Svarbu gauti maksimalų skydų skaičių. Iš tiesų, skirtingais mėnesiais saulės šviesos kiekis bus kitoks.
Geras patarimas! Kadangi slopinimas nuolat keičiasi, skaičiavimai turi būti atliekami kas mėnesį.
Pavyzdžiui, jei jums reikia žinoti, kiek saulės kolektorių jums reikia namams, kuriuose yra 100 kv.m., kur stotis maitins apšvietimo lemputes, nešiojamąjį kompiuterį, televizorių, palydovinį indą, mikrobangų krosnį ir elektrinę viryklę, atlikite visus pirmiau nurodytus skaičiavimus. Todėl saulės kolektoriaus galia bus maždaug 1000 W, o tai reiškia, kad reikia naudoti 4 saulės kolektorius, kurių galia 250 W.
Skydelis turi būti ant pietinės stogo dalies, kuri turi būti geros būklės ir išlaikyti didelę apkrovą. Neturėtų būti netoliese esančių medžių ar kitų objektų, kurie sukurtų šešėlį.
Tokia sistema gali būti naudojama ne tik energijos tiekimui. Didesnis populiarumas yra gaunamas saulės šildymo privačiame name. Tai leidžia jums išeiti iš brangių paslaugų, susijusių su centralizuotu dujų tiekimu, atsikratyti priklausomybės nuo komunalinių paslaugų ir gauti visą parą veikiančią šilumą visą saulės elektrinės tarnavimo laiką.
Tokios sistemos įdiegimas rekomenduojamas tik tiems regionams, kuriuose saulė šviečia ne mažiau kaip 20 dienų per mėnesį. Jei saulė nepakanka, kad sistema galėtų visiškai šildyti namą, ji gali būti naudojama kaip papildomas laisvas šaltinis. Tinkamai parinkta namų šildymo saulės kolektorių sistema sumokės per 3-4 metus.
Dėl daugelio teigiamų atsiliepimų apie alternatyvų elektros energijos šaltinį galima išsklaidyti mitus, kurie trukdo potencialiems pareiškėjams įdiegti saulės kolektorius.
Daugelis žmonių mano, kad tokia brangi įranga už visą įrenginio eksploatavimo laiką nemoka. Tačiau, kaip rodo praktika, tinkamai įrengiant saulės kolektorius pagal visas taisykles, privatų namą galite aprūpinti elektros energija bent 25 metus. Ir įrangos kaina atsipirks per 3-4 metus.
Šis mitas reiškia neefektyvų saulės elementų veikimą drumstu oru arba žiemos laikotarpiu. Vis dėlto vartotojų nuomonės sutampa su tuo, kad saulės kolektoriai saulėlydžio metu gali išreikšti maksimalų aktyvumą debesų ore. Bet kai saulė slepiasi už debesų, plokštės veiks, bet ne visiškai. Įrenginys visiškai nustoja veikti naktį, kai nėra visiškai saulės šviesos.
Saulės elementų priešininkai teigia, kad saulės kolektoriai yra gana trapūs ir negali atlaikyti įvairaus gamtos keliamo spaudimo. Tačiau vartotojų atsiliepimai įrodo priešingai: saulės kolektorius gali atlaikyti net didelius krušos.
- Aliuminio kampų su mažomis pusėmis ir aparatūra sukūrimas, kurio dydis priklauso nuo konverterių skaičiaus ir jų srities. Čia būtina atsižvelgti į atstumą tarp fotoelektrinių elementų bent 5 mm
- Ant vidinių bėgių kraštų uždėkite hermetiką.
- Ant rėmo uždėkite skaidrios medžiagos lapą, tvirtai priklijuojant jį prie klijų kontūro.
- Užsandarinus sandariklį, pritvirtinkite rėmą ir skaidrų paviršių, naudodami aparatūrą.
- Uždėkite ant lygaus paviršiaus visus baterijos fotoelementus „neigiamai“ į viršų.
- Naudojant litavimo įrankį, prie kiekvieno FEP prijungiami vienodo ilgio laidininkai. Patogiausia gaminti, kai modulis yra ant stiklo.
- Visi elementai yra nuosekliai sujungti „gyvatės“ forma.
- Ekstremalūs kontaktai turi būti lituojami prie autobuso (plonas laidininkas).
- Siekiant išvengti apšvietimo kokybės sumažėjimo tamsoje, reikia sukurti „vidurinius taškus“, naudojant šuntinius diodus, kurie įrengiami teigiamame gnybtelyje. Dėl to tinka Schottky diodai.
- Padėkite ant skaidrių plokštumos fotokorpusų su laidais.
- Sutepkite visus FEP, išėjimo ir jungiamuosius laidus silikoniniu klijais.
- Uždarykite galinio skydelio konstrukciją.
- Prijunkite saulės kolektorių prie akumuliatoriaus, saulės energijos įkrovimo valdiklio ir keitiklio.
Geras patarimas! Siekiant išvengti trumpo jungimo tarp krovinio ir atskirų elementų elementų, būtina sumontuoti saugiklius.
Beveik kiekvienas namų savininkas nori gauti nemokamą elektros energiją. Saulės kolektorių montavimas yra priimtiniausias variantas. Su šiuo prietaisu galite sukurti pagrindinį (be centralizuoto maitinimo šaltinio) ir papildomą elektros energijos šaltinį. Sistema yra ekologiška ir patikima naudoti. Pagrindinis trūkumas yra brangi įranga. Tačiau jos kaina bus atsiperka per 3-5 metus.
