Viele Landhausbesitzer suchen heute nach alternativen Stromquellen. Die Installation von Sonnenkollektoren wird immer beliebter. Allerdings kann es sich nicht jeder leisten, teure Geräte zu kaufen. Daher stellen sich viele Menschen die Frage: Wie stellt man Sonnenkollektoren mit eigenen Händen her? Die richtige Antwort wird in diesem Artikel veröffentlicht.
Solarbatterie - ein Gerät, das Sonnenenergie in Gleichstrom umwandelt
Eine Solarzelle ist ein Halbleiterbauelement, das Sonnenstrahlung in elektrische Energie umwandelt. Die Hauptaufgabe eines solchen Systems ist eine zuverlässige, wirtschaftliche und unterbrechungsfreie Stromversorgung des Hauses. Es ist ratsam, solche Geräte in Bereichen zu installieren, in denen die Versorgung durch die Hauptstromquelle unterbrochen ist.
Das Solarkraftwerk arbeitet nachts und an bewölkten Tagen nicht effizient, während der Höhepunkt des Stromverbrauchs genau in den Abendstunden auftritt
Die Hauptvorteile eines Solarpanels sind:
einfache Installation des Geräts, bei der keine Kabel zu den Trägern verlegt werden müssen;
Das System benötigt nicht viel Zeit für die Wartung.
Die Stromerzeugung wirkt sich nicht nachteilig auf die Umwelt aus.
Die Struktur hat keine beweglichen Teile.
geräuschlose Betriebsart;
Die Stromversorgung hängt nicht vom Verteilungsnetz ab.
lange Systembetriebszeit bei minimalen Kosten.
Nachteile eines Solarmoduls:
Der Herstellungsprozess des Systems ist sehr mühsam.
Das Solarpanel nimmt viel Platz ein.
Das Gerät ist sehr schmutzempfindlich.
Die Batterie funktioniert nachts nicht.
Die Effizienz des Geräts hängt direkt von den Wetterbedingungen ab, nämlich an sonnigen und bewölkten Tagen.
Im Winter lohnt es sich, die Möglichkeit zu berücksichtigen, Sonnenkollektoren von Frost und Schnee zu reinigen.
Das Prinzip der Solarbatterie
Das System arbeitet mit fotoelektrischen Wandlern, die in einer bestimmten Reihenfolge angeschlossen sind. Jeder Fotokonverter besteht aus zwei Siliziumwafern, die sich in der Art der Leitfähigkeit unterscheiden. Einer ist mit Phosphor bedeckt, wodurch sich hier ein Überschuss an negativ geladenen Elektronen bildet. Die andere Platte ist mit Bor beschichtet, was zur Bildung von Partikeln führt, die in der Schicht negativer Ladungen, den sogenannten "Löchern", fehlen.
Das Funktionsprinzip einer unerschöpflichen Quelle alternativer Energie lautet wie folgt: Sonnenlicht trifft auf eine negativ geladene Platte, was zur aktiven Bildung zusätzlicher "Löcher" und Elektronen führt. Auf der mit Phosphor bedeckten Platte liegt ein elektrisches Feld an, wodurch eine Potentialdifferenz auftritt. Positiv geladene Teilchen strömen in die obere Schicht und negativ geladene in die untere. Es entsteht eine konstante Spannung. Es stellt sich heraus, dass ein Konverter wie eine Batterie funktioniert. In einem Stromkreis wird ein Gleichstrom erzeugt, wenn eine Last daran angeschlossen ist. Jede Batterie ist mit dünnen Kupferadern bedeckt, die Strom führen und ihn zum vorgesehenen Zweck leiten.
Die Stromstärke hängt von bestimmten Parametern ab:
die Größe des Fotokonverters;
Sonneneinstrahlung;
Fotozellentyp;
Der Gesamtwiderstand der Geräte, die an das Solarpanel angeschlossen sind.
Anschluss- und Betriebsdiagramm der Solarstation
Sorten von Sonnenkollektoren
Alle Sonnenkollektoren können aus Silizium oder Folie bestehen. Auf Silizium basierende Platten werden in Typen unterteilt:
polykristallin;
monokristallin;
amorph.
Die polykristalline Solarzelle ist ein dunkelblaues Quadrat. Seine Oberfläche ist mit heterogenen Siliziumkristallen durchsetzt. Trotz des geringen Wirkungsgrads von 18% kann dieses Gerät bei bewölktem Wetter Strom erzeugen, was es in Gebieten mit diffusem Sonnenlicht unverzichtbar macht.
Monokristalline Solarenergiekonverter sind schwarze Paneele mit abgeschrägten Ecken, für die reines Silizium verwendet wird. Alle Zellen der Vorrichtung sind in eine Richtung gerichtet, wodurch ein maximaler Wirkungsgrad von 25% erzielt werden kann. Der Nachteil solcher Batterien ist, dass ihre Vorderseite immer der Sonne zugewandt sein muss. Wenn es keine Zeit zum Aufstehen hatte, sich hinter den Wolken versteckte und unter den Horizont sank, erzeugen Sonnenkollektoren einen Strom schwacher Energie. Es ist der teuerste, aber auch der produktivste Gerätetyp.
Flexibles Solarpanel ist einfach zu bedienen - es kann leicht an unebenen Dachflächen angebracht werden
Jede amorphe Batterie besteht aus vielen dünnsten Siliziumschichten, die durch Aufsprühen der kleinsten Materialpartikel auf Glas, Kunststoff oder Folie erhalten werden. Solche Schichten brennen schnell aus, was nach sechs Monaten zu einem Rückgang der Effizienz des Geräts um 15 bis 20% führt. Der Wirkungsgrad solcher Wandler beträgt nur 6%. Sie sind die billigsten und können auch bei bewölktem Wetter arbeiten. Ihre maximale Lebensdauer beträgt jedoch 2 Jahre.
Filmbatterien basieren nicht auf einem festen Metall- oder Glassubstrat, sondern auf einem Polymerfilm. Daher werden sie in Rollen hergestellt, wodurch die Batterien über große Flächen verteilt werden können. Aufgrund ihres Designs können sie in Stücke verschiedener Formen und Größen geschnitten werden, und Sonnenkollektoren können mit glatten Kurven auf dem Dach eines Hauses platziert werden. Sie sind kompakt und leicht. Eine gewalzte Platte ist viel billiger als eine Siliziumplatte, für deren Herstellung ein teures Material verwendet wird. Diese Modelle sind jedoch weniger leistungsstark. Es ist heute ziemlich schwierig, sie zu erwerben, da sich die Produktion nur entwickelt.
Alle Solarmodule, unabhängig vom Gerätetyp, sind mit Controllern ausgestattet, die den Ladezustand des Moduls überwachen. Sie verteilen die empfangene Energie neu, leiten sie direkt an die Verbrauchsquelle weiter oder speichern sie in der Batterie.
Installieren Sie stationäre Sonnenkollektoren nur von der Sonnenseite des Hauses.
Sonnenkollektoren für ein Privathaus
Diese Alternative zur herkömmlichen Stromversorgung ist sehr praktisch. Darüber hinaus unterscheidet sich der Preis des Geräts erheblich von den Stromkosten.Nachdem der Eigentümer selbst eine Solarbatterie für das Haus hergestellt hat, kann er den Stromverbrauch optimieren und dadurch seine eigenen Bargeldkosten senken. Viele Menschen möchten im Voraus wissen, wie viel es kostet, Sonnenkollektoren für ein Privathaus zu installieren. Hierzu müssen Vorberechnungen durchgeführt werden, die die erforderliche Leistung des Gerätes und die Betriebsbedingungen bestimmen.
Sie sollten zunächst den Energieverbrauch berechnen, der für die Bereitstellung von Wohnraum erforderlich ist. Bei der Erstellung einer vollwertigen Station lohnt es sich, sich auf Batterien mit 150 bis 250 W zu konzentrieren. Für ein Landhaus reichen 50-W-Panels aus.
Jetzt sollten Sie die Gesamtleistung aller Elektrogeräte unter Berücksichtigung der Betriebszeit pro Tag berechnen. Der resultierende Wert ist der Mindeststrombedarf für einen bestimmten Haushalt.
Sonnenkollektoren sind eine alternative Möglichkeit zur Stromerzeugung, bei der kein Strom mehr benötigt wird
Dieser Wert ist die Grundlage für die spätere Bestimmung der Anzahl der Solarmodule und der Anzahl der Zusatzgeräte, einschließlich Batterien, Wechselrichter und Steuerungen.
Hilfreicher Tipp!Es lohnt sich, weitere 20% zum gesamten Strombedarf hinzuzufügen, der in den Batterien selbst ausgegeben wird.
Ein wichtiger Aspekt ist die Sonneneinstrahlung, dh die Menge an Sonnenenergie, die auf eine einzelne Einheit der Paneelfläche fällt. Dieser Wert ist für jede Region individuell. Sie können es in spezieller Literatur oder an speziellen meteorologischen Stätten erhalten.
Die Energienorm wird durch den Sonnenwert geteilt. Die resultierende Zahl muss durch die Gesamtleistung der Solaranlage geteilt werden. Der resultierende Wert ist die Anzahl der benötigten Batterien. Es ist wichtig, hier die maximale Anzahl von Panels zu erhalten. In der Tat wird in verschiedenen Monaten die Menge an Sonnenlicht unterschiedlich sein.
Stellen Sie vor der Installation einer Solarstation sicher, dass diese den Bedarf aller Geräte im Haus decken kann.
Hilfreicher Tipp!Da sich die Sonneneinstrahlung ständig ändert, sollten die Berechnungen monatlich erfolgen.
Wenn Sie beispielsweise wissen möchten, wie viele Sonnenkollektoren für ein 100 m² großes Haus benötigt werden, in dem die Station die Glühbirnen, den Laptop, den Fernseher, die Satellitenschüssel, Mikrowelle und einem Elektroherd sollten alle oben genannten Berechnungen durchgeführt werden. Infolgedessen beträgt die Leistung der Solarstation ungefähr 1000 W, was die Verwendung von 4 Solarmodulen mit einer Leistung von 250 W impliziert.
Das Paneel sollte sich im südlichen Teil des Daches befinden, der sich in einwandfreiem Zustand befindet und eine erhebliche Last aufnehmen kann. Es sollten keine Bäume oder andere Objekte in der Nähe sein, die Schatten erzeugen.
Ein solches System kann nicht nur zur Stromversorgung verwendet werden. Das Heizen eines Privathauses mit Sonnenkollektoren gewinnt zunehmend an Beliebtheit. Auf diese Weise können Sie sich von den kostspieligen Serviceleistungen im Zusammenhang mit der zentralen Gasversorgung lösen, die Abhängigkeit von Versorgungsunternehmen beseitigen und über die lange Lebensdauer des Solarkraftwerks das ganze Jahr über Wärme erhalten.
Das Funktionsprinzip einer Solarstation, die an ein Heizelement im Haus angeschlossen ist
Die Installation eines solchen Systems ist nur für Regionen ratsam, in denen die Sonne mindestens 20 Tage im Monat scheint. Wenn die Sonne nicht ausreicht, um das Haus vollständig zu heizen, kann sie als zusätzliche freie Quelle verwendet werden. Ein richtig ausgewähltes Solarpanel-Heizsystem macht sich in 3-4 Jahren bezahlt.
Sonnenkollektoren für zu Hause: Kundenrezensionen
Dank zahlreicher positiver Bewertungen zu einer alternativen Stromquelle ist es möglich, die Mythen zu zerstreuen, die potenzielle Installationsprobleme stören Sonnenkollektoren.
Viele Leute denken, dass sich solch teure Geräte nicht während der gesamten Lebensdauer der Installation amortisieren. Wie die Praxis zeigt, können Sie mit der korrekten Installation von Solarmodulen in Übereinstimmung mit allen Regeln ein Privathaus mindestens 25 Jahre lang mit Strom versorgen. Und die Kosten für die Ausrüstung werden sich in 3-4 Jahren auszahlen.
Es ist erwähnenswert, dass die Bewertungen der Verbraucher von Solarstrom überwiegend positiv sind.
Der nächste Mythos impliziert den ineffektiven Betrieb von Sonnenkollektoren bei bewölktem Wetter oder im Winter. Die Meinungen der Verbraucher stimmen jedoch darin überein, dass Solarkollektoren bei wolkenlosem Wetter im Zenit der Sonne maximale Aktivität zeigen können. Aber wenn sich die Sonne hinter den Wolken versteckt, funktionieren die Paneele, aber nicht vollständig. Die Installation funktioniert nachts nicht mehr, wenn überhaupt kein Sonnenlicht vorhanden ist.
Gegner von Sonnenkollektoren argumentieren, dass Sonnenkollektoren ziemlich zerbrechlich sind und verschiedenen von der Natur verursachten Belastungen nicht standhalten können. Kundenrezensionen beweisen jedoch das Gegenteil: Das Solarpanel hält auch großen Hageln stand.
Die technischen Anforderungen für die Installation von Sonnenkollektoren. Merkmale der Auswahl und Installation. Überprüfung der Hersteller.
Der nächste Mythos betrifft Schnee, der den Zugang von Licht zum System blockieren kann. Hier besteht jedoch die Gefahr von Frost, an dem Schnee haftet und Barrieren bildet. Um dies zu vermeiden, können Sie die Batterien vertikal am Haus anordnen und dann viel gleitendes Licht vermeiden.
Und der letzte Mythos betrifft die chinesische Produktion von Sonnenkollektoren. Trotz einer sehr soliden Produktpalette produzieren Fabriken in China häufig hochwertige Waren. Dies gilt insbesondere für die Herstellung von Solarkollektoren und Wärmerohren, deren Produktion zu 90% in China konzentriert ist. Diese Produkte haben hohe technische Eigenschaften und sind nicht nur im eigenen Land, sondern auch in Deutschland zertifiziert.
Zahlreiche positive Bewertungen im Internet belegen, dass eine alternative Stromquelle nicht nur für ein Privathaushalt gut ist. Viele setzen erfolgreich Sonnenkollektoren für eine Wohnung ein, die auf einem Balkon installiert sind. Sie können direkt auf dem Glas oder im Verglasungsrahmen befestigt werden, der als Tönung dient.
Einige Benutzer argumentieren, dass eine Solarstation alle Stromkosten vollständig decken kann - von kleinen Haushaltsgeräten bis hin zu Heizungs- und Wasserheizungssystemen.
Sätze von Sonnenkollektoren 3 kW für eine Sommerresidenz ab 60.000 Rubel
Im Land gibt es in der Regel Elektrogeräte mit geringem Stromverbrauch, bei denen eine begrenzte Anzahl von Batterien und eine kurze Häufigkeit ihrer Verwendung erforderlich sind. Wenn an der Datscha keine zentrale Stromversorgung vorhanden ist, ist es ratsam, eine Reihe von Sonnenkollektoren zu installieren, die kostenlos Strom erzeugen. Um ein solches kostenloses Vergnügen zu erhalten, müssen Sie jedoch zunächst für den Kauf der erforderlichen Materialien aufwenden, deren Kosten sich erst nach einigen Jahren auszahlen.
Für die Erzeugung von 1 kW Strom wird ein Kit mit einer Leistung von mehr als 200 W benötigt. Nach zahlreichen Überprüfungen können Solarkraftwerke für ein Haus in einem Landhaus mit einer Leistung von 800 W die Anlage vollständig autonom versorgen. Die Kosten für ein solches System betragen ab 80.000 Rubel.
Ein Standardsatz eines Solarkraftwerks für eine Sommerresidenz besteht aus 200-W-Panels, einem 40-A-Laderegler, einem 3-kW-Wechselrichter, zwei 200-A-Batterien und anderen Hilfsteilen.Der Preis für ein solches Kit beginnt bei 60.000 Rubel und die ungefähre Amortisationszeit beträgt 3-5 Jahre. Dies ist jedoch der rentabelste Weg, um Strom für Anlagen ohne zentrale Stromversorgung zu erzeugen. Es ist billiger als ein Dieselgenerator.
Komponenten der Solarstation
Laut den Eigentümern ist es besser, Sonnenkollektoren für ein Haus in einem Sommerhaus mit zwei oder vier Modulen mit einer Kapazität von jeweils 200 V auszurüsten. Dies hängt von der Anzahl der Energieverbraucher, der Dauer und Häufigkeit ihrer Nutzung ab. Wenn die Kapazität nicht ausreicht, kann sie durch Hinzufügen von Sonnenkollektoren erhöht werden.
Viele Menschen kaufen ein solches Kit für den privaten Sektor, wo es eine zentralisierte Stromversorgung gibt, als zusätzliche Energiequelle. Zahlreiche Bewertungen von Sonnenkollektoren für den Hausgebrauch zeigen, dass Sie in diesem Fall erheblich bei der Bezahlung von Stromrechnungen sparen können.
Wie man Sonnenkollektoren mit eigenen Händen herstellt
Wenn es nicht möglich ist, eine fertige Solarstation zu kaufen, können Sie diese selbst erstellen. Hier gibt es zwei Möglichkeiten: Kaufen Sie vorgefertigte Module und schließen Sie sie mit einem Wechselrichter an eine Batterie an oder löten Sie das Panel selbst. Die erste Montagemethode ist schnell, aber teurer. Die zweite Option erfordert eine gewisse Fähigkeit des Assemblers, der mit zerbrechlichen Fotozellen äußerst vorsichtig sein muss.
Vier Solarplatten erzeugen insgesamt 2 Volt Strom
Um mit Ihren eigenen Händen ein Solarpanel für Ihr Zuhause zu erstellen, müssen Sie bestimmte Materialien vorbereiten.
Die erste Hauptkomponente für die Herstellung von Solarmodulen ist eine Reihe hochwertiger Solarzellen. Heute ist es möglich, Elemente aus polykristallinem oder monokristallinem Silizium zu erwerben. Beliebter sind die neuesten Solarzellen, die sich ideal für die Stromversorgung zu Hause eignen.
Hilfreicher Tipp!Alle für die Montage erforderlichen Elemente sollten von einem Hersteller bezogen werden. Da sich die Materialien verschiedener Marken erheblich unterscheiden, wird die Montage der gesamten Struktur erschwert.
Zum Anschließen der Fotozellen ist ein Satz spezieller Leiter erforderlich. Für die Herstellung des Gehäuses der zukünftigen Batterie sind wetterfeste Aluminiumecken geeignet. Die Größe des Gehäuses hängt von der Anzahl der Fotozellen ab. Es ist besser, transparentes Polycarbonat oder Plexiglas als Außenbeschichtung für Fotozellen zu verwenden, die das Eindringen von Infrarotstrahlen verhindern. Als zusätzliches Material benötigen Sie Befestigungselemente, elektrische Kupferdrähte, Schottky-Dioden, Silikon-Vakuumständer und einen Satz Schrauben für Befestigungselemente.
Eine Solarbatterie kann aus Altmaterial zusammengebaut werden, aber der Wirkungsgrad einer solchen Batterie ist nicht hoch
Zusätzlich zu FEP müssen Sie einen 12-V-200-V-Wechselrichter für Ihr Zuhause kaufen, der Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Ein Paar Gel- oder AGM-Batterien wird benötigt, um Strom zu speichern und langsam zu verbrauchen. Ein ebenso wichtiges Element ist eine Steuerung, die erforderlich ist, um die Batterie während ihrer vollen Ladung von der Batterie zu trennen und einzuschalten, um einen neuen Teil der Elektrizität zu erhalten.
Sie können aus den verfügbaren Werkzeugen auch ein Solarpanel mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen. Hierzu eignen sich Dioden, Folien oder Transistoren. Die Arbeit einer Solarbatterie aus Dioden erfolgt durch eine Spannung von ca. 2,5 V unter direkter Sonneneinstrahlung. Wenn jedoch die Sonne nicht ausreicht, beginnt dieser Indikator schnell zu fallen und die Dioden selbst beginnen Energie zu verbrauchen. Die Verwendung einer solchen Batterie ist unwirksam.
Eine Folienvorrichtung ist besser zur Erzeugung von Wärmeenergie geeignet. Folie ist auch ein ideales Material für PVC-Substrate. Am effizientesten ist eine Solarzelle, die aus Transistoren zusammengesetzt ist. Je höher ihre Anzahl, desto höher ist die Leistung des Geräts.Der obere Teil jedes Transistors muss abgeschnitten werden, Pulver wird ausgegossen. Der Pin des Geräts sind die Kontakte. Dieser Akku dient zum Laden des Telefons. Für schwerwiegendere Ereignisse reicht seine Kapazität nicht aus.
Eine Solarstation kann als langfristige Investition von Geldern betrachtet werden, die sich auszahlen und in Zukunft rentabel sein werden.
DIY-Solarmodule für zu Hause: Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Herstellung
Nachdem alle erforderlichen Elemente vorbereitet wurden, können Sie mit dem Zusammenbau der Struktur beginnen, die aus den folgenden Schritten besteht:
Erstellung eines Rahmens aus Aluminiumecken mit niedrigen Seiten und Beschlägen, dessen Größe von der Anzahl der Konverter und ihrer Fläche abhängt. Hierbei sollte der Abstand zwischen dem FEP mindestens 5 mm berücksichtigt werden.
Tragen Sie Dichtmittel auf die Innenkanten der Latten auf.
Legen Sie eine Folie aus transparentem Material auf den Rahmen und haften Sie fest an der Klebelinie.
Nachdem das Dichtmittel vollständig getrocknet ist, befestigen Sie den Rahmen und die transparente Oberfläche mit Hardware.
Legen Sie alle Fotozellen der Batterie mit der negativen Seite nach oben auf eine ebene Fläche.
Mit der Hilfe Lötwerkzeug An jeden FEP werden gleich lange Leiter angeschlossen. Dies geschieht am bequemsten, wenn sich das Modul auf dem Glas befindet.
Alle Elemente sind in Form einer "Schlange" in Reihe miteinander verbunden.
Die äußersten Kontakte müssen mit dem Bus verlötet werden (silberner breiter Leiter).
Um eine Verschlechterung der Beleuchtungsqualität im Dunkeln zu vermeiden, müssen "Mittelpunkte" mit Shunt-Dioden erstellt werden, die am Pluspol installiert sind. Hierfür eignen sich Schottky-Dioden.
Legen Sie Fotozellen mit Leitern auf eine transparente Oberfläche.
Schmieren Sie alle FEPs, führen Sie die Drähte heraus und verbinden Sie sie mit Silikonkleber.
Schließen Sie die Struktur mit der Rückwand.
Schließen Sie das Solarpanel an die Batterie, den Solarladeregler und den Wechselrichter an.
Einfacher Solarpanel-Schaltplan
Hilfreicher Tipp!Um einen Kurzschluss zwischen der Last und den einzelnen Batteriezellen zu vermeiden, müssen Sicherungen installiert werden.
Fast jeder Hausbesitzer möchte kostenlosen Strom bekommen. Die Installation von Sonnenkollektoren ist die praktikabelste Option. Mit diesem Gerät können Sie eine Hauptstromversorgung (ohne zentrale Stromversorgung) und eine zusätzliche Stromquelle erstellen. Das System ist umweltfreundlich und zuverlässig zu bedienen. Der Hauptnachteil ist teure Ausrüstung. Die Kosten zahlen sich jedoch innerhalb von 3-5 Jahren aus.
