Nykyään monet maalaistalon omistajat etsivät vaihtoehtoisia sähkön lähteitä. Aurinkopaneelien asennus on vähitellen saamassa suosiota. Kaikilla ei kuitenkaan ole varaa ostaa kalliita laitteita. Siksi monet ihmiset kysyvät: kuinka tehdä aurinkopaneeleja omin käsin? Oikea vastaus paljastetaan tässä artikkelissa.
Sisältö
Mikä on aurinkokenno?
Aurinkokenno on puolijohdelaite, joka muuntaa aurinkosäteilyn sähköenergiaksi. Tällaisen järjestelmän päätehtävä on luotettava, taloudellinen ja keskeytymätön sähkönsyöttö taloon. Tällaiset laitteet on suositeltavaa asentaa alueille, joissa pääkatkoksen sähkönsyöttö on keskeytynyt.
Aurinkopaneelin tärkeimmät edut ovat:
- laitteen helppo asennus, joka ei vaadi kaapeleiden asentamista tukiin;
- järjestelmä ei vaadi paljon aikaa sen ylläpitoon;
- sähköntuotannolla ei ole haitallisia vaikutuksia ympäristöön;
- rakenteessa ei ole liikkuvia osia;
- hiljainen toimintatila;
- sähkön toimitus ei riipu jakeluverkosta;
- pitkä järjestelmän käyttöaika minimaalisilla kustannuksilla.
Aurinkopaneelin haitat:
- järjestelmän valmistusprosessi on erittäin työläs;
- aurinkopaneeli vie paljon tilaa;
- laite on erittäin herkkä lialle;
- akku ei toimi yöllä;
- laitteen tehokkuus riippuu suoraan sääolosuhteista, nimittäin aurinkoisina ja pilvisinä päivinä.
Aurinkopariston periaate
Järjestelmä toimii valosähköisten muuntimien avulla, jotka on kytketty tietyssä järjestyksessä. Jokainen kuvamuunnin koostuu kahdesta piikiekosta, jotka eroavat toisistaan johtavuuden tyypissä. Yksi on peitetty fosforilla, minkä seurauksena täällä muodostuu ylimäärä negatiivisesti varautuneita elektroneja. Toinen levy on päällystetty boorilla, mikä johtaa hiukkasten muodostumiseen, joita ei ole negatiivisten varausten kerroksessa, ns. "Reikiä".
Ehdollisen vaihtoehtoisen energialähteen toimintaperiaate on seuraava: auringonvalo osuu negatiivisesti varautuneeseen paneeliin, mikä johtaa uusien "reikien" ja elektronien aktiiviseen muodostumiseen. Fosforilla peitetyssä paneelissa on sähkökenttä, jonka vuoksi potentiaaliero ilmestyy. Positiivisesti varautuneet hiukkaset kiirehtivät ylempään kerrokseen, ja negatiivisesti varautuneet hiukkaset menevät alempaan kerrokseen. Jatkuva jännitys syntyy. On käynyt ilmi, että yksi muunnin toimii kuin akku. Tasavirta syntyy piirissä, kun siihen on kytketty kuorma. Jokainen akku on peitetty ohuilla kuparisäiliöillä, jotka kuljettavat virtaa ja ohjaavat sen käyttötarkoitukseensa.
Nykyinen voimakkuus riippuu tietyistä parametreista:
- valokonverterin koko;
- insolaatiotaso;
- valokennotyyppi;
- aurinkopaneeliin kytkettyjen laitteiden kokonaisvastus.
Erilaisia aurinkopaneeleja
Kaikki aurinkopaneelit voivat olla piitä tai kalvoja. Piin perustuvat paneelit on jaettu tyyppeihin:
- monikiteinen;
- yksikiteinen;
- amorfinen.
Monikiteinen aurinkokenno on neliömäinen laite tummansinisellä. Sen pinta on leikattu heterogeenisten piikiteiden kanssa. Alhaisesta 18%: n hyötysuhteesta huolimatta tällä laitteella on kyky tuottaa virtaa pilvisellä säällä, mikä tekee niistä välttämättömiä alueilla, joilla vallitsee hajautunutta auringonvaloa.
Monikiteiset aurinkoenergiamuuntimet ovat mustia viistokulmaisia paneeleja, joihin käytetään puhdasta piitä. Laitteen kaikki solut on suunnattu yhteen suuntaan, mikä mahdollistaa 25%: n maksimitehokkuuden saavuttamisen Tällaisten paristojen haittana on, että niiden etupuolen on aina oltava päin aurinkoa. Jos sillä ei ole aikaa nousta, piiloutuu pilvien taakse ja uppoaa horisontin alle, aurinkopaneelit tuottavat heikon voiman virran. Se on kallein, mutta myös tuottavin laitetyyppi.
Jokainen amorfinen paristo koostuu monista ohuimmista piikerroksista, jotka saadaan ruiskuttamalla pienimmätkin materiaalihiukkaset lasiin, muoviin tai folioon. Tällaiset kerrokset palavat nopeasti, mikä kuuden kuukauden kuluttua johtaa laitteen tehokkuuden laskuun 15-20%. Tällaisten muuntimien hyötysuhde on vain 6%. Ne ovat halvimpia ja voivat toimia jopa pilvisellä säällä. Niiden suurin käyttöikä on kuitenkin 2 vuotta.
Kalvoparistot eivät perustu kiinteään metalli- tai lasialustaan, vaan polymeerikalvoon. Siksi niitä valmistetaan rullina, mikä mahdollistaa paristojen levittämisen suurille alueille. Suunnittelunsa vuoksi ne voidaan leikata erimuotoisiksi ja -kokoisiksi paloiksi ja aurinkopaneelit voidaan sijoittaa talon katolle tasaisilla kaareilla. Ne ovat pienikokoisia ja kevyitä. Valssattu paneeli maksaa huomattavasti vähemmän kuin pii, jonka valmistukseen käytetään kallista materiaalia. Nämä mallit ovat kuitenkin vähemmän tehokkaita. Niiden hankkiminen on nykyään melko vaikeaa, koska tuotanto vain kehittyy.
Kaikki aurinkopaneelit ovat laitteen tyypistä riippumatta ohjaimilla, jotka seuraavat paneelin lataustilaa. Ne jakavat vastaanotetun energian uudelleen ohjaamalla sen suoraan kulutuksen lähteeseen tai varastoimalla sen akkuun.
Aurinkopaneelit yksityiseen taloon
Tämä vaihtoehto perinteiselle sähköntoimitukselle on hyvin käytännöllinen. Lisäksi laitteen hinta eroaa merkittävästi sähkön hinnasta.Tehtyään aurinkoakun talolle omin käsin, omistaja pystyy optimoimaan virrankulutuksen ja siten vähentämään omia käteiskustannuksiaan. Monet ihmiset haluavat ymmärtää etukäteen, kuinka paljon aurinkopaneelien asentaminen yksityiseen taloon maksaa. Tätä varten on tarpeen suorittaa alustavat laskelmat, jotka määrittävät laitteen vaaditun tehon ja olosuhteet sen toiminnalle.
Aloita laskemalla kulutetun energian määrä, joka on välttämätön asumisen tarjoamiseksi. Kun luot täysimittaisen aseman, sinun on keskityttävä 150-250 W: n paristoihin; maalaistaloon riittää 50 W: n paneelit.
Nyt sinun tulisi laskea kaikkien sähkölaitteiden kokonaisteho ottaen huomioon päivittäinen käyttöaika. Tuloksena oleva arvo on tietyn kotitalouden vähimmäissähkövaatimus.
Tämä arvo on perusta myöhemmälle aurinkopaneelien ja apulaitteiden lukumäärälle, joka sisältää paristot, invertterit ja ohjaimet.
Hyödyllisiä neuvoja! On syytä lisätä vielä 20% sähkön kokonaiskysyntään, joka kulutetaan itse paristoissa.
Tärkeä näkökohta on insolaatio, toisin sanoen aurinkoenergian määrä, joka putoaa yhteen paneelin pinta-alayksikköön. Tämä arvo on yksilöllinen jokaiselle alueelle. Voit saada sen erikoiskirjallisuudesta tai erikoistuneista sääkohteista.
Energianormi jaetaan insolaatioarvolla. Tuloksena oleva luku on jaettava aurinkosähkölaitoksen kokonaisteholla. Tuloksena oleva arvo on tarvittavien paristojen määrä. Tärkeää on saada enimmäismäärä paneeleja täältä. Itse asiassa eri kuukausina auringonvalon määrä on erilainen.
Hyödyllisiä neuvoja! Koska insolaatio muuttuu jatkuvasti, laskelmat tulisi tehdä kuukausittain.
Esimerkiksi, jos sinun on tiedettävä, kuinka monta aurinkopaneelia tarvitaan 100 neliömetrin taloon, jossa asema syöttää valaisimet, kannettava tietokone, TV, satelliittiantenni, mikroaaltouuni ja sähköliesi, kaikki yllä olevat laskelmat tulisi suorittaa. Tämän seurauksena aurinkokennon teho on noin 1000 W, mikä tarkoittaa neljän 250 W: n aurinkopaneelin käyttöä.
Paneeli tulee sijoittaa katon eteläosaan, jonka on oltava täydellisessä kunnossa ja pystyttävä tukemaan kiinteää kuormaa. Lähellä ei saa olla puita tai muita esineitä, jotka luovat varjoja.
Tällaista järjestelmää voidaan käyttää paitsi virtalähteeseen. Lämmitys yksityisen talon aurinkopaneeleilla on saamassa suuren suosion. Näin voit päästä eroon keskitetyn kaasun toimitukseen liittyvästä kalliista palveluista, päästä eroon riippuvuudesta laitoksista ja saada ympärivuotista lämpöä aurinkovoimalan pitkän käyttöiän aikana.
Tällaisen järjestelmän asentaminen on suositeltavaa vain niille alueille, joissa aurinko paistaa vähintään 20 päivää kuukaudessa. Jos aurinko ei riitä järjestelmän lämmittämään taloa täydellisesti, sitä voidaan käyttää ylimääräisenä ilmaisena lähteenä. Oikein valittu aurinkopaneelilämmitysjärjestelmä maksaa itsensä takaisin 3-4 vuodessa.
Aurinkopaneelit kotiin: kuluttajien arvostelut
Vaihtoehtoisesta sähkönlähteestä saatujen lukuisien myönteisten arvioiden ansiosta on mahdollista kumota myytit, jotka häiritsevät asennusta haluavia aurinkopaneelit.
Monet ihmiset ajattelevat, että tällaiset kalliit laitteet eivät maksa itsestään koko asennuksen käyttöiän ajan. Kuitenkin, kuten käytäntö osoittaa, aurinkopaneelien oikea asennus kaikkien sääntöjen mukaisesti voi tarjota yksityisen talon sähköllä vähintään 25 vuoden ajan. Ja laitteiden kustannukset maksavat 3-4 vuoden kuluttua.
Seuraava myytti viittaa aurinkopaneelien tehottomaan toimintaan pilvisellä säällä tai talvella. Kuluttajien mielipiteet ovat kuitenkin yhtä mieltä siitä, että aurinkokeräimet pystyvät osoittamaan maksimaalista aktiivisuutta auringon zenitin aikana pilvettömällä säällä. Mutta kun aurinko piiloutuu pilvien taakse, paneelit toimivat, mutta eivät kokonaan. Asennus lakkaa toimimasta kokonaan yöllä, kun auringonvaloa ei ole ollenkaan.
Aurinkopaneelien vastustajat väittävät, että aurinkokeräimet ovat melko hauraita eivätkä kestä luonnon erilaisia kuormituksia. Kuluttajien arvostelut todistavat kuitenkin päinvastaisen: aurinkopaneeli kestää jopa suuria rakeita.
Aiheeseen liittyvä artikkeli:
Aurinkopaneelit kotiin: paketin hinta ja asennuksen toteutettavuus
Tekniset vaatimukset aurinkopaneelien asennukselle. Valinnan ja asennuksen ominaisuudet. Katsaus valmistajiin.
Seuraava myytti koskee lunta, joka voi estää valon pääsyn järjestelmään. Tässä vaarana on kuitenkin pakkanen, johon lumi tarttuu ja luo esteitä. Tämän välttämiseksi voit järjestää paristot pystysuoraan taloon, jolloin voit välttää paljon liukuvaa valoa.
Viimeinen myytti koskee kiinalaista aurinkokennotuotantoa. Huolimatta erittäin vankasta tuotevalikoimasta, Kiinan tehtaat tuottavat usein korkealaatuisia tuotteita. Tämä pätee erityisesti aurinkokeräimien ja lämpöputkien valmistukseen, joiden tuotanto on 90 prosenttia keskittynyt Kiinaan. Näillä tuotteilla on korkeat tekniset ominaisuudet ja ne on sertifioitu paitsi omassa maassaan myös Saksassa.
Lukuisat positiiviset arvostelut Internetissä todistavat, että vaihtoehtoinen sähkönlähde on hyvä paitsi yksityisasunnossa. Monet käyttävät onnistuneesti parvekkeelle asennettuja aurinkopaneeleja. Ne voidaan kiinnittää suoraan lasiin tai lasikehykseen, mikä toimii sävytyksenä.
Sarjat aurinkopaneeleita 3 kW kesämökille alkaen 60 000 ruplaa
Maissa on pääsääntöisesti pienitehoisia sähkölaitteita, joissa tarvitaan rajoitettu määrä paristoja ja niiden käyttötiheys on lyhyt. Jos dachassa ei ole keskitettyä virtalähdettä, on suositeltavaa asentaa joukko aurinkopaneeleja, jotka tuottavat sähköä ilmaiseksi. Kuitenkin tällaisen ilmaisen nautinnon saamiseksi joudut ensin käyttämään rahaa tarvittavien materiaalien ostamiseen, joiden kustannukset maksavat takaisin vasta muutaman vuoden kuluttua.
1 kW: n sähkön tuottamiseksi tarvitaan sarja, jonka kapasiteetti on yli 200 W. Lukuisten arvosteluiden mukaan maalaistalon talon aurinkovoimalat, joiden kapasiteetti on 800 W, pystyvät tarjoamaan laitokseen täysin itsenäisen virtalähteen. Tällaisen järjestelmän hinta maksaa 80000 ruplaa.
Vakiomallisto aurinkovoimaloita kesämökeille koostuu 200 W: n paneeleista, 40 A: n lataussäätimestä, 3 kW: n invertteristä, kahdesta 200 A: n akusta ja muista lisäosista.Tällaisen paketin hinta alkaa 60000 ruplaa, ja arvioitu takaisinmaksuaika on 3-5 vuotta. Tämä on kuitenkin kannattavin tapa tuottaa sähköä laitoksille, joissa ei ole keskitettyä virtalähdettä. Se on halvempaa kuin dieselgeneraattorin käyttö.
Omistajien mukaan on parempi varustaa aurinkopaneelit taloon mökissä, jossa on kaksi tai neljä moduulia, joiden kapasiteetti on 200 V. Se riippuu energiankuluttajien lukumäärästä, niiden käytön kestosta ja tiheydestä. Jos kapasiteetti ei riitä, sitä voidaan lisätä lisäämällä aurinkopaneeleja.
Monet ihmiset ostavat tällaisen paketin yksityiseksi sektoriksi, jossa on keskitetty virtalähde, ylimääräisenä energialähteenä. Lukuisat arviot kodin aurinkopaneeleista osoittavat, että tässä tapauksessa voit säästää merkittävästi sähkölaskujen maksamisessa.
Kuinka tehdä aurinkopaneeleja omin käsin
Kun valmiita aurinkokennoja ei ole mahdollista ostaa, voit luoda ne itse. Tässä on kaksi vaihtoehtoa: osta valmiita moduuleja ja liitä ne akkuun invertterillä tai juota paneeli itse. Ensimmäinen kokoonpanomenetelmä on nopea, mutta kalliimpi. Toinen vaihtoehto vaatii tiettyä kokoonpanijan taitoa, jonka on oltava erittäin varovainen hauraiden valokennojen suhteen.
Voit luoda aurinkopaneelin kotiisi omilla käsilläsi valmistelemalla tiettyjä materiaaleja.
Ensimmäinen pääkomponentti aurinkopaneelien luomiseen on joukko laadukkaita aurinkokennoja. Nykyään on mahdollista ostaa monikiteisestä tai yksikiteisestä piistä valmistettuja elementtejä. Suosittuja ovat uusimmat aurinkokennot, jotka ovat ihanteellisia kodin virtalähteeksi.
Hyödyllisiä neuvoja! Kaikki asennukseen tarvittavat elementit tulee ostaa yhdeltä valmistajalta. Koska eri merkkien materiaalit eroavat toisistaan merkittävästi, mikä vaikeuttaa koko rakenteen kokoonpanoa.
Valokennojen liittämiseen tarvitaan joukko erityisiä johtimia. Tulevan pariston kotelon valmistukseen sopivat säänkestävät alumiinikulmat. Kotelon koko riippuu valokennojen lukumäärästä. On parempi käyttää läpinäkyvää polykarbonaattia tai pleksilasia valokennojen ulkoisena pinnoitteena, jotka estävät infrapunasäteiden tunkeutumisen. Lisämateriaaleina tarvitset kiinnitystarvikkeet, kupariset sähköjohdot, Schottky-diodit, silikoniset alustatelineet ja ruuvisarjan kiinnikkeitä varten.
FEP: n lisäksi sinun on ostettava kotiisi 12 V 200 V: n invertteri, joka muuntaa tasavirran vaihtovirraksi. Parin geeli- tai AGM-paristoja tarvitaan sähkön varastointiin ja hitaaseen kulutukseen. Yhtä tärkeä elementti on ohjain, jota tarvitaan irrottamaan akku akusta sen täyden latauksen aikana ja kytkemään se päälle saadakseen uuden osan sähköstä.
Voit myös koota aurinkopaneelin omin käsin käytettävissä olevista työkaluista. Tätä varten sopivat diodit, folio tai transistorit. Diodeista valmistetun aurinkopariston työ tapahtuu noin 2,5 V: n jännitteen seurauksena suorassa auringonvalossa, mutta kun aurinko ei riitä, tämä indikaattori alkaa laskea nopeasti, ja diodit itse alkavat kuluttaa energiaa. Tällaisen akun käyttö on tehotonta.
Foliolaite soveltuu paremmin lämpöenergian tuottamiseen. Folio on myös ihanteellinen materiaali PVC-alustalle. Tehokkain on transistoreista koottu aurinkokenno. Mitä enemmän niiden lukumäärä, sitä suurempi on laitteen teho.Jokaisen transistorin yläosa on katkaistava, jauhe kaadetaan ulos. Laitteen tappi on kontakteja. Tämä akku on suunniteltu toimimaan puhelimen latauksessa. Vakavampia tapahtumia varten sen kapasiteetti ei riitä.
DIY-aurinkopaneelit kotiin: vaiheittaiset ohjeet valmistukseen
Kun kaikki tarvittavat elementit on valmistettu, voit aloittaa rakenteen kokoamisen, joka koostuu seuraavista vaiheista:
- Alumiinikulmien kehyksen luominen matalilla sivuilla ja laitteilla, joiden koko riippuu muuntimien lukumäärästä ja niiden pinta-alasta. Tässä FEP: n välinen etäisyys on otettava huomioon vähintään 5 mm.
- Levitä tiivistysainetta latojen sisäreunoille.
- Aseta runko läpinäkyvää materiaalia tiukasti kiinni liimaviivaan.
- Kun tiivistysaine on täysin kuivunut, kiinnitä kehys ja läpinäkyvä pinta laitteilla.
- Aseta kaikki akun valokennot negatiivinen puoli ylöspäin tasaiselle pinnalle.
- Kautta juotos työkalu kuhunkin FEP: ään on kytketty samanpituiset johtimet. Tämä tehdään parhaiten, kun moduuli on lasilla.
- Kaikki elementit on kytketty sarjaan toistensa kanssa "käärmeen" muodossa.
- Ulkopuoliset koskettimet on juotettava väylään (hopea leveä johdin).
- Pimeän valaistuksen laadun heikkenemisen estämiseksi on välttämätöntä luoda "keskipisteet" käyttämällä positiivisia päätteitä varten asennettuja shuntidiodeja. Schottky-diodit sopivat tähän.
- Aseta valokennot johtimilla läpinäkyvälle pinnalle.
- Voitele kaikki FEPit johtamalla ulos ja liittämällä johdot silikoniliimalla.
- Sulje rakenne takapaneelilla.
- Liitä aurinkopaneeli akkuun, aurinkolatausohjaimeen ja invertteriin.
Hyödyllisiä neuvoja! Oikosulun estämiseksi kuorman ja yksittäisten akkukennojen välillä on asennettava sulakkeet.
Lähes jokainen asunnon omistaja haluaa ilmaista sähköä. Aurinkopaneelien asentaminen on kannattavin vaihtoehto. Tämän laitteen avulla voit luoda päävirtalähteen (ilman keskitettyä virtalähdettä) ja lisäenergialähteen. Järjestelmä on ympäristöystävällinen ja luotettava käyttää. Suurin haitta on kalliit laitteet. Sen kustannukset kuitenkin maksavat 3-5 vuoden kuluessa.