פאנלים סולאריים DIY: מקור כוח זול

כיום, בעלי בתים כפריים רבים מחפשים מקורות חשמל חלופיים. התקנת פאנלים סולאריים צוברת פופולריות בהדרגה. עם זאת, לא כולם יכולים להרשות לעצמם לרכוש ציוד יקר. לכן, אנשים רבים שואלים את השאלה: איך מכינים פאנלים סולאריים במו ידיכם? התשובה הנכונה תתגלה במאמר זה.

מהו תא סולארי?

תא סולארי הוא מכשיר מוליך למחצה הממיר את קרינת השמש לאנרגיה חשמלית. המשימה העיקרית של מערכת כזו היא אספקת חשמל אמינה, חסכונית ונטולת הפרעות לבית. מומלץ להתקין מכשירים כאלה באזורים בהם יש הפרעות באספקה ​​ממקור החשמל העיקרי.

היתרונות העיקריים של פאנל סולארי הם:

• התקנה קלה של המכשיר, שאינה דורשת הנחת כבלים לתומכים;
• המערכת אינה דורשת זמן רב לתחזוקתה;
• לייצור חשמל אין השפעה מזיקה על הסביבה;
• למבנה אין חלקים נעים;
• מצב הפעלה שקט;
• אספקת החשמל אינה תלויה ברשת ההפצה;
• תקופת הפעלה ארוכה של המערכת בעלות מינימלית.

חסרונות של פאנל סולארי:

• תהליך הייצור של המערכת מאומץ מאוד;
• הפאנל הסולארי תופס מקום רב;
• המכשיר רגיש מאוד ללכלוך;
• הסוללה לא עובדת בלילה;
• יעילות המכשיר תלויה ישירות בתנאי מזג האוויר, כלומר בימים שטופי שמש ועננים.

העיקרון של הסוללה הסולארית

המערכת פועלת באמצעות ממירים פוטואלקטריים, המחוברים ברצף ספציפי. כל ממיר פוטו ממיר מורכב משני ופלים מסיליקון, הנבדלים בסוג המוליכות. האחד מכוסה בזרחן, וכתוצאה מכך נוצר כאן עודף של אלקטרונים טעונים שלילית. הלוח השני מצופה בורון, מה שמוביל ליצירת חלקיקים שנעדרים בשכבת המטענים השליליים, מה שמכונה "חורים".

עקרון הפעולה של מקור בלתי נדלה של אנרגיה חלופית הוא כדלקמן: אור השמש פוגע בלוח טעון שלילי, מה שמוביל להיווצרות פעילה של "חורים" ואלקטרונים נוספים. על הלוח מכוסה זרחן קיים שדה חשמלי, ובגללו מופיע הבדל פוטנציאלי. חלקיקים טעונים חיובית ממהרים לשכבה העליונה, וחלקים טעונים שלילית הולכים לשכבה התחתונה. נוצר מתח מתמיד. מתברר שממיר אחד עובד כמו סוללה. זרם ישר נוצר במעגל כאשר מחובר אליו עומס. כל סוללה מכוסה בוורידים נחושתיים דקים המובילים זרם ומכוון אותה למטרתה המיועדת.

חוזק הזרם תלוי בפרמטרים מסוימים:

• גודל ממיר הצילום;
• רמת בידוד;
• סוג תאי פוטו;
• ההתנגדות הכוללת של המכשירים המחוברים לפאנל הסולארי.

זנים של פאנלים סולאריים

כל הפאנלים הסולאריים יכולים להיות סיליקון או סרט. לוחות המבוססים על סיליקון מחולקים לסוגים:

• רב-גבישי;
• חד גבישי;
• גָלוּם.

התא הסולארי הגמיש הוא מכשיר מרובע בכחול כהה. פני השטח שלו שזורים גבישי סיליקון הטרוגניים. למרות היעילות הנמוכה של 18%, למכשיר זה יכולת לייצר זרם במזג אוויר מעונן, מה שהופך אותם לחיוניים באזורים בהם שוררת אור שמש מפוזר.

ממירי אנרגיה סולארית חד-גבישים הם פאנלים שחורים עם פינות משופעות, שעבורם משתמשים בסיליקון טהור. כל תאי המכשיר מכוונים לכיוון אחד, מה שמאפשר להשיג יעילות מקסימאלית של 25%. החיסרון של סוללות כאלה הוא שהצד הקדמי שלהן חייב תמיד להיות פונה לשמש. אם לא הספיק לעלות, להתחבא מאחורי העננים ושקע מתחת לאופק, פאנלים סולאריים יפיקו זרם של עוצמה חלשה. זהו סוג המכשיר היקר ביותר, אך גם הפרודוקטיבי ביותר.

כל סוללה אמורפית מורכבת משכבות סיליקון דקות ביותר, המתקבלות באמצעות ריסוס חלקיקי החומר הקטנים ביותר על זכוכית, פלסטיק או נייר כסף. שכבות כאלה נשרפות במהירות, מה שמוביל לאחר חצי שנה לירידה ביעילות המכשיר ב-15-20%. היעילות של ממירים כאלה היא 6% בלבד. הם הזולים ביותר ויכולים לעבוד גם במזג אוויר מעונן. עם זאת, חיי השירות המרביים שלהם הם שנתיים.

סוללות הסרט מבוססות לא על מצע מתכת או זכוכית מלא, אלא על סרט פולימרי. לכן, הם מיוצרים בגלילים, מה שמאפשר את פיזור הסוללות על שטחים גדולים. בשל עיצובם ניתן לחתוך אותם לחתיכות בצורות ובגדלים שונים, ולהציב פאנלים סולאריים על גג הבית עם קימורים חלקים. הם קומפקטי וקל משקל. לוח מגולגל יהיה זול בהרבה מסיליקון, לייצורו נעשה שימוש בחומר יקר. עם זאת, דגמים אלה הם פחות חזקים. קשה למדי לרכוש אותם כיום, מכיוון שהייצור רק מתפתח.

כל הפאנלים הסולאריים, ללא קשר לסוג המכשיר, מצוידים בבקרים העוקבים אחר מצב הטעינה של הפאנל. הם מחלקים מחדש את האנרגיה שהתקבלה, מכוונים אותה למקור הצריכה ישירות או מאחסנים אותה בסוללה.

פאנלים סולאריים לבית פרטי

חלופה זו לאספקת חשמל מסורתית היא מעשית מאוד. בנוסף, מחיר המכשיר שונה משמעותית מעלות החשמל.לאחר שהכין במו ידיו סוללה סולארית לבית, יוכל הבעלים לייעל את צריכת החשמל ובכך להפחית את עלויות המזומן שלו. אנשים רבים רוצים להבין מראש כמה יעלה להתקין פאנלים סולאריים לבית פרטי. לשם כך, יש צורך לבצע חישובים ראשוניים, הקובעים את הכוח הנדרש של הציוד ואת התנאים להפעלתו.

עליכם להתחיל בחישוב כמות האנרגיה הנצרכת, הדרושה בכדי לספק דיור. בעת יצירת תחנה מן המניין, כדאי להתמקד בסוללות של 150-250 ואט; לבית כפרי, 50 וולט לוחות יספיקו.

כעת עליך לחשב את ההספק הכולל של כל מכשירי החשמל, תוך התחשבות בזמן הפעולה ליום. הערך המתקבל הוא דרישת החשמל המינימלית למשק בית נתון.

ערך זה הוא הבסיס לקביעה הבאה של מספר הפאנלים הסולאריים ומספר ציוד העזר, הכולל סוללות, ממירים ובקרים.

עצה שימושית! כדאי להוסיף עוד 20% לסך הביקוש לחשמל, שמושקע בסוללות עצמן.

היבט חשוב הוא בידוד, כלומר כמות האנרגיה הסולארית הנופלת על יחידה אחת של שטח הפאנל. ערך זה הוא אינדיבידואלי עבור כל אזור ספציפי. ניתן להשיג אותו בספרות מיוחדת או באתרים מטאורולוגיים מיוחדים.

נורמת האנרגיה מחולקת לפי ערך ההפרדה. יש לחלק את הנתון המתקבל בכוח הכולל של המתקן הסולארי. הערך המתקבל הוא מספר הסוללות הנדרש. חשוב לקבל את המספר המרבי של לוחות כאן. ואכן, בחודשים שונים כמות אור השמש תהיה שונה.

עצה שימושית! מכיוון שהבידוד משתנה כל הזמן, יש לבצע חישובים מדי חודש.

לדוגמא, אם אתה צריך לדעת כמה פאנלים סולאריים נדרשים לבית של 100 מ"ר, שם התחנה תניע את נורות התאורה, המחשב הנייד, הטלוויזיה, צלחת הלוויין, מיקרוגל וכיריים חשמליות, יש לבצע את כל החישובים הנ"ל. כתוצאה מכך הכוח של התחנה הסולארית יהיה כ -1000 וואט, מה שמרמז על שימוש ב -4 פאנלים סולאריים בהספק של 250 וואט.

הפאנל צריך להיות ממוקם בחלקו הדרומי של הגג, שיהיה במצב מושלם ומסוגל לתמוך בעומס ניכר. לא אמורים להיות עצים או חפצים אחרים שיוצרים צללים.

מערכת כזו יכולה לשמש לא רק לאספקת חשמל. חימום באמצעות פאנלים סולאריים של בית פרטי זוכה לפופולריות רבה. זה מאפשר לך להתרחק מהשירות היקר הכרוך באספקת גז מרכזית, להיפטר מהתלות בחשמל ולקבל חום לאורך כל השנה לאורך תחנת הכוח הסולארית.

רצוי להתקין מערכת כזו רק לאזורים שבהם השמש זורחת לפחות 20 יום בחודש. אם השמש אינה מספיקה כדי שהמערכת תחמם את הבית באופן מלא, היא יכולה לשמש כמקור חופשי נוסף. מערכת חימום פאנלים סולאריים שנבחרה כראוי תשלם את עצמה תוך 3-4 שנים.

פאנלים סולאריים לבית: ביקורות צרכנים

הודות לביקורות חיוביות רבות לגבי מקור חשמל חלופי, ניתן להפיג את המיתוסים המטרידים את הפוטנציאל המעוניין להתקין פנלים סולאריים.

אנשים רבים חושבים שציוד כל כך יקר לא ישלם את עצמו לאורך כל חיי השירות של ההתקנה. עם זאת, כפי שמראה בפועל, עם התקנה נכונה של פאנלים סולאריים בהתאם לכל הכללים, אתה יכול לספק לבית פרטי חשמל למשך 25 שנה לפחות. ועלות הציוד תשתלם בעוד 3-4 שנים.

המיתוס הבא מרמז על הפעלה לא יעילה של פאנלים סולאריים במזג אוויר מעונן או בחורף. עם זאת, דעותיהם של הצרכנים מסכימות כי קולטי שמש יכולים להראות פעילות מקסימאלית במהלך שיא השמש במזג אוויר ללא עננים. אך כאשר השמש מתחבאת מאחורי העננים, הפאנלים יעבדו, אך לא במלואם. ההתקנה מפסיקה לחלוטין לעבוד בלילה כשאין אור שמש בכלל.

המתנגדים לפאנלים סולאריים טוענים כי קולטי השמש הם שבירים למדי ואינם יכולים לעמוד בעומסים שונים שנוצרים על ידי הטבע. עם זאת, ביקורות צרכנים מוכיחות את ההפך: פאנל סולארי יכול לעמוד אפילו בברד גדול.

מאמר קשור:

פאנלים סולאריים לבית: עלות הערכה וכדאיות ההתקנה

הדרישות הטכניות להתקנת פאנלים סולאריים. תכונות של בחירה והתקנה. סקירת יצרנים.

המיתוס הבא נוגע לשלג, שיכול לחסום את גישת האור למערכת. עם זאת, כאן הסכנה היא כפור, שהשלג ייצמד אליו וייצור מכשולים. כדי להימנע מכך, תוכלו למקם את הסוללות אנכיות על הבית, ואז תוכלו להימנע מאור גדול של גלישה.

והמיתוס האחרון נוגע לייצור תאי השמש הסיניים. למרות מגוון מוצק מאוד של מוצרים, מפעלים בסין מייצרים לעיתים קרובות מוצרים באיכות גבוהה. הדבר נכון במיוחד לייצור קולטי שמש וצינורות חום, שייצורם מרוכז ב 90% בסין. מוצרים אלה הם בעלי מאפיינים טכניים גבוהים ומוסמכים לא רק במדינתם, אלא גם בגרמניה.

ביקורות חיוביות רבות באינטרנט מוכיחות שמקור חשמל חלופי טוב לא רק לבית פרטי. אנשים רבים משתמשים בהצלחה בפאנלים סולאריים לדירה, המותקנים במרפסת. הם יכולים להיות קבועים ישירות על הזכוכית או במסגרת הזגוגיות, שתשמש כגוון.

סטים של פאנלים סולאריים 3 קילוואט למגורי קיץ מ- 60,000 רובל

בארץ, ככלל, ישנם מכשירים חשמליים בעלי הספק נמוך, בהם נדרשים מספר מצומצם של סוללות ותדירות קטנה לשימוש בהם. אם אין ספק כוח מרכזי בדאצ'ה, אז רצוי להתקין סט של פאנלים סולאריים שייצרו חשמל בחינם. עם זאת, על מנת לקבל הנאה כזו בחינם, יהיה עליכם בתחילה להוציא על רכישת החומרים הדרושים, שעלותם תשתלם רק לאחר מספר שנים.

כדי לייצר 1 קילוואט חשמל, יש צורך בערכה בקיבולת של יותר מ 200 וואט. על פי ביקורות רבות, תחנות כוח סולאריות לבית בבית כפרי בנפח 800 וואט מסוגלות לספק אספקת חשמל אוטונומית מלאה למתקן. עלות מערכת כזו תעלה מ- 80,000 רובל.

סט סטנדרטי של תחנות כוח סולאריות לבקתות קיץ מורכב מ -200 וולט, בקר טעינה של 40 A, מהפך של 3 קילוואט, שתי סוללות 200 A וחלקי עזר אחרים.מחיר ערכה כזו מתחיל מ- 60,000 רובל, ותקופת ההחזר המשוער היא 3-5 שנים. עם זאת, זו הדרך הרווחית ביותר לייצר חשמל למתקנים ללא ספק כוח מרכזי. זה פחות יקר מאשר שימוש בגנרטור דיזל.

לדברי הבעלים, עדיף לצייד פאנלים סולאריים לבית בקוטג 'קיץ עם שניים או ארבעה מודולים בעלי קיבולת של 200 וולט כל אחד. זה תלוי במספר צרכני האנרגיה, משך השימוש ותדירותם. אם הקיבולת לא מספיקה, ניתן להגדיל אותה על ידי הוספת פאנלים סולאריים.

אנשים רבים רוכשים ערכה כזו למגזר הפרטי, שבו יש ספק כוח מרכזי, כמקור אנרגיה נוסף. ביקורות רבות על פאנלים סולאריים לבית מצביעות על כך שבמקרה זה תוכלו לחסוך משמעותית בתשלום חשבונות חשמל.

איך מכינים פאנלים סולאריים במו ידיכם

כאשר לא ניתן לרכוש תחנת שמש מוכנה, תוכלו ליצור אותה בעצמכם. יש כאן שתי אפשרויות: לרכוש מודולים מוכנים ולחבר אותם לסוללה עם מהפך, או להלחין את הפאנל בעצמך. שיטת ההרכבה הראשונה מהירה, אך יקרה יותר. האפשרות השנייה דורשת מיומנות מסוימת של המאסף, שעליו להיזהר במיוחד בתאי פוטו שבירים.

כדי ליצור פאנל סולארי לביתך במו ידיך, עליך להכין חומרים מסוימים.

המרכיב העיקרי הראשון ליצירת פאנלים סולאריים הוא סט של תאים סולאריים באיכות גבוהה. כיום ניתן לרכוש אלמנטים העשויים מסיליקון רב-גבישי או חד-גבישי. התאים הסולאריים האחרונים פופולריים יותר, שהם אידיאליים לאספקת חשמל ביתית.

עצה שימושית! יש לרכוש את כל האלמנטים הדרושים להרכבה מיצרן אחד. מכיוון שהחומרים של מותגים שונים שונים באופן משמעותי, מה שיקשה על הרכבת המבנה כולו.

נדרשת סט מוליכים מיוחדים לחיבור התאים. לייצור מארז הסוללה העתידית, פינות אלומיניום עמידות בפני מזג אוויר מתאימות. גודל המארז תלוי במספר התאים. עדיף להשתמש בפוליקרבונט שקוף או פרספקס כציפוי חיצוני לתאי פוטו, המונעים חדירת קרני אינפרא אדום. כחומרים נוספים תצטרך חומרת הידוק, חוטי חשמל מנחושת, דיודות שוטקי, מעמדי ואקום מסיליקון וסט ברגים למחברים.

בנוסף ל- FEP, עליכם לקנות מהפך 12 וולט 200 וולט לביתכם, הממיר זרם זרם זרם זרם AC. יש צורך בזוג סוללות ג'ל או AGM בכדי לאחסן ולצרוך חשמל באטיות. אלמנט חשוב לא פחות הוא הבקר, אשר יש צורך לנתק את הסוללה מהסוללה במהלך טעינה המלא ולהפעיל אותה כדי לקבל חלק חדש של חשמל.

אתה יכול גם להרכיב פאנל סולארי במו ידיך מכלים זמינים. לשם כך דיודות, נייר כסף או טרנזיסטורים מתאימים. העבודה של סוללת שמש עשויה דיודות מתרחשת כתוצאה ממתח של כ -2.5 וולט באור שמש ישיר. עם זאת, כאשר השמש אינה מספיקה, אינדיקטור זה מתחיל ליפול במהירות, והדיודות עצמן מתחילות לצרוך אנרגיה. השימוש בסוללה כזו אינו יעיל.

מכשיר לסכל מתאים יותר להפקת אנרגיה תרמית. כמו כן, נייר כסף הוא חומר אידיאלי למצע PVC. היעיל ביותר הוא תא סולארי, המורכב מטרנזיסטורים. ככל שמספרם רב יותר, כך עוצמת המכשיר גבוהה יותר.יש לנתק את החלק העליון של כל טרנזיסטור, לשפוך אבקה. הסיכה של המכשיר היא אנשי הקשר. סוללה זו מיועדת להניע את טעינת הטלפון. לאירועים חמורים יותר, היכולת שלו אינה מספיקה.

פאנלים סולאריים לבית DIY: הוראות שלב אחר שלב להכנה

לאחר הכנת כל האלמנטים הדרושים תוכלו להתחיל בהרכבת המבנה, המורכב מהשלבים הבאים:

1. יצירת מסגרת של פינות אלומיניום עם דפנות נמוכות וחומרה, שגודלה תלוי במספר הממירים ובשטחם. כאן, יש לקחת את המרחק בין ה- FEP בחשבון לפחות 5 מ"מ.
2. מרחי איטום בשוליים הפנימיים של הקירות.
3. הניחו גיליון של חומר שקוף על המסגרת, ודבקו היטב לקו הדבק.
4. לאחר שאיטום התייבש לחלוטין, הידוק את המסגרת ואת המשטח השקוף בחומרה.
5. הנח את כל תאי הפוטו של הסוללה כשהצד השלילי כלפי מעלה על משטח ישר.
6. באמצעות כלי הלחמה מוליכים באותו אורך מחוברים לכל FEP. זה נעשה בצורה הנוחה ביותר כאשר המודול נמצא על הזכוכית.
7. כל האלמנטים מחוברים בסדרה זה עם זה בצורת "נחש".
8. יש להלחין את המגעים החיצוניים ביותר לאוטובוס (מוליך רחב כסף).
9. כדי למנוע ירידה באיכות התאורה בחושך, יש צורך ליצור "נקודות אמצע" באמצעות דיודות שאנט, המותקנות במסוף החיובי. דיודות שוטקי מתאימות לכך.
10. הצב תאי פוטו עם מוליכים על משטח שקוף.
11. משמנים את כל ה- FEP, מובילים ומחברים חוטים עם דבק סיליקון.
12. סגור את המבנה באמצעות הלוח האחורי.
13. חבר את הפאנל הסולארי לסוללה, לבקר הטעינה הסולארית ולמהפך.

עצה שימושית! כדי למנוע קצר חשמלי בין העומס לתאי סוללה בודדים, יש להתקין נתיכים.

כמעט כל בעל בתים רוצה לקבל חשמל בחינם. התקנת פאנלים סולאריים היא האופציה המשתלמת ביותר. באמצעות מכשיר זה תוכלו ליצור ראשי חשמל (ללא ספק כוח מרכזי) ומקור חשמל נוסף. המערכת ידידותית לסביבה ואמינה לשימוש. החיסרון העיקרי הוא ציוד יקר. עם זאת, העלות שלה תשתלם תוך 3-5 שנים.