DIY güneş jeneratörü: alternatif bir enerji kaynağı yapma talimatları
İhtiyaç duyulan hacimde ısı ve elektrikle bir yaşam alanı sağlamayı mümkün kılan alternatif enerji kaynakları, satın alma, kurulum ve kurulum açısından önemli mali maliyetler gerektiren ucuz bir “zevk” değildir.
Kendi elinizle bir güneş jeneratörü yapmak çok daha ucuzdur ve birçok ev ustasının yetenekleri dahilindedir. Üretim sürecinin tüm nüanslarını açıkça açıklayan talimatlara bakalım.
Makalenin içeriği:
- Güneş enerjisi jeneratörü nasıl çalışır?
- İş için neye ihtiyacınız var?
- Fotodönüştürücü tipinin seçilmesi
- Plakalar için çerçeve nasıl yapılır?
- Şeffaf bir öğe seçme
- Silikon fotosellerin montajı
- Kurulu ünite nasıl test edilir?
- İşin son aşaması
- Jeneratörü nereye ve nasıl yerleştireceğiz?
- Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar
Güneş enerjisi jeneratörü nasıl çalışır?
Bir güneş jeneratörü, doğrudan dönüştüren fotovoltaik yarı iletken elemanların bir kompleksidir. Güneş enerjisi elektriğe.
Işınların ürettiği ışık miktarı fotoğraf plakasına çarptığında, çalışma elemanının son atomik yörüngesinden bir elektronu koparır. Bu etki, sürekli bir elektrik akımı akışı oluşturan birçok serbest elektron yaratır.
Aktif madde olarak silikon kullanılmaktadır.Oldukça verimlidir ve normal çalışmada %20, uygun koşullarda %25'e kadar fotovoltaik dönüşüm verimliliği sağlar.
Silikon levhanın bir tarafına ince bir pasif kimyasal element kaplaması (bor veya fosfor) uygulanır. Güneş ışığına yoğun maruz kalmanın bir sonucu olarak aktif elektron salınımı bu yüzeyde meydana gelir. Fosfor film onları tek bir yerde güvenli bir şekilde tutar ve dağılmalarına izin vermez.
Çalışma plakasının üzerinde metal "izler" bulunmaktadır. Serbest elektronlar üzerlerine inşa edilir, böylece düzenli hareket, yani elektrik akımı yaratılır.
Gofretlerin tek dezavantajı, silikonun saflaştırılması işleminin karmaşıklığı ve maliyetidir ve bu sorunları önlemek için galyum, kadmiyum, indiyum ve çeşitli bakır bileşikleri formundaki alternatiflerin kullanımı aktif olarak araştırılmaktadır. Ancak şu ana kadar silikon elementler için gerçek bir rakip yok.
Güneş enerjisi dönüştürücüsünü elektriğe dönüştürmenin en kolay yolu, hazır bir güneş pili satın almak ve bunu bir evin veya garajın çatısına kurmaktır:
İş için neye ihtiyacınız var?
Bir kitten oluşan bir jeneratörün üretimi için Solar panelleraşağıdaki araç ve malzemeler gereklidir:
- güneş ışığını enerjiye dönüştürmek için modüller;
- alüminyum köşeler;
- ahşap çıtalar;
- sunta levhalar;
- silikon plakalar için koruma oluşturmak üzere şeffaf bir eleman (cam, pleksiglas, pleksiglas, polikarbonat);
- kendinden kılavuzlu vidalar ve farklı boyutlarda vidalar;
- 1,5-2,5 mm kalınlığında yoğun köpük kauçuk;
- yüksek kaliteli sızdırmazlık maddesi;
- diyotlar, terminaller ve teller;
- tornavida veya tornavida seti;
- havya;
- ahşap ve metal için demir testeresi (veya öğütücü).
İhtiyaç duyulan malzemelerin hacmi doğrudan jeneratörün planlanan boyutuna bağlı olacaktır. Büyük ölçekli çalışma ek maliyetler gerektirecektir, ancak her durumda satın alınan modülden daha ucuz olacaktır.
Monte edilen ünitenin son testi için bir ampermetre kullanılır. Kurulumun gerçek verimliliğini kaydetmenize olanak tanır ve gerçek çıktıyı belirlemenize yardımcı olur.
Fotodönüştürücü tipinin seçilmesi
Kendi elinizle bir güneş jeneratörü oluşturma faaliyetleri, fotovoltaik silikon dönüştürücünün tipini seçmekle başlar.
Bu bileşenler üç tipte gelir:
- amorf;
- monokristalin;
- polikristalin.
Her seçeneğin kendine göre avantajları ve dezavantajları vardır ve bunlardan herhangi biri lehine seçim, tüm sistem bileşenlerinin satın alınması için ayrılan fon miktarına göre yapılır.
Amorf çeşitlerin özellikleri
Amorf modüller kristal silikondan değil türevlerinden (silan veya hidrojen silikon) oluşur. Vakumda püskürtülerek yüksek kaliteli metal folyo, cam veya plastiğe ince bir tabaka halinde uygulanır.
Bitmiş ürünler soluk, bulanık gri bir renk tonuna sahiptir. Yüzeyde görünür silikon kristalleri gözlenmez. Asıl avantajı esnek güneş panelleri Fiyatı uygun kabul ediliyor ancak verimlilikleri çok düşük ve %6-10 arasında değişiyor.
Çok kristalli türlerin özellikleri
çok kristalli Solar paneller silikon eriyiğinin kademeli olarak çok yavaş soğutulmasıyla üretilir. Ortaya çıkan ürünler, zengin bir mavi renkle ayırt edilir, donuk bir deseni anımsatan açıkça tanımlanmış bir desene sahip bir yüzeye sahiptir ve %14-18 civarında bir verimlilik sergiler.
Daha yüksek verimlilik performansı, malzemenin içinde bulunan ve genel yapıdan granüler sınırlarla ayrılan alanlar nedeniyle engellenmektedir.
Monokratik varyantların özellikleri
Monokristal modüller yoğun koyu renkle karakterize edilir ve katı silikon kristallerinden oluşur. Verimlilikleri diğer elementlerinkini aşar ve% 18-22'ye ulaşır (uygun koşullar altında -% 25'e kadar).
Diğer bir avantaj ise üreticilere göre 25 yılı aşkın etkileyici hizmet ömrüdür.Ancak uzun süreli kullanımda tek kristallerin verimliliği azalır ve 10-12 yıl sonra fotogeri dönüş %13-17'yi geçmez.
Evde kendi ellerinizle bir güneş jeneratörü oluşturmak için esas olarak çeşitli boyutlarda poli ve monokristal plakalar alırsınız. Bunlar eBay veya Aliexpress dahil olmak üzere popüler çevrimiçi mağazalardan satın alınır.
Fotosellerin oldukça yüksek değere sahip olması nedeniyle birçok tedarikçi, müşterilerine B grubu ürünleri, yani hafif kusurlu tam kullanıma uygun parçalar sunmaktadır. Maliyetleri standart fiyattan% 40-60 oranında farklıdır, bu nedenle bir jeneratörün montajı çok pahalı olmayan makul bir fiyata mal olur.
Plakalar için çerçeve nasıl yapılır?
Gelecekteki jeneratörün çerçevesini yapmak için güçlü ahşap çıtalar veya alüminyum köşeler kullanılıyor. Ahşap versiyonun daha az pratik olduğu düşünülür, çünkü malzeme daha sonra çürümeyi ve delaminasyonu önlemek için ek işlem gerektirir.
Alüminyum çok daha çekici fiziksel özelliklere sahiptir ve hafifliği nedeniyle ünitenin kurulmasının planlandığı çatıya veya diğer destekleyici yapıya gereksiz baskı oluşturmaz.
Ayrıca korozyon önleyici kaplama nedeniyle metal paslanmaz, çürümez, nemi emmez ve agresif atmosferik belirtilerin etkilerine kolayca dayanır.
Alüminyum köşelerden bir çerçeve yapısı oluşturmak için önce gelecekteki panelin boyutunu belirleyin. Standart versiyonda blok başına 81 mm x 150 mm ölçülerinde 36 adet fotosel kullanılmaktadır.
Sonraki işlemin doğru olması için parçalar arasında küçük bir boşluk (yaklaşık 3-5 mm) bırakılır. Bu alan, atmosferik belirtilere maruz kalan bazın temel parametrelerindeki değişiklikleri hesaba katmamızı sağlar. Sonuç olarak iş parçasının toplam boyutu 83 mm x 690 mm ve çerçeve köşe genişliği 35 mm'dir.
Boyutlar belirlendikten sonra köşelerden gerekli parçalar kesilerek bağlantı elemanları kullanılarak çerçeve çerçevelerine monte edilir. Yapının iç yüzeyine boşluk veya boşluk kalmamasını sağlayacak şekilde bir silikon dolgu tabakası uygulanır.
Monte edilen yapının bütünlüğü, sağlamlığı ve dayanıklılığı buna bağlıdır. Üstüne koruyucu şeffaf bir malzeme (yansıma önleyici kaplamalı cam, pleksiglas veya özel parametrelere sahip polikarbonat) yerleştirilir ve donanımla (çerçevenin kısa kısmı için 1 adet, uzun kısmı için 2 adet ve gövde köşelerinde 4 adet) güvenli bir şekilde sabitlenir.
İş için bir tornavida ve uygun çapta vidalar kullanın. Sonunda şeffaf yüzey dikkatlice toz ve küçük döküntülerden arındırılır.
Şeffaf bir öğe seçme
Bir jeneratör oluşturmak için şeffaf bir eleman seçmenin ana kriterleri:
- kızılötesi radyasyonu absorbe etme yeteneği;
- Güneş ışığının kırılma seviyesi.
Kırılma indeksi ne kadar düşük olursa, silikon levhaların verimliliği de o kadar yüksek olur. Pleksiglas ve pleksiglas en düşük ışık yansıma katsayısına sahiptir. Polikarbonat da en iyi performanstan uzaktır.
Ev güneş enerjisi sistemleri için çerçeve yapıları oluşturmak için, mümkünse, gerekli düzeyde termal koruma sağlayan yansıma önleyici şeffaf cam veya yoğuşma önleyici kaplamalı özel bir tür polikarbonat kullanılması tavsiye edilir.
IR radyasyonunun emilmesi açısından en iyi özellikler, dayanıklı termal emici pleksiglas ve IR emme seçeneğine sahip camdır. Sıradan camlar için bu rakamlar önemli ölçüde daha düşüktür. IR emiliminin verimliliği, silikon levhaların çalışma sırasında ısınıp ısınmayacağını belirler.
Isıtma minimum düzeydeyse fotoseller uzun süre dayanacak ve kararlı çıktı sağlayacaktır. Plakaların aşırı ısınması, işletimde kesintilere ve sistemin tek tek parçalarının veya tüm kompleksin hızlı bir şekilde arızalanmasına yol açacaktır.
Silikon fotosellerin montajı
Kurulumdan hemen önce, alüminyum çerçevelere yerleştirilen koruyucu cam, tozdan iyice temizlenir ve alkol içeren bir bileşimle yağdan arındırılır.
Satın alınan fotoseller, işaretleme alt tabakasına birbirinden 3-5 milimetre mesafede eşit olarak yerleştirilir ve genel yapının köşeleri işaretlenir. Daha sonra jeneratörün montaj işinin en önemli ve emek yoğun kısmı olan elemanları lehimlemeye başlarlar.
Jeneratörün çalışma elemanlarının lehimlenmesi, “+” nın dışarıdaki izler ve “-” nin plakanın alt tarafında bulunan kanallar olduğu bir şemaya göre gerçekleştirilir.
Kontakları doğru şekilde bağlamak için önce akı (lehim asidi) ve lehim uygulayın ve ardından bunları yukarıdan aşağıya doğru sıkı bir sırayla işleyin. Sonunda tüm satırlar birbirine bağlanır.
Bir sonraki adım fotoselleri yapıştırmaktır. Bunu yapmak için, her silikon levhanın ortasına küçük bir dolgu macunu sıkılır, elde edilen eleman zincirleri dış tarafı yukarı bakacak şekilde ters çevrilir ve daha önce uygulanan işaretlere tam olarak uygun şekilde yerleştirilir.
Plakaları ellerinizle yavaşça bastırın ve doğru yere sabitleyin. Malzemeye zarar vermemeye, bükmemeye çalışarak çok dikkatli davranıyorlar.
Kenarlarda bulunan fotosellerin kontakları ayrı bir baraya (geniş gümüş iletken) “+” ve “-” olarak çıkar. Ek olarak, kompleks bir engelleme diyotu ile donatılmıştır. Kontaklara bağlanarak geceleri pillerin çerçeve yapısı üzerinden boşalmasını engeller.
Çerçevenin alt kısmında tellerin dışarı çıkarıldığı matkapla delikler açılır. Sarkmalarını önlemek için silikon dolgu macunu kullanın.
Aşağıdaki fotoğraf galerisi size 60 elementten oluşan bir güneş paneli monte etmenin adımlarını tanıtacaktır:
Lehimleme yoluyla birleştirilen güneş pillerinin artık tabana sabitlenmesi gerekiyor. Kontrplağa yapıştırılabilir ve camla kaplanabilir. Ancak örnekte yapıştırma ilk olarak cama yapılıyor:
Şarj biriktirmek için tasarlanan akünün fotosellerin ürettiği enerjiyi emmemesini sağlamak için güneş pili bir Çubuk diyot aracılığıyla bağlanır:
Bu mini elektrik santrali 15 V'a kadar üretim kapasitesine sahiptir. Maksimum performansın yalnızca güneşli, bulutsuz günlerde gözlemleneceğini belirtmekte fayda var. Bulutlu havalarda cihaz çok daha az enerji üretecek veya hiç enerji üretmeyecektir. Bu nedenle pil, rezervin en az bir gün yetecek şekilde seçilir.
Kurulu ünite nasıl test edilir?
Monte edilmiş jeneratörün son olarak kapatılmasından önce, lehimleme işlemi sırasında olası arızaların tespit edilmesi için test edilmesi gerekir. En makul seçenek her lehim sırasını ayrı ayrı kontrol etmektir. Bu şekilde, kontakların nerede zayıf bağlandığı ve yeniden işlenmesi gerektiği hemen anlaşılacaktır.
Testi gerçekleştirmek için ev tipi bir ampermetre kullanın. Ölçüm, bulutsuz güneşli bir günde öğle yemeğinde (13:00 - 15:00 arası) gerçekleştirilir. Yapı avluya yerleştirilir ve uygun eğim açısıyla monte edilir.
Güneş pilinin çıkış kontaklarına bir ampermetre bağlanarak kısa devre akımı ölçülür. Cihaz 4,5 A'nın üzerinde sonuçlar gösteriyorsa sistem tamamen doğrudur ve tüm bağlantılar açık ve doğru bir şekilde lehimlenmiştir.
Test cihazının ekranında görünen daha düşük veriler, izlenmesi ve yeniden lehimlenmesi gereken ihlalleri gösterir. Geleneksel olarak, hafif kusurlu (B grubu) fotosellerden kendin yap güneş jeneratörleri, testte 5 ila 10 Amper arasında rakamlar gösterir.
Fabrikada üretilen birimler verileri %10-20 daha yüksek gösterir. Bu, üretimde, yapısında herhangi bir kusur bulunmayan A grubu silikon levhaların kullanılmasıyla açıklanmaktadır.
İşin son aşaması
Test, pilin tamamen işlevsel olduğunu gösterirse, özel bir silikon dolgu macunu veya daha pahalı ve dayanıklı bir epoksi bileşiği ile kapatılır.
İş, bunu yapmanın iki yolunu içerir:
- Tam doldurma - tüm yüzey bir sızdırmazlık bileşiği ile kaplandığında.
- Kısmi işlem - sızdırmazlık maddesi yalnızca dış elemanlara ve elemanlar arasındaki boş alana uygulandığında.
İlk seçenek daha güvenilir olarak kabul edilir ve sisteme dış etkenlerden tam koruma sağlar. Fotoseller açıkça yerlerine sabitlenmiştir ve maksimum verimlilikle doğru şekilde çalışır.
Doldurma tamamlandığında dolgu macununun "sertleşmesine" izin verilir. Daha sonra üzerini şeffaf bir elemanla kaplayıp plakalara sıkıca bastırıyorlar.
Daha sonra yüzeye, katmanlara etki eden ve içlerindeki hava kabarcıklarını sıkıştıran bir ağırlık yerleştirilir. Bitmiş jeneratör tekrar test edilir ve son olarak önceden hazırlanmış bir yere kurulur.
Jeneratörü nereye ve nasıl yerleştireceğiz?
Güneş enerjisi jeneratörünün kurulacağı yer çok dikkatli ve acelesiz seçilir. Işığı alan plakalar, ışınların yüzeye dik olarak "düşmemesi", ancak düzgün bir şekilde "akıyor" görünmesi için bir açıyla yerleştirilmelidir.
İdeal olarak yapı, gerekirse eğim açısını ayarlamanın mümkün olacağı ve bu şekilde maksimum miktarda güneşi "yakalayacak" şekilde konumlandırılır.
Bir güneş enerjisi sisteminin kurulması oldukça kabul edilebilir. Solar paneller yerde, ancak çoğu zaman bir evin veya çamaşır odasının çatısı, yani sitenin en kutsanmış, çoğunlukla güney tarafına bakan kısmı yerleştirme için seçilir.
Yakınlarda yüksek binaların veya güçlü, yayılan ağaçların bulunmaması çok önemlidir. Yakın olduklarından gölge oluştururlar ve ünitenin tam çalışmasına müdahale ederler.
Güneş enerjisi jeneratörü kurulumu için ortalama çatı eğimi seviyesi 45⁰ olarak kabul edilir. Bu düzenlemeyle fotoseller güneş akışını çok verimli bir şekilde emer ve evin doğru çalışması için gerekli enerji miktarını üretir.
BDT ülkelerinin Avrupa kısmı için biraz farklı göstergeler geçerlidir. Profesyoneller, temel olarak 50-60⁰ sabit eğim açısının kullanılmasını ve kış mevsiminde hareketli yapılarda pillerin ufka 70⁰ açıyla yerleştirilmesini önermektedir.
Yaz aylarında fotosellerin konumunu değiştirin ve 30⁰ açıyla eğin.
Kurulumdan hemen önce, çatı ek olarak güçlendirilir ve özel güçlü desteklerle donatılır, çünkü her yapı güneş enerjisini dönüştürmek için ekipmanın tüm ağırlığına dayanamaz.
Bazı durumlarda, potansiyel olarak artan yük nedeniyle çatının çökmesini önlemek için çatının altına güçlendirilmiş kirişler yerleştirilir; bu, çatı yüzeyinde kar biriktiği kış mevsiminde önemli ölçüde artar.
Güneş sistemini işletmeye almak için ihtiyacınız olacak piller, invertör ve Şarj kontrol cihazı. Önerdiğimiz makalelerden cihaz seçimi ve devreye dahil edilme kuralları hakkında bilgi edineceksiniz.
Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar
Evde kendi ellerinizle etkili bir güneş jeneratörü yapmak için lehimleme fotosellerinin özellikleri ve nüansları. Zanaatkarlar için ipuçları ve püf noktaları, ilginç fikirler ve kişisel deneyimler.
Bir fotoselin doğru şekilde test edilmesi ve ana parametrelerinin ölçülmesi. Bu bilgi, sistemin tam çalışması için gerekli olan plakaların tam sayısının daha sonraki hesaplamalarında faydalı olacaktır.
Evde bir jeneratör için güneş pili monte etme sürecinin adım adım tam açıklaması. Gerekli elemanların satın alınmasından başlayıp üretilen cihazın genel testiyle biten çalışma kuralları.
Güneş jeneratörlerinin yapısını bilmek, onları evde monte etmek zor olmayacaktır. Elbette iş dikkat, doğruluk ve titizlik gerektirecek, ancak sonuç tüm mali ve işçilik maliyetlerini haklı çıkaracak. Bitmiş ünite binaya tamamen ısı ve elektrik sağlayacak ve sakinler için gerekli konfor seviyesini yaratacak.
Büyük bir projeyi hemen üstlenmenin bir anlamı yok.Başlangıç olarak, küçük bir üniteyi monte etme şansınızı denemek ve ardından sürecin tüm nüanslarına tam olarak hakim olduktan sonra daha güçlü ve büyük ölçekli bir kurulum oluşturmaya başlamak mantıklıdır.
Yazlık evinizi düzenlemek için hangi mini elektrik santrali inşa etme yöntemini seçtiniz? Lütfen aşağıdaki blokta yazının konusuyla ilgili yorum yazın, faydalı bilgiler ve fotoğraflar paylaşın. Tartışmalı veya belirsiz noktalar hakkında sorular sorun.
Oldukça uzun zaman önce, sürekli artan elektrik ödemeleri konusunda endişelenmeye başladım ve alternatif kaynaklar sorunu hakkında düşünmeye başladım. Siteme güneş panelleri kurmak istedim ama yapamadım ve maddi durumum buna izin vermedi. Ama anladığım kadarıyla, onları kendin yapmak o kadar da zor değil, elbette biraz kafa karıştırman gerekiyor, ama yine de daha sonra bedava elektriğe sahip olacaksın ve ayrıca çevreye daha az zarar vereceksin.
Toplayabilirsiniz ama yeterli verimi ancak ülkemizin güneyinde yaşıyorsanız sağlayabilirsiniz. Bir zamanlar güneş jeneratörleri konusuna ilgi duyuyordum ama ne yazık ki Sibirya'da sadece birkaç yaz ayına yetecek kadar güneş enerjisine sahibiz.
Daha önce kendi başınıza bir güneş enerjisi jeneratörü kurabileceğinizi hiç düşünmemiştim. Gerekli malzemeler listesine baktım - özellikle karmaşık bir şey yok gibi görünüyor. Sadece modülleri nereden alacağınızı düşünmeniz gerekiyor. Şehirde bulamazsam internetten sipariş vereceğim. Devlete elektrik için fazla ödeme yapmaktan yoruldum, kulübede elektriği neredeyse hiç kullanmazsam faturadaki büyük meblağların nereden geldiğini anlamıyorum.