البطارية الشمسية DIY (خطوة بخطوة ، الصورة). نقوم بحساب وتصنيع الألواح الشمسية بأيدينا بطارية شمسية بأيدينا من وسائل مرتجلة

أصبحت الأشعة الشمسية ، كمصدر بديل للطاقة ، ذات شعبية متزايدة بين السكان. هذا ينطبق بشكل خاص على سكان القطاع الخاص ، الذين يتخلصون تدريجياً من الاعتماد على الطاقة. ومع ذلك ، لا تزال هذه الأنظمة باهظة الثمن ولا يمكن للجميع شرائها. في مثل هذه الحالات ، يكون أفضل مخرج هو بطارية شمسية مصنوعة يدويًا من مواد مرتجلة.

اختيار الخلايا الضوئية

على أي حال ، فإن أي بطارية شمسية تعمل بنفسك للمنزل ستكون أقل تكلفة بكثير من تكلفة بطارية المصنع. من الشركات المصنعة المعروفة ، يتم إجراء اختيار دقيق للخلايا الكهروضوئية ، حيث يتم فحص قطع العمل ذات الأداء المنخفض أو غير المستقر. سطح المنتجات النهائية مغطى بزجاج خاص يقلل من انعكاس الضوء وهو غير متوفر في السوق. في الإنتاج ، يتم استخدام العديد من الطرق الأخرى لفحص السجلات ، وهي غير مناسبة تمامًا لظروف المنزل.

ومع ذلك ، يمكن صنع بطارية شمسية تعمل بنفسك بشكل جيد ، وتتمتع المنتجات محلية الصنع الناتجة بأداء جيد ولا تختلف بشكل ملحوظ عن المنتجات الصناعية. من ناحية أخرى ، تضاعف المدخرات في النقود تقريبًا ، وفي ظل ظروف معينة ، فإن صنع اللوحات ليس مناسبًا فحسب ، بل مربحًا أيضًا.

لذلك ، فإن الهدف الرئيسي في مرحلة الإعداد هو الاختيار الصحيح للخلايا الكهروضوئية الأكثر ملاءمة. لأسباب فنية ، يمكن استبعاد المنتجات الغشائية أو غير المتبلورة على الفور وتثبيتها على ألواح بلورات السيليكون الخاصة بها. في التجارب المنزلية الأولى ، يوصى باستخدام عناصر أرخص مصنوعة من الكريستالات وبعد ذلك فقط المضي قدمًا في العمل مع مواد السيليكون أحادية البلورة.

من الممكن شراء الخلايا الضوئية لبطارية شمسية من منصات التجارة الأجنبية المعروفة ، مثل Aliexpress و Amazon وغيرها. وهي متوفرة للبيع مجانًا هناك على شكل لوحات منفصلة بأداء وأبعاد عامة مختلفة ، مما يسمح لك بتجميع لوحة شمسية من الطاقة المطلوبة.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك منتجات معيبة تنتمي إلى ما يسمى بالفئة B ، والتي لها أضرار مختلفة في شكل رقائق وشقوق صغيرة. هذا ليس له أي تأثير تقريبًا على الأداء ، ولكن تكلفتها أقل بكثير ، لذلك غالبًا ما تستخدم في أنظمة الطاقة الشمسية محلية الصنع.

الحساب والتصميم

لحساب البطارية الشمسية المجمعة في المنزل ، ستحتاج بالتأكيد إلى قائمة بجميع الأجهزة والمعدات الكهربائية المتوفرة في المنزل. تحتاج على الفور إلى معرفة استهلاك الطاقة لكل منهم.

يشار إلى بيانات الطاقة في الملصق أو في ورقة البيانات الفنية للجهاز. قيمها تقريبية تمامًا ، لذلك بالنسبة للوحة التي تعمل ، تحتاج إلى إدخال تعديل ، أي متوسط ​​استهلاك الطاقة مضروب في عامل التصحيح. يتم أيضًا مضاعفة إجمالي الطاقة التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة في 1.2 ، مع مراعاة الخسائر أثناء تشغيل العاكس. تستهلك الأجهزة القوية عند بدء التشغيل تيارًا أعلى بعدة مرات من التيار المقدر. لهذا السبب ، يجب أن يتحمل العاكس أيضًا طاقة مزدوجة أو ثلاثية لفترة قصيرة.

إذا كان هناك عدد كبير جدًا من المستهلكين الأقوياء ، ولكن في نفس الوقت لا يتم تشغيلهم عمليًا ، فإن العاكس المستخدم في النظام بتيار خرج كبير سيكون مكلفًا للغاية. في حالة عدم وجود أحمال كبيرة ، يوصى باستخدام أجهزة رخيصة الثمن أقل قوة.

يتم حساب البطارية الشمسية في المنزل وفقًا لوقت تشغيل كل جهاز كهربائي خلال النهار. محسوبًا تجريبيًا ، يتم ضرب القيمة في الطاقة ، والنتيجة هي استهلاك يومي للطاقة ، مُقاسًا بالكيلوواط / ساعة.

ستحتاج بالتأكيد إلى معلومات من محطة الطقس المحلية حول كمية الطاقة الشمسية التي يمكن الحصول عليها بالفعل في هذه المنطقة. يعتمد حساب هذا المؤشر على قراءات متوسط ​​الإشعاع الشمسي السنوي ومتوسط ​​قيمه الشهرية في أسوأ الأحوال الجوية. يسمح لك الشكل الأخير بتحديد الحد الأدنى من الكهرباء الكافية لحل المشكلات الحالية.

بعد تلقي البيانات الأولية ، يمكنك البدء في تحديد قوة خلية ضوئية واحدة. أولاً ، يجب قسمة مؤشر الإشعاع الشمسي على 1000 ، ونتيجة لذلك ، يتم الحصول على ما يسمى بساعات البيكو. في هذا الوقت ، تبلغ شدة اللمعان الشمسي 1000 واط / م 2.

صيغة الحساب

يتم تحديد مقدار الطاقة W الناتجة عن وحدة واحدة بالصيغة التالية: W \ u003d k * Pw * E / 1000 ، حيث E هي قيمة التشمس الشمسي لفترة زمنية معينة ، k هو معامل يساوي 0.5 في الصيف ، 0 في الشتاء ، 7 ، Pw - قوة وحدة واحدة. يأخذ عامل التصحيح في الحسبان فقدان طاقة الخلايا الضوئية عند تسخينها بأشعة الشمس ، وكذلك التغير في ميل الأشعة بالنسبة للسطح أثناء النهار. في الشتاء ، تسخن العناصر بدرجة أقل ، وبالتالي فإن قيمة المعامل ستكون أعلى.

مع الأخذ في الاعتبار إجمالي استهلاك الطاقة والبيانات التي تم الحصول عليها باستخدام الصيغة ، يتم حساب الطاقة الإجمالية للخلايا الكهروضوئية. النتيجة التي تم الحصول عليها مقسومة على قوة عنصر واحد ونتيجة لذلك سيكون هناك العدد المطلوب من الوحدات.

هناك طرز مختلفة مع مجموعة من عناصر الطاقة - من 50 إلى 150 واط وما فوق. عن طريق اختيار المكونات ذات الأداء المطلوب ، يمكنك تجميع الألواح الشمسية بقوة معينة. على سبيل المثال ، إذا كان الطلب على الطاقة هو 90 واط ، فستكون هناك حاجة لوحدتين من 50 واط لكل منهما. وفقًا لهذا المخطط ، يمكنك إنشاء أي مجموعة من الخلايا الضوئية المتاحة. في أي حال ، يجب إجراء الحسابات مع بعض الهامش.

يؤثر عدد الخلايا الضوئية على اختيار السعة ، لأنها هي التي تخلق تيار الشحن. إذا كانت طاقة اللوحة 100 واط ، فيجب أن يكون الحد الأدنى لسعة البطارية 60 أمبير. مع زيادة قوة الألواح ، ستكون هناك حاجة إلى بطاريات أكثر قوة.

اختيار موقع التثبيت

يعتمد أداء الألواح الشمسية بشكل كبير على مكان تركيبها. لذلك ، قبل أن تصنع بطارية شمسية بيديك ، عليك أن تقرر مسبقًا مكانها.

في الوقت نفسه ، يجب مراعاة العوامل التالية:

• درجة التظليل. إذا كانت هناك مبانٍ وغابات من الأشجار وأشياء أخرى ذات أبعاد حول اللوحة تخلق ظلًا ، فلن تتمكن من العمل بشكل طبيعي وتوليد ما يكفي من الكهرباء. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تصبح اللوحة غير قابلة للاستخدام بسرعة كبيرة ، ولا تبرر تكلفة تصنيعها.
• اتجاه الألواح بالنسبة للشمس. يجب أن يلتقط التدفق الضوئي الناتج عن أشعة الشمس سطح الخلايا الضوئية قدر الإمكان. يوجه سكان النصف الشمالي من الكرة الأرضية اللوحة مع الجانب الرئيسي إلى الجنوب ، وفي نصف الكرة الجنوبي ، يكون الاتجاه صارمًا نحو الشمال.
• زاوية الميل. يتم تحديده أيضًا بناءً على الموقع والإحداثيات المحلية ، ويتم تحديده وفقًا لخط العرض. لحساب زاوية تثبيت اللوحة على الإنترنت ، توجد حاسبات على الإنترنت تمنح الدرجة الأكثر ملاءمة.
• توافر الوصول المجاني للتنظيف والإصلاح والصيانة. أثناء التشغيل ، يتم تغطية السطح الأمامي للوحة تدريجياً بالغبار والأوساخ وفي الشتاء بالثلج. نتيجة لذلك ، يتم تقليل فعاليتها بشكل ملحوظ. في بعض الحالات ، يلزم الاستبدال الكامل للألواح الشمسية. نظرًا لأنه سيتم إجراء التنظيف بشكل مستقل ، فمن المستحسن تركيب البطارية في مكان مناسب يسهل الوصول إليه.

تحضير المواد والأدوات

قبل أن تبدأ في صنع الألواح الشمسية بيديك ، تحتاج إلى إعداد جميع الموارد والأدوات المادية المطلوبة:

• ألواح الخلايا الضوئية.
• ثنائيات شوتكي لتحويل الخلايا الكهروضوئية.
• قضبان توصيل خاصة أو سلك نحاسي مجدول لتوصيل الوحدات ببعضها البعض.
• نوعية جيدة من الزجاج المضاد للانعكاس أو زجاج شبكي. أي عوائق في مسار ضوء الشمس تؤدي إلى زيادة فقد الطاقة. يجب أن يكون انكسار الضوء ضئيلاً.
• جميع المواد اللازمة للحام.
• الخشب الرقائقي ، الشرائح أو زوايا الألومنيوم لتجميع الإطار.
• سيليكون مانع التسرب.
• الأجهزة ، والسحابات.
• مركب أو دهان وقائي لمعالجة الأسطح الخشبية.
• الأدوات الشائعة - مفكات البراغي ، وفرش الطلاء ، وقاطع الزجاج ، وحديد اللحام ، ومناشير الخشب والمعدن وغيرها من الأجهزة لحالة معينة.

يجب أن تكون البطارية الشمسية الأولى التي يتم تجميعها بيديك من مواد مرتجلة مصنوعة من ألواح تم لحام الخيوط بها بالفعل. هذا يقلل من مخاطر التلف أثناء التجميع. إذا كان هناك ، فسيكون من الأرخص شراء الخلايا الكهروضوئية العادية ولحام الأسلاك بها بنفسك. وفقًا لنتائج الحسابات ، من المعروف مسبقًا أي اللوحات سيتم توصيلها في سلسلة وأيها على التوازي. من الأفضل وضع مخطط أو تخطيط أولي للأسلاك وإجراء التثبيت عليه.

يتم تحديد أبعاد الإطار وفقًا لأبعاد الخلايا. يتم ترك فجوة حرارية من 3-5 مم بين كل عنصر ، ويجب ألا يتداخل الإطار نفسه مع حواف العناصر.

كيف تجمع بطارية شمسية بيديك

تجميع غلاف الألواح الشمسية

يمكن تجميع الألواح الشمسية ، أي السكن في إصدارات مختلفة. في الحالة الأولى ، يمكن أن تكون مصنوعة من صفائح الخشب الرقائقي والشرائح الخشبية ، لذلك هذا التثبيت ليس صعبًا بشكل خاص. يتم قطع الهياكل حسب الحجم ، ثم يتم ربطها بمسامير. جميع المفاصل والدرزات مطلية مسبقًا بمادة مانعة للتسرب. جميع الأجزاء الخشبية مغطاة بطلاء أو مركبات حماية خاصة. يتم تنفيذ المزيد من العمل فقط بعد أن يجف الهيكل تمامًا.

من الأصعب قليلاً صنع لوح شمسي من زاوية من الألومنيوم. في هذه الحالة ، يتم تجميع الإطار بالترتيب التالي:

• تجميع من زاوية إطار مستطيل.
• يتم حفر ثقوب التركيب في كل ركن من أركان الهيكل.
• الجزء الداخلي من الملف الشخصي على طول المحيط بالكامل مغطى بمادة سيليكون مانعة للتسرب.
• داخل الإطار ، يتم وضع قماش أو زجاج شبكي ، مقطوعًا للحجم ، على الأماكن المعالجة. يجب أن يتم الضغط عليهم بإحكام قدر الإمكان على الزوايا.
• داخل العلبة ، يتم تثبيت ورقة من مادة شفافة مع أقواس تثبيت مثبتة في الزوايا.
• يتم إجراء مزيد من العمل بعد أن يجف مانع التسرب تمامًا. في السابق ، يتم مسح جميع الأسطح الداخلية من الغبار والأوساخ.

أسلاك اللحام وربط الخلايا الكهروضوئية

تتميز جميع عناصر الألواح الشمسية بزيادة الهشاشة وتتطلب معالجة دقيقة. قبل اللحام ، يتم مسحها بحيث يكون السطح نظيفًا تمامًا. لا يزال يتعين فحص العناصر ذات الموصلات الملحومة وتصحيحها.

كل لوحة فوتوغرافية لها جهات اتصال ذات قطبية مختلفة. أولاً ، يتم لحام الموصلات لهم ، وعندها فقط يتم توصيلهم ببعضهم البعض.

عند استخدام الإطارات بدلاً من الأسلاك ، يجب مراعاة الميزات التالية:

• الإطارات يتم تمييزها وتقطيعها إلى العدد المطلوب من الشرائط.
• تُمسح ملامسات الألواح بالكحول ، وبعد ذلك يتم وضع طبقة رقيقة من التدفق عليها من جانب واحد.
• يتم تطبيق الإطار على طول التلامس بالكامل ، وبعد ذلك يجب تنفيذه باستخدام مكواة لحام ساخنة.
• تنقلب اللوحة وتتكرر نفس العملية على الجانب الآخر.

لا يمكن ضغط مكواة اللحام أثناء التثبيت بقوة على اللوحة ، وإلا فقد تنفجر. على الجانب الأمامي بعد اللحام ، يجب ألا يكون هناك أي مخالفات. إذا بقيت ، فأنت بحاجة إلى المرور عبر التماس مرة أخرى باستخدام مكواة لحام.

حتى لا نخطئ في وضع الألواح ، قبل تجميعها ، يوصى بوضع علامات على سطح الورقة ، مع مراعاة جميع الأحجام والفجوات. بعد ذلك ، يتم تركيب الخلايا الضوئية في مكانها. ثم يتم ربط جهات الاتصال الخاصة باللوحات بالمراعاة الإلزامية للقطبية.

تطبيق طبقة مانعة للتسرب

قبل أن تغلق الهيكل بنفسك ، تحتاج إلى اختبار وفحص الألواح الشمسية من أجل الأداء. يتم إخراجها في الشمس ، وبعد ذلك يتم قياس الجهد في محطات الحافلات. إذا كان ضمن النطاق الطبيعي ، يمكنك البدء في تطبيق المادة المانعة للتسرب.

أحد أكثر الخيارات ملاءمة يتضمن الخطوات التالية:

• يتم تطبيق مانع التسرب السيليكوني على الألواح الشمسية محلية الصنع مع قطرات على طول حواف العلبة وبين الألواح. بعد ذلك ، يتم ضغط حواف الخلايا الضوئية برفق على القاعدة الشفافة ويجب أن تلتصق بها بإحكام قدر الإمكان.
• يتم وضع حمولة صغيرة على كل حافة من الألواح ، وبعد ذلك يجف مانع التسرب تمامًا ، ويتم تثبيت الخلايا الضوئية بإحكام.
• في النهاية ، يتم تلطيخ حواف الإطار وجميع الوصلات بين اللوحات بعناية. في هذه المرحلة ، يتم تغطية كل شيء بمادة مانعة للتسرب ، باستثناء الألواح نفسها ، لا ينبغي أن تكون على الجانب الخلفي.

تجميع الألواح الشمسية النهائية

بعد كل العمليات ، يبقى فقط تجميع الألواح الشمسية بالكامل في المنزل.

في هذه الحالة ، سيكون الإجراء على النحو التالي:

• يتم تثبيت موصل في جانب العلبة ، والذي تتصل به ثنائيات شوتكي.
• على الجانب الأمامي ، يتم إغلاق المجموعة الكاملة لألواح البطاريات الشمسية بشاشة واقية شفافة ومختومة لمنع الرطوبة من دخول الهيكل.
• لمعالجة الجانب الأمامي ، يوصى باستخدام ورنيش خاص ، على سبيل المثال ، PLASTIK-71.
• بعد التجميع ، يتم إجراء فحص نهائي ، وبعد ذلك يمكن تثبيت البطارية الشمسية التي تعمل بنفسك في مكانها.

تتمثل إحدى طرق خفض فواتير الخدمات في استخدام الألواح الشمسية. يمكن صنع هذه البطارية وتثبيتها بيديك.

ما هي الألواح الشمسية ولماذا تستخدم؟

البطارية الشمسية هي جهاز يعتمد مبدأ تشغيله على قدرة الخلايا الكهروضوئية على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء. هذه المحولات مترابطة في نظام مشترك. يتم تخزين التيار الكهربائي الناتج في أجهزة خاصة - بطاريات.

كلما زادت مساحة اللوحة ، يمكن الحصول على المزيد من الطاقة الكهربائية

تعتمد قوة البطارية الشمسية على حجم مجال الخلايا الضوئية. لكن هذا لا يعني أن المساحات الكبيرة فقط هي القادرة على إعادة إنتاج الكمية المطلوبة من الكهرباء. على سبيل المثال ، يمكن للآلات الحاسبة المعروفة استخدام الألواح الشمسية المحمولة المدمجة في علبتها.

المميزات والعيوب

تشمل مزايا الألواح الشمسية ما يلي:

• سهولة التركيب والصيانة ؛
• لا ضرر على البيئة ؛
• كتلة صغيرة من الألواح
• عملية صامتة
• إمدادات الطاقة الكهربائية المستقلة عن شبكة التوزيع ؛
• جمود العناصر الهيكلية.
• تكاليف نقدية صغيرة للإنتاج ؛
• عمر خدمة طويل.

تشمل عيوب الألواح الشمسية ما يلي:

• تعقيد عملية التصنيع ؛
• عدم الجدوى في الظلام.
• الحاجة إلى مساحة كبيرة للتثبيت ؛
• القابلية للتلوث.

على الرغم من أن تصنيع الألواح الشمسية عملية شاقة ، إلا أنه يمكن تجميعها يدويًا.

الأدوات والمواد

إذا لم يكن من الممكن شراء بطارية شمسية جاهزة للمنزل ، فيمكنك صنعها بنفسك.

لتصنيع بطارية شمسية سوف تحتاج إلى:

• الخلايا الضوئية (لإنشاء لوحة شمسية) ؛
• مجموعة من الموصلات الخاصة (لتوصيل الخلايا الضوئية) ؛
• زوايا الألومنيوم (للجسم) ؛
• الثنائيات شوتكي
• أجهزة الربط
• مسامير للسحابات.
• ورقة البولي (شفافة) ؛
• مانع تسرب السيليكون
• لحام حديد.

اختيار الخلايا الضوئية

اليوم ، يقدم المصنعون للمستهلكين خيارًا من نوعين من الأجهزة. تتمتع الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورة بكفاءة تصل إلى 13٪. هم أقل كفاءة في الطقس الغائم. تتمتع الخلايا الكهروضوئية متعددة الكريستالات المصنوعة من السيليكون بكفاءة تصل إلى 9٪ ، لكنها قادرة على العمل ليس فقط في الأيام المشمسة ، ولكن أيضًا في الأيام الملبدة بالغيوم.

لتزويد منزل صيفي أو منزل خاص صغير بالكهرباء ، يكفي استخدام الكريستالات.

معلومات مهمة: يُنصح بشراء الخلايا الشمسية من نفس الشركة المصنعة ، حيث يمكن أن يكون للخلايا ذات العلامات التجارية المختلفة اختلافات كبيرة ، مما يؤثر على كفاءة العمل وعملية التجميع ، ويؤدي أيضًا إلى ارتفاع تكاليف الطاقة أثناء التشغيل.

عند اختيار الخلايا الضوئية ، انتبه لما يلي:

• كلما كبرت الخلية ، زادت الطاقة التي تنتجها ؛
• عناصر من نفس النوع تخلق نفس الجهد (هذا المؤشر لا يعتمد على الحجم).

لتحديد قوة البطارية الشمسية ، يكفي مضاعفة التيار المتولد بالجهد.

من السهل جدًا التمييز بين الخلايا الشمسية متعددة الكريستالات والخلايا أحادية البلورية.النوع الأول يتميز باللون الأزرق الفاتح والشكل المربع. الخلايا الشمسية أحادية البلورية أغمق ، فهي مقطوعة عند الحواف.

من السهل تمييز الألواح متعددة البلورات وأحادي البلورية حتى للوهلة الأولى

يجب ألا تعطي الأفضلية للمنتجات ذات السعر المنخفض ، لأنها قد ترفض الرفض - فهذه أجزاء لم تجتاز الاختبار في المصنع. من الأفضل استخدام خدمات الموردين الموثوق بهم الذين ، على الرغم من أنهم يقدمون سلعًا بسعر مرتفع ، إلا أنهم مسؤولون عن جودتها. إذا لم تكن هناك خبرة في تجميع الخلايا الشمسية ، يوصى بشراء عدة عينات اختبار للممارسة ، وعندها فقط شراء منتجات لتصنيع البطارية نفسها.

تقوم بعض الشركات المصنعة بإغلاق الخلايا الضوئية في الشمع لمنع التلف أثناء الشحن. ومع ذلك ، من الصعب جدًا التخلص منه نظرًا لارتفاع مخاطر تلف الألواح ، لذلك يوصى بشراء الخلايا الكهروضوئية بدون شمع.

تعليمات التصنيع

تتكون عملية تصنيع البطاريات الشمسية من عدة مراحل:

1. تحضير الخلايا الضوئية ولحام الموصلات.
2. إنشاء المقتنيات.
3. تجميع العناصر والختم.

تحضير الخلايا الكهروضوئية وموصلات اللحام

يتم تجميع مجموعة من الخلايا الضوئية على الطاولة. لنفترض أن الشركة المصنعة تشير إلى قوة 4 وات والجهد 0.5 فولت. في هذه الحالة ، تحتاج إلى استخدام 36 خلية ضوئية لإنشاء لوحة شمسية بقدرة 18 وات.

بمساعدة مكواة لحام ، قوتها 25 واط ، يتم تطبيق ملامح ، وتشكيل أسلاك ملحومة من القصدير.

جودة اللحام هي المطلب الرئيسي للتشغيل الفعال للبطارية الشمسية.

معلومات مهمة: يُنصح بإجراء عملية اللحام على سطح صلب مسطح.

ثم يتم ربط جميع الخلايا وفقًا للدائرة الكهربائية. عند توصيل لوحة شمسية ، يمكنك استخدام إحدى طريقتين: اتصال متوازي أو تسلسلي. في الحالة الأولى ، يتم توصيل الأطراف الموجبة بالموجب ، والسالب إلى السالب. ثم يتم توصيل الأطراف ذات الشحنات المختلفة بالبطارية. يتضمن الاتصال التسلسلي توصيل الشحنات المعاكسة عن طريق ربط الخلايا معًا بالتناوب. بعد ذلك ، يتم توصيل الأطراف المتبقية بالبطارية.

معلومات مهمة: بغض النظر عن نوع الاتصال الذي تختاره ، من الضروري توفير صمامات ثنائية التحويل التي يتم تثبيتها على المحطة الطرفية الإضافية. الثنائيات Schorke مثالية. يمنعون الجهاز من التفريغ في الليل.

عند اكتمال اللحام ، يجب أن تأخذ الخلايا إلى الشمس للتحقق من أدائها. إذا كانت الوظيفة طبيعية ، يمكنك البدء في تجميع العلبة.

يتم اختبار الجهاز على الجانب المشمس

كيفية تجميع القضية

• جهز زوايا الألمنيوم ذات الجوانب المنخفضة.
• يتم حفر الثقوب مسبقًا للأجهزة.
• ثم يتم تطبيق مانع التسرب السيليكوني على الجزء الداخلي من زاوية الألمنيوم (من المستحسن عمل طبقتين). يعتمد ضيق ، وكذلك عمر خدمة البطارية الشمسية ، على مدى جودة تطبيقها. من المهم الانتباه إلى عدم وجود أماكن شاغرة.
• بعد ذلك ، يتم وضع لوح شفاف من البولي كربونات في الإطار ويتم تثبيته بإحكام.
• عندما يجف مانع التسرب ، يتم توصيل الأجهزة ذات البراغي ، مما يوفر تثبيتًا أكثر موثوقية.

نظرًا لهشاشة الهيكل ، يوصى بإنشاء إطار أولاً ، ثم تثبيت الخلايا الكهروضوئية فقط

معلومات مهمة: بالإضافة إلى البولي ، يمكن استخدام زجاج شبكي أو زجاج مضاد للانعكاس.

تجميع العناصر والختم

• نظف المادة الشفافة من التلوث.
• ضع الخلايا الضوئية داخل ورقة البولي على مسافة 5 مم بين الخلايا. حتى لا تكون مخطئًا ، قم أولاً بوضع العلامات.
• ضع السيليكون المتصاعد على كل خلية ضوئية.

لإطالة عمر البطارية الشمسية ، يوصى بتطبيق السيليكون المتصاعد على عناصرها وإغلاقها باللوحة الخلفية

• بعد ذلك ، يتم إرفاق اللوحة الخلفية. بعد أن يصلب السيليكون ، يجب إغلاق الهيكل بالكامل.

سيضمن إغلاق الهيكل ملاءمة مريحة للألواح مع بعضها البعض

فيديو: صنع بطارية شمسية بيديك في المنزل

قواعد التثبيت

لتتمكن من استخدام البطارية الشمسية إلى أقصى حد ، يوصى باتباع قواعد معينة عند تثبيت الجهاز:

1. تحتاج إلى اختيار المكان المناسب.إذا قمت بوضع الألواح الشمسية حيث يوجد ظل دائمًا ، فسيكون الجهاز غير فعال. بناءً على ذلك لا يوصى بتثبيت الجهاز بالقرب من الأشجار ، بل يُنصح باختيار مكان مفتوح. كثير من الناس يقومون بتركيب الألواح الشمسية على سطح المنزل.
2. عند التثبيت ، يجب أن توجه الجهاز نحو الشمس.من الضروري تحقيق أقصى ضربة لأشعةها على الخلايا الكهروضوئية. على سبيل المثال ، كونك في الشمال ، يجب عليك توجيه الجانب الأمامي للبطارية الشمسية نحو الجنوب.
3. يتم لعب دور مهم من خلال تحديد منحدر الجهاز.كما يعتمد على الموقع الجغرافي. يُعتقد أن زاوية الانحدار يجب أن تكون خط العرض الذي تم تثبيت البطارية فيه. عند وضعك في منطقة خط الاستواء ، سيتعين عليك ضبط زاوية الميل وفقًا للوقت من العام. وسيكون التصحيح 12 درجة مع مراعاة الزيادة والنقصان في الصيف والشتاء على التوالي.
4. يوصى بتركيب لوح شمسي في مكان يسهل الوصول إليه.عند استخدام الجهاز ، تتراكم الأوساخ على الجانب الأمامي ، وفي الشتاء يتم تغطيته بالثلج ، ونتيجة لذلك ينخفض ​​إنتاج الطاقة. لذلك ، من الضروري تنظيف البطارية بشكل دوري وإزالة البلاك من اللوحة الأمامية.

صنع جهاز من وسائل مرتجلة

حتى الآن ، طور الحرفيون طرقًا لإنشاء ألواح شمسية من مواد مرتجلة ، ولكن هل هذا التوفير مبرر؟

باستخدام الترانزستورات القديمة

لتصنيع بطارية شمسية يمكنك استخدام الترانزستورات القديمة. للقيام بذلك ، قم بقطع أغطيةها ، وتثبيت الأجهزة في الرذيلة على الحافة. ثم يتم قياس الجهد تحت تأثير الضوء. من الضروري تحديده في جميع مخرجات الجهاز لاكتشاف القيم القصوى. يعتمد الجهد على قوة الترانزستور ، وكذلك على أبعاد البلورة.

تحتاج إلى قطع غطاء الترانزستور بعناية ، وإلا يمكنك إتلاف الأسلاك الرفيعة المتصلة بلورة أشباه الموصلات

بعد ذلك يمكنك البدء في تصنيع بطارية شمسية. باستخدام خمسة ترانزستورات وتوصيلها على التوالي ، يمكنك الحصول على جهاز يكفي لتشغيل حاسبة الطاقة. يتم تجميع الإطار من صفائح بلاستيكية. من الضروري حفر ثقوب فيها لإخراج الترانزستور. تعمل الآلة الحاسبة التي تعتمد على مثل هذه البطارية الشمسية بثبات ، ولكن يجب ألا تكون أبعد من 30 سم من مصدر الضوء. للحصول على نتائج أفضل ، يُنصح باستخدام سلسلة ثانية من الترانزستورات.

تطبيق الثنائيات

لتجميع بطارية شمسية ، ستحتاج إلى الكثير من الثنائيات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام لوحة الركيزة. يتم استخدام مكواة اللحام في عملية التصنيع.

تحتاج أولاً إلى فتح البلورة الداخلية حتى تسقط عليها أشعة الشمس. للقيام بذلك ، يتم قطع الجزء العلوي من الصمام الثنائي وإزالته. يجب تسخين الجزء السفلي ، حيث توجد البلورة ، فوق موقد غاز لمدة 20 ثانية تقريبًا. عندما يذوب لحام الكريستال ، يمكن إزالته بسهولة باستخدام ملاقط. يتم إجراء معالجة مماثلة مع كل صمام ثنائي. ثم يتم لحام البلورات باللوحة.

ترتبط عناصر البطارية الشمسية المصنوعة من الثنائيات ببعضها البعض باستخدام أسلاك نحاسية رفيعة.

للحصول على 2-4 فولت ، 5 كتل كافية ، تتكون من خمس بلورات ملحومة على التوالي. يتم وضع الكتل بالتوازي مع بعضها البعض.

الجهاز مصنوع من صفائح النحاس

لصنع لوح شمسي من صفائح نحاسية ، سوف تحتاج إلى:

• صفائح النحاس نفسها
• مقطعان من التمساح
• مقياس ميكرومتر عالي الحساسية
• موقد كهربائي (1000 واط على الأقل) ؛
• زجاجة بلاستيكية مع قطع الجزء العلوي.
• ملعقتان كبيرتان من ملح الطعام.
• ماء؛
• ورق زجاج؛
• مقصات الصفائح المعدنية.

إجراء:

1. أولاً ، قم بقطع قطعة من النحاس بنفس حجم عنصر التسخين الموجود على الموقد. نظف سطح اللوح من الشحوم ونظفه بورق الصنفرة ثم ضعه على الموقد وقم بتسخينه بأقصى درجة حرارة.
2. أثناء تكوين الأكسيد ، يمكن رؤية أنماط متعددة الألوان. من الضروري انتظار اللون الأسود ، ثم ترك الصفيحة النحاسية لتسخن لمدة نصف ساعة تقريبًا. بعد هذه الفترة الزمنية ، يتم إيقاف تشغيل الموقد. تبقى الورقة عليها لتبريد بطيء.
3. عندما يختفي الأكسيد الأسود ، من الضروري شطف النحاس تحت الماء الجاري.
4. ثم قص قطعة من نفس الحجم من الورقة بأكملها. ضع كلا الجزأين في زجاجة بلاستيكية. من المهم ألا يلمس أحدهما الآخر.
5. اربط الألواح النحاسية بجدران الزجاجة باستخدام المشابك. قم بتوصيل السلك من ورقة فارغة إلى الطرف الموجب لجهاز القياس ، ومن النحاس بأكسيد إلى الطرف السالب.
6. ذوبي الملح في كمية قليلة من الماء. صب الماء المالح في الزجاجة بعناية ، مع الحرص على عدم تبليل نقاط التلامس. يجب أن يكون هناك حل كافٍ بحيث لا يغطي اللوحات بالكامل. البطارية الشمسية جاهزة ، يمكنك إجراء التجارب.

عند وضع الألواح النحاسية في الحاوية ، تحتاج إلى ثنيها بعناية حتى تتناسب ، ولكن لا تنكسر.

هل هناك فائدة؟

كفاءة الجهاز المصنوع من الترانزستورات منخفضة للغاية. والسبب في ذلك هو المساحة الكبيرة للجهاز نفسه وصغر حجم الخلية الشمسية (أشباه الموصلات). وبالتالي ، فإن البطارية الشمسية القائمة على الترانزستور لم تكتسب شعبية ، فهذه الأجهزة مناسبة فقط للترفيه.

تميل الثنائيات إلى استهلاك التيار والتوهج تلقائيًا. لذلك ، عند استخدامها لصنع بطارية شمسية ، فإن بعض الثنائيات تولد الكهرباء ، بينما باقي الأجهزة ، على العكس من ذلك ، سوف تستهلكها. من هذا يمكننا أن نستنتج أن كفاءة مثل هذا الجهاز منخفضة.

ستحتاج إلى استخدام كمية كبيرة من المواد لإضاءة مصباح من لوح شمسي قائم على صفائح نحاسية. على سبيل المثال ، لتشغيل موقد 1000 واط ، هناك حاجة إلى 1600000 متر مربع من النحاس. لتجهيز مثل هذا الجهاز على سطح المنزل يشترط أن تكون مساحته 282 م². وستبذل كل الجهود لضمان تشغيل فرن واحد. من الناحية العملية ، ليس من المنطقي استخدام مثل هذه البطارية الشمسية.

على الرغم من التكلفة العالية نسبيًا ، فإن الألواح الشمسية تؤتي ثمارها بسرعة كبيرة. جرب هذه الطريقة الصديقة للبيئة لتوليد الطاقة من خلال بناء الألواح الشمسية الخاصة بك.

الحياة العضوية ، مثل هذه الفكرة الشائعة في السنوات الأخيرة ، تنطوي على "علاقة" متناغمة بين الإنسان والبيئة. حجر العثرة في أي نهج بيئي هو استخدام المعادن من أجل الطاقة.

إن انبعاثات المواد السامة وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، التي تنطلق أثناء احتراق الوقود الأحفوري ، تقتل الكوكب تدريجياً. لذلك ، فإن مفهوم "الطاقة الخضراء" ، التي لا تضر بالبيئة ، هو الأساس الأساسي للعديد من تقنيات الطاقة الجديدة. إحدى هذه المجالات للحصول على الطاقة الصديقة للبيئة هي تقنية تحويل ضوء الشمس إلى تيار كهربائي. نعم ، هذا صحيح ، سنتحدث عن الألواح الشمسية وإمكانية تركيب أنظمة إمداد طاقة مستقلة في منزل ريفي.

في الوقت الحالي ، تكلف محطات الطاقة الصناعية القائمة على الألواح الشمسية ، والتي تستخدم لتوفير الطاقة الكاملة والتزويد الحراري للمنزل الريفي ، ما لا يقل عن 15-20 ألف دولار مع عمر خدمة مضمون يبلغ حوالي 25 عامًا. تكلفة أي نظام هيليوم من حيث نسبة عمر الخدمة المضمون إلى متوسط ​​التكلفة السنوية لصيانة منزل ريفي مرتفعة للغاية: أولاً ، اليوم متوسط ​​تكلفة الطاقة الشمسية يتناسب مع شراء موارد الطاقة من الطاقة المركزية الشبكات ، وثانيًا ، استثمارات رأسمالية لمرة واحدة لتثبيت النظام.

عادة ما يكون من المعتاد فصل أنظمة الطاقة الشمسية المصممة للتدفئة وإمدادات الطاقة. في الحالة الأولى ، يتم استخدام تقنية تجميع الطاقة الشمسية ، وفي الحالة الثانية ، يتم استخدام التأثير الكهروضوئي لتوليد تيار كهربائي في الألواح الشمسية. نريد أن نتحدث عن إمكانية تصنيع الألواح الشمسية ذاتيًا.

تقنية التجميع اليدوي لنظام الطاقة الشمسية بسيطة للغاية وبأسعار معقولة. يمكن لكل روسي تقريبًا تجميع أنظمة طاقة فردية بكفاءة عالية بتكلفة منخفضة نسبيًا. إنها مربحة وبأسعار معقولة وحتى عصرية.

اختيار الخلايا الشمسية للألواح الشمسية

عند البدء في تصنيع نظام شمسي ، عليك الانتباه إلى أنه مع التجميع الفردي لا توجد حاجة للتثبيت لمرة واحدة لنظام يعمل بكامل طاقته ، يمكن بناؤه تدريجيًا. إذا كانت التجربة الأولى ناجحة ، فمن المنطقي توسيع وظائف النظام الشمسي.

تعتبر البطارية الشمسية في جوهرها مولدًا يعمل على أساس التأثير الكهروضوئي ويحول الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. تصطدم الكميات الخفيفة برقاقة السيليكون بإخراج إلكترون من المدار الذري الأخير للسيليكون. ينتج عن هذا التأثير عددًا كافيًا من الإلكترونات الحرة التي تشكل تدفقًا للتيار الكهربائي.

قبل تجميع البطارية ، عليك أن تقرر نوع المحول الكهروضوئي ، أي: أحادي البلورة ، متعدد البلورات وغير متبلور. للتجميع الذاتي للبطارية الشمسية ، يتم اختيار الوحدات الشمسية أحادية البلورية ومتعددة الكريستالات المتاحة تجارياً.

أعلى: وحدات أحادية البلورية بدون جهات اتصال ملحومة. أسفل: وحدات متعددة الكريستالات مع جهات اتصال ملحومة

تتمتع الألواح القائمة على السيليكون متعدد الكريستالات بكفاءة منخفضة إلى حد ما (7-9 ٪) ، ولكن هذا العيب يقابله حقيقة أن السيليكون متعدد الكريستالات لا يقلل عمليًا من الطاقة في الطقس الغائم والغيوم ، ويبلغ عمر الضمان لهذه العناصر حوالي 10 سنوات. تتمتع الألواح القائمة على السيليكون أحادي البلورية بكفاءة تبلغ حوالي 13 ٪ مع عمر خدمة يبلغ حوالي 25 عامًا ، لكن هذه العناصر تقلل بشكل كبير من الطاقة في حالة عدم وجود ضوء الشمس المباشر. يمكن أن تختلف كفاءة بلورات السيليكون من مختلف الشركات المصنعة بشكل كبير. وفقًا لممارسة محطات الطاقة الشمسية في هذا المجال ، يمكننا التحدث عن عمر خدمة الوحدات أحادية البلورة لأكثر من 30 عامًا ، وللوحدات متعددة الكريستالات - أكثر من 20 عامًا. علاوة على ذلك ، على مدار فترة التشغيل بأكملها ، لا يزيد فقدان الطاقة في خلايا السيليكون أحادية البلورة ومتعددة البلورات عن 10٪ ، بينما في البطاريات الرقيقة غير المتبلورة ، تنخفض الطاقة بنسبة 10-40٪ في العامين الأولين.

الخلايا الشمسية Evergreen Solar Cells مع جهات الاتصال في مجموعة من 300 قطعة.

في مزاد eBay ، يمكنك شراء مجموعة Solar Cells لتجميع مجموعة شمسية مكونة من 36 و 72 خلية شمسية. هذه المجموعات متاحة للبيع في روسيا. كقاعدة عامة ، للتجميع الذاتي للألواح الشمسية ، يتم استخدام الوحدات الشمسية من النوع B ، أي الوحدات المرفوضة في الإنتاج الصناعي. هذه الوحدات لا تفقد أدائها وهي أرخص بكثير. يقدم بعض الموردين وحدات شمسية على لوح من الألياف الزجاجية ، مما يعني وجود مستوى عالٍ من ضيق العناصر ، وبالتالي الموثوقية.

اسم	الخصائص	التكلفة ، دولار
إيفربرايت سولار سيلز (إيباي) بدون تلامس	متعدد الكريستالات ، مجموعة - 36 قطعة ، 81x150 مم ، 1.75 واط (0.5 فولت) ، 3 أمبير ، الكفاءة (٪) - 13 في مجموعة مع الثنائيات وحمض اللحام في قلم رصاص	$46.00 8.95 دولار للشحن
الخلايا الشمسية (جديد في الولايات المتحدة)	أحادي البلورية ، 156 × 156 مم ، 81 × 150 مم ، 4 واط (0.5 فولت) ، 8 أمبير ، الكفاءة (٪) - 16.7-17.9	$7.50
	أحادي البلورية ، 153x138 مم ، U بارد السكتة الدماغية - 21.6V ، أنا باختصار. النائب - 94 مللي أمبير ، P - 1.53 واط ، الكفاءة (٪) - 13	$15.50
الخلايا الشمسية على لوح من الألياف الزجاجية	متعدد الكريستالات ، 116x116 مم ، U بارد السكتة الدماغية - 7.2V ، أنا باختصار. النائب - 275 مللي أمبير ، ف - 1.5 واط ، كفاءة (٪) - 10	$14.50
		$87.12 9.25 دولار للشحن
الخلايا الشمسية (ايباي) بدون اتصال	متعدد الكريستالات ، طقم - 72 قطعة ، 81x150 مم 1.8 واط	$56.11 9.25 دولار للشحن
الخلايا الشمسية (ايباي) مع جهات الاتصال	أحادي البلورية ، مجموعة - 40 قطعة ، 152 × 152 مم	$87.25 14.99 دولارًا للشحن

تطوير مشروع لنظام طاقة الهليوم

يعتمد تصميم النظام الشمسي المستقبلي إلى حد كبير على طريقة تركيبه وتركيبه. يجب تركيب الألواح الشمسية بزاوية لضمان وصول أشعة الشمس المباشرة إلى الزوايا اليمنى. يعتمد أداء اللوح الشمسي إلى حد كبير على شدة الطاقة الضوئية ، فضلاً عن زاوية سقوط أشعة الشمس. يعتمد وضع البطارية الشمسية بالنسبة للشمس وزاوية الميل على الموقع الجغرافي لنظام الهيليوم والوقت من العام.

من الأعلى إلى الأسفل: الألواح الشمسية أحادية البلورية (80 واط لكل منها) في المنزل الريفي مثبتة عموديًا تقريبًا (الشتاء). الألواح الشمسية أحادية البلورية في الدولة لها زاوية أصغر (زنبركي) نظام ميكانيكي للتحكم في زاوية البطارية الشمسية.

غالبًا ما تكون الأنظمة الشمسية الصناعية مزودة بأجهزة استشعار تضمن حركة دوران الألواح الشمسية في اتجاه حركة أشعة الشمس ، وكذلك مرايا تركز ضوء الشمس. في الأنظمة الفردية ، تؤدي هذه العناصر إلى تعقيد وزيادة تكلفة النظام بشكل كبير ، وبالتالي لا يتم استخدامها. يمكن استخدام أبسط نظام للتحكم في زاوية الميل الميكانيكي. في فصل الشتاء ، يجب تركيب الألواح الشمسية بشكل عمودي تقريبًا ، وهذا أيضًا يحمي اللوحة من الثلج والجليد على الهيكل.

مخطط لحساب زاوية ميل اللوح الشمسي حسب الوقت من السنة

يتم تثبيت الألواح الشمسية على الجانب المشمس من المبنى لتوفير أقصى قدر من الطاقة الشمسية المتاحة خلال ساعات النهار. اعتمادًا على الموقع الجغرافي ومستوى الانقلاب الشمسي ، يتم حساب زاوية البطارية ، وهي الأكثر ملاءمة لموقعك.

مع تعقيد التصميم ، يمكن إنشاء نظام للتحكم في زاوية ميل البطارية الشمسية حسب الموسم وزاوية دوران اللوحة حسب الوقت من اليوم. ستكون كفاءة الطاقة لمثل هذا النظام أعلى.

عند تصميم نظام شمسي يتم تثبيته على سطح المنزل ، من الضروري معرفة ما إذا كان هيكل السقف يمكنه تحمل الوزن المطلوب. يتضمن التطوير الذاتي للمشروع حساب حمل السقف ، مع مراعاة وزن الغطاء الثلجي في الشتاء.

اختيار زاوية الميل الساكن المثلى لنظام شمسي على السطح من نوع بلوري واحد

لتصنيع الألواح الشمسية يمكنك اختيار مواد مختلفة حسب الجاذبية النوعية وخصائص أخرى. عند اختيار مواد البناء ، من الضروري مراعاة الحد الأقصى لدرجة حرارة التسخين المسموح بها للخلية الشمسية ، حيث يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الوحدة الشمسية التي تعمل بكامل طاقتها 250 درجة مئوية. عندما يتم تجاوز درجة الحرارة القصوى ، تفقد الوحدة الشمسية بشكل كبير قدرتها على تحويل ضوء الشمس إلى تيار كهربائي. أنظمة الطاقة الشمسية الجاهزة للاستخدام الفردي ، كقاعدة عامة ، لا تتطلب تبريد الخلايا الشمسية. قد يتضمن التصنيع باستخدام طريقة `` افعل ذلك بنفسك '' تبريد النظام الشمسي أو التحكم في زاوية اللوحة الشمسية لضمان درجة الحرارة الوظيفية للوحدة ، بالإضافة إلى اختيار مادة شفافة مناسبة تمتص الأشعة تحت الحمراء.

يتيح لك التصميم الكفء للنظام الشمسي توفير الطاقة المطلوبة للبطارية الشمسية ، والتي ستكون قريبة من الاسمية. عند حساب الهيكل ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن العناصر من نفس النوع تعطي نفس الضغط ، بغض النظر عن حجم العناصر. علاوة على ذلك ، ستكون القوة الحالية للخلايا كبيرة الحجم أكبر ، لكن البطارية ستكون أيضًا أثقل بكثير. لتصنيع النظام الشمسي ، يتم دائمًا أخذ وحدات شمسية من نفس الحجم ، حيث سيكون الحد الأقصى للتيار مقيدًا بالتيار الأقصى للعنصر الصغير.

تظهر الحسابات أنه في المتوسط ​​، في يوم مشمس صافٍ ، لا يمكن الحصول على أكثر من 120 واط من الطاقة من متر واحد من الألواح الشمسية. هذه القوة لن تضمن حتى تشغيل الكمبيوتر. يعطي نظام 10 أمتار أكثر من 1 كيلوواط من الطاقة ويمكنه توفير الكهرباء للأجهزة المنزلية الرئيسية: المصابيح والتلفزيون والكمبيوتر. لعائلة مكونة من 3-4 أشخاص ، هناك حاجة إلى حوالي 200-300 كيلوواط شهريًا ، لذلك يمكن للنظام الشمسي المركب على الجانب الجنوبي بحجم 20 مترًا أن يلبي بالكامل احتياجات الطاقة للأسرة.

إذا أخذنا في الاعتبار متوسط ​​البيانات الإحصائية حول إمداد الطاقة لمبنى سكني فردي ، فإن: استهلاك الطاقة اليومي هو 3 كيلو واط في الساعة ، والإشعاع الشمسي من الربيع إلى الخريف - 4 كيلو واط ساعة / متر في اليوم ، ذروة استهلاك الطاقة - 3 كيلو واط (عند الغسيل آلة وثلاجة ومكواة وغلاية كهربائية قيد التشغيل). من أجل تحسين استهلاك الطاقة للإضاءة داخل المنزل ، من المهم استخدام مصابيح التيار المتردد منخفضة الطاقة - LED والفلوريسنت.

صنع إطار للبطارية الشمسية

يستخدم ركن من الألومنيوم كإطار للبطارية الشمسية. على موقع ئي باي ، يمكنك شراء إطارات جاهزة للألواح الشمسية. يتم اختيار الطلاء الشفاف حسب الرغبة ، بناءً على الخصائص المطلوبة لهذا التصميم.

طقم إطار زجاجي شمسي يبدأ من 33 دولارًا

عند اختيار مادة واقية شفافة ، يمكنك أيضًا التركيز على الخصائص التالية للمادة:

مادة	معامل الانكسار	انتقال الضوء، ٪	الثقل النوعي جم / سم 3	حجم الورقة ، مم	سمك ، مم	التكلفة ، فرك / م 2
هواء	1,0002926	—	—	—	—	—
زجاج	1,43-2,17	92-99	3,168	—	—	—
شبكي	1,51	92-93	1,19	3040 × 2040	3	960.00
بولي كربونات	1,59	ما يصل إلى 92	0,198	3050 × 2050	2	600.00
شبكي	1,491	92	1,19	2050 × 1500	11	640.00
الزجاج معدني	1,52-1,9	98	1,40	—	—	—

إذا اعتبرنا معامل الانكسار للضوء معيارًا لاختيار مادة ما. يحتوي زجاج شبكي على أقل مؤشر انكسار ، والزجاج الشبكي المحلي خيار أرخص لمادة شفافة ، والبولي كربونات أقل ملاءمة. البولي كربونات مع طلاء مضاد للتكثف متاح للبيع ، وهذه المادة توفر أيضًا مستوى عالٍ من الحماية الحرارية. عند اختيار المواد الشفافة من حيث الجاذبية النوعية والقدرة على امتصاص طيف الأشعة تحت الحمراء ، سيكون البولي كربونات هو الأفضل. أفضل المواد الشفافة للألواح الشمسية هي المواد ذات نقل الضوء العالي.

عند تصنيع خلية شمسية ، من المهم اختيار مواد شفافة لا تنقل طيف الأشعة تحت الحمراء وبالتالي تقلل تسخين خلايا السيليكون التي تفقد طاقتها عند درجات حرارة أعلى من 250 درجة مئوية. في الصناعة ، يتم استخدام زجاج خاص بطلاء أكسيد معدني. يعتبر الزجاج المثالي للألواح الشمسية هو المادة التي تنقل الطيف بأكمله باستثناء نطاق الأشعة تحت الحمراء.

مخطط امتصاص الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء بواسطة نظارات مختلفة.
أ) زجاج عادي ، ب) زجاج IR ، ج) مزدوج مع زجاج ماص للحرارة وزجاج عادي.

سيوفر أقصى امتصاص لطيف الأشعة تحت الحمراء زجاج سيليكات واقٍ بأكسيد الحديد (Fe 2 O 3) ، لكن له صبغة خضراء. يمتص طيف الأشعة تحت الحمراء جيدًا أي زجاج معدني ، باستثناء الكوارتز والزجاج الشبكي والزجاج الشبكي تنتمي إلى فئة الزجاج العضوي. يعتبر الزجاج المعدني أكثر مقاومة لتلف السطح ، لكنه مكلف للغاية وغير متوفر. بالنسبة للألواح الشمسية ، يتم استخدام زجاج فائق النقاء خاص مضاد للانعكاس ، والذي ينقل ما يصل إلى 98٪ من الطيف. أيضًا ، يفترض هذا الزجاج امتصاص معظم طيف الأشعة تحت الحمراء.

يزيد الاختيار الأمثل للخصائص البصرية والطيفية للزجاج بشكل كبير من كفاءة التحويل الضوئي للوحة الشمسية.

لوحة شمسية في حالة زجاج شبكي

توصي العديد من ورش عمل الألواح الشمسية باستخدام زجاج شبكي للألواح الأمامية والخلفية. هذا يسمح بفحص الاتصال. ومع ذلك ، لا يمكن وصف هيكل زجاجي شبكي بأنه محكم تمامًا ، وهو قادر على ضمان التشغيل المتواصل للوحة لمدة 20 عامًا من التشغيل.

تركيب غلاف الألواح الشمسية

يُظهر الفصل الرئيسي تصنيع لوح شمسي من 36 خلية شمسية متعددة الكريستالات بقياس 81x150 ملم. بناءً على هذه الأبعاد ، يمكنك حساب أبعاد البطارية الشمسية المستقبلية. عند حساب الأبعاد ، من المهم عمل مسافة صغيرة بين العناصر ، والتي ستأخذ في الاعتبار التغيير في أبعاد القاعدة تحت تأثير الغلاف الجوي ، أي يجب أن يكون هناك 3-5 مم بين العناصر. يجب أن يكون الحجم الناتج لقطعة العمل 835 × 690 مم وعرض الزاوية 35 مم.

	تشبه الألواح الشمسية المصنوعة منزليًا باستخدام ملف تعريف الألمنيوم الألواح الشمسية المصنوعة في المصنع. هذا يضمن درجة عالية من الشد والقوة الهيكلية.
	للتصنيع ، يتم أخذ زاوية من الألومنيوم ، وتصنع فراغات الإطار 835x690 مم. لكي تتمكن من ربط الجهاز ، يجب عمل ثقوب في الإطار.
	يتم تطبيق مانع التسرب السيليكوني مرتين داخل الزاوية.
	تأكد من عدم وجود مساحات فارغة. يعتمد ضيق ومتانة البطارية على جودة تطبيق مانع التسرب.
	بعد ذلك ، يتم وضع ورقة شفافة من المادة المحددة في الإطار: بولي كربونات ، زجاج شبكي ، زجاج شبكي ، زجاج مضاد للانعكاس. من المهم ترك السيليكون يجف في الهواء الطلق ، وإلا فإن الأبخرة ستخلق غشاءً على العناصر.
	يجب ضغط الزجاج بعناية وتثبيته.
	من أجل التثبيت الموثوق للزجاج الواقي ، ستحتاج إلى أجهزة. من الضروري إصلاح 4 زوايا من الإطار ووضع جهازين على الجانب الطويل من الإطار وجهاز واحد على الجانب القصير على طول المحيط.
	الأجهزة مثبتة بمسامير.
	يتم شد البراغي بإحكام باستخدام مفك البراغي.
	إطار البطارية الشمسية جاهز. قبل تثبيت الخلايا الشمسية ، من الضروري تنظيف الزجاج من الغبار.

اختيار ولحام الخلايا الشمسية

في الوقت الحالي ، يقدم مزاد Ebay مجموعة كبيرة من المنتجات للألواح الشمسية ذاتية التصنيع.

تشتمل مجموعة الخلايا الشمسية على مجموعة من 36 خلية بولي سيليكون وموصلات خلوية وأشرطة توصيل وثنائيات شوتكي وعصا حامض اللحام

نظرًا لأن البطارية الشمسية التي تعمل بنفسك أرخص بنحو 4 مرات من البطارية النهائية ، فإن التصنيع الذاتي يعد توفيرًا كبيرًا في التكلفة. يمكنك شراء خلايا شمسية معيبة على موقع eBay ، لكنها لا تفقد وظائفها ، وبالتالي يمكن تقليل تكلفة الألواح الشمسية بشكل كبير إذا كان بإمكانك التضحية بمظهر البطارية.

لا تفقد الخلايا الضوئية التالفة وظائفها

في التجربة الأولى ، من الأفضل شراء مجموعات لتصنيع الألواح الشمسية ؛ الخلايا الشمسية ذات الموصلات الملحومة متاحة تجارياً. تعتبر ملامسات اللحام عملية معقدة إلى حد ما ، حيث يتفاقم التعقيد بسبب هشاشة الخلايا الشمسية.

إذا اشتريت خلايا سيليكون بدون موصلات ، فيجب عليك أولاً لحام جهات الاتصال.

	هذا ما يبدو عليه عنصر السيليكون متعدد الكريستالات بدون موصلات.
	يتم قطع الموصلات باستخدام فارغ من الورق المقوى.
	من الضروري وضع الموصل بعناية على الخلية الكهروضوئية.
	ضع حامض اللحام واللحام في مكان اللحام. للراحة ، يتم تثبيت الموصل على جانب واحد بجسم ثقيل.
	في هذا الموضع ، قم بلحام الموصل بالخلية الكهروضوئية بعناية. أثناء اللحام ، لا تضغط على الكريستال ، لأنه هش للغاية.

عناصر اللحام هي عمل شاق للغاية. إذا لم تتمكن من الحصول على اتصال عادي ، فأنت بحاجة إلى تكرار العمل. وفقًا للمعايير ، يجب أن يتحمل الطلاء الفضي على الموصل 3 دورات لحام في ظل الظروف الحرارية المسموح بها ؛ في الممارسة العملية ، تواجه حقيقة أن الطلاء قد تم إتلافه. يحدث تدمير طلاء الفضة بسبب استخدام مكواة لحام بقوة غير منظمة (65 واط) ، ويمكن تجنب ذلك عن طريق خفض الطاقة على النحو التالي - تحتاج إلى تشغيل الخرطوشة بمصباح كهربائي بقوة 100 وات متسلسل مع مكواة اللحام. تصنيف الطاقة لمكواة اللحام غير القابلة للضبط مرتفع جدًا بالنسبة لحام ملامسات السيليكون.

حتى إذا ادعى بائعو الموصلات أن هناك لحام على الموصل ، فمن الأفضل تطبيقه بشكل إضافي. أثناء اللحام ، حاول التعامل مع العناصر بعناية ، بأقل جهد ممكن ؛ لا تكدس العناصر في عبوة ، فقد يتشقق وزن العناصر السفلية.

تجميع ولحام البطارية الشمسية

عند تجميع الألواح الشمسية لأول مرة ، من الأفضل استخدام ركيزة تعليم تساعدك على وضع العناصر بالتساوي على مسافة معينة من بعضها البعض (5 مم).

بمناسبة الركيزة للخلايا الشمسية

القاعدة مصنوعة من الخشب الرقائقي مع علامات الزاوية. بعد اللحام ، يتم توصيل قطعة من شريط التثبيت بكل عنصر على الجانب الخلفي ، يكفي الضغط على اللوحة الخلفية مقابل الشريط اللاصق ، ويتم نقل جميع العناصر.

شريط تثبيت يستخدم للتركيب ، على ظهر الخلية الشمسية

مع هذا النوع من التثبيت ، لا يتم إغلاق العناصر نفسها بشكل إضافي ، ويمكنها أن تتوسع بحرية تحت تأثير درجة الحرارة ، ولن يؤدي ذلك إلى إتلاف البطارية الشمسية وكسر جهات الاتصال والعناصر. يمكن إغلاق الأجزاء المتصلة من الهيكل فقط. يعتبر هذا النوع من التثبيت أكثر ملاءمة للنماذج الأولية ، ولكن لا يكاد يضمن التشغيل طويل المدى في المجال.

تبدو خطة التجميع المتسلسل للبطارية كما يلي:

	نضع العناصر على السطح الزجاجي. يجب أن تكون هناك مسافة بين العناصر ، مما يعني تغييرًا حرًا في الحجم دون المساس بالبنية. يجب ضغط العناصر بالأوزان.
	نقوم باللحام وفقًا لمخطط الأسلاك أدناه. توجد المسارات الحاملة للتيار "Plus" على الجانب الأمامي من العناصر ، "ناقص" - على الجانب الخلفي. قبل اللحام ، تحتاج إلى تطبيق التدفق واللحام ، ثم لحام جهات الاتصال الفضية بعناية.
	جميع الخلايا الشمسية متصلة وفقًا لهذا المبدأ.
	يتم إخراج جهات الاتصال الخاصة بالعناصر المتطرفة إلى الناقل ، على التوالي ، إلى "زائد" و "ناقص". تستخدم الحافلة موصلاً فضيًا أوسع ، وهو متوفر في مجموعة الخلايا الشمسية. نوصي أيضًا بإخراج النقطة "الوسطى" ؛ بمساعدتها ، يتم وضع ثنائيات تحويل إضافية.
	يتم أيضًا تثبيت الجهاز على الجزء الخارجي من الإطار.
	هذه هي الطريقة التي يبدو بها مخطط اتصال العناصر بدون نقطة وسط مشتقة.
	هذا ما يبدو عليه الشريط الطرفي مع رسم النقطة "الوسطى" للخارج. تتيح لك النقطة "الوسطى" وضع صمام ثنائي تحويل على كل نصف من البطارية ، مما يمنع البطارية من التفريغ عندما تنخفض الإضاءة أو يغمق النصف.
	تُظهر الصورة الصمام الثنائي المحول على الإخراج "الموجب" ، وهو يقاوم تفريغ البطاريات من خلال البطارية ليلاً وتفريغ البطاريات الأخرى أثناء التعتيم الجزئي. في كثير من الأحيان ، تستخدم الثنائيات Schottke كثنائيات تحويلية. أنها تعطي خسارة أقل على الطاقة الإجمالية للدائرة الكهربائية. يمكن استخدام كبل صوتي في عزل السيليكون كأسلاك حاملة للتيار. للعزل ، يمكنك استخدام أنابيب من تحت القطارة. يجب تثبيت جميع الأسلاك بإحكام بالسيليكون.
	يمكن توصيل العناصر في سلسلة (انظر الصورة) ، وليس من خلال ناقل مشترك ، ثم يجب تدوير الصف الثاني والرابع 1800 بالنسبة للصف الأول.

ترتبط المشاكل الرئيسية لتجميع الألواح الشمسية بجودة وصلات اللحام ، لذلك يقترح الخبراء اختبارها قبل إغلاق اللوحة.

اختبار اللوحة قبل الختم ، الجهد الكهربائي 14 فولت ، الطاقة القصوى 65 واط

يمكن إجراء الاختبار بعد لحام كل مجموعة من العناصر. إذا كنت تهتم بالصور الموجودة في الفصل الرئيسي ، فسيتم قطع جزء الجدول الموجود أسفل العناصر الشمسية. يتم ذلك عن قصد لتحديد أداء الشبكة الكهربائية بعد لحام جهات الاتصال.

ختم الألواح الشمسية

يعتبر ختم الألواح الشمسية في التصنيع الذاتي هو القضية الأكثر إثارة للجدل بين الخبراء. من ناحية أخرى ، يعد إغلاق الألواح ضروريًا لتحسين المتانة ، حيث يتم استخدامه دائمًا في الإنتاج الصناعي. للختم ، يوصي الخبراء الأجانب باستخدام مركب Sylgard 184 الايبوكسي ، والذي يعطي سطحًا شفافًا ومبلمرًا ومرنًا للغاية. تبلغ تكلفة "Sylgard 184" على موقع Ebay حوالي 40 دولارًا.

مانع تسرب بدرجة عالية من المرونة "Sylgard 184"

من ناحية أخرى ، إذا كنت لا ترغب في تحمل تكاليف إضافية ، فمن الممكن تمامًا استخدام مادة سيليكون مانعة للتسرب. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، ليس من الضروري ملء العناصر بالكامل لتجنب تلفها المحتمل أثناء التشغيل. في هذه الحالة ، يمكن توصيل العناصر باللوحة الخلفية بالسيليكون ويمكن إغلاق حواف الهيكل فقط. من الصعب تحديد مدى فعالية هذا الختم ، لكننا لا نوصي باستخدام معاجين مانعة للتسرب غير موصى بها ، فاحتمال كسر جهات الاتصال والعناصر مرتفع للغاية.

	قبل البدء في الختم ، من الضروري تحضير خليط من "Sylgard 184".
	أولاً ، يتم سكب مفاصل العناصر. يجب أن يثبت الخليط لتثبيت العناصر في الزجاج.
	بعد تثبيت العناصر ، يتم عمل طبقة بلمرة مستمرة من مادة مانعة للتسرب مرنة ، ويمكن توزيعها بفرشاة.
	هذا ما يبدو عليه السطح بعد وضع المادة المانعة للتسرب. يجب أن تجف طبقة الختم. بعد التجفيف الكامل ، يمكنك إغلاق اللوح الشمسي باللوح الخلفي.
	هذا ما يبدو عليه الجانب الأمامي للوحة شمسية محلية الصنع بعد الختم.

مخطط إمداد الطاقة في المنزل

تسمى أنظمة الإمداد بالطاقة للمنازل التي تستخدم الألواح الشمسية عادة الأنظمة الكهروضوئية ، أي الأنظمة التي توفر توليد الطاقة باستخدام التأثير الكهروضوئي. يتم النظر في ثلاثة أنظمة كهروضوئية للمباني السكنية الفردية: نظام إمداد طاقة مستقل ، ونظام طاقة ضوئية هجين لشبكة البطارية ، ونظام كهروضوئي بدون بطارية متصل بنظام إمداد طاقة مركزي.

لكل نظام غرضه ومزاياه الخاصة ، ولكن في أغلب الأحيان في المباني السكنية ، يتم استخدام الأنظمة الكهروضوئية مع البطاريات الاحتياطية والاتصال بشبكة طاقة مركزية. يتم تشغيل شبكة الكهرباء بواسطة الألواح الشمسية ، وفي الليل من البطاريات ، وعند تفريغها من شبكة الطاقة المركزية. في المناطق النائية حيث لا توجد شبكة مركزية ، يتم استخدام مولدات الوقود السائل كمصدر احتياطي لإمدادات الطاقة.

سيكون البديل الأكثر اقتصادا لنظام شبكة البطاريات الهجينة هو نظام شمسي بدون بطارية متصل بشبكة مركزية. يتم توفير الكهرباء من الألواح الشمسية ، وفي الليل يتم تشغيل الشبكة بواسطة الشبكة المركزية. هذه الشبكة أكثر قابلية للتطبيق للمؤسسات ، لأنه في المباني السكنية يتم استهلاك معظم الطاقة في المساء.

مخططات لثلاثة أنواع من الأنظمة الكهروضوئية

ضع في اعتبارك تركيبًا نموذجيًا لنظام الخلايا الكهروضوئية التي تعمل بالبطاريات. تعمل الألواح الشمسية كمولد للكهرباء ، والتي يتم توصيلها من خلال صندوق التوصيل. بعد ذلك ، يتم تثبيت جهاز التحكم بالشحن الشمسي في الشبكة لتجنب الدوائر القصيرة في ذروة الحمل. يتم تخزين الكهرباء في بطاريات احتياطية ، ويتم توفيرها أيضًا من خلال عاكس للمستهلكين: الإضاءة ، والأجهزة المنزلية ، وموقد كهربائي ، وربما يتم استخدامه لتسخين المياه. لتركيب نظام تدفئة ، من الأفضل استخدام مجمعات الطاقة الشمسية ، والتي تنتمي إلى تكنولوجيا الطاقة الشمسية البديلة.

نظام الخلايا الكهروضوئية الهجين للشبكة مع التيار المتردد

هناك نوعان من شبكات الطاقة المستخدمة في الأنظمة الكهروضوئية: التيار المستمر والتيار المتردد. يتيح لك استخدام شبكة التيار المتردد وضع مستهلكي الكهرباء على مسافة تتجاوز 10-15 مترًا ، بالإضافة إلى توفير حمل شبكة غير محدود بشكل مشروط.

بالنسبة للمباني السكنية الخاصة ، عادةً ما يتم استخدام المكونات التالية للنظام الكهروضوئي:

• يجب أن تكون الطاقة الإجمالية للألواح الشمسية 1000 واط ، وستوفر إنتاج حوالي 5 كيلو واط في الساعة ؛
• بطاريات بسعة إجمالية 800 أمبير / ساعة بجهد 12 فولت ؛
• يجب أن يكون للعاكس قدرة مقدرة تبلغ 3 كيلو واط مع حمولة قصوى تصل إلى 6 كيلو واط ، جهد الدخل 24-48 فولت ؛
• جهاز التحكم في التفريغ الشمسي 40-50 أمبير عند 24 فولت ؛
• مصدر طاقة غير منقطع لتوفير شحنة قصيرة الأجل بتيار يصل إلى 150 أمبير.

وبالتالي ، بالنسبة لنظام الإمداد بالطاقة الكهروضوئية ، ستحتاج إلى 15 لوحة بها 36 عنصرًا ، ويرد مثال على التجميع في الفصل الرئيسي. تعطي كل لوحة طاقة إجمالية تبلغ 65 واط. ستكون الألواح الشمسية على البلورات الأحادية أكثر قوة. على سبيل المثال ، تتمتع الألواح الشمسية المكونة من 40 بلورة أحادية بقوة قصوى تبلغ 160 واط ، لكن هذه الألواح حساسة للغيوم والطقس الغائم. في هذه الحالة ، تعتبر الألواح الشمسية القائمة على وحدات الكريستالات مثالية للاستخدام في الجزء الشمالي من روسيا.

من أجل رعاية البيئة وتوفير المال ، بدأت البشرية في استخدام مصادر الطاقة البديلة ، والتي تشمل على وجه الخصوص الألواح الشمسية. سيكون شراء مثل هذه المتعة مكلفًا للغاية ، لكن ليس من الصعب صنع هذا الجهاز بيديك. لذلك ، لن يضرك تعلم كيفية صنع بطارية شمسية بنفسك. سيتم مناقشة هذا في مقالتنا.

الألواح الشمسية هي أجهزة تولد الكهرباء باستخدام الخلايا الكهروضوئية.

قبل الحديث عن كيفية صنع بطارية شمسية بيديك ، عليك أن تفهم الجهاز ومبادئ تشغيله. تشتمل البطارية الشمسية على خلايا ضوئية متصلة في سلسلة ومتوازية ، وبطارية تخزن الكهرباء ، وعاكسًا يحول التيار المباشر إلى تيار متناوب ، وجهاز تحكم يراقب شحن وتفريغ البطارية.

كقاعدة عامة ، تتكون الخلايا الضوئية من السيليكون ، لكن تنقيتها باهظة الثمن ، لذلك بدأ مؤخرًا استخدام عناصر مثل الإنديوم والنحاس والسيلينيوم.

كل خلية ضوئية هي خلية منفصلة تولد الكهرباء. ترتبط الخلايا ببعضها البعض وتشكل حقلاً واحدًا ، تحدد المنطقة منه قوة البطارية. أي أنه كلما زاد عدد الخلايا الشمسية ، زاد توليد الكهرباء.

من أجل صنع لوحة شمسية بيديك في المنزل ، تحتاج إلى فهم جوهر ظاهرة مثل التأثير الكهروضوئي. الخلية الكهروضوئية عبارة عن لوحة من السيليكون ، عندما يضربها الضوء ، يتم إخراج إلكترون من آخر مستوى طاقة لذرات السيليكون. تولد حركة تدفق هذه الإلكترونات تيارًا مباشرًا ، يتم تحويله لاحقًا إلى تيار متناوب. هذه هي ظاهرة التأثير الكهروضوئي.

مزايا

تتمتع الألواح الشمسية بالمزايا التالية:

• الإضرار بالبيئة ؛
• متانة؛
• عملية صامتة
• سهولة التصنيع والتركيب.
• استقلالية إمدادات الكهرباء عن شبكة التوزيع ؛
• جمود أجزاء من الجهاز.
• تكاليف مالية طفيفة ؛
• وزن خفيف؛
• عملية بدون محولات ميكانيكية.

أصناف

تنقسم الألواح الشمسية إلى الأنواع التالية.

السيليكون

السيليكون هو أكثر مواد البطاريات شيوعًا.

تنقسم بطاريات السيليكون أيضًا إلى:

1. أحادي البلورية: تستخدم هذه البطاريات سيليكونًا نقيًا جدًا.
2. متعدد البلورات (أرخص من البلورات الأحادية): يتم الحصول على البلورات المتعددة عن طريق التبريد التدريجي للسيليكون.

فيلم

تنقسم هذه البطاريات إلى الأنواع التالية:

1. بناءً على تيلورايد الكادميوم (كفاءة 10٪): يحتوي الكادميوم على معامل امتصاص عالي للضوء ، مما يجعل من الممكن استخدامه في إنتاج البطاريات.
2. بناء على سيلينيد النحاس - الإنديوم: الكفاءة أعلى من سابقتها.
3. بوليمر.

لقد بدأ تصنيع البطاريات الشمسية من البوليمرات مؤخرًا نسبيًا ، وعادةً ما تستخدم فيوريلين ، بوليفينلين ، إلخ. أغشية البوليمر رقيقة جدًا ، حوالي 100 نانومتر. على الرغم من كفاءة 5 ٪ ، فإن بطاريات البوليمر لها مزاياها: مواد رخيصة ، صديقة للبيئة ، مرونة.

عديم الشكل

كفاءة البطاريات غير المتبلورة 5٪. هذه الألواح مصنوعة من silane (السيليكون الهيدروجين) وفقًا لمبدأ بطاريات الأفلام ، لذلك يمكن أن تُنسب إلى كل من بطاريات السيليكون والأفلام. البطاريات غير المتبلورة مرنة ، وتولد الكهرباء حتى في الأحوال الجوية السيئة ، وتمتص الضوء بشكل أفضل من الألواح الأخرى.

المواد

لصنع بطارية شمسية ، ستحتاج إلى المواد التالية:

• الخلايا الضوئية.
• زوايا الألمنيوم
• الثنائيات شوتكي
• مانعات التسرب سيليكون
• الموصلات.
• مسامير التثبيت والأجهزة ؛
• ورقة البولي / زجاج شبكي.
• معدات اللحام.

هذه المواد مطلوبة من أجل صنع بطارية شمسية بيديك.

اختيار الخلايا الضوئية

لصنع بطارية شمسية لمنزلك بيديك ، يجب عليك اختيار الخلايا الشمسية المناسبة. وتنقسم هذه الأخيرة إلى أحادي البلورية ، متعدد البلورات وغير متبلور.

تبلغ كفاءة الأول 13 ٪ ، لكن هذه الخلايا الضوئية غير فعالة في الأحوال الجوية السيئة ، فهي ظاهريًا مربعات زرقاء لامعة. الخلايا الشمسية متعددة الكريستالات قادرة على توليد الكهرباء حتى في الأحوال الجوية السيئة ، على الرغم من أن كفاءتها لا تتجاوز 9٪ ، إلا أنها أغمق في المظهر من الخلايا أحادية البلورية وتقطع عند الحواف. الخلايا الضوئية غير المتبلورة مصنوعة من السيليكون المرن ، وكفاءتها 10٪ ، وأداؤها لا يعتمد على الظروف الجوية ، ولكن إنتاج مثل هذه الخلايا مكلف للغاية ، لذلك نادرًا ما يتم استخدامها.

إذا كنت تخطط لاستخدام الكهرباء التي تولدها الخلايا الكهروضوئية في الدولة ، فننصحك بتجميع بطارية شمسية بيديك من خلايا متعددة البلورات ، لأن كفاءتها كافية لأغراضك.

يجب عليك شراء الخلايا الكهروضوئية من نفس العلامة التجارية ، حيث يمكن أن تختلف الخلايا الضوئية للعديد من العلامات التجارية اختلافًا كبيرًا - وقد يتسبب ذلك في حدوث مشكلات في تجميع البطارية وتشغيلها. يجب أن نتذكر أن كمية الطاقة التي تنتجها الخلية تتناسب طرديًا مع حجمها ، أي أنه كلما كانت الخلية الكهروضوئية أكبر ، زادت الكهرباء التي تنتجها ؛ يعتمد جهد الخلية على نوعه وليس على الحجم.

يتم تحديد كمية التيار الناتج من خلال أبعاد أصغر خلية ضوئية ، لذلك يجب عليك شراء خلايا ضوئية من نفس الحجم. بالطبع لا يجب عليك شراء منتجات رخيصة ، لأن هذا يعني أنها لم تجتاز الاختبار. أيضًا ، يجب ألا تشتري الخلايا الكهروضوئية المطلية بالشمع (يقوم العديد من الشركات المصنعة بتغطية الخلايا الضوئية بالشمع للحفاظ على المنتجات أثناء النقل): قد يؤدي إزالتها إلى إتلاف الخلية الكهروضوئية.

الحسابات والمشروع

يعد بناء لوحة شمسية بيديك مهمة بسيطة ، والشيء الرئيسي هو التعامل مع تنفيذها بمسؤولية. لصنع لوح شمسي بيديك ، يجب عليك حساب استهلاك الكهرباء اليومي ، ثم معرفة متوسط ​​الوقت الشمسي اليومي في منطقتك وحساب الطاقة المطلوبة. وبالتالي ، سيتضح عدد الخلايا والحجم الذي تحتاج إلى شرائه. بعد كل شيء ، كما ذكر أعلاه ، يعتمد التيار الذي تولده الخلية على أبعادها.

مع معرفة الحجم المطلوب للخلايا وعددها ، من الضروري حساب أبعاد ووزن اللوحة ، وبعد ذلك من الضروري معرفة ما إذا كان السقف أو أي مكان آخر من المقرر تركيب البطارية الشمسية فيه سيصمد أمام التصميم المقصود.

عند تثبيت اللوحة ، لا يجب عليك فقط اختيار أكثر الأماكن المشمسة ، ولكن أيضًا محاولة إصلاحها بزاوية مناسبة لأشعة الشمس.

مراحل العمل

إطار

قبل أن تبدأ في صنع لوحة شمسية بيديك ، تحتاج إلى بناء إطار لها. يحمي البطارية من التلف والرطوبة والغبار.

يتم تجميع الجسم من مادة مقاومة للرطوبة: خشب رقائقي مغطى بعامل مقاوم للرطوبة ، أو زوايا من الألومنيوم ، والتي يتم لصقها بزجاج شبكي أو بولي كربونات بمادة مانعة للتسرب من السيليكون.

في هذه الحالة ، من الضروري مراعاة المسافات البادئة بين العناصر (3-4 مم) ، حيث من الضروري مراعاة تمدد المادة مع زيادة درجة الحرارة.

عناصر اللحام

يتم وضع الخلايا الضوئية على الجانب الأمامي من السطح الشفاف ، بحيث تكون المسافة بينها من جميع الجوانب 5 مم: بهذه الطريقة ، يتم أخذ التمدد المحتمل للخلايا الكهروضوئية مع زيادة درجة الحرارة في الاعتبار.

تم إصلاح المحولات ذات القطبين: موجب وسالب. إذا كنت ترغب في زيادة الجهد ، قم بتوصيل العناصر في سلسلة ، إذا كان التيار - بالتوازي.

لتجنب تفريغ البطارية في الليل ، يتم تضمين صمام ثنائي شوتكي في دائرة واحدة تتكون من جميع الأجزاء الضرورية ، وتوصيلها بالموصل الموجب. ثم يتم لحام جميع العناصر معًا.

المجسم

يتم وضع محولات الطاقة الملحومة في الإطار النهائي ، ويتم تطبيق السيليكون على الخلايا الضوئية - كل هذا مغطى بطبقة من اللوح الليفي ، مغلق بغطاء ، ويتم معالجة مفاصل الأجزاء باستخدام مادة مانعة للتسرب.

حتى سكان المدينة يمكنهم صنع بطارية شمسية ووضعها على الشرفة بأيديهم. من المستحسن أن تكون الشرفة زجاجية وعازلة.
لذلك توصلنا إلى كيفية صنع بطارية شمسية في المنزل ، واتضح أنها لم تكن صعبة على الإطلاق.

أفكار من مواد مرتجلة

يمكنك صنع بطارية شمسية بيديك من مواد الخردة. ضع في اعتبارك الخيارات الأكثر شيوعًا.

سوف يفاجأ الكثير عندما يعلمون أنه يمكن استخدام الرقائق المعدنية لصنع بطارية شمسية بيديك. في الواقع ، هذا ليس مفاجئًا ، لأن الرقاقة تزيد من انعكاس المواد. على سبيل المثال ، لتقليل ارتفاع درجة حرارة الألواح ، يتم وضعها على رقائق معدنية.

كيف تصنع لوح شمسي احباط؟

سوف نحتاج:

• 2 "تمساح" ؛
• رقائق النحاس؛
• المقياس المتعدد؛
• ملح؛
• زجاجة بلاستيكية فارغة بدون عنق.
• فرن كهربائي؛
• تدريبات.

بعد تنظيف الصفيحة النحاسية وغسل أيدينا ، نقطع قطعة من ورق القصدير ، نضعها على موقد كهربائي ساخن ، نسخنها لمدة نصف ساعة ، مع ملاحظة السواد ، ثم نزيل ورق القصدير عن الموقد ، ونتركه يبرد ونرى كيف القطع تقشر من الورقة. بعد التسخين ، يختفي فيلم الأكسيد ، لذلك يمكن إزالة الأكسيد الأسود بالماء برفق.

ثم يتم قطع قطعة ثانية من الرقائق بنفس حجم الجزء الأول ، ويتم ثني الجزأين ، ويتم إنزالهما في الزجاجة حتى لا تتاح لهما الفرصة للمس.

يمكن أيضًا استخدام الرقائق المعدنية للتدفئة. للقيام بذلك ، يجب أن يتم سحبه على الإطار ، والذي تحتاج بعد ذلك إلى توصيل الخراطيم المتصلة به ، على سبيل المثال ، بعلبة سقي.

لذلك تعلمنا كيفية صنع لوحة شمسية للمنزل من رقائق معدنية.

يوجد في العديد من المنازل ترانزستورات قديمة ، لكن لا يعلم الجميع أنها مناسبة تمامًا لصنع بطارية شمسية لمنزل ريفي صيفي بأيديهم. في هذه الحالة ، تكون الخلية الكهروضوئية عبارة عن رقاقة أشباه موصلات موجودة داخل الترانزستور. كيف تصنع بطارية شمسية من الترانزستورات بيديك؟ تحتاج أولاً إلى فتح الترانزستور ، وهو ما يكفي لقطع الغطاء ، حتى نتمكن من رؤية اللوحة: إنها صغيرة الحجم ، مما يفسر انخفاض كفاءة الألواح الشمسية من الترانزستورات.

بعد ذلك ، تحتاج إلى التحقق من الترانزستور. للقيام بذلك ، نستخدم مقياسًا متعددًا: نقوم بتوصيل الجهاز بترانزستور بوصلة p-n جيدة الإضاءة وقياس التيار ، يجب أن يسجل المتر المتعدد التيار من بضعة أجزاء من الملي أمبير إلى 1 أو أكثر قليلاً ؛ ثم نحول الجهاز إلى وضع قياس الجهد ، يجب أن يعطي المتر المتعدد أعشار فولت.

نضع الترانزستورات المختبرة داخل العلبة ، على سبيل المثال ، ورقة من البلاستيك ولحامها. يمكنك صنع مثل هذه البطارية الشمسية بيديك في المنزل واستخدامها لشحن البطاريات وأجهزة الراديو منخفضة الطاقة.

الثنائيات القديمة مناسبة أيضًا لتجميع البطاريات. صنع بطارية شمسية بيديك من الثنائيات ليس بالأمر الصعب على الإطلاق. من الضروري فتح الصمام الثنائي ، وكشف البلورة ، وهي خلية ضوئية ، ثم تسخين الصمام الثنائي لمدة 20 ثانية على موقد غاز ، وعندما يذوب اللحام ، أزل البلورة. يبقى لحام البلورات المسحوبة في العلبة.

قوة هذه البطاريات صغيرة ، لكنها كافية لتشغيل مصابيح LED الصغيرة.

سيبدو خيار صنع بطارية شمسية بيديك من وسائل مرتجلة غريبًا جدًا بالنسبة لمعظم الناس ، لكن صنع بطارية شمسية بيديك من علب البيرة أمر بسيط ورخيص.

سنقوم بصنع الغلاف من الخشب الرقائقي ، حيث سنضع البولي كربونات أو الزجاج الشبكي ، على السطح الخلفي للخشب الرقائقي ، وسنصلح الرغوة أو الصوف الزجاجي للعزل. علب الألمنيوم ستكون بمثابة خلايا ضوئية. من المهم اختيار علب الألمنيوم بالضبط ، لأن الألمنيوم أقل عرضة للتآكل من الحديد ، على سبيل المثال ، ولديه نقل أفضل للحرارة.

علاوة على ذلك ، يتم عمل ثقوب في الجزء السفلي من العلب ، ويتم قطع الغطاء ، ويتم ثني العناصر غير الضرورية لضمان دوران الهواء بشكل أفضل. ثم من الضروري تنظيف الجرار من الشحوم والأوساخ باستخدام منتجات خاصة لا تحتوي على أحماض. بعد ذلك ، تحتاج إلى ربط العلب بإحكام معًا: باستخدام هلام السيليكون الذي يمكنه تحمل درجات الحرارة العالية ، أو باستخدام مكواة لحام. تأكد من تجفيف العلب اللاصقة جيدًا في وضع ثابت.

بعد إرفاق العلب بالجسم ، نرسمها باللون الأسود ونغلق الهيكل بزجاج شبكي أو بولي كربونات. هذه البطارية قادرة على تسخين الماء أو الهواء مع إمداد الغرفة لاحقًا.

نظرنا في خيارات كيفية صنع لوحة شمسية بيديك. نأمل الآن ألا يكون لديك سؤال حول كيفية صنع بطارية شمسية.

فيديو

كيف تصنع الألواح الشمسية بيديك - فيديو تعليمي.

من أجل رعاية البيئة وتوفير المال ، بدأت البشرية في استخدام مصادر الطاقة البديلة ، والتي تشمل على وجه الخصوص الألواح الشمسية.

سيكون شراء مثل هذه المتعة مكلفًا للغاية ، لكن ليس من الصعب صنع هذا الجهاز بيديك. لذلك ، لا يضرك أن تتعلم كيف تصنع بطارية شمسية بنفسك.

سيتم مناقشة هذا في مقالتنا.

الألواح الشمسية هي أجهزة تولد الكهرباء باستخدام الخلايا الكهروضوئية.

قبل الحديث عن كيفية صنع بطارية شمسية بيديك ، عليك أن تفهم الجهاز ومبادئ تشغيله. تشتمل البطارية الشمسية على خلايا ضوئية متصلة في سلسلة ومتوازية ، وبطارية تخزن الكهرباء ، وعاكسًا يحول التيار المباشر إلى تيار متناوب ، وجهاز تحكم يراقب شحن وتفريغ البطارية.

كقاعدة عامة ، تتكون الخلايا الضوئية من السيليكون ، لكن تنقيتها باهظة الثمن ، لذلك بدأ مؤخرًا استخدام عناصر مثل الإنديوم والنحاس والسيلينيوم.

من أجل صنع لوحة شمسية بيديك في المنزل ، تحتاج إلى فهم جوهر ظاهرة مثل التأثير الكهروضوئي.

الخلية الكهروضوئية عبارة عن لوحة من السيليكون ، عندما يضربها الضوء ، يتم إخراج إلكترون من آخر مستوى طاقة لذرات السيليكون.

تولد حركة تدفق هذه الإلكترونات تيارًا مباشرًا ، يتم تحويله لاحقًا إلى تيار متناوب. هذه هي ظاهرة التأثير الكهروضوئي.

مزايا

تتمتع الألواح الشمسية بالمزايا التالية:

• الإضرار بالبيئة ؛
• متانة؛
• عملية صامتة
• سهولة التصنيع والتركيب.
• استقلالية إمدادات الكهرباء عن شبكة التوزيع ؛
• جمود أجزاء من الجهاز.
• تكاليف مالية طفيفة ؛
• وزن خفيف؛
• عملية بدون محولات ميكانيكية.

أصناف

تنقسم الألواح الشمسية إلى الأنواع التالية.

السيليكون

السيليكون هو أكثر مواد البطاريات شيوعًا.

تنقسم بطاريات السيليكون أيضًا إلى:

1. أحادي البلورية: تستخدم هذه البطاريات سيليكونًا نقيًا جدًا.
2. متعدد البلورات (أرخص من البلورات الأحادية): يتم الحصول على البلورات المتعددة عن طريق التبريد التدريجي للسيليكون.

فيلم

تنقسم هذه البطاريات إلى الأنواع التالية:

1. بناءً على تيلورايد الكادميوم (كفاءة 10٪): يحتوي الكادميوم على معامل امتصاص عالي للضوء ، مما يجعل من الممكن استخدامه في إنتاج البطاريات.
2. بناء على سيلينيد النحاس - الإنديوم: الكفاءة أعلى من سابقتها.
3. بوليمر.

لقد بدأ تصنيع البطاريات الشمسية من البوليمرات مؤخرًا نسبيًا ، وعادةً ما تستخدم فيوريلين ، بوليفينلين ، إلخ. أغشية البوليمر رقيقة جدًا ، حوالي 100 نانومتر. على الرغم من كفاءة 5 ٪ ، فإن بطاريات البوليمر لها مزاياها: مواد رخيصة ، صديقة للبيئة ، مرونة.

عديم الشكل

كفاءة البطاريات غير المتبلورة 5٪. هذه الألواح مصنوعة من silane (السيليكون الهيدروجين) وفقًا لمبدأ بطاريات الأفلام ، لذلك يمكن أن تُنسب إلى كل من بطاريات السيليكون والأفلام. البطاريات غير المتبلورة مرنة ، وتولد الكهرباء حتى في الأحوال الجوية السيئة ، وتمتص الضوء بشكل أفضل من الألواح الأخرى.

المواد

لصنع بطارية شمسية ، ستحتاج إلى المواد التالية:

• الخلايا الضوئية.
• زوايا الألمنيوم
• الثنائيات شوتكي
• مانعات التسرب سيليكون
• الموصلات.
• مسامير التثبيت والأجهزة ؛
• ورقة البولي / زجاج شبكي.
• معدات اللحام.

هذه المواد مطلوبة من أجل صنع بطارية شمسية بيديك.

اختيار الخلايا الضوئية

لصنع بطارية شمسية لمنزلك بيديك ، يجب عليك اختيار الخلايا الشمسية المناسبة. وتنقسم هذه الأخيرة إلى أحادي البلورية ، متعدد البلورات وغير متبلور.

تبلغ كفاءة الأول 13 ٪ ، لكن هذه الخلايا الضوئية غير فعالة في الأحوال الجوية السيئة ، فهي ظاهريًا مربعات زرقاء لامعة.

الخلايا الشمسية متعددة الكريستالات قادرة على توليد الكهرباء حتى في الأحوال الجوية السيئة ، على الرغم من أن كفاءتها لا تتجاوز 9٪ ، إلا أنها أغمق في المظهر من الخلايا أحادية البلورية وتقطع عند الحواف.

الخلايا الضوئية غير المتبلورة مصنوعة من السيليكون المرن ، وكفاءتها 10٪ ، وأداؤها لا يعتمد على الظروف الجوية ، ولكن إنتاج مثل هذه الخلايا مكلف للغاية ، لذلك نادرًا ما يتم استخدامها.

إذا كنت تخطط لاستخدام الكهرباء التي تولدها الخلايا الكهروضوئية في الدولة ، فننصحك بتجميع بطارية شمسية بيديك من خلايا متعددة البلورات ، لأن كفاءتها كافية لأغراضك.

يجب عليك شراء الخلايا الكهروضوئية من نفس العلامة التجارية ، حيث يمكن أن تختلف الخلايا الضوئية للعديد من العلامات التجارية اختلافًا كبيرًا - وقد يتسبب ذلك في حدوث مشكلات في تجميع البطارية وتشغيلها.

يجب أن نتذكر أن كمية الطاقة التي تنتجها الخلية تتناسب طرديًا مع حجمها ، أي أنه كلما كانت الخلية الكهروضوئية أكبر ، زادت الكهرباء التي تنتجها ؛ يعتمد جهد الخلية على نوعه وليس على الحجم.

يتم تحديد كمية التيار الناتج من خلال أبعاد أصغر خلية ضوئية ، لذلك يجب عليك شراء خلايا ضوئية من نفس الحجم.

بالطبع لا يجب عليك شراء منتجات رخيصة ، لأن هذا يعني أنها لم تجتاز الاختبار.

أيضًا ، يجب ألا تشتري الخلايا الكهروضوئية المغطاة بالشمع (يقوم العديد من الشركات المصنعة بتغطية الخلايا الضوئية بالشمع لحماية المنتجات أثناء النقل): يمكن أن يؤدي إزالتها إلى إتلاف الخلية الكهروضوئية.

الحسابات والمشروع

يعد بناء لوحة شمسية بيديك مهمة بسيطة ، والشيء الرئيسي هو التعامل مع تنفيذها بمسؤولية.

لصنع لوح شمسي بيديك ، يجب عليك حساب استهلاك الكهرباء اليومي ، ثم معرفة متوسط ​​الوقت الشمسي اليومي في منطقتك وحساب الطاقة المطلوبة.

وبالتالي ، سيتضح عدد الخلايا والحجم الذي تحتاج إلى شرائه. بعد كل شيء ، كما ذكر أعلاه ، يعتمد التيار الذي تولده الخلية على أبعادها.

مع معرفة الحجم المطلوب للخلايا وعددها ، من الضروري حساب أبعاد ووزن اللوحة ، وبعد ذلك من الضروري معرفة ما إذا كان السقف أو أي مكان آخر من المقرر تركيب البطارية الشمسية فيه سيصمد أمام التصميم المقصود.

عند تثبيت اللوحة ، لا يجب عليك فقط اختيار أكثر الأماكن المشمسة ، ولكن أيضًا محاولة إصلاحها بزاوية مناسبة لأشعة الشمس.

مراحل العمل:

إطار

قبل أن تبدأ في صنع لوحة شمسية بيديك ، تحتاج إلى بناء إطار لها. يحمي البطارية من التلف والرطوبة والغبار.

يتم تجميع الجسم من مادة مقاومة للرطوبة: خشب رقائقي مغطى بعامل مقاوم للرطوبة ، أو زوايا من الألومنيوم ، والتي يتم لصقها بزجاج شبكي أو بولي كربونات بمادة مانعة للتسرب من السيليكون.

في هذه الحالة ، من الضروري مراعاة المسافات البادئة بين العناصر (3-4 مم) ، حيث من الضروري مراعاة تمدد المادة مع زيادة درجة الحرارة.

عناصر اللحام

يتم وضع الخلايا الضوئية على الجانب الأمامي من السطح الشفاف ، بحيث تكون المسافة بينها من جميع الجوانب 5 مم: بهذه الطريقة ، يتم أخذ التمدد المحتمل للخلايا الكهروضوئية مع زيادة درجة الحرارة في الاعتبار.

تم إصلاح المحولات ذات القطبين: موجب وسالب. إذا كنت ترغب في زيادة الجهد ، قم بتوصيل العناصر في سلسلة ، إذا كان التيار - بالتوازي.

لتجنب تفريغ البطارية في الليل ، يتم تضمين صمام ثنائي شوتكي في دائرة واحدة تتكون من جميع الأجزاء الضرورية ، وتوصيلها بالموصل الموجب. ثم يتم لحام جميع العناصر معًا.

المجسم

يتم وضع محولات الطاقة الملحومة في الإطار النهائي ، ويتم تطبيق السيليكون على الخلايا الضوئية - كل هذا مغطى بطبقة من اللوح الليفي ، مغلق بغطاء ، ويتم معالجة مفاصل الأجزاء باستخدام مادة مانعة للتسرب.

حتى سكان المدينة يمكنهم صنع بطارية شمسية ووضعها على الشرفة بأيديهم. من المستحسن أن تكون الشرفة زجاجية وعازلة.

لذلك توصلنا إلى كيفية صنع بطارية شمسية في المنزل ، واتضح أنها لم تكن صعبة على الإطلاق.

أفكار من مواد مرتجلة

يمكنك صنع بطارية شمسية بيديك من مواد الخردة. ضع في اعتبارك الخيارات الأكثر شيوعًا.

احباط الألواح الشمسية

سوف يفاجأ الكثير عندما يعلمون أنه يمكن استخدام الرقائق المعدنية لصنع بطارية شمسية بيديك. في الواقع ، هذا ليس مفاجئًا ، لأن الرقاقة تزيد من انعكاس المواد. على سبيل المثال ، لتقليل ارتفاع درجة حرارة الألواح ، يتم وضعها على رقائق معدنية.

كيف تصنع لوح شمسي احباط؟

سوف نحتاج:

• 2 "تمساح" ؛
• رقائق النحاس؛
• المقياس المتعدد؛
• ملح؛
• زجاجة بلاستيكية فارغة بدون عنق.
• فرن كهربائي؛
• تدريبات.

بعد تنظيف الصفيحة النحاسية وغسل أيدينا ، نقطع قطعة من ورق القصدير ، نضعها على موقد كهربائي ساخن ، نسخنها لمدة نصف ساعة ، مع ملاحظة السواد ، ثم نزيل ورق القصدير عن الموقد ، ونتركه يبرد ونرى كيف القطع تقشر من الورقة. بعد التسخين ، يختفي فيلم الأكسيد ، لذلك يمكن إزالة الأكسيد الأسود بالماء برفق.

ثم يتم قطع قطعة ثانية من الرقائق بنفس حجم الجزء الأول ، ويتم ثني الجزأين ، ويتم إنزالهما في الزجاجة حتى لا تتاح لهما الفرصة للمس.

يمكن أيضًا استخدام الرقائق المعدنية للتدفئة. للقيام بذلك ، يجب أن يتم سحبه على الإطار ، والذي تحتاج بعد ذلك إلى توصيل الخراطيم المتصلة به ، على سبيل المثال ، بعلبة سقي.

لذلك تعلمنا كيفية صنع لوحة شمسية للمنزل من رقائق معدنية.

البطارية الشمسية من الترانزستورات

يوجد في العديد من المنازل ترانزستورات قديمة ، لكن لا يعلم الجميع أنها مناسبة تمامًا لصنع بطارية شمسية لمنزل ريفي صيفي بأيديهم. في هذه الحالة ، تكون الخلية الكهروضوئية عبارة عن رقاقة أشباه موصلات موجودة داخل الترانزستور.

كيف تصنع بطارية شمسية من الترانزستورات بيديك؟ تحتاج أولاً إلى فتح الترانزستور ، وهو ما يكفي لقطع الغطاء ، حتى نتمكن من رؤية اللوحة: إنها صغيرة الحجم ، مما يفسر انخفاض كفاءة الألواح الشمسية من الترانزستورات.

بعد ذلك ، تحتاج إلى التحقق من الترانزستور. للقيام بذلك ، نستخدم مقياسًا متعددًا: نقوم بتوصيل الجهاز بترانزستور بوصلة p-n جيدة الإضاءة وقياس التيار ، يجب أن يسجل المتر المتعدد التيار من بضعة أجزاء من الملي أمبير إلى 1 أو أكثر قليلاً ؛ ثم نحول الجهاز إلى وضع قياس الجهد ، يجب أن يعطي المتر المتعدد أعشار فولت.

نضع الترانزستورات المختبرة داخل العلبة ، على سبيل المثال ، ورقة من البلاستيك ولحامها. يمكنك صنع مثل هذه البطارية الشمسية بيديك في المنزل واستخدامها لشحن البطاريات وأجهزة الراديو منخفضة الطاقة.

خلية شمسية ديود

الثنائيات القديمة مناسبة أيضًا لتجميع البطاريات. صنع بطارية شمسية بيديك من الثنائيات ليس بالأمر الصعب على الإطلاق. من الضروري فتح الصمام الثنائي ، وكشف البلورة ، وهي خلية ضوئية ، ثم تسخين الصمام الثنائي لمدة 20 ثانية على موقد غاز ، وعندما يذوب اللحام ، أزل البلورة. يبقى لحام البلورات المسحوبة في العلبة.

قوة هذه البطاريات صغيرة ، لكنها كافية لتشغيل مصابيح LED الصغيرة.

البطارية الشمسية من علب البيرة

سيبدو خيار صنع بطارية شمسية بيديك من وسائل مرتجلة غريبًا جدًا بالنسبة لمعظم الناس ، لكن صنع بطارية شمسية بيديك من علب البيرة أمر بسيط ورخيص.

سنقوم بصنع الغلاف من الخشب الرقائقي ، حيث سنضع البولي كربونات أو الزجاج الشبكي ، على السطح الخلفي للخشب الرقائقي ، وسنصلح الرغوة أو الصوف الزجاجي للعزل. علب الألمنيوم ستكون بمثابة خلايا ضوئية. من المهم اختيار علب الألمنيوم بالضبط ، لأن الألمنيوم أقل عرضة للتآكل من الحديد ، على سبيل المثال ، ولديه نقل أفضل للحرارة.

ثم من الضروري تنظيف الجرار من الشحوم والأوساخ باستخدام منتجات خاصة لا تحتوي على أحماض. بعد ذلك ، تحتاج إلى ربط العلب بإحكام معًا: باستخدام هلام السيليكون الذي يمكنه تحمل درجات الحرارة العالية ، أو باستخدام مكواة لحام.

تأكد من تجفيف العلب اللاصقة جيدًا في وضع ثابت.

بعد إرفاق العلب بالجسم ، نرسمها باللون الأسود ونغلق الهيكل بزجاج شبكي أو بولي كربونات. هذه البطارية قادرة على تسخين الماء أو الهواء مع إمداد الغرفة لاحقًا.

نظرنا في خيارات كيفية صنع لوحة شمسية بيديك. نأمل الآن ألا يكون لديك سؤال حول كيفية صنع بطارية شمسية.

بطارية شمسية من وسائل مرتجلة

في القرن الحادي والعشرين ، تتغير الأمور باستمرار. هم ينظرون بحدة بشكل خاص في الجانب التكنولوجي. يتم اختراع مصادر أرخص للطاقة ، وتنتشر أجهزة مختلفة في كل مكان ، مما يجعل الحياة أسهل للناس.

اليوم سنتحدث عن شيء مثل البطارية الشمسية - جهاز لا يمثل اختراقًا ، ولكنه ، مع ذلك ، يدخل كل عام في حياة الناس أكثر فأكثر. سنتحدث عن ماهية هذا الجهاز ، وما مزاياه وعيوبه.

سنهتم أيضًا بكيفية تجميع البطارية الشمسية بأيدينا.

البطارية الشمسية: ما هي وكيف تعمل؟

البطارية الشمسية هي جهاز يتكون من مجموعة معينة من الخلايا الشمسية (الخلايا الضوئية) التي تحول الطاقة الشمسية إلى كهرباء. تصنع ألواح معظم الخلايا الشمسية من السيليكون ، حيث تتمتع هذه المادة بكفاءة جيدة في "معالجة" ضوء الشمس الوارد.

تعمل الألواح الشمسية على النحو التالي:

تتلقى خلايا السليكون الكهروضوئية ، المعبأة في إطار مشترك (إطار) ، ضوء الشمس. إنها تسخن وتمتص الطاقة الواردة جزئيًا.

تطلق هذه الطاقة على الفور الإلكترونات داخل السيليكون ، والتي تدخل من خلال قنوات متخصصة مكثفًا خاصًا ، حيث يتم تجميع الكهرباء ومعالجتها من التيار المستمر إلى التيار المتردد إلى الأجهزة الموجودة في شقة / مبنى سكني.

مزايا وعيوب هذا النوع من الطاقة

من بين المزايا ما يلي:

• شمسنا هي مصدر طاقة صديق للبيئة ولا يساهم في تلوث البيئة. البطاريات الشمسية لا تنبعث منها نفايات ضارة مختلفة في البيئة.

• الطاقة الشمسية لا تنضب (بطبيعة الحال ، بينما الشمس على قيد الحياة ، ولكن هذا لا يزال بمليارات السنين المقبلة). ويترتب على ذلك أن الطاقة الشمسية ستكون بالتأكيد كافية لك مدى الحياة.

• بعد إجراء تركيب كفء للألواح الشمسية في المستقبل ، لن تحتاج إلى صيانتها كثيرًا. كل ما عليك فعله هو إجراء فحص وقائي مرة أو مرتين في السنة.

• عمر مذهل للألواح الشمسية. تبدأ هذه الفترة بعمر 25 سنة. ومن الجدير بالذكر أيضًا أنه حتى بعد هذا الوقت لن يخسروا في الأداء.

• يمكن أن تدعم الدولة تركيب الألواح الشمسية. على سبيل المثال ، يحدث هذا بنشاط في أستراليا وفرنسا وإسرائيل. في فرنسا ، يتم إرجاع 60٪ من تكلفة الألواح الشمسية على الإطلاق.

من بين أوجه القصور ما يلي:

• حتى الآن ، لا يمكن أن تنافس الألواح الشمسية ، على سبيل المثال ، إذا كنت بحاجة إلى توليد كمية كبيرة من الكهرباء. وهذا أنجح في صناعات النفط والنووية.

• يعتمد إنتاج الكهرباء بشكل مباشر على الظروف الجوية. بطبيعة الحال ، عندما يكون الجو مشمسًا بالخارج ، ستعمل الألواح الشمسية لديك بطاقة 100٪. عندما يكون هناك يوم غائم ، سينخفض ​​هذا الرقم بشكل ملحوظ.

• لإنتاج كمية كبيرة من الطاقة ، تتطلب الألواح الشمسية مساحة كبيرة.

كما ترون ، لا يزال مصدر الطاقة هذا يحتوي على مزايا أكثر من السلبيات ، والعيوب ليست رهيبة كما قد تبدو.

بطارية شمسية DIY من وسائل ومواد مرتجلة في المنزل

على الرغم من حقيقة أننا نعيش في عالم حديث وسريع التطور ، إلا أن شراء وتركيب الألواح الشمسية لا يزال يمثل الكثير من الأثرياء. تتراوح تكلفة اللوحة الواحدة ، التي ستنتج 100 واط فقط ، من 6 إلى 8 آلاف روبل.

هذا لا يشمل حقيقة أنه سيكون من الضروري شراء المكثفات والبطاريات ووحدة التحكم في الشحن وعاكس الشبكة والمحول وأشياء أخرى بشكل منفصل.

ولكن إذا لم يكن لديك الكثير من الأموال ، ولكنك تريد التحول إلى مصدر طاقة صديق للبيئة ، فلدينا أخبار سارة لك - يمكن تجميع بطارية شمسية في المنزل.

وإذا اتبعت جميع التوصيات ، فلن تكون كفاءتها أسوأ من النسخة المجمعة تجاريًا. في هذا الجزء ، سننظر في التجميع خطوة بخطوة. سنهتم أيضًا بالمواد التي يمكن من خلالها تجميع الألواح الشمسية.

من الثنائيات

هذه واحدة من أكثر المواد المتعلقة بالميزانية.

إذا كنت ستصنع بطارية شمسية لمنزلك من الثنائيات ، فتذكر أنه بمساعدة هذه المكونات ، يتم تجميع الألواح الشمسية الصغيرة فقط التي يمكنها تشغيل أي أدوات صغيرة.

هي الأنسب الثنائيات D223B. هذه ثنائيات على الطراز السوفيتي ، وهي جيدة لأنها تحتوي على علبة زجاجية ، نظرًا لحجمها ، فهي تتميز بكثافة تركيب عالية ولها سعر جيد.

بعد شراء الثنائيات ، قم بتنظيفها من الطلاء - يكفي وضعها في الأسيتون لبضع ساعات. بعد هذا الوقت ، يمكن إزالته بسهولة.

ثم نقوم بإعداد السطح لوضع الثنائيات في المستقبل. يمكن أن يكون لوح خشبي أو أي سطح آخر. مطلوب عمل ثقوب فيه في كامل مساحته ، بين الثقوب يجب مراقبة مسافة 2-4 مم.

بعد أن نأخذ الثنائيات الخاصة بنا وندخلها بذيول من الألومنيوم في هذه الثقوب. بعد ذلك ، يجب ثني التيول فيما يتعلق ببعضها البعض ولحامها بحيث عندما تتلقى الطاقة الشمسية ، فإنها توزع الكهرباء في "نظام" واحد.

لدينا الخلايا الشمسية الصمام الثنائي الزجاج البدائي جاهزة. عند الإخراج ، يمكن أن يوفر طاقة لبضع فولت ، وهو مؤشر جيد لتجميع الحرف اليدوية.

من الترانزستورات

سيكون هذا الخيار بالفعل أكثر خطورة من الصمام الثنائي ، لكنه لا يزال مثالًا على التجميع اليدوي القاسي.

من أجل صنع بطارية شمسية من الترانزستورات ، ستحتاج أولاً إلى الترانزستورات نفسها. لحسن الحظ ، يمكن شراؤها في أي سوق تقريبًا أو في متاجر الإلكترونيات.

بعد الشراء ، سوف تحتاج إلى قطع غطاء الترانزستور. تحت الغطاء يخفي العنصر الأكثر أهمية وضرورًا بالنسبة لنا - بلورة أشباه الموصلات.

ثم نقوم بإدخالها في الإطار ولحامها فيما بينها ، مع مراعاة معايير "المدخلات والمخرجات".

عند الإخراج ، يمكن أن توفر مثل هذه البطارية طاقة كافية للقيام بالعمل ، على سبيل المثال ، آلة حاسبة أو مصباح صغير ديود. مرة أخرى ، يتم تجميع مثل هذه الألواح الشمسية للمتعة فقط ولا تمثل عنصر "مصدر طاقة" جاد.

من علب الألمنيوم

هذا الخيار بالفعل أكثر جدية من الخيارين الأولين. هذه أيضًا طريقة رخيصة وفعالة للغاية للحصول على الطاقة.

الشيء الوحيد هو أنه عند الإخراج سيكون أكثر بكثير مما هو عليه في متغيرات الثنائيات والترانزستورات ، ولن يكون كهربائيًا ، بل حراريًا. كل ما تحتاجه هو عدد كبير من علب الألمنيوم وعلبة. الجسم الخشبي يعمل بشكل جيد.

في هذه الحالة ، يجب تغطية الجزء الأمامي بزجاج شبكي. بدونها ، لن تعمل البطارية بشكل فعال.

قبل البدء في التجميع ، من الضروري طلاء علب الألمنيوم بالطلاء الأسود. سيسمح لهم ذلك بجذب ضوء الشمس جيدًا.

ثم ، باستخدام الأدوات ، يتم عمل ثلاثة ثقوب في قاع كل وعاء. في الجزء العلوي ، يتم إجراء قطع على شكل نجمة. يتم ثني الأطراف الحرة للخارج ، وهو أمر ضروري من أجل حدوث اضطراب في الهواء الساخن.

بعد هذه التلاعبات ، يتم طي البنوك في خطوط طولية (أنابيب) في جسم بطاريتنا.

ثم توضع طبقة عازلة (صوف معدني) بين الأنابيب والجدران / الجدار الخلفي. ثم يتم إغلاق المجمع ببولي كربونات خلوية شفافة.

هذا يكمل عملية البناء. الخطوة الأخيرة هي تركيب مروحة هوائية كمحرك لحامل الطاقة. مثل هذه البطارية ، على الرغم من أنها لا تولد الكهرباء ، يمكنها بشكل فعال تدفئة مساحة المعيشة.

بالطبع ، لن يكون هذا مشعًا كاملاً ، لكن مثل هذه البطارية يمكن أن تدفئ غرفة صغيرة - على سبيل المثال ، إنها خيار ممتاز للعطاء.

تحدثنا عن مشعات التسخين ثنائية المعدن الكاملة في المقالة - أي مشعات التسخين ثنائية المعدن أفضل وأقوى ، والتي درسنا فيها بالتفصيل هيكل هذه المشعات وخصائصها التقنية وقارننا الشركات المصنعة. أنصحك أن تلقي نظرة.

البطارية الشمسية DIY - كيف تصنع وتجمع وتصنع؟

بالابتعاد عن الخيارات المصنوعة منزليًا ، سوف نولي اهتمامًا لأشياء أكثر جدية. الآن سوف نتحدث عن كيفية تجميع وإنشاء بطارية شمسية حقيقية بأيديكم بشكل صحيح. نعم - هذا ممكن أيضًا. وأريد أن أؤكد لكم - لن يكون الأمر أسوأ من نظائرها المشتراة.

بالنسبة للمبتدئين ، من الجدير بالذكر أنك ربما لن تتمكن من العثور على ألواح سيليكون حقيقية في السوق الحرة ، والتي تُستخدم في الخلايا الشمسية الكاملة. ونعم ، ستكون باهظة الثمن.

سنقوم بتجميع بطاريتنا الشمسية من ألواح أحادية البلورية - وهو خيار أرخص ، ولكنه ممتاز من حيث توليد الطاقة الكهربائية. علاوة على ذلك ، من السهل العثور على الألواح أحادية البلورية وهي غير مكلفة للغاية.

أنها تأتي في أحجام مختلفة. الخيار الأكثر شيوعًا وتشغيلًا هو 3 × 6 بوصات ، والتي تنتج 0.5 فولت مكافئ. ستكون هذه كافية بالنسبة لنا.

اعتمادًا على أموالك ، يمكنك شراء ما لا يقل عن 100-200 منها ، لكننا سنجمع اليوم خيارًا يكفي لتشغيل البطاريات الصغيرة والمصابيح الكهربائية والمكونات الإلكترونية الصغيرة الأخرى.

اختيار الخلايا الضوئية

كما ذكرنا أعلاه ، اخترنا قاعدة بلورة واحدة. يمكنك أن تجدها في أي مكان. المكان الأكثر شعبية حيث يتم بيعه بكميات هائلة هو أسواق أمازون أو إيباي.

الشيء الرئيسي الذي يجب تذكره هو أنه من السهل جدًا الوصول إلى بائعين عديمي الضمير هناك ، لذلك لا تشتري إلا من هؤلاء الأشخاص الذين يتمتعون بتصنيف عالٍ إلى حد ما. إذا كان البائع لديه تقييم جيد ، فستتأكد من أن الألواح ستصل إليك بشكل جيد ، وليست مكسورة ، وبالكمية التي طلبتها.

اختيار الموقع (نظام التوجيه) والتصميم والمواد

بعد استلام الحزمة الخاصة بك مع الخلايا الشمسية الرئيسية ، يجب عليك اختيار مكان جيد لتثبيت مجموعة الطاقة الشمسية الخاصة بك.

بعد كل شيء ، سوف تحتاجه للعمل بطاقة 100٪ ، أليس كذلك؟ ينصح المحترفون في هذا المجال بإجراء التثبيت في المكان الذي سيتم فيه توجيه البطارية الشمسية مباشرة أسفل ذروة السماء والتطلع نحو الغرب والشرق. سيسمح لك ذلك "بالتقاط" ضوء الشمس طوال اليوم تقريبًا.

صنع إطار للبطارية الشمسية

• تحتاج أولاً إلى إنشاء قاعدة البطارية الشمسية. يمكن أن يكون الخشب أو البلاستيك أو الألومنيوم. يظهر الخشب والبلاستيك بشكل أفضل. يجب أن تكون كبيرة بما يكفي لتناسب جميع الخلايا الكهروضوئية الخاصة بك في صف واحد ، ولكن في نفس الوقت يجب ألا تتسكع داخل الهيكل بأكمله.
• بعد تجميع قاعدة البطارية الشمسية ، ستحتاج إلى حفر الكثير من الثقوب على سطحها من أجل إدخال الموصلات في نظام واحد في المستقبل.

• بالمناسبة ، لا تنس أن القاعدة بأكملها يجب أن تكون مغطاة بزجاج شبكي في الأعلى لحماية عناصرك من الطقس.

عناصر اللحام والاتصال

بعد أن تصبح قاعدتك جاهزة ، يمكنك وضع عناصرك على سطحها. يمكنك وضع الخلايا الكهروضوئية على طول الهيكل بأكمله مع وضع الموصلات لأسفل (ضعها في ثقوبنا المحفورة).

ثم يجب أن يتم لحامهم معًا. هناك العديد من المخططات على الإنترنت والتي بموجبها يتم لحام الخلايا الشمسية. الشيء الرئيسي هو توصيلهم بنوع من النظام الفردي حتى يتمكنوا جميعًا من جمع الطاقة المستلمة وإرسالها إلى المكثف.

الخطوة الأخيرة هي لحام السلك "الناتج" ، والذي سيتم توصيله بالمكثف وإخراج الطاقة المستلمة فيه.

تصاعد

هذه هي الخطوة النهائية. بعد التأكد من تجميع جميع العناصر بشكل صحيح ، فإنها تجلس بإحكام ولا تتسكع ، وتكون مغطاة جيدًا بزجاج شبكي - يمكنك متابعة التثبيت.

فيما يتعلق بالتركيب ، من الأفضل تركيب الألواح الشمسية على أساس متين. الإطار المعدني المقوى بمسامير البناء مثالي.

على ذلك ، ستثبت الألواح الشمسية بثبات ، وليست متداخلة ولن تخضع لأي ظروف جوية.

هذا كل شئ! ماذا ننتهي مع؟ إذا صنعت بطارية شمسية تتكون من 30-50 خلية ضوئية ، فسيكون ذلك كافيًا لشحن هاتفك المحمول بسرعة أو إضاءة مصباح منزلي صغير ، أي. انتهى بك الأمر بشاحن كامل الصنع محلي الصنع لشحن بطارية الهاتف أو مصباح الشارع أو فانوس الحديقة الصغير.

إذا كنت قد صنعت لوحًا شمسيًا ، على سبيل المثال ، من 100-200 خلية ضوئية ، فيمكننا بالفعل التحدث عن "تشغيل" بعض الأجهزة المنزلية ، على سبيل المثال ، غلاية لتسخين المياه. في أي حال ، ستكون هذه اللوحة أرخص من نظيراتها المشتراة وتوفر لك المال.

أيهما أفضل شراء أو صنع بطارية شمسية؟

دعونا نلخص كل ما تعلمناه في هذا المقال في هذا الجزء. أولاً ، اكتشفنا كيفية تجميع الألواح الشمسية في المنزل.

• كما ترى ، يتم تجميع بطارية شمسية تعمل بنفسك ، باتباع التعليمات ، بسرعة كبيرة.
• إذا اتبعت الكتيبات المختلفة خطوة بخطوة ، فيمكنك وضع خيارات رائعة لتزويدك بالكهرباء النظيفة (بئر ، أو خيارات مصممة لتشغيل العناصر الصغيرة).
• لكن ما هو الأفضل شراء أو صنع بطارية شمسية؟ بطبيعة الحال ، من الأفضل شرائه. الحقيقة هي أن تلك الخيارات التي يتم تصنيعها على نطاق صناعي مصممة للعمل بالطريقة التي ينبغي أن تعمل بها.

عند تجميع الألواح الشمسية يدويًا ، غالبًا ما يكون من الممكن ارتكاب العديد من الأخطاء التي تؤدي إلى حقيقة أنها ببساطة لن تعمل بشكل صحيح.

بطبيعة الحال ، تكلف الخيارات الصناعية الكثير من المال ، لكنك تحصل على الجودة والمتانة.

ولكن إذا كنت واثقًا من قدراتك ، فباستخدام النهج الصحيح ، ستقوم بتجميع لوحة شمسية لن تكون أسوأ من نظيراتها الصناعية. على أي حال ، فإن المستقبل قريب وقريبًا ستكون الألواح الشمسية قادرة على تحمل جميع الطبقات. وربما سيكون هناك انتقال كامل لاستخدام الطاقة الشمسية. حظ سعيد!

صنع بطارية شمسية في المنزل

البطارية الشمسية DIY (خطوة بخطوة ، الصورة)

بدأ كل شيء بالسير على موقع eBay - رأيت الألواح الشمسية ومرضت.

الجدال مع الأصدقاء حول الاسترداد كان سخيفًا. عند شراء سيارة ، لا أحد يفكر في الاسترداد. كسيدة تلقائية ، قم بإعداد المبلغ مسبقًا من أجل المتعة.

وهنا العكس تمامًا ، لقد أنفقت المال لذا فهم يحاولون أيضًا الدفع. بالإضافة إلى ذلك ، قمت بتوصيل حاضنة للألواح الشمسية ، لذا فهم لا يزالون يبررون غرضهم ، حماية اقتصادكم المستقبلي من الموت.

بشكل عام ، امتلاك حاضنة ، فأنت تعتمد على العديد من العوامل ، هنا إما عموم أو عادي. عندما يكون لدي الوقت ، سأكتب عن حاضنة منزلية الصنع. حسنًا ، ماذا يجادل ، لكل شخص الحق في الاختيار!

بعد انتظار طويل ، أخيرًا الصندوق العزيزة ذو الألواح الرقيقة الهشة يدفئ اليدين والقلب.

حسنًا ، توجد في الصورة عناصر ملحومة ، في الصف الثاني يوجد دعامة ، استنتاج واحد غير ملحوم ، لكنني لاحظت ولم أصحح شيئًا مهمًا.

حواف الزجاج مصنوعة من شريط على الوجهين ، ثم يتم لصق فيلم بلاستيكي على هذا الشريط ، الأشرطة اللاصقة التي استخدمتها. بعد اللحام ، يبدأ الختم (سيساعدك الشريط اللاصق). حسنًا ، الألواح الملصقة بشريط لاصق ودعامة ثابتة.

1. بعد ذلك ، قم بإزالة الطبقة الواقية من الشريط على الوجهين من حواف اللوحة وألصق عليها فيلمًا بلاستيكيًا بهامش للحواف. (نسيت التقاط صورة) أوه ، نعم ، نصنع فتحات في الشريط اللاصق للأسلاك الخارجة. حسنًا ، لست غبيًا ، ستفهم ماذا ومتى ...
2. على طول حافة الزجاج ، وكذلك الأسلاك ، الزوايا ، نحن نغطي بمواد مانعة للتسرب من السيليكون. ونثني الفيلم للخارج.
3. الإطار مصنوع من البلاستيك. عندما أقوم بتثبيت نوافذ بلاستيكية في المنزل ، يتم إرفاق ملف تعريف بلاستيكي لعتبة النافذة بالنافذة بمسامير.
4. اعتقدت أن هذا الجزء كان رفيعًا جدًا. لذلك ، قام بإزالة عتبة النافذة وصنعها بطريقته الخاصة. لذلك ، بقيت الملامح البلاستيكية من 12 نافذة. وهذا يعني أن المادة متوفرة بكثرة. لقد قمت بلصق الإطار بمكواة سوفيتية عادية قديمة.

إنه لأمر مؤسف أنني لم أقم بتصوير العملية ، لكنني أعتقد أنه لا يوجد شيء غير مفهوم هنا. لقد قطعت جانبين عند 45 درجة ، وقمت بتسخينه على نعل المكواة ولصقها بعد وضعها بزاوية متساوية.

يوجد في الصورة إطار للوحة الثانية. نقوم بتثبيت الزجاج بعناصر وفيلم واقي في الإطار ، ونقطع الفيلم الزائد ، ونلصق الحواف بمواد مانعة للتسرب من السيليكون ، نحصل على مثل هذه اللوحة.

نعم ، لقد نسيت أن أكتب أنه بالإضافة إلى الفيلم ، قمت بلصق أدلة على الإطار ، مما يمنع العناصر من السقوط إذا انطلق الشريط اللاصق. يتم ملء الفراغ بين العناصر والأدلة برغوة التركيب. هذا جعل من الممكن الضغط على العناصر الأقرب إلى الزجاج. حسنًا ، لنبدأ الاختبار. منذ أن صنعت لوحة واحدة مقدمًا ، كنت أعرف نتيجة لوحة واحدة ، الجهد هو 21 فولت.

ماس كهربائى تيار 3.4 أمبير. تيار شحن البطارية 40 أمبير. h 2.1 أمبير. للأسف ، لم ألتقط صورة. يجب أن يقال أن القوة الحالية تعتمد بشكل حاد على الإضاءة.

الآن تم توصيل بطاريتين بشكل متوازٍ ، وكان الطقس وقت التصنيع غائمًا ، وكان الوقت حوالي الساعة الرابعة عصرًا. في البداية أزعجتني ، ثم حتى أنها ابتهجت.

• بعد كل شيء ، هذه هي الظروف الأكثر متوسطًا للبطارية ، مما يعني أن النتيجة معقولة أكثر من ضوء الشمس الساطع.
• لم تكن الشمس مشرقة من خلال الغيوم زاهية جدا. يجب أن أقول إن الشمس كانت مشرقة قليلاً من الجانب. مع هذه الإضاءة ، كان تيار الدائرة القصيرة 7.12 أمبير. ما أعتبره نتيجة ممتازة. الجهد بدون تحميل 20.6 فولت. حسنًا ، إنه مستقر عند حوالي 21 فولت.
• تيار شحن البطارية 2.78 أمبير. يضمن ذلك في ظل هذه الإضاءة شحن البطارية. أظهرت القياسات أنه مع وجود يوم مشمس جيد ، ستكون النتيجة أفضل.
• بحلول ذلك الوقت ، كان الطقس يزداد سوءًا ، وأغلقت الغيوم ، وكانت الشمس ممتلئة وكنت أتساءل عما سيظهر في هذه الحالة. حان وقت الشفق تقريبًا ... بدت السماء هكذا ، أخذت خط الأفق عن قصد.

نعم ، بالمناسبة ، على زجاج البطارية يمكنك رؤية السماء كما في المرآة. الجهد في هذا السيناريو هو 20.2 فولت. كما ذكرنا سابقًا ، القرن الحادي والعشرون عمليا ثابت. تيار الدائرة القصيرة 2.48A. بشكل عام ، إذن ، لمثل هذه الإضاءة رائعة! يكاد يساوي بطارية واحدة في الشمس الجيدة. تيار شحن البطارية 1.85 أمبير. ماذا يمكنني أن أقول ... حتى عند الغسق ، سيتم شحن البطارية.

الخلاصة: تم تصنيع بطارية شمسية لا تقل شأناً عن التصاميم الصناعية في الأداء. حسنًا ، المتانة ... .. ، سنرى ، سيخبرنا الوقت. أوه نعم ، يتم شحن البطارية من خلال 40 ألف صمام ثنائي شوتكي .. حسنًا ، ما تم العثور عليه. اريد ان اقول نفس الشيء عن وحدات التحكم. كل هذا يبدو لطيفًا ، لكنه لا يستحق الأموال التي تنفق على وحدة التحكم.

إذا كنت صديقًا لمكواة لحام ، فإن الدوائر بسيطة للغاية. افعلها واستمتع بصنعها. حسنًا ، جاءت الريح وسقطت العناصر الخمسة المتبقية في رحلة غير خاضعة للرقابة ... كانت النتيجة شظايا. حسنًا ، ما العمل ، يجب معاقبة الإهمال. ومن ناحية أخرى…. أين هم .. قررنا عمل مقبس آخر من الشظايا ، 5 فولت.

استغرق صنعه ساعتين. جاءت بقية المواد في الوقت المناسب. إليكم ما حدث. تم أخذ القياسات في المساء. يجب أن أقول أنه مع الإضاءة الجيدة ، يكون تيار الدائرة القصيرة أكثر من 1 أمبير ، وتكون القطع ملحومة بشكل متوازي ومتسلسل. الهدف هو توفير نفس المنطقة تقريبًا. بعد كل شيء ، القوة الحالية تساوي أصغر عنصر.

لذلك ، في التصنيع ، حدد العناصر وفقًا لمساحة الإضاءة ، وقد حان الوقت للحديث عن التطبيق العملي للألواح الشمسية التي صنعتها. في الربيع ، قام بتركيب لوحين مصنّعين على السطح بارتفاع 8 أمتار بزاوية 35 درجة باتجاه الجنوب الشرقي.

لم يتم اختيار مثل هذا الاتجاه بالصدفة ، لأنه لوحظ أنه في خط العرض هذا ، في الصيف ، تشرق الشمس في الساعة 4 صباحًا وبحلول الساعة 6-7 ، يتم شحن البطاريات بتيار من 5-6 أمبير بشكل مقبول ، و ينطبق أيضا على المساء. يجب أن يكون لكل لوحة الصمام الثنائي الخاص بها. من أجل استبعاد نضوب العناصر بلوحات الطاقة المختلفة.

ونتيجة لذلك ، انخفاض غير مبرر في قوة الألواح. تم إجراء الهبوط من ارتفاع باستخدام سلك مجدول مع مقطع عرضي يبلغ 6 مم 2 لكل نواة. وبالتالي ، كان من الممكن تحقيق الحد الأدنى من الخسائر في الأسلاك. تم استخدام البطاريات القديمة التي لا تعيش بالكاد 150 ألف ساعة ، 75 ألف ساعة ، 55 ألف ساعة ، 60 ألف ساعة كأجهزة لتخزين الطاقة.

جميع البطاريات متصلة بالتوازي ومع مراعاة فقد السعة ، يبلغ المبلغ الإجمالي حوالي 100 آه. لا يوجد جهاز تحكم بشحن البطارية. على الرغم من أنني أعتقد أن تركيب جهاز التحكم ضروري ، فأنا أعمل حاليًا على دائرة التحكم. منذ النهار تبدأ البطاريات في الغليان. لذلك ، عليك تفريغ الطاقة الزائدة يوميًا عن طريق تشغيل حمولة غير ضرورية.

في حالتي ، أشعل إضاءة الحمام. 100 وات. أيضًا ، خلال النهار ، تتم إضافة تلفزيون LCD حوالي 105 وات ومروحة 40 وات ومصباح كهربائي موفر للطاقة 20 وات في المساء. سأقول لأولئك الذين يحبون إجراء الحسابات: النظرية والتطبيق ليسا نفس الشيء. لأن مثل هذه "الساندويتش" تعمل بشكل جيد لأكثر من 12 ساعة. في نفس الوقت في بعض الأحيان نقوم بشحن الهواتف منه.

كيف تصنع لوحة شمسية لمنزلك بيديك؟

في الوقت الحالي ، تعد مصادر الطاقة البديلة عصرية وشائعة للغاية ، خاصة بين مالكي المنازل الريفية أو المنازل الخاصة.

لكن غالبًا ما يكلف مثل هذا الجهاز الكثير من المال ولا يستطيع الجميع شراء الألواح الشمسية لمنزلهم. لذلك ، أصبح تصنيع الألواح الشمسية بأيديهم مناسبًا جدًا.

إذن كيف تصنع الألواح الشمسية بنفسك؟

ميزة الألواح الشمسية

البطارية الشمسية عبارة عن هيكل شبه موصل قادر على تحويل الإشعاع الشمسي إلى كهرباء.

يتيح لك ذلك تزويد المنزل بمصدر طاقة اقتصادي وموثوق والأهم من ذلك أنه غير منقطع.

خاصة هذا صحيح بالنسبة لمناطق الإقامة التي يصعب الوصول إليها، وكذلك في حالة حدوث انقطاع متكرر للتيار الكهربائي من المصدر الرئيسي.

مثل هذا المصدر البديل للطاقة عملي تمامًا ، لأنه ، على عكس المصدر التقليدي لإمدادات الطاقة ، يكلف أقل بكثير. لا يسمح صنع الألواح الشمسية بيديك بتحسين استهلاك الطاقة فحسب ، بل يوفر أيضًا الموارد المالية.

مزايا

تتمتع الألواح الشمسية بالمزايا التالية:

• التثبيت البسيط بسبب عدم الحاجة إلى وضع كبل على الدعامات ؛
• توليد الكهرباء لا يضر بالبيئة على الإطلاق ؛
• لا توجد أجزاء متحركة
• يتم توفير الكهرباء بشكل مستقل عن شبكة التوزيع ؛
• الحد الأدنى من الوقت الذي يقضيه في صيانة النظام ؛
• وزن صغير من البطاريات
• عملية صامتة
• عمر خدمة طويل بأقل تكلفة.

سلبيات

على الرغم من المزايا المهمة إلى حد ما ، فإن الألواح الشمسية لها أيضًا عيوبها ، مثل:

• تعقيد عملية التصنيع ؛
• الحساسية للتلوث.
• يتأثر التشغيل الفعال للألواح الشمسية بالظروف الجوية (الأيام المشمسة أو الملبدة بالغيوم) ؛
• لمثل هذا التصميم ، هناك حاجة إلى مساحة كبيرة ؛
• البطاريات لا تعمل في الليل.

متطلبات البطارية الشمسية

يمكن للجميع تركيب الألواح الشمسية في منزل خاص. ولكن من أجل أن يستفيد تصميم افعل ذلك بنفسك إلى أقصى حد ، يجب أن تؤخذ ميزاته في الاعتبار. يتم فرض المتطلبات التالية على البطارية الشمسية:

• لأن المنتج هش للغاية ، الخطوة الأولى هي تركيب الإطار، وفقط بعد ذلك قم بتعيين جميع العناصر الأخرى ؛
• يعتمد حجم البطاريات على الحمل الوظيفي ، ومع ذلك ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار حقيقة أن الصندوق الكبير يزن كثيرًا وأن هناك حاجة إلى المزيد من موصلات الطاقة لملئه ؛
• يجب أن تحتوي علبة البطارية الشمسية على جدران جانبية صغيرة بحيث لا يشكل ظلها عقبة أمام أشعة الشمس على العناصر ؛
• الخارج والداخل يجب معالجة الجسم بطلاء مقاوم للرطوبة، لأن الهيكل يتعرض للتأثيرات الجوية على مدار الساعة ؛
• في الحالة نفسها ، الركيزة مصنوعة بالضرورة ؛
• في الجزء السفلي من اللوحة يجب أن تكون هناك فتحات صغيرة للتهوية ، وهذا سوف يحافظ على درجة الحرارة المطلوبة في المبرد ويزيل الغاز المتشكل نتيجة تشغيل اللوحة.

المواد اللازمة لصنع بطارية شمسية بيديك

إذا لم يكن من الممكن شراء الألواح الشمسية ، يمكنك صنعها بنفسك. في البدايه بحاجة إلى اتخاذ قرار بشأن الموادمنها سوف يصنعون.

لإنشاء لوحات ، ستكون هناك حاجة إلى خلايا ضوئية عالية الجودة. يقدم المصنعون اليوم الأنواع التالية من الأجهزة:

• تتمتع عناصر السيليكون أحادية البلورة بكفاءة تصل إلى 13٪ ، لكنها ليست فعالة بدرجة كافية في الطقس الغائم ؛
• تتمتع الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد الكريستالات بكفاءة تصل إلى 9٪ ، ويمكنها العمل في كل من الأيام المشمسة والغيوم.

من أجل إمداد المنزل بالطاقة ، من الأفضل استخدام الكريستالات المتوفرة في مجموعات.

من المهم أن تعرف أن كل ما هو مطلوب للتجميع من الأفضل شراء الخلايا من مصنع واحد، نظرًا لأن منتجات العلامات التجارية المختلفة لها اختلافات كبيرة في فعالية المنتجات. هذا يمكن أن يخلق صعوبات إضافية أثناء التجميع ، ويتكبد تكاليف نتيجة للتشغيل ، في حين أن البطارية الشمسية ستكون ذات طاقة منخفضة.

لصنع لوح شمسي من وسائل مرتجلة ، ستحتاج إلى موصلات خاصة مصممة لتوصيل الخلايا الكهروضوئية.

من الأفضل صنع هيكل التصميم المستقبلي من زوايا الألمنيوم ذات الوزن المنخفض. يمكنك أيضًا استخدام مادة مثل الخشب. ولكن نظرًا لحقيقة أن الهيكل سيتعرض للتأثير الجوي طوال الوقت ، فإن مدة خدمته ستنخفض.

تعتمد أبعاد جسم اللوحة على عدد الخلايا الكهروضوئية.

يمكن أن يكون الطلاء الخارجي للخلايا الضوئية مصنوعًا من زجاج شبكي أو بولي كربونات شفاف. يستخدم أيضًا زجاج مقسى لا ينقل الأشعة تحت الحمراء.

وبالتالي ، لصنع بطارية شمسية بيديك ، ستحتاج إلى المواد التالية:

• الخلايا الضوئية في المجموعة ؛
• مهمات الربط؛
• الأسلاك الكهربائية النحاسية عالية الطاقة ؛
• تقف فراغ سيليكون.
• معدات لحام
• زوايا الألمنيوم
• الثنائيات شوتكي
• ورقة شفافة من البولي أو زجاج شبكي ؛
• مجموعة من مسامير التثبيت.

يتم شراء هذه المواد من متجر مواد البناء أو في متجر عبر الإنترنت.

كيف تصنع الألواح الشمسية بيديك؟

من أجل صنع الألواح بيديك ، تحتاج إلى جمع المواد المطلوبة. يتم تجميع بطارية شمسية للمنزل بالترتيب التالي.

1. أولاً ، من الضروري تجميع مجموعة من الخلايا الكهروضوئية متعددة البلورات في مجموعة واحدة.
2. نظرًا لأن الطاقة المعلنة من قبل الشركة المصنعة هي 4 وات ، والجهد 0.5 فولت ، فإن البطارية التي تبلغ قوتها 18 وات تحتاج إلى 36 خلية.
3. باستخدام مكواة لحام ، من الضروري تطبيق ملامح على الخلايا الضوئية ، وتشكيل موصلات ملحومة من القصدير. للراحة ، يمكن عمل اللحام على سطح زجاجي مسطح.
4. ثم يتم ربط جميع الخلايا وفقًا للدائرة الكهربائية. بغض النظر عن نوع الاتصال ، تأكد من ذلك يجب توفير الثنائيات التحويلية، والتي تستخدم للتثبيت على الطرف "الموجب". في هذه الحالة ، تعتبر ثنائيات Schottke هي الخيار الأفضل ، والتي تحسب الألواح الشمسية للمنزل بشكل صحيح وتمنع البطارية من التفريغ ليلاً.
5. من الضروري اصطحاب الخلايا الملحومة إلى مكان مضاء بالشمس والتحقق من أدائها. إذا كانت تعمل بشكل طبيعي ، فانتقل إلى تجميع الحالة.
6. لتجميع الإطار ، ستكون هناك حاجة إلى زوايا الألومنيوم ذات الجوانب المنخفضة والأجهزة. ثم يتم تطبيق عازل السيليكون على الحواف الداخلية للقضبان.
7. في الاعلى يتم وضع ورقة بولي كربونات محضرة على هذه الطبقةأو أي مادة شفافة أخرى. للتثبيت ، يجب ضغط الصفيحة بإحكام على الكفاف اللاصق.
8. بعد التجفيف النهائي للمادة المانعة للتسرب ، يتم تثبيت السطح الشفاف والإطار بمساعدة الأجهزة.
9. بعد ذلك ، يتم وضع الخلايا الكهروضوئية ذات الموصلات على طول السطح الداخلي الشفاف ، ويجب أن تكون المسافة بين كل خلية 5 مم. من الأفضل الترميز أولاً.
10. يجب أن تكون الخلايا ثابتة ، وأن تكون اللوحة مختومة ، فقط في هذه الحالة ستستمر الألواح الشمسية لفترة طويلة جدًا. لهذا يتم تطبيق السيليكون المتصاعد على كل عنصروأغلق الهيكل بلوحة خلفية.
11. بعد التجفيف النهائي للسيليكون ، يتم إغلاق الهيكل تمامًا من أجل ملاءمة الألواح مع بعضها البعض بشكل مريح.

لصنع الألواح الشمسية بيديك بشكل صحيح ، عليك الالتزام بالتوصيات التالية:

• يجب أن يتم تصنيع الموصل الذي يربط الخلايا الشمسية في نظام واحد وفقًا للحجم الدقيق للعناصر. في هذه الحالة تأخذ في الاعتبار حجم كل جزءوطول الموصل على الجانب الخلفي من السطح والمسافة بين الألواح. هذا مطلوب لتوصيل جميع العناصر بدقة ومنع قطع الموصل الملحوم حتى لا تنكسر الخلية ؛
• يجب وضع كمية صغيرة من القصدير في مكان اللحام ، لأنه لا يسخن جيدًا ويمكن أن تتلف اللوحة بسبب الضغط القوي عليها بمكواة اللحام ؛
• من الأفضل أولاً تحضير العلبة للبطارية ، ثم وضع الخلايا الشمسية مع الموصلات فيها. هذا سوف يساعد على تجنب الضرر عند تحريك العناصر.

كل شخص يحلم بالحصول على كهرباء مجانية في منزله وهذا الحلم ممكن. من خلال صنع الألواح الشمسية بيديك ، يمكنك الاستمتاع بمصدر إضافي للكهرباء. حيث هذا التصميم لا يسبب أي ضرر للبيئةإلى جانب أنها موثوقة للغاية وغير مكلفة.

كيف تصنع بطارية شمسية من وسائل مرتجلة؟

توفير ظروف معيشية مريحة في شقق حديثة ومنازل خاصة لا يمكن الاستغناء عن الطاقة الكهربائية التي تتزايد الحاجة إليها باستمرار. ومع ذلك ، فإن أسعار مصدر الطاقة هذا تزداد أيضًا بانتظام كافٍ.

وفقًا لذلك ، تزداد التكلفة الإجمالية لصيانة المساكن أيضًا. لذلك ، أصبحت البطارية الشمسية التي تعمل بنفسك لمنزل خاص ، إلى جانب مصادر بديلة أخرى للكهرباء ، ذات أهمية متزايدة.

تجعل هذه الطريقة من الممكن جعل الكائن غير متقلب في مواجهة الزيادات الثابتة في الأسعار وانقطاع التيار الكهربائي.

كفاءة الألواح الشمسية

تم النظر في مشكلة الإمداد بالطاقة المستقلة للأجهزة والمعدات في المنازل الخاصة لفترة طويلة.

أصبحت الطاقة الشمسية أحد خيارات التغذية البديلة ، والتي وجدت تطبيقًا واسعًا في الممارسة العملية في الظروف الحديثة.

العامل الوحيد الذي يثير الشكوك والخلافات هو كفاءة الألواح الشمسية التي لا تلبي التوقعات دائمًا.

تشغيل الألواح الشمسية يعتمد بشكل مباشر على كمية الطاقة الشمسية. وبالتالي ، ستكون البطاريات أكثر فاعلية في المناطق التي تسود فيها الأيام المشمسة.

حتى في السيناريو الأكثر مثالية ، تكون كفاءة البطاريات 40٪ فقط ، وهذا الرقم أقل بكثير في الظروف الحقيقية. شرط آخر للتشغيل العادي هو توافر مناطق مهمة لتركيب أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة.

إذا لم تكن هذه مشكلة خطيرة لمنزل ريفي ، فيجب على مالكي الشقق حل العديد من المشكلات الفنية الإضافية.

الجهاز ومبدأ العملية

تعتمد الخلايا الشمسية على قدرة الخلايا الشمسية على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. يتم تجميعها معًا في شكل حقل متعدد الخلايا ، متحدًا في نظام مشترك.

يعمل عمل الطاقة الشمسية على تحويل كل خلية إلى مصدر للتيار الكهربائي ، والذي يتم تجميعه وتخزينه في بطاريات. تؤثر أبعاد المساحة الإجمالية لهذا المجال بشكل مباشر على قوة الجهاز بأكمله.

أي مع زيادة عدد الخلايا الكهروضوئية ، تزداد كمية الكهرباء المولدة وفقًا لذلك.

هذا لا يعني أنه لا يمكن توليد الكمية المطلوبة من الكهرباء إلا في مناطق كبيرة جدًا. هناك العديد من الأجهزة المنزلية الصغيرة التي تستخدم الطاقة الشمسية - الآلات الحاسبة والمصابيح الكهربائية وغيرها من الأجهزة.

في المنازل الريفية الحديثة ، تزداد شعبية أجهزة الإضاءة التي تعمل بالطاقة الشمسية. ممرات الحدائق والمدرجات والأماكن الضرورية الأخرى مضاءة بهذه الأجهزة البسيطة والاقتصادية.

في الليل ، يتم استخدام الكهرباء المخزنة أثناء النهار عندما تكون الشمس مشرقة. يتيح لك استخدام المصابيح الاقتصادية إنفاق الكهرباء المتراكمة لفترة طويلة.

يتم تنفيذ حل المشكلات الرئيسية لإمدادات الطاقة بمساعدة أنظمة أخرى أكثر قوة تسمح بتوليد كمية كافية من الكهرباء.

الأنواع الرئيسية للألواح الشمسية

قبل أن تبدأ في صنع الألواح الشمسية الخاصة بك ، من المستحسن أن تتعرف على أنواعها الرئيسية من أجل اختيار الخيار الأنسب لك.

تنقسم جميع محولات الطاقة الشمسية إلى فيلم وسيليكون ، وفقًا لأجهزتها وميزات التصميم.

يتمثل الخيار الأول في بطاريات الأغشية الرقيقة ، حيث يتم تصنيع المحولات على شكل فيلم مصنوع باستخدام تقنية خاصة. تُعرف هذه الهياكل أيضًا بالبوليمر.

يمكن تثبيتها في أي مكان متاح ، ومع ذلك ، فهي تتطلب مساحة كبيرة وكفاءة منخفضة. حتى الغيوم المتوسطة يمكن أن تقلل من كفاءة أجهزة الأفلام بنسبة 20٪ دفعة واحدة.

يتم تمثيل بطاريات السيليكون بثلاثة أنواع:

• أحادي البلورية. يتكون التصميم من العديد من الخلايا مع محولات السيليكون المدمجة. يتم ربطها معًا ومليئة بالسيليكون. سهل الاستخدام ، خفيف الوزن ، مرن ، مقاوم للماء. ولكن لضمان التشغيل الفعال لهذه البطاريات ، يلزم التعرض لأشعة الشمس المباشرة. على الرغم من الكفاءة العالية نسبيًا - التي تصل إلى 22٪ ، مع ظهور الضباب ، يمكن أن ينخفض ​​توليد الكهرباء بشكل كبير أو يتوقف تمامًا.
• متعدد البلورات. بالمقارنة مع أحادي البلورية ، لديهم المزيد من المحولات الموضوعة في الخلايا. يتم تركيبها في اتجاهات مختلفة ، مما يزيد بشكل كبير من كفاءة العمل حتى في الإضاءة المنخفضة. هذه البطاريات هي الأكثر استخدامًا ، خاصة في المناطق الحضرية.
• عديم الشكل. لديهم كفاءة منخفضة - 6٪ فقط. ومع ذلك ، فهي تعتبر واعدة جدًا ، نظرًا لقدرتها على امتصاص تدفق الضوء عدة مرات أكثر من النوعين الأولين.

يتم تصنيع جميع أنواع الخلايا الشمسية في المصنع ، لذلك لا يزال سعرها مرتفعًا جدًا. في هذا الصدد ، يمكنك محاولة صنع بطارية شمسية بنفسك باستخدام مواد رخيصة الثمن.

اختيار المواد والأجزاء الخاصة بتصنيع البطاريات الشمسية

نظرًا لأن التكلفة العالية لمصادر الطاقة الشمسية المستقلة تجعلها غير متاحة للاستخدام على نطاق واسع ، يمكن للحرفيين في المنزل محاولة تنظيم تصنيع الألواح الشمسية بأيديهم من مواد مرتجلة. يجب أن نتذكر أنه في تصنيع البطارية ، من المستحيل التعامل مع المواد الخردة فقط. سيكون عليك بالتأكيد شراء أجزاء المصنع ، حتى لو لم تكن جديدة.

يتضمن هيكل محول الطاقة الشمسية عدة عناصر أساسية. بادئ ذي بدء ، هذه بطارية من نوع معين ، تمت مناقشتها بالفعل أعلاه.

يأتي بعد ذلك جهاز التحكم في البطارية ، الذي يتحكم في مستوى شحن البطاريات عن طريق التيار الكهربائي المستقبَل. العنصر التالي هو البطاريات التي تخزن الكهرباء. بدون فشل ، سوف تحتاج إلى عاكس يقوم بتحويل التيار المباشر إلى التيار المتردد.

وبالتالي ، فإن جميع الأجهزة المنزلية المصنفة لـ 220 فولت ستكون قادرة على العمل بشكل طبيعي.

يمكن شراء كل عنصر من هذه العناصر مجانًا من سوق الإلكترونيات. إذا كانت هناك معرفة نظرية ومهارات عملية معينة ، فيمكن تجميع معظمها بشكل مستقل وفقًا للمخططات القياسية ، بما في ذلك وحدة التحكم في البطارية الشمسية.

• في هذا الصدد ، سيتم اختيار المواد والمكونات.
• عند صنع بطارية شمسية بيديك ، عليك أن تقرر ليس فقط الطاقة ، ولكن أيضًا على الجهد التشغيلي للشبكة. الحقيقة هي أن الشبكات التي تعمل بالطاقة الشمسية يمكن أن تعمل على التيار المباشر أو المتردد.
• يعتبر الخيار الأخير أكثر تفضيلاً ، حيث يسمح بتوزيع الكهرباء للمستهلكين على مسافة تزيد عن 15 مترًا.
• عند استخدام بطاريات متعددة الكريستالات ، من متر مربع واحد يمكنك الحصول ، في المتوسط ​​، على حوالي 120 واط في ساعة واحدة.
• أي للحصول على 300 كيلوواط شهريًا ، ستكون هناك حاجة إلى الألواح الشمسية بمساحة إجمالية تبلغ 20 مترًا مربعًا. هذا هو المبلغ الذي تنفقه عائلة عادية مكونة من 3-4 أشخاص.

تستخدم الألواح الشمسية في المنازل الخاصة والبيوت الصيفية ، كل منها يتضمن 36 عنصرًا. تبلغ قوة لوحة واحدة حوالي 65 واط.

في منزل خاص صغير أو منزل ريفي ، تكفي 15 لوحة ، قادرة على توليد طاقة كهربائية تصل إلى 5 كيلو واط في الساعة. بعد إجراء الحسابات الأولية ، يمكنك شراء لوحات التحويل.

من المقبول شراء الخلايا التالفة ذات العيوب الطفيفة التي لا تؤثر إلا على مظهر البطارية. في حالة العمل ، كل عنصر قادر على توصيل حوالي 19 فولت.

تصنيع الالواح الشمسية

بعد تحضير جميع المواد والأجزاء ، يمكنك البدء في تجميع المحولات. عند لحام العناصر ، من الضروري توفير فجوة تمدد بينها في حدود 5 مم.

يجب أن يكون اللحام شديد الحذر والحذر. على سبيل المثال ، إذا لم تكن الألواح سلكية ، فسيلزم لحامها يدويًا.

للعمل ، تحتاج إلى مكواة لحام بقدرة 60 وات ، والتي يتصل بها مصباح متوهج تقليدي بقدرة 100 وات على التوالي.

1. جميع اللوحات ملحومة بالتتابع مع بعضها البعض. تتميز الألواح بهشاشة متزايدة ، لذلك يوصى بلحامها باستخدام إطار.
2. أثناء إزالة اللحام ، يتم إدخال الثنائيات في الدائرة جنبًا إلى جنب مع لوحات التصوير ، والتي تحمي الخلايا الضوئية من التفريغ عندما ينخفض ​​مستوى الضوء أو يبدأ الظلام التام.
3. تحقيقا لهذه الغاية ، يتم دمج نصفي اللوحة في ناقل مشترك ، والذي بدوره يتم إخراجها إلى الكتلة الطرفية ، والتي يتم من خلالها إنشاء نقطة الوسط. نفس الثنائيات تحمي البطاريات من التفريغ ليلاً.

أحد الشروط الرئيسية للتشغيل الفعال للبطاريات هو اللحام عالي الجودة لجميع النقاط والعقد. قبل تثبيت الركيزة ، يجب اختبار هذه الأماكن.

لإخراج التيار ، يوصى باستخدام الموصلات ذات المقطع العرضي الصغير ، على سبيل المثال ، كابل مكبر الصوت في عزل السيليكون. يتم تأمين جميع الأسلاك مع مانع التسرب. بعد ذلك ، يتم تحديد المادة الخاصة بالسطح الذي سيتم إرفاق الألواح به.

أنسب الخصائص هي الزجاج ، الذي ينقل الضوء بشكل أفضل بكثير من الكربونات أو زجاج شبكي.

عند صنع بطارية شمسية من وسائل مرتجلة ، يجب أن تعتني بالصندوق. عادة ما يكون الصندوق مصنوعًا من عارضة خشبية أو زاوية من الألومنيوم ، وبعد ذلك يتم وضع الزجاج على مانع التسرب. يجب أن يملأ مانع التسرب جميع النتوءات ثم يجف تمامًا. نتيجة لذلك ، لن يدخل الغبار إلى الداخل ، ولن تتلوث لوحات التصوير الفوتوغرافي أثناء التشغيل.

بعد ذلك ، يتم تثبيت ورقة بها خلايا ضوئية ملحومة على الزجاج. يمكن إصلاحه بعدة طرق ، ومع ذلك ، يعتبر الإيبوكسي الشفاف أو مانع التسرب أفضل الخيارات. يغطي راتنجات الايبوكسي سطح الزجاج بالكامل بالتساوي ، ثم يتم تثبيت محولات الطاقة عليه.

عند استخدام مانع التسرب ، يتم التثبيت بنقاط في وسط كل عنصر. في نهاية التجميع ، يجب الحصول على علبة مختومة توضع بداخلها البطارية الشمسية. سينتج الجهاز النهائي ما يقرب من 18-19 فولت ، وهو ما يكفي لشحن البطارية عند 12 فولت.

امكانية تدفئة المنزل

بعد تجميع البطارية الشمسية محلية الصنع ، سيرغب كل مالك بالتأكيد في اختبارها أثناء العمل. المشكلة الأكثر أهمية هي تدفئة المنزل ، لذلك ، أولاً وقبل كل شيء ، يتم التحقق من إمكانيات التدفئة باستخدام الطاقة الشمسية.

تستخدم مجمعات الطاقة الشمسية للتدفئة. بمساعدة مجمع الفراغ ، يتم تحويل ضوء الشمس إلى حرارة. تمتلئ الأنابيب الزجاجية الرقيقة بسائل يتم تسخينه بواسطة الشمس وينقل الحرارة إلى الماء الموجود في الخزان. في حالتنا هذه الطريقة غير مناسبة لأننا نتحدث حصريًا عن تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية.

كل هذا يتوقف على قوة الجهاز المستخدم. على أي حال ، سيتم إنفاق معظم الطاقة المستلمة على تسخين الماء في الغلاية. إذا تم تسخين 100 لتر من الماء إلى 70-80 درجة ، فسوف يستغرق الأمر حوالي 4 ساعات.

سيكون استهلاك الكهرباء بواسطة غلاية الماء بعناصر تسخين 2 كيلو واط 8 كيلو واط. عند توليد كهرباء بقدرة 5 كيلوواط في الساعة لن تكون هناك مشاكل.

ومع ذلك ، مع مساحة بطارية تقل عن 10 أمتار مربعة ، يصبح تدفئة منزل خاص بمساعدتهم أمرًا مستحيلًا.