Dnes mnoho vlastníkov vidieckych domov hľadá alternatívne zdroje elektrickej energie. Inštalácia solárnych panelov postupne získava svoju popularitu. Nie všetci si však môžu dovoliť kúpiť drahé zariadenia. Preto sa mnohí zaoberajú: ako urobiť solárne panely sami? Správna odpoveď bude zverejnená v tomto článku.
Čo je solárna batéria?
Solárny článok je polovodičové zariadenie, ktoré premieňa slnečné žiarenie na elektrickú energiu. Hlavným cieľom takého systému je spoľahlivé, ekonomické a neprerušované napájanie doma. Takéto zariadenia by mali byť inštalované v oblastiach, kde dochádza k prerušeniu napájania z hlavného zdroja elektrickej energie.
Hlavnými výhodami solárnej batérie sú:
- jednoduchá inštalácia zariadenia, ktorá nevyžaduje kladenie káblov na nosiče;
- systém nevyžaduje veľa času na jeho údržbu;
- výroba elektrickej energie nemá škodlivý vplyv na životné prostredie;
- štruktúra nemá žiadne pohyblivé časti;
- tichá prevádzka;
- dodávka elektrickej energie nezávisí od distribučnej siete;
- dlhé obdobie prevádzky systému s minimálnymi nákladmi.
Nevýhody solárneho panelu:
- proces výroby systému je veľmi časovo náročný;
- solárny panel zaberá veľa priestoru;
- prístroj je veľmi citlivý na kontamináciu;
- batéria nefunguje v noci;
- účinnosť zariadenia závisí od poveternostných podmienok, a to zo slnečných a zamračených dní.
Systém funguje prostredníctvom fotoelektrických konvertorov, ktoré sú spojené v konkrétnom poradí. Každý fototranič sa skladá z dvoch kremíkových doštičiek, ktoré sa líšia v druhu vodivosti. Jeden je potiahnutý fosforom, čo vedie k vzniku prebytku negatívne nabitých elektrónov. Ďalšia doska je pokrytá bórom, čo vedie k tvorbe častíc, takzvaných „otvorov“, ktoré chýbajú vo vrstve negatívnych nábojov.
Princíp fungovania nevyčerpateľného zdroja alternatívnej energie je nasledovný: slnečné svetlo zasiahne záporne nabitý panel, čo vedie k aktívnej tvorbe ďalších „otvorov“ a elektrónov. Na paneli potiahnutom fosforom je elektrické pole, kvôli ktorému sa objaví potenciálny rozdiel. Pozitívne nabité častice vyúsťujú do hornej vrstvy a negatívne nabité častice sú posielané na dno. Vytvára sa konštantné napätie. Ukazuje sa, že jeden konvertor funguje ako batéria. Konštantný prúd sa vyskytuje v okruhu, keď je k nemu pripojené zaťaženie. Každá batéria je pokrytá tenkými medenými žilami, odvádzajúc prúd a smeruje ju do cieľa.
Sila prúdu závisí od určitých parametrov:
- veľkosť fotokonvertora;
- úroveň oslnenia;
- typ fotobunky;
- zariadenia s celkovou impedanciou, ktoré sú pripojené k solárnemu panelu.
Všetky solárne panely môžu byť kremík alebo film. Panely, ktorých základom je kremík, sú rozdelené na typy:
- polykryštalické;
- monokryštál;
- amorfné.
Polykryštalická solárna batéria je štvorcové zariadenie v tmavo modrej farbe. Jeho povrch má inklúzie heterogénnych kryštálov kremíka. Napriek nízkej účinnosti 18%, toto zariadenie má schopnosť generovať prúd počas oblačného počasia, čo z nich robí nepostrádateľné v oblastiach, kde prevažuje rozptýlené slnečné svetlo.
Monokryštalické konvertory slnečnej energie sú reprezentované čiernymi panelmi so skosenými rohmi, pre ktoré sa používa čistý kremík. Všetky bunky zariadenia sú smerované v jednom smere, čo vám umožňuje dosiahnuť maximálnu účinnosť 25%. Nevýhodou takýchto batérií je, že ich predná strana by mala byť vždy obrátená k slnku. Ak sa nepodarilo vystúpiť, skryli sa za mraky a klesli pod obzor, solárne panely vytvoria prúd slabého výkonu. Jedná sa o najdrahší, ale aj maximálny výkon, typ zariadenia.
Každá amorfná batéria pozostáva zo sady najtenších vrstiev kremíka, ktoré sa získavajú striekaním najmenších častíc materiálu na skle, plastu alebo fólii. Takéto vrstvy rýchlo vyblednú, čo za šesť mesiacov vedie k poklesu účinnosti zariadenia o 15-20%. Účinnosť takýchto konvertorov je iba 6%. Sú to najlacnejšie a sú schopné pracovať aj za oblačného počasia. Ich maximálna životnosť je však 2 roky.
Základom filmových batérií nie je pevný podklad z kovu alebo skla, ale polymérny film. Preto sú k dispozícii v kotúčoch, ktoré umožňujú rozloženie batérie na veľké plochy. Vďaka svojmu dizajnu môžu byť rezané do častí rôznych tvarov a veľkostí a umiestniť solárne panely na strechu domu s hladkými krivkami. Sú kompaktné a ľahké. Valcovaný panel bude stáť oveľa lacnejšie ako kremík, na výrobu ktorého sa používa drahý materiál. Takéto modely sú však menej výkonné. Dostať ich dnes je dosť ťažké, pretože výroba sa len vyvíja.
Všetky solárne batérie, bez ohľadu na typ zariadenia, sú vybavené regulátormi, ktoré monitorujú úroveň nabitia panelu. Redistribuujú prijímanú energiu, smerujú ju priamo do zdroja spotreby alebo ju ukladajú do batérie.
Takáto alternatíva k tradičnej dodávke elektrickej energie je veľmi praktická. Okrem toho sa cena zariadenia výrazne odlišuje od ceny elektriny. Po vytvorení solárnej batérie pre dom s vlastnými rukami bude majiteľ schopný optimalizovať spotrebu energie a tým znížiť svoje peňažné náklady. Mnoho ľudí chce vopred vedieť, koľko to bude stáť za inštaláciu solárnych panelov pre súkromný dom. K tomu je potrebné vykonať predbežné výpočty, kde je určený potrebný výkon zariadenia a podmienky jeho prevádzky.
Mali by sme začať výpočtom množstva spotrebovanej energie, ktorá je potrebná na bývanie. Vytvorenie plnohodnotnej stanice by ste sa mali sústrediť na batérie na úrovni 150-250 W. V prípade vidieckeho domu bude dostatok panelov pri 50 W.
Teraz je potrebné vypočítať celkový výkon všetkých elektrických spotrebičov s prihliadnutím na čas práce za deň. Výsledná hodnota je minimálna spotreba elektrickej energie pre túto domácnosť.
Táto hodnota je základom pre následné určenie počtu solárnych panelov a počtu pomocných zariadení, ktoré zahŕňajú batérie, invertory a regulátory.
Dobrá rada! K celkovému dopytu po elektrickej energii sa pridá ďalších 20%, ktoré sa vynakladajú na samotné batérie.
Dôležitým aspektom je slnečné žiarenie, t.j. množstvo solárnej energie, ktoré padá na samostatnú jednotkovú plochu panelov. Táto hodnota je individuálna pre každú konkrétnu oblasť. Môžete ju získať v špeciálnej literatúre alebo na špecializovaných meteorologických stránkach.
Energetická rýchlosť je delené hodnotou slnečného žiarenia. Výsledný údaj musí byť vydelený celkovým výkonom solárneho zariadenia. Výsledná hodnota je počet potrebných batérií. Je dôležité získať maximálny počet panelov. V skutočnosti sa v rôznych mesiacoch bude množstvo slnečného svetla líšiť.
Dobrá rada! Keďže sa slnečné žiarenie neustále mení, výpočty by sa mali vykonávať mesačne.
Napríklad, ak potrebujete vedieť, koľko solárnych panelov potrebujete pre dom s rozlohou 100 metrov štvorcových, kde bude stanica napájať osvetľovacie žiarovky, laptop, televízor, satelitnú anténu, mikrovlnnú rúru a elektrický sporák, mali by ste vykonať všetky vyššie uvedené výpočty. V dôsledku toho bude výkon solárnej stanice približne rovný 1000 W, čo znamená využitie 4 solárnych panelov s výkonom 250 W každý.
Panel by mal byť umiestnený na južnej strane strechy, ktorý by mal byť v perfektnom stave a schopný odolávať značnej záťaži. Neboli by existovať žiadne blízke stromy alebo iné objekty, ktoré vytvárajú tieň.
Takýto systém možno použiť nielen pre napájanie. Väčšia popularita získava solárne vykurovanie súkromného domu. To vám umožní dostať sa z drahých služieb spojených s centralizovaným zásobovaním plynom, zbaviť sa závislosti od verejných služieb a prijímať celoročné teplo počas dlhej životnosti solárnej elektrárne.
Inštalácia takéhoto systému je vhodná len pre tie regióny, kde slnko svieti najmenej 20 dní v mesiaci. Ak slnko nestačí na to, aby systém zabezpečil plné vykurovanie domu, môže byť použitý ako ďalší voľný zdroj. Správne zvolený systém solárnych panelov pre domáce vykurovanie sa zaplatí za 3-4 roky.
Vďaka mnohým pozitívnym názorom na alternatívny zdroj elektrickej energie je možné rozptýliť mýty, ktoré obťažujú potenciálnych žiadateľov o inštaláciu solárnych panelov.
Mnoho ľudí si myslí, že takéto drahé zariadenie neplatí sám o sebe počas celej životnosti zariadenia. Ako však ukazuje prax pri správnej inštalácii solárnych panelov v súlade so všetkými pravidlami, môžete poskytnúť súkromný dom s elektrickou energiou najmenej 25 rokov. A náklady na vybavenie sa vyplatí za 3-4 roky.
Nasledujúci mýtus naznačuje neúčinnú prevádzku solárnych článkov v oblačnom počasí alebo v zimnom období. Názory spotrebiteľov sa však približujú k tomu, že solárne kolektory dokážu počas slnečného pobytu v zenite zobrazovať maximálnu aktivitu pri bezbolestnom počasí. Ale keď sa slnko skrýva za oblaky, panely budú fungovať, ale nie v plnom rozsahu. Inštalácia úplne prestane pracovať v noci, keď slnečné svetlo úplne chýba.
Odporcovia solárnych panelov tvrdia, že solárne kolektory sú celkom krehké a nie sú schopné odolávať rôznym tlakom vytvoreným prírodou. Avšak spotrebiteľské recenzie dokazujú opačnú situáciu: solárny panel je schopný odolávať aj veľkému krupobitiu.
- Vytvorenie rámu hliníkových rohov s nízkymi stranami a hardvérom, ktorých veľkosť závisí od počtu konvertorov a ich oblasti. Tu treba brať do úvahy vzdialenosť medzi fotoelektrickými článkami najmenej 5 mm
- Naneste tesniaci prostriedok na vnútorné okraje koľajníc.
- Na rám položte priehľadný materiál, ktorý pevne priľne k obrysu lepidla.
- Po úplnom vyschnutí tesniacej hmoty upevnite rám a priehľadný povrch pomocou hardvéru.
- Na plochý povrch položte všetky fotobunky batérie na „negatívnu“ stranu nahor.
- S pomocou spájkovacieho nástroja sú ku každému FEP pripevnené vodiče rovnakej dĺžky. Najlepšie je vytvoriť, keď je modul umiestnený na skle.
- Všetky prvky sú dôsledne prepojené vo forme „hada“.
- Extrémne kontakty musia byť spájané so zbernicou (strieborný široký vodič).
- Aby sa zabránilo poklesu kvality osvetlenia v tme, je potrebné vytvoriť „stredné body“ pomocou skontrolovaných diód, ktoré sú inštalované na kladnom termináli. Pre túto fit Schottky diódy.
- Položte na priehľadné roviny fotobuniek s vodičmi.
- Namažte všetky FEP, výstupné a spojovacie drôty silikónovým lepidlom.
- Zatvorte dizajn zadného panelu.
- Pripojte solárny panel k batérii, regulátoru solárneho nabíjania a meniču.
Dobrá rada! Aby ste predišli skratu medzi bremenom a jednotlivými prvkami batérie, je potrebné inštalovať poistky.
Prakticky každý majiteľ domu má záujem získať bezplatnú elektrinu. Inštalácia solárnych panelov je najprijateľnejšou možnosťou. Týmto zariadením môžete vytvoriť hlavný (bez centralizovaného napájania) a dodatočný zdroj elektrickej energie. Systém je šetrný k životnému prostrediu a spoľahlivý na používanie. Hlavnou nevýhodou je drahé zariadenie. Jeho náklady sa však vyplatia za 3-5 rokov.
