DIY แหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านของคุณ: วิธีทำแบตเตอรี่ด้วยมือของคุณเอง

ติดตาม
เข้าร่วมชุมชน koon.ru!
ติดต่อกับ:

ความปรารถนาที่จะทำให้ระบบจ่ายพลังงานของบ้านส่วนตัวมีประสิทธิภาพ ประหยัด และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ทำให้เราต้องมองหาแหล่งพลังงานใหม่ วิธีหนึ่งในการปรับปรุงให้ทันสมัยคือการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ที่สามารถแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าได้ มีทางเลือกที่ดีสำหรับอุปกรณ์ราคาแพง นั่นคือ แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่ต้องทำด้วยตัวเอง ซึ่งจะช่วยประหยัดเงินจากงบประมาณของครอบครัวทุกเดือน วันนี้เราจะมาพูดถึงวิธีการสร้างสิ่งนั้น เราจะกำหนดหลุมพรางทั้งหมดและบอกวิธีหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านั้น

สำหรับข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับคุณสมบัติการออกแบบของแผงโซลาร์เซลล์ โปรดดูวิดีโอ:

การพัฒนาโครงการระบบพลังงานแสงอาทิตย์

การออกแบบเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการวางแผงบนหลังคาบ้านให้ประสบความสำเร็จมากขึ้น ยิ่งแสงแดดส่องกระทบพื้นผิวของแบตเตอรี่มากเท่าใดและความเข้มของแบตเตอรี่ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น สำหรับการติดตั้งคุณต้องใช้ด้านใต้ของหลังคา ตามหลักการแล้ว คานควรตกที่มุม 90 องศา ดังนั้นคุณควรกำหนดว่าการทำงานของโมดูลจะทำให้เกิดประโยชน์มากกว่าในตำแหน่งใด

ความจริงก็คือแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่ผลิตเองที่บ้านซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่ของโรงงานไม่มีเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวและหัววัดพิเศษ หากต้องการเปลี่ยนมุมเอียง คุณสามารถสร้างกลไกด้วยการควบคุมแบบแมนนวลได้ จะช่วยให้สามารถติดตั้งโมดูลได้เกือบจะในแนวตั้งในฤดูหนาวเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ต่ำบนขอบฟ้า และลดลงในฤดูร้อนเมื่อครีษมายันอยู่ที่จุดสูงสุด การจัดเรียงฤดูหนาวในแนวตั้งยังมีฟังก์ชันป้องกัน: ช่วยป้องกันการสะสมของหิมะและน้ำแข็งบนแผงซึ่งช่วยยืดอายุของโมดูล

ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของการออกแบบโมดูลาร์สามารถเพิ่มขึ้นได้ด้วยการสร้างกลไกควบคุมง่ายๆ ที่ช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนมุมของแบตเตอรี่ได้ขึ้นอยู่กับฤดูกาลและแม้กระทั่งช่วงเวลาของวัน

บางทีก่อนที่จะติดตั้งแบตเตอรี่จำเป็นต้องเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้างหลังคาเนื่องจากชุดของแผงหลายแผ่นมีมวลค่อนข้างใหญ่ จำเป็นต้องคำนวณภาระบนหลังคาโดยคำนึงถึงความรุนแรงของแผงโซลาร์เซลล์ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงชั้นหิมะด้วย น้ำหนักของระบบส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ในการผลิต

จำนวนแผงและขนาดคำนวณตามกำลังที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น โมดูลขนาด 1 ตร.ม. ให้พลังงานประมาณ 120 วัตต์ ซึ่งไม่เพียงพอแม้สำหรับไฟส่องสว่างในที่พักอาศัยแบบเต็มรูปแบบ พลังงานประมาณ 1 กิโลวัตต์พร้อมแผงขนาด 10 ตร.ม. จะช่วยให้โคมไฟ ทีวี และคอมพิวเตอร์ทำงานได้ ดังนั้น โครงสร้างพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 20 ตร.ม. จะตอบสนองความต้องการของครอบครัวที่มีสมาชิก 3 คน ควรคำนวณขนาดโดยประมาณเหล่านี้หากบ้านส่วนตัวมีไว้สำหรับที่อยู่อาศัยถาวร

การผลิตแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ไม่จำเป็นต้องจบลงด้วยการประกอบครั้งแรก ในอนาคตสามารถเพิ่มองค์ประกอบได้ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์

โมดูลต่างๆ สำหรับการประกอบตัวเอง

วัตถุประสงค์หลักของแผงโซลาร์เซลล์คือการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และแปลงเป็นไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่ได้คือกระแสของอิเล็กตรอนอิสระที่ปล่อยออกมาจากคลื่นแสง สำหรับการประกอบตัวเอง ตัวแปลงโมโนและคริสตัลไลน์เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด เนื่องจากแอนะล็อกประเภทอื่น - อสัณฐาน - ลดพลังงานลง 20-40% ในช่วงสองปีแรก

ชิ้นเลนส์คริสตัลเดี่ยวขนาดมาตรฐานคือ 3 x 6 นิ้วและค่อนข้างบอบบาง ดังนั้นจึงต้องจัดการอย่างระมัดระวังและแม่นยำอย่างยิ่ง

ซิลิคอนเวเฟอร์ประเภทต่างๆ มีข้อดีและข้อเสีย ตัวอย่างเช่น โมดูลคริสตัลไลน์มีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ - สูงถึง 9% ในขณะที่ประสิทธิภาพของเวเฟอร์ผลึกเดี่ยวถึง 13% คนแรกยังคงพลังของพวกเขาแม้ในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก แต่ให้บริการโดยเฉลี่ย 10 ปีพลังของครั้งที่สองลดลงอย่างรวดเร็วในวันที่มีเมฆมาก แต่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์เป็นเวลา 25 ปี

อุปกรณ์ทำเองต้องใช้งานได้จริงและเชื่อถือได้ ดังนั้นจึงควรซื้อชิ้นส่วนสำเร็จรูปบางส่วน ก่อนที่คุณจะสร้างแผงโซลาร์เซลล์แบบกำหนดเอง ให้ดูที่ eBay ที่ซึ่งคุณจะพบโมดูลจำนวนมากที่มีของเสียเพียงเล็กน้อย การแตกหักของแสงไม่ส่งผลต่อคุณภาพของงาน แต่ช่วยลดต้นทุนของแผงได้อย่างมาก สมมติว่าโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกเดี่ยวซึ่งอยู่บนแผ่นใยแก้ว มีราคาสูงกว่า 15 เหรียญสหรัฐฯ เล็กน้อย และชุดผลิตภัณฑ์โพลีคริสตัลไลน์จำนวน 72 ชิ้นมีราคาประมาณ 90 เหรียญสหรัฐฯ

แผงโซลาร์เซลล์นอกชั้นวางที่ดีที่สุดคือแผงที่มีตัวนำไฟฟ้าที่ต้องต่อเป็นอนุกรมเท่านั้น โมดูลที่ไม่มีตัวนำจะถูกกว่า แต่เพิ่มเวลาการประกอบของแบตเตอรี่หลายครั้ง

คำแนะนำในการทำแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์

มีตัวเลือกมากมายสำหรับการประกอบแผงโซลาร์เซลล์ด้วยตนเอง เทคโนโลยีขึ้นอยู่กับจำนวนเซลล์แสงอาทิตย์ที่ซื้อล่วงหน้าและวัสดุเพิ่มเติมที่จำเป็นในการทำเคส สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่า ยิ่งพื้นที่รวมของแผงใหญ่ขึ้นเท่าใด อุปกรณ์ก็จะยิ่งมีพลังมากขึ้นเท่านั้น แต่ในขณะเดียวกัน น้ำหนักของโครงสร้างก็เพิ่มขึ้นด้วย ในแบตเตอรี่หนึ่งก้อน ขอแนะนำให้ใช้โมดูลเดียวกัน เนื่องจากกระแสจะเท่ากันกับตัวบ่งชี้ขององค์ประกอบที่เล็กกว่า

การประกอบโครงโมดูลาร์

การออกแบบโมดูลรวมถึงขนาดของโมดูลนั้นสามารถทำได้โดยพลการ ดังนั้นแทนที่จะเน้นตัวเลข คุณควรเน้นที่ภาพถ่ายและเลือกตัวเลือกใด ๆ ที่เหมาะกับการคำนวณเฉพาะ

เซลล์แสงอาทิตย์ที่ถูกที่สุดคือแผงที่ไม่มีตัวนำไฟฟ้า เพื่อให้พร้อมสำหรับการประกอบแบตเตอรี่ ก่อนอื่นคุณต้องประสานตัวนำซึ่งเป็นกระบวนการที่ยาวนานและอุตสาหะ

ในการผลิตตัวเรือนภายในซึ่งแผงโซลาร์เซลล์จะได้รับการแก้ไข จำเป็นต้องเตรียมวัสดุและเครื่องมือดังต่อไปนี้:

  • แผ่นไม้อัดขนาดที่เลือก
  • ระแนงต่ำสำหรับด้านข้าง
  • กาวสากลหรือสำหรับไม้
  • มุมและสกรูสำหรับรัด
  • เจาะ;
  • แผ่นใยไม้อัด;
  • ลูกแก้วชิ้น;
  • ย้อม.

เราใช้ไม้อัดชิ้นหนึ่งซึ่งจะทำหน้าที่เป็นฐานและติดกาวด้านล่างตามแนวเส้นรอบวง ระแนงตามขอบของแผ่นไม่ควรบังแผงโซลาร์เซลล์ ดังนั้น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความสูงของแผงนั้นไม่เกิน ¾ นิ้ว เพื่อความน่าเชื่อถือ เราได้ขันสกรูรางที่ติดกาวแต่ละอันเพิ่มเติมด้วยสกรูยึดตัวเอง และสามารถยึดมุมด้วยมุมโลหะได้

โครงไม้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเซลล์สุริยะที่อยู่อาศัย สามารถแทนที่ด้วยกรอบมุมอลูมิเนียมหรือกรอบ+ชุดกระจกที่ซื้อมา

เพื่อการระบายอากาศ เราเจาะรูที่ส่วนล่างของเคสและด้านข้าง ฝาปิดไม่ควรมีรูเพราะอาจทำให้ความชื้นเข้าได้ องค์ประกอบจะถูกยึดเข้ากับแผ่นใยไม้อัดซึ่งสามารถแทนที่ด้วยวัสดุที่คล้ายคลึงกันได้เงื่อนไขหลักคือไม่ควรนำไฟฟ้า

ต้องเจาะรูเล็กๆ เพื่อระบายอากาศให้ทั่วพื้นผิว รวมทั้งด้านข้างและรางตรงกลาง จะช่วยให้คุณปรับระดับความชื้นและความดันภายในเฟรมได้

เราตัดฝาออกจากลูกแก้วปรับให้เข้ากับขนาดของเคส กระจกธรรมดาเปราะบางเกินกว่าจะวางบนหลังคาได้ เพื่อป้องกันชิ้นส่วนที่เป็นไม้ เราใช้น้ำยาเคลือบหรือสีพิเศษ ซึ่งควรใช้เพื่อรักษากรอบและพื้นผิวจากทุกด้าน ไม่เลวเลยถ้าเฉดสีของสีของเฟรมจะถูกรวมเข้ากับสีของหลังคา

การทาสีทำหน้าที่ด้านสุนทรียภาพไม่มากเท่ากับอุปกรณ์ป้องกัน ควรทาสีแต่ละส่วนอย่างน้อย 2-3 ชั้นเพื่อไม่ให้ไม้บิดเบี้ยวจากอากาศชื้นหรือความร้อนสูงเกินไปในอนาคต

งานติดตั้งโซล่าเซลล์

เราจัดวางแผงโซลาร์เซลล์ทั้งหมดในแถวคู่บนพื้นผิวโดยให้ด้านหลังขึ้นเพื่อประสานตัวนำ ในการทำงาน คุณต้องมีหัวแร้งและหัวแร้ง สถานที่บัดกรีต้องดำเนินการด้วยดินสอพิเศษก่อน ในการเริ่มต้น คุณสามารถฝึกฝนสององค์ประกอบโดยเชื่อมต่อพวกมันเป็นชุด ในลำดับเดียวกันในห่วงโซ่เราเชื่อมต่อองค์ประกอบทั้งหมดบนพื้นผิวซึ่งผลลัพธ์ควรเป็น "งู"

เราติดตั้งแต่ละองค์ประกอบอย่างเคร่งครัดตามมาร์กอัปและตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวนำขององค์ประกอบใกล้เคียงตัดกันที่จุดบัดกรี

เมื่อเชื่อมต่อองค์ประกอบทั้งหมดแล้ว ให้หงายหน้าขึ้นอย่างระมัดระวัง หากมีโมดูลจำนวนมาก คุณจะต้องเชิญผู้ช่วย เนื่องจากเป็นการยากในการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่บัดกรีโดยไม่สร้างความเสียหายเพียงอย่างเดียว แต่ก่อนหน้านั้น เราทาโมดูลด้วยกาวเพื่อติดแน่นบนแผง ควรใช้ซิลิโคนเคลือบหลุมร่องฟันเป็นกาวและควรใช้อย่างเคร่งครัดที่กึ่งกลางขององค์ประกอบ ณ จุดหนึ่งไม่ใช่ตามขอบ นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการปกป้องแผ่นเปลือกโลกจากการแตกหักหากเกิดการเสียรูปเล็กน้อยของฐานกะทันหัน แผ่นไม้อัดอาจยุบหรือบวมได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความชื้น และชิ้นส่วนที่ยึดแน่นมั่นคงก็จะแตกและล้มเหลว

คุณสามารถทดสอบแผงควบคุมและตรวจสอบการทำงานได้โดยการซ่อมโมดูลบนวัสดุพิมพ์ จากนั้นเราวางฐานไว้ในกรอบสำเร็จรูปแล้วยึดตามขอบด้วยสกรู เพื่อป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่คายประจุผ่านแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ เราจึงติดตั้งบล็อกกิ้งไดโอดบนแผงควบคุม แล้วซ่อมด้วยน้ำยาซีลแลนท์

ในการเชื่อมต่อโซ่คุณสามารถใช้ลวดทองแดงหรือสายเคเบิลซึ่งยึดแต่ละองค์ประกอบทั้งสองด้านแล้วแก้ไขด้วยวัสดุเคลือบหลุมร่องฟัน

การทดสอบทดลองช่วยในการคำนวณเบื้องต้น ในกรณีนี้ปรากฏว่าถูกต้อง - กลางแดดไม่มีโหลดแบตเตอรี่ผลิต 18.88 V

จากด้านบน องค์ประกอบที่ติดตั้งถูกปกคลุมด้วยหน้าจอป้องกันที่ทำจากลูกแก้ว ก่อนแก้ไข เราตรวจสอบประสิทธิภาพของโครงสร้างอีกครั้ง อย่างไรก็ตาม คุณสามารถทดสอบโมดูลระหว่างขั้นตอนการติดตั้งและการบัดกรีทั้งหมดได้ โดยแบ่งเป็นหลายส่วน เราตรวจสอบให้แน่ใจว่าสารเคลือบหลุมร่องฟันแห้งสนิท เนื่องจากควันของสารเคลือบหลุมร่องฟันสามารถปกคลุมลูกแก้วด้วยฟิล์มทึบแสงได้ เราติดตั้งสายเอาต์พุตด้วยขั้วต่อสองพินเพื่อให้สามารถใช้คอนโทรลเลอร์ได้ในอนาคต

แผงเดียวถูกประกอบและพร้อมที่จะไป อุปกรณ์ทั้งหมด รวมถึงรายการที่ซื้อทางออนไลน์ ราคา $105

ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ของบ้านส่วนตัว

ระบบจ่ายไฟฟ้าภายในบ้านโดยใช้โซลาร์เซลล์สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท คือ

  • อิสระ;
  • ลูกผสม;
  • ไม่มีแบตเตอรี่

หากบ้านเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าส่วนกลาง ทางเลือกที่ดีที่สุดคือระบบผสม: ในระหว่างวัน พลังงานจะมาจากแผงโซลาร์เซลล์ และในเวลากลางคืนจากแบตเตอรี่ เครือข่ายกลางในกรณีนี้คือตัวสำรอง เมื่อไม่สามารถเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟกลางได้ จะถูกแทนที่ด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื้อเพลิง - น้ำมันเบนซินหรือดีเซล

ตัวควบคุมมีความจำเป็นในการป้องกันการลัดวงจรในขณะที่โหลดสูงสุด, แบตเตอรี่สำหรับเก็บพลังงาน, อินเวอร์เตอร์สำหรับแจกจ่ายและจ่ายให้กับผู้บริโภค

เมื่อเลือกตัวเลือกที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด คุณควรคำนึงถึงช่วงเวลาของวันที่ใช้พลังงานสูงสุด ในบ้านส่วนตัว ช่วงที่มีนักท่องเที่ยวมาเยือนมากที่สุดจะตกในตอนเย็นเมื่อดวงอาทิตย์ลับขอบฟ้าไปแล้ว ดังนั้น จึงควรที่จะใช้การเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าสาธารณะหรือการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มเติม เนื่องจากมีการจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์ในเวลากลางวัน

ระบบจ่ายไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ใช้เครือข่ายที่มีทั้งกระแสตรงและกระแสสลับ โดยตัวเลือกที่สองเหมาะสำหรับวางอุปกรณ์ในระยะห่างมากกว่า 15 เมตร

สำหรับผู้อยู่อาศัยในฤดูร้อนซึ่งเวลาทำงานมักจะตรงกับเวลากลางวัน ระบบประหยัดพลังงานพลังงานแสงอาทิตย์จึงเหมาะที่จะเริ่มทำงานเมื่อพระอาทิตย์ขึ้นและสิ้นสุดในตอนเย็น

เป็นเวลานานที่แผงโซลาร์เซลล์เป็นแผงดาวเทียมและสถานีอวกาศขนาดใหญ่ หรือโฟโตเซลล์พลังงานต่ำในเครื่องคิดเลขพกพา นี่เป็นเพราะความดั้งเดิมของโฟโตเซลล์ซิลิคอนผลึกเดี่ยวตัวแรก: พวกเขาไม่เพียงมีประสิทธิภาพต่ำ (ไม่เกิน 25% ในทางทฤษฎี - ประมาณ 7%) แต่ยังสูญเสียประสิทธิภาพอย่างเห็นได้ชัดเมื่อมุมตกกระทบของ แสงเบี่ยงเบนจาก90˚ โดยคำนึงถึงว่าในยุโรปในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก พลังงานจำเพาะของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์อาจต่ำกว่า 100 W/m 2 พื้นที่แผงโซลาร์ที่ใหญ่เกินไปจำเป็นต้องได้รับพลังงานที่มีนัยสำคัญ ดังนั้นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แห่งแรกจึงถูกสร้างขึ้นในสภาวะที่มีฟลักซ์การส่องสว่างสูงสุดและสภาพอากาศที่ชัดเจนเท่านั้น นั่นคือในทะเลทรายใกล้เส้นศูนย์สูตร

ความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ได้กลับมาสนใจพลังงานแสงอาทิตย์อีกครั้ง ตัวอย่างเช่น เซลล์ซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ที่ถูกที่สุดและเข้าถึงได้มากที่สุด แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพต่ำกว่าเซลล์แบบโมโนคริสตัลไลน์ แต่ก็มีความอ่อนไหวต่อสภาพการทำงานน้อยกว่า แผงโซลาร์เซลล์ที่ทำจากเวเฟอร์โพลีคริสตัลไลน์จะให้เพียงพอ แรงดันไฟคงที่ภายใต้สภาวะที่มีเมฆบางส่วน. เซลล์สุริยะที่ทันสมัยกว่าที่ใช้แกลเลียมอาร์เซไนด์นั้นมีประสิทธิภาพสูงถึง 40% แต่มีราคาแพงเกินไปที่จะสร้างแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเอง

วิดีโอนี้เป็นเรื่องราวเกี่ยวกับแนวคิดในการสร้างแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์และการนำไปใช้งาน

มันคุ้มค่าที่จะทำ?

ในหลายกรณี พลังงานแสงอาทิตย์ จะมีประโยชน์มากตัวอย่างเช่น เจ้าของบ้านหรือกระท่อมส่วนตัวซึ่งอยู่ห่างไกลจากไฟหลัก สามารถรองรับโทรศัพท์ของเขาที่ชาร์จจากแผงขนาดกะทัดรัด เชื่อมต่อกับผู้บริโภคที่ใช้พลังงานต่ำ เช่น ตู้เย็นในรถยนต์

เพื่อจุดประสงค์นี้ ผลิตและขายแผงคอมแพคสำเร็จรูป โดยผลิตในรูปแบบของส่วนประกอบที่พับได้อย่างรวดเร็วโดยใช้ผ้าใยสังเคราะห์ ในรัสเซียตอนกลาง แผงดังกล่าวมีขนาดประมาณ 30x40 ซม. สามารถให้พลังงานภายใน 5 W ที่แรงดันไฟฟ้า 12 V

แบตเตอรี่ขนาดใหญ่สามารถให้พลังงานไฟฟ้าได้ถึง 100 วัตต์ ดูเหมือนว่าจะไม่มากนัก แต่ก็ควรค่าแก่การจดจำหลักการทำงานของตัวเล็ก: ในนั้นโหลดทั้งหมดจะถูกขับเคลื่อนผ่านตัวแปลงพัลส์จากแบตเตอรี่ของแบตเตอรี่ที่ชาร์จจากกังหันลมพลังงานต่ำ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะใช้ผู้บริโภคที่มีอำนาจมากขึ้น

การใช้หลักการที่คล้ายคลึงกันในการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านทำให้มีกำไรมากกว่ากังหันลม: ในฤดูร้อน ดวงอาทิตย์จะส่องแสงเกือบตลอดวัน ตรงกันข้ามกับลมที่ไม่แน่นอนและมักจะหายไป ด้วยเหตุผลนี้ แบตเตอรี่จะสามารถชาร์จระหว่างวันได้เร็วกว่ามาก และแผงโซลาร์เซลล์เองก็ติดตั้งได้ง่ายกว่าการใช้เสาสูง

นอกจากนี้ยังเหมาะสมที่จะใช้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานฉุกเฉินเพียงอย่างเดียว ตัวอย่างเช่น หากมีการติดตั้งหม้อต้มก๊าซทำความร้อนพร้อมปั๊มหมุนเวียนในบ้านส่วนตัว เมื่อปิดเครื่อง เป็นไปได้ที่จะจ่ายไฟผ่านตัวแปลงพัลส์ (อินเวอร์เตอร์) จากแบตเตอรี่ที่ชาร์จโดยแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ระบบทำความร้อนทำงาน

เรื่องทีวีในหัวข้อ

ผู้คนจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ พยายามซื้อบ้านที่อยู่ห่างจากศูนย์กลางของอารยธรรม มีเหตุผลหลายประการสำหรับเรื่องนี้ ซึ่งส่วนใหญ่น่าจะเป็นเรื่องสิ่งแวดล้อม ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างเข้มข้นจะส่งผลเสียต่อสภาวะแวดล้อม แต่เมื่อซื้อบ้านหลังนี้ คุณอาจประสบปัญหาขาดไฟฟ้า โดยที่ชีวิตในศตวรรษที่ 21 แทบไม่อาจจินตนาการได้

ปัญหาการให้พลังงานแก่อาคารที่อยู่ห่างไกลจากศูนย์กลางอารยธรรมสามารถแก้ไขได้โดยการติดตั้งเครื่องกำเนิดลม อย่างไรก็ตามวิธีนี้ยังห่างไกลจากอุดมคติ เพื่อให้กระแสไฟฟ้าเพียงพอสำหรับทั้งบ้าน จำเป็นต้องติดตั้งกังหันลมขนาดใหญ่หรือหลายแห่ง แต่ในกรณีนี้ การจ่ายพลังงานจะเป็นแบบเป็นตอนๆ และไม่มีอยู่ในสภาพอากาศที่สงบ

เพื่อให้มั่นใจเสถียรภาพของการจ่ายพลังงานที่บ้าน วิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพคือการใช้เครื่องกำเนิดลมและแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกัน แต่น่าเสียดายที่แบตเตอรี่ยังห่างไกลจากราคาถูก วิธีแก้ไขปัญหาเหล่านี้คือการผลิตแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเอง ซึ่งสามารถแข่งขันได้ในระดับที่เท่าเทียมกับแบตเตอรี่ของโรงงานในแง่ของพลังงาน แต่ในขณะเดียวกัน ความแตกต่างจากราคาก็เป็นเรื่องที่น่ายินดี และมีวิธีแก้ปัญหาดังกล่าว!

ในการเริ่มต้น จำเป็นต้องกำหนดว่าคืออะไร แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์. ที่แกนกลาง นี่คือภาชนะที่ประกอบด้วยอาร์เรย์ขององค์ประกอบที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า ในกรณีนี้ คำว่า "อาร์เรย์" สามารถใช้ได้ เนื่องจากเพื่อที่จะสร้างพลังงานเพียงพอที่จำเป็นในสภาวะการจ่ายไฟฟ้าของอาคารที่พักอาศัย เซลล์แสงอาทิตย์จะต้องใช้ในปริมาณที่น่าประทับใจมากทีเดียว เนื่องจากองค์ประกอบที่มีความเปราะบางสูง จึงจำเป็นต้องรวมกันเป็นแบตเตอรี่ ซึ่งให้การปกป้องจากความเสียหายทางกลและรวมพลังงานที่สร้างขึ้น อย่างที่คุณเห็น ไม่มีอะไรซับซ้อนจริงๆ ในโครงสร้างพื้นฐานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้นจึงค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะทำเอง

ก่อนที่จะดำเนินการโดยตรง ถือเป็นธรรมเนียมที่จะต้องเตรียมการเชิงทฤษฎีอย่างละเอียดเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาและค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็นในกระบวนการ ในขั้นตอนนี้เองที่ผู้สนใจจำนวนมากต้องพบกับอุปสรรคแรก นั่นคือการขาดข้อมูลเกือบทั้งหมดที่เป็นประโยชน์จากมุมมองที่ใช้งานได้จริง ปรากฏการณ์นี้ทำให้เกิดความซับซ้อนของแผงโซลาร์เซลล์ที่ดูซับซ้อน: เนื่องจากไม่มีใครสร้างมันขึ้นมาเองจึงเป็นเรื่องยาก อย่างไรก็ตาม โดยใช้การคิดเชิงตรรกะ คุณสามารถสรุปได้ดังนี้:

  • พื้นฐานของความได้เปรียบของกระบวนการทั้งหมดอยู่ในการได้มา พลังงานแสงอาทิตย์ในราคาจับต้องได้
  • ไม่รวมการซื้อองค์ประกอบใหม่เนื่องจากต้นทุนสูงและความยากลำบากในการซื้อในปริมาณที่ต้องการ
  • เซลล์แสงอาทิตย์ที่ชำรุดและเสียหายสามารถซื้อได้จากอีเบย์และแหล่งอื่นๆ ในราคาที่ต่ำกว่าเซลล์ใหม่อย่างมาก
  • องค์ประกอบที่บกพร่องอาจใช้ได้ดีในสภาวะที่กำหนด

จากผลการวิจัย เป็นที่ชัดเจนว่าขั้นตอนต่อไปใน การผลิตแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จะซื้อเซลล์แสงอาทิตย์ที่ชำรุด ในกรณีของเรา สินค้าถูกซื้อบนอีเบย์

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ที่ซื้อมามีขนาด 3x6 นิ้ว และแต่ละเซลล์ให้พลังงานประมาณ 0.5V ดังนั้นเซลล์ดังกล่าว 36 เซลล์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมจึงให้พลังงานประมาณ 18V ซึ่งเพียงพอที่จะชาร์จแบตเตอรี่ 12V ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ควรจำไว้ว่าเซลล์แสงอาทิตย์ดังกล่าวมีความเปราะบางและเปราะบาง ดังนั้น โอกาสที่จะเกิดความเสียหายต่อเซลล์เหล่านี้ในกรณีที่ใช้งานโดยประมาทเลินเล่อมีสูงมาก

เพื่อป้องกันความเสียหายทางกล ผู้ขายจึงแว็กซ์ชุดละสิบแปดชิ้น ในอีกด้านหนึ่ง นี่เป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายระหว่างการขนส่ง ในทางกลับกัน ปัญหาที่ไม่จำเป็น เนื่องจากการกำจัดแว็กซ์ไม่น่าจะเป็นเรื่องง่ายสำหรับทุกคน ดังนั้น ถ้าเป็นไปได้ การซื้อองค์ประกอบที่ไม่เคลือบแว็กซ์จึงเป็นทางออกที่ดีที่สุด หากคุณให้ความสนใจกับองค์ประกอบแสงที่แสดงไว้ คุณจะเห็นว่ามีตัวนำไฟฟ้าที่บัดกรี แม้ในกรณีนี้ คุณจะต้องใช้หัวแร้ง แต่ถ้าคุณซื้อส่วนประกอบที่ไม่มีตัวนำ ก็จะทำงานได้มากขึ้นหลายเท่า

ในเวลาเดียวกัน มีการซื้อองค์ประกอบสองสามชุดที่ไม่เติมแว็กซ์จากผู้ขายรายอื่น พวกเขาบรรจุในกล่องพลาสติกที่มีเศษเล็กเศษน้อยอยู่ด้านข้าง ในกรณีของเรา ชิปไม่มีปัญหาเพราะไม่สามารถลดประสิทธิภาพขององค์ประกอบทั้งหมดได้อย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม อาจมีผู้ประสบภัยจากผลเสียหายระหว่างการขนส่ง ซึ่งต้องคำนึงถึง เซลล์ที่ซื้อมานั้นเพียงพอที่จะสร้างแผงโซลาร์เซลล์สองแผง แม้ว่าจะมีส่วนเกินในกรณีที่เกิดความเสียหายหรือความล้มเหลวที่คาดไม่ถึง

แน่นอน ในการผลิตแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ คุณสามารถใช้องค์ประกอบแสงอื่นๆ ได้หลากหลายขนาดและรูปทรงที่มีจำหน่ายจากผู้ขาย ในกรณีนี้ มีสามสิ่งที่ต้องจำ:

  1. องค์ประกอบแสงประเภทเดียวกันจะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่เหมือนกันโดยไม่คำนึงถึงขนาดและรูปร่าง ดังนั้นจำนวนที่ต้องการจะยังคงเหมือนเดิม
  2. รุ่นปัจจุบันเกี่ยวข้องโดยตรงกับขนาดขององค์ประกอบ: รุ่นใหญ่สร้างกระแสมากขึ้น รุ่นเล็ก - น้อยกว่า
  3. พลังงานทั้งหมดของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าคูณด้วยกระแส

ดังจะเห็นได้ว่า การใช้เซลล์ขนาดใหญ่ในการผลิตแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สามารถให้ระดับพลังงานที่สูงขึ้น แต่ในขณะเดียวกันก็ทำให้แบตเตอรี่มีขนาดใหญ่และหนักขึ้นด้วย หากใช้เซลล์ที่เล็กกว่า ขนาดและน้ำหนักของแบตเตอรี่ที่เสร็จแล้วจะลดลง แต่ในขณะเดียวกัน กำลังขับก็จะลดลงด้วย เราไม่แนะนำให้ใช้โซลาร์เซลล์ขนาดต่างๆ ในแบตเตอรี่เดียวกัน เนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่สร้างจากแบตเตอรี่จะเท่ากับกระแสไฟของเซลล์ที่เล็กที่สุดที่ใช้

เซลล์แสงอาทิตย์ที่ซื้อในกรณีของเรามีขนาด 3x6 นิ้ว สร้างกระแสไฟฟ้าได้ประมาณ 3 แอมแปร์ ในสภาพอากาศที่มีแดดจ้า องค์ประกอบ 36 ชิ้นที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมสามารถส่งพลังงานได้ประมาณ 60 วัตต์ ตัวเลขไม่ได้น่าประทับใจเป็นพิเศษ อย่างไรก็ตาม ก็ยังดีกว่าไม่ทำอะไรเลย ควรคำนึงว่าพลังงานที่กำหนดจะถูกสร้างขึ้นทุกวันที่มีแดดจัดโดยชาร์จแบตเตอรี่ กรณีใช้ไฟฟ้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์ที่ใช้กระแสไฟน้อย กำลังไฟฟ้านี้ค่อนข้างเพียงพอ อย่าลืมเครื่องกำเนิดลมซึ่งผลิตพลังงานด้วย

หลังจากซื้อโซลาร์เซลล์แล้ว ก็ยังห่างไกลจากความฟุ่มเฟือยที่จะซ่อนพวกมันจากสายตามนุษย์ในที่ปลอดภัย ป้องกันจากเด็กและสัตว์เลี้ยง จนถึงช่วงเวลาที่สามารถติดตั้งโซลาร์เซลล์โดยตรงในแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ได้ นี่เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากองค์ประกอบมีความเปราะบางสูงมาก และความอ่อนไหวต่อการเสียรูปทางกล

อันที่จริงแล้ว กล่องแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์นั้นไม่มีอะไรมากไปกว่ากล่องตื้นๆ ธรรมดาๆ กล่องจะต้องตื้นอย่างแน่นอนเพื่อไม่ให้ด้านข้างสร้างเงาเมื่อแสงแดดตกกระทบแบตเตอรี่ในมุมกว้าง ไม้อัด 3/8″ และรางข้างหนา 3/4″ ใช้เป็นวัสดุได้ เพื่อความน่าเชื่อถือที่ดีขึ้น ไม่จำเป็นต้องยึดด้านข้างด้วยสองวิธีคือการติดกาวและการขันสกรู เพื่อลดความซับซ้อนของการบัดกรีองค์ประกอบที่ตามมาจะดีกว่าที่จะแบ่งแบตเตอรี่ออกเป็นสองส่วน บทบาทของตัวคั่นจะดำเนินการโดยแถบที่อยู่ตรงกลางกล่อง

ในภาพสเก็ตช์เล็กๆ นี้ คุณสามารถดูขนาดเป็นนิ้ว (1 นิ้ว เท่ากับ 2.54 ซม.) ของแผงโซลาร์เซลล์ที่สร้างขึ้นในกรณีของเรา ด้านข้างอยู่ที่ขอบทั้งหมดและอยู่ตรงกลางของแบตเตอรี่และมีความหนา 3/4 นิ้ว ภาพร่างนี้ไม่ได้อ้างว่าเป็นมาตรฐานในการผลิตแบตเตอรี่แต่อย่างใด แต่สร้างขึ้นจากความชอบส่วนตัว ขนาดมีให้เพื่อความชัดเจน แต่โดยหลักการแล้ว ขนาดต่างๆ อาจแตกต่างออกไปเช่นเดียวกับการออกแบบ อย่ากลัวที่จะทดลองและมีโอกาสที่แบตเตอรี่จะออกมาดีกว่าในกรณีของเรา

ภาพรวมของโครงแบตเตอรี่ครึ่งหนึ่ง ซึ่งจะเป็นที่ตั้งของเซลล์แสงอาทิตย์กลุ่มแรก รูเล็ก ๆ ที่คุณเห็นด้านข้างนั้นไม่มีอะไรเลยนอกจากรูระบายอากาศ ออกแบบมาเพื่อขจัดความชื้นและรักษาแรงดันเทียบเท่าบรรยากาศภายในแบตเตอรี่ คุณควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับตำแหน่งของรูระบายอากาศที่ด้านล่างของกล่องแบตเตอรี่ เนื่องจากตำแหน่งที่อยู่ด้านบนจะทำให้ความชื้นเข้ามาจากภายนอกมากเกินไป นอกจากนี้ต้องทำรูในแถบที่อยู่ตรงกลาง

แผ่นใยไม้อัดสองชิ้นจะทำหน้าที่เป็นพื้นผิวเช่น โซลาร์เซลล์จะถูกติดตั้งบนนั้น วัสดุบางที่มีความแข็งสูงและไม่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจึงเหมาะเป็นทางเลือกแทนแผ่นใยไม้อัด

เพื่อป้องกันแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จากผลกระทบที่รุนแรงของสภาพอากาศและสิ่งแวดล้อมจึงใช้ลูกแก้วซึ่งต้องปิดบังด้านหน้า ในกรณีนี้มีการตัดสองชิ้น แต่สามารถใช้ชิ้นใหญ่ได้หนึ่งชิ้น ไม่แนะนำให้ใช้กระจกธรรมดาเนื่องจากมีความเปราะบางเพิ่มขึ้น

นี่แหละปัญหา! เพื่อให้แน่ใจว่าการยึดด้วยสกรู ได้ตัดสินใจเจาะรูรอบๆ ขอบ ด้วยแรงกดสูงระหว่างการเจาะ ลูกแก้วสามารถแตกได้ ซึ่งเกิดขึ้นในกรณีของเรา ปัญหาได้รับการแก้ไขโดยการเจาะใกล้รูใหม่และชิ้นส่วนที่หักก็ติดกาว

หลังจากนั้น ชิ้นส่วนไม้ทั้งหมดของแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ถูกทาสีด้วยสีหลายชั้นเพื่อเพิ่มการปกป้องโครงสร้างจากความชื้นและอิทธิพลของสิ่งแวดล้อม ดำเนินการทาสีทั้งภายในและภายนอก สีของสีเช่นเดียวกับประเภทอาจแตกต่างกันไปในวงกว้าง ในกรณีของเรา ใช้สีที่มีอยู่ในปริมาณที่เพียงพอ

พื้นผิวยังทาสีทั้งสองด้านและในหลายชั้น ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการทาสีพื้นผิว เนื่องจากหากภาพวาดมีคุณภาพไม่ดี ไม้อาจเริ่มบิดเบี้ยวจากการสัมผัสกับความชื้น ซึ่งอาจนำไปสู่ความเสียหายต่อเซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดกาว
เมื่อโครงแผงโซลาร์เซลล์พร้อมและแห้งแล้ว ก็ถึงเวลาเริ่มเตรียมองค์ประกอบ
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การกำจัดแว็กซ์ออกจากองค์ประกอบต่างๆ ไม่ใช่เรื่องน่ายินดี ระหว่างการทดลอง โดยการลองผิดลองถูกพบวิธีที่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม คำแนะนำสำหรับการซื้อสินค้าที่ไม่ใช่แว็กซ์ยังคงเหมือนเดิม

ในการละลายขี้ผึ้งและแยกองค์ประกอบออกจากกัน จำเป็นต้องแช่โซลาร์เซลล์ในน้ำร้อน ในกรณีนี้ ไม่ควรมองข้ามความเป็นไปได้ของน้ำเดือด เพราะการเดือดอย่างรวดเร็วอาจทำให้องค์ประกอบเสียหายและรบกวนหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ ขอแนะนำให้วางองค์ประกอบในน้ำเย็นและค่อยๆ อุ่นขึ้น ควรหลีกเลี่ยงการดึงองค์ประกอบออกจากกระทะโดยตัวนำเนื่องจากอาจแตกหักได้

ภาพนี้แสดงน้ำยาล้างแว็กซ์รุ่นสุดท้าย เบื้องหลังทางด้านขวาคือภาชนะแรกที่ออกแบบมาเพื่อละลายขี้ผึ้ง ด้านซ้ายในเบื้องหน้าคือภาชนะใส่น้ำสบู่ร้อน และด้านขวาคือน้ำสะอาด น้ำในภาชนะทั้งหมดค่อนข้างร้อน แต่ต่ำกว่าจุดเดือดของน้ำ กระบวนการทางเทคโนโลยีง่ายๆ ในการกำจัดแว็กซ์มีดังนี้: ละลายแว็กซ์ในภาชนะแรก จากนั้นถ่ายโอนองค์ประกอบไปยังน้ำสบู่ร้อนเพื่อขจัดคราบแว็กซ์ออก และสุดท้ายล้างออกด้วยน้ำสะอาด หลังจากทำความสะอาดจากแว็กซ์แล้วองค์ประกอบจะต้องแห้งเพราะถูกวางบนผ้าเช็ดตัว ควรสังเกตว่าการปล่อยน้ำสบู่ลงในท่อระบายน้ำเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้เนื่องจากขี้ผึ้งที่เย็นลงจะแข็งตัวและอุดตัน ผลลัพธ์ของกระบวนการทำความสะอาดคือการกำจัดแว็กซ์ออกจากเซลล์แสงอาทิตย์เกือบสมบูรณ์ ขี้ผึ้งที่เหลือไม่สามารถรบกวนการบัดกรีและการทำงานขององค์ประกอบได้

โซลาร์เซลล์จะถูกทำให้แห้งบนผ้าขนหนูหลังจากทำความสะอาด เมื่อนำแว็กซ์ออกแล้ว องค์ประกอบต่างๆ จะเปราะมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ทำให้จัดเก็บและจัดการได้ยากขึ้น ขอแนะนำว่าไม่ควรทำความสะอาดจนกว่าจะจำเป็นต้องติดตั้งโดยตรงในแผงโซลาร์เซลล์

เพื่อลดความซับซ้อนของกระบวนการติดตั้งองค์ประกอบ ขอแนะนำให้เริ่มต้นด้วยการวาดตารางบนฐาน หลังจากเรนเดอร์แล้ว องค์ประกอบต่างๆ จะถูกวางบนกริดโดยกลับหัวเพื่อประสานเข้าด้วยกัน องค์ประกอบทั้งหมดสิบแปดตัวที่อยู่ในแต่ละครึ่งนั้นเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม หลังจากนั้นครึ่งนั้นเชื่อมต่อกันในลักษณะอนุกรม เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ

ในตอนเริ่มต้น การยึดเกาะขององค์ประกอบต่างๆ เข้าด้วยกันอาจดูเหมือนยาก แต่เมื่อเวลาผ่านไป มันจะง่ายขึ้น ขอแนะนำให้เริ่มต้นด้วยสององค์ประกอบ จำเป็นต้องวางตัวนำขององค์ประกอบหนึ่งเพื่อให้ข้ามจุดประสานของอีกองค์ประกอบหนึ่ง คุณควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าองค์ประกอบนั้นได้รับการติดตั้งตามมาร์กอัป
สำหรับการบัดกรีโดยตรงนั้นใช้หัวแร้งกำลังต่ำและแกนบัดกรีแบบขัดสน ก่อนบัดกรี จุดบัดกรีจะถูกหล่อลื่นด้วยฟลักซ์โดยใช้ดินสอพิเศษ ไม่ว่าในกรณีใดคุณควรกดดันหัวแร้ง องค์ประกอบมีความเปราะบางมากจนใช้ไม่ได้เมื่อถูกกดดันเล็กน้อย

การบัดกรีซ้ำได้ดำเนินการจนกระทั่งเกิดห่วงโซ่ที่ประกอบด้วยหกองค์ประกอบ แถบเชื่อมต่อจากเซลล์แสงอาทิตย์ที่ชำรุดถูกบัดกรีที่ด้านหลังขององค์ประกอบลูกโซ่เป็นอันสุดท้าย มีสามโซ่ดังกล่าว - รวม 18 องค์ประกอบของครึ่งแรกของแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับเครือข่ายได้สำเร็จ
เนื่องจากต้องต่อโซ่ทั้งสามเป็นอนุกรม โซ่กลางจึงหมุน 180 องศาสัมพันธ์กับโซ่อื่น การวางแนวโดยรวมของโซ่นั้นถูกต้อง ขั้นตอนต่อไปคือการติดองค์ประกอบต่างๆ เข้าที่

การนำเซลล์แสงอาทิตย์ไปใช้อาจต้องใช้ความคล่องแคล่ว จำเป็นต้องใช้น้ำยาซีลซิลิโคนหยดเล็กๆ ตรงกลางของแต่ละองค์ประกอบของห่วงโซ่เดียว หลังจากนั้น ให้หงายโซ่ขึ้น และวางโซลาร์เซลล์ตามเครื่องหมายที่ใช้ก่อนหน้านี้ จากนั้นคุณต้องกดองค์ประกอบเบา ๆ กดเบา ๆ ตรงกลางเพื่อกาว ปัญหาที่สำคัญอาจเกิดขึ้นได้เป็นหลักเมื่อพลิกโซ่แบบยืดหยุ่น ดังนั้นมืออีกคู่ในขั้นตอนนี้จะไม่เจ็บ
ไม่แนะนำให้ใช้กาวและองค์ประกอบกาวรอบขอบมากเกินไป เนื่องจากองค์ประกอบและพื้นผิวที่ติดตั้งจะเสียรูปเมื่อสภาวะของความชื้นและอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวขององค์ประกอบ

นี่คือลักษณะของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่ประกอบเข้าด้วยกันครึ่งหนึ่ง สายเคเบิลถักทองแดงถูกใช้เพื่อเชื่อมต่อสายโซ่ที่หนึ่งและสองขององค์ประกอบ

เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ยางพิเศษหรือแม้แต่สายทองแดงนั้นค่อนข้างเหมาะสม ต้องทำการเชื่อมต่อที่คล้ายกันที่ด้านหลัง ลวดยึดติดกับฐานด้วยน้ำยาเคลือบหลุมร่องฟัน

การทดสอบแบตเตอรี่ครึ่งแรกที่ผลิตขึ้นภายใต้แสงแดด ด้วยกิจกรรมแสงอาทิตย์ที่อ่อนแอ ครึ่งหนึ่งที่ผลิตขึ้นจะสร้าง 9.31V ใช้ได้ดีทีเดียว. ได้เวลาเริ่มสร้างแบตเตอรี่ครึ่งหลังแล้ว

แต่ละครึ่งเข้ากันได้ดีกับที่ของมัน ในการยึดฐานภายในแบตเตอรี่ ใช้สกรูขนาดเล็ก 4 ตัว
ลวดที่มีจุดประสงค์เพื่อเชื่อมต่อครึ่งหนึ่งของแผงโซลาร์เซลล์ได้ผ่านช่องระบายอากาศที่หิ้งกลางและยึดด้วยวัสดุยาแนว

จำเป็นต้องจัดหาแผงโซลาร์เซลล์แต่ละแผงในระบบด้วยบล็อกเกอร์ไดโอด ซึ่งต้องต่ออนุกรมกับแบตเตอรี่ ได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันการคายประจุแบตเตอรี่ผ่านแบตเตอรี่ ไดโอดที่ใช้คือไดโอด 3.3A Schottky ซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าตกต่ำกว่าไดโอดทั่วไปมาก ช่วยลดการสูญเสียพลังงานทั่วทั้งไดโอด ซื้อชุดไดโอด 31DQ03 ยี่ห้อ 25 ยี่ห้อในราคาเพียงไม่กี่ดอลลาร์บน eBay
ตามลักษณะทางเทคนิคของไดโอด ตำแหน่งที่ดีที่สุดในการวางไดโอดคือด้านในของแบตเตอรี่ นี่เป็นเพราะการพึ่งพาแรงดันตกคร่อมของไดโอดกับอุณหภูมิ เนื่องจากอุณหภูมิภายในแบตเตอรี่จะสูงกว่าสภาพแวดล้อม ดังนั้น ประสิทธิภาพของไดโอดจึงเพิ่มขึ้น ซีลแลนท์ถูกใช้เพื่อยึดไดโอด

เพื่อนำสายไฟออก เจาะรูที่ด้านล่างของแผงโซลาร์เซลล์ ควรมัดสายไฟเป็นปมและยึดด้วยวัสดุยาแนวเพื่อป้องกันการดึงในภายหลัง
จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องปล่อยให้สารเคลือบหลุมร่องฟันแห้งก่อนที่จะติดตั้งชุดป้องกัน Plexiglas ควันซิลิโคนสามารถก่อตัวเป็นฟิล์มที่ด้านในของลูกแก้วได้ หากซิลิโคนไม่ได้รับอนุญาตให้ผึ่งลม

ขั้วต่อแบบสองพินติดอยู่กับสายเอาต์พุตของแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งซ็อกเก็ตดังกล่าวจะเชื่อมต่อกับตัวควบคุมการประจุแบตเตอรี่ที่ใช้สำหรับกังหันลมในอนาคต ส่งผลให้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์และเครื่องกำเนิดลมสามารถทำงานคู่ขนานกันได้

นี่คือลักษณะของแผงโซลาร์เซลล์รุ่นสุดท้ายเมื่อติดตั้งหน้าจอ อย่ารีบเร่งในการปิดผนึกข้อต่อลูกแก้วก่อนทำการทดสอบประสิทธิภาพแบตเตอรี่เต็ม อาจเกิดขึ้นที่หน้าสัมผัสหลุดออกจากเซลล์ใดเซลล์หนึ่ง และจำเป็นต้องเข้าถึงด้านในของแบตเตอรี่เพื่อขจัดปัญหา

การคำนวณเบื้องต้นนั้นสมเหตุสมผล: แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่เสร็จแล้วในดวงอาทิตย์ฤดูใบไม้ร่วงที่สดใสให้ 18.88V โดยไม่มีโหลด

การทดสอบนี้ทำภายใต้สภาวะที่คล้ายคลึงกันและแสดงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ที่ยอดเยี่ยม - 3.05A

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ในสภาพการทำงาน เพื่อให้ทิศทางของดวงอาทิตย์ถูกย้ายแบตเตอรี่หลายครั้งต่อวันซึ่งในตัวมันเองไม่ยาก ในอนาคตสามารถติดตั้งการติดตามตำแหน่งของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้าได้โดยอัตโนมัติ
ดังนั้นค่าใช้จ่ายสุดท้ายของแบตเตอรี่ที่เราจัดการด้วยมือของเราเองเป็นเท่าไหร่? เมื่อพิจารณาว่าชิ้นส่วนของไม้ สายไฟ และสิ่งอื่น ๆ ที่มีประโยชน์ในการผลิตแบตเตอรี่อยู่ในโรงงานของเรา การคำนวณของเราอาจแตกต่างกันเล็กน้อย ต้นทุนสุดท้ายของแผงโซลาร์เซลล์อยู่ที่ 105 ดอลลาร์ ซึ่งรวมถึง 74 ดอลลาร์ที่ใช้ไปกับการซื้อเซลล์ด้วยตัวเอง
เห็นด้วย ไม่เลว! นี่เป็นเพียงเศษเสี้ยวของต้นทุนแบตเตอรี่ที่ติดตั้งมาจากโรงงาน และไม่มีอะไรซับซ้อนในเรื่องนี้! เพื่อเพิ่มกำลังขับค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะสร้างแบตเตอรี่ดังกล่าวหลายก้อน

เนื้อหา:

การให้สภาพความเป็นอยู่ที่สะดวกสบายในอพาร์ทเมนต์ที่ทันสมัยและบ้านส่วนตัวไม่สามารถทำได้หากไม่มีพลังงานไฟฟ้าซึ่งความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม ราคาของแหล่งพลังงานนี้ก็เพิ่มขึ้นตามความสม่ำเสมอที่เพียงพอ ดังนั้นค่าใช้จ่ายทั้งหมดในการรักษาที่อยู่อาศัยก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังนั้นแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่ต้องทำด้วยตัวเองสำหรับบ้านส่วนตัวพร้อมกับแหล่งไฟฟ้าอื่น ๆ จึงมีความเกี่ยวข้องมากขึ้น วิธีนี้ทำให้สามารถทำให้วัตถุไม่ผันผวนเมื่อเผชิญกับการเพิ่มขึ้นของราคาและไฟฟ้าดับอย่างต่อเนื่อง

ประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์

ปัญหาการจ่ายไฟอัตโนมัติของเครื่องใช้และอุปกรณ์ในบ้านส่วนตัวได้รับการพิจารณามาเป็นเวลานาน ทางเลือกหนึ่งของโภชนาการทางเลือกคือพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งในสภาพปัจจุบันพบว่ามีการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในทางปฏิบัติ ปัจจัยเดียวที่ก่อให้เกิดข้อสงสัยและข้อโต้แย้งคือประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งไม่เป็นไปตามความคาดหวังเสมอไป

การทำงานของแผงโซลาร์เซลล์โดยตรงขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้นแบตเตอรี่จะมีประสิทธิภาพมากที่สุดในภูมิภาคที่มีแดดจัด แม้ในสถานการณ์ที่เหมาะสมที่สุด ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่เพียง 40% และในสภาพจริงตัวเลขนี้ต่ำกว่ามาก เงื่อนไขอื่นสำหรับการทำงานปกติคือความพร้อมของพื้นที่ที่สำคัญสำหรับการติดตั้งระบบสุริยะอิสระ หากนี่ไม่ใช่ปัญหาร้ายแรงสำหรับบ้านในชนบท เจ้าของอพาร์ทเมนท์จะต้องแก้ปัญหาทางเทคนิคเพิ่มเติมอีกมากมาย

อุปกรณ์และหลักการทำงาน

เซลล์แสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับความสามารถของเซลล์แสงอาทิตย์ในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า รวมกันเป็นเขตข้อมูลหลายเซลล์รวมกันในระบบทั่วไป การกระทำของพลังงานแสงอาทิตย์จะเปลี่ยนแต่ละเซลล์ให้เป็นแหล่งกระแสไฟฟ้า ซึ่งถูกรวบรวมและเก็บไว้ในแบตเตอรี่ ขนาดของพื้นที่ทั้งหมดของฟิลด์ดังกล่าวส่งผลโดยตรงต่อพลังของอุปกรณ์ทั้งหมด กล่าวคือด้วยจำนวนโฟโตเซลล์ที่เพิ่มขึ้น ปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้ก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย

นี่ไม่ได้หมายความว่าปริมาณไฟฟ้าที่ต้องการจะสามารถผลิตได้เฉพาะในพื้นที่ขนาดใหญ่มากเท่านั้น มีเครื่องใช้ในครัวเรือนขนาดเล็กจำนวนมากที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ เช่น เครื่องคิดเลข ไฟฉาย และอุปกรณ์อื่นๆ

ในบ้านในชนบทสมัยใหม่ อุปกรณ์ให้แสงสว่างด้วยพลังงานแสงอาทิตย์กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้น เส้นทางสวน ระเบียง และสถานที่ที่จำเป็นอื่นๆ ส่องสว่างด้วยอุปกรณ์ที่เรียบง่ายและประหยัดเหล่านี้ ในเวลากลางคืน ไฟฟ้าที่เก็บไว้ในระหว่างวันซึ่งมีการใช้แสงแดดส่องถึง การใช้หลอดประหยัดไฟช่วยให้คุณใช้ไฟฟ้าสะสมเป็นเวลานาน การแก้ปัญหาหลักของการจ่ายพลังงานจะดำเนินการโดยใช้ระบบอื่นที่ทรงพลังกว่า ซึ่งช่วยให้สามารถผลิตไฟฟ้าได้ในปริมาณที่เพียงพอ

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทหลัก

ก่อนที่คุณจะเริ่มทำแผงโซลาร์เซลล์ของคุณเอง ขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับประเภทหลัก ๆ เพื่อเลือกตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับตัวคุณเอง

ตัวแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดแบ่งออกเป็นฟิล์มและซิลิกอนตามอุปกรณ์และคุณสมบัติการออกแบบ ตัวเลือกแรกแสดงด้วยแบตเตอรี่แบบฟิล์มบางซึ่งคอนเวอร์เตอร์ทำขึ้นในรูปของฟิล์มที่ใช้เทคโนโลยีพิเศษ โครงสร้างเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าพอลิเมอร์ สามารถติดตั้งได้ทุกที่ แต่ต้องใช้พื้นที่มากและมีประสิทธิภาพต่ำ แม้แต่ความขุ่นปานกลางก็สามารถลดประสิทธิภาพของอุปกรณ์ฟิล์มได้ถึง 20% ในคราวเดียว

แบตเตอรี่ซิลิกอนมีสามประเภท:

  • . การออกแบบประกอบด้วยเซลล์จำนวนมากที่มีตัวแปลงสัญญาณซิลิกอนในตัว ต่อเข้าด้วยกันและเติมซิลิโคน ใช้งานง่าย น้ำหนักเบา คล่องตัว กันน้ำ แต่เพื่อให้มั่นใจว่าแบตเตอรี่ดังกล่าวทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องได้รับแสงแดดโดยตรง แม้จะมีประสิทธิภาพค่อนข้างสูง - มากถึง 22% เมื่อเริ่มมีเมฆมาก การผลิตไฟฟ้าสามารถลดหรือหยุดอย่างสมบูรณ์ได้อย่างมีนัยสำคัญ
  • . เมื่อเทียบกับโมโนคริสตัลไลน์ พวกมันมีคอนเวอร์เตอร์ที่วางอยู่ในเซลล์มากกว่า การติดตั้งของพวกเขาทำขึ้นในทิศทางที่แตกต่างกันซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานได้อย่างมากแม้ในที่แสงน้อย แบตเตอรี่เหล่านี้มีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายโดยเฉพาะในเขตเมือง
  • อสัณฐาน มีประสิทธิภาพต่ำ - เพียง 6% อย่างไรก็ตามถือว่ามีแนวโน้มมากเนื่องจากความสามารถในการดูดซับฟลักซ์แสงมากกว่าสองประเภทแรกหลายเท่า

เซลล์แสงอาทิตย์ทุกประเภทที่พิจารณาแล้วนั้นผลิตขึ้นในโรงงานราคาจึงยังคงสูงมาก ในเรื่องนี้คุณสามารถลองทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตัวเองโดยใช้วัสดุราคาไม่แพง

การเลือกใช้วัสดุและชิ้นส่วนในการผลิตแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

เนื่องจากแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์แบบอิสระที่มีต้นทุนสูงทำให้ไม่สามารถเข้าถึงได้สำหรับการใช้อย่างแพร่หลาย ช่างฝีมือประจำบ้านจึงสามารถพยายามจัดระเบียบการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ด้วยมือของพวกเขาเองจากวัสดุชั่วคราว ควรจำไว้ว่าในการผลิตแบตเตอรี่นั้นเป็นไปไม่ได้ที่จะทำด้วยวัสดุชั่วคราวเท่านั้น คุณจะต้องซื้อชิ้นส่วนโรงงานแม้ว่าจะไม่ใช่ของใหม่ก็ตาม

โครงสร้างของตัวแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานหลายประการ ประการแรกนี่คือแบตเตอรี่บางประเภทซึ่งได้กล่าวถึงข้างต้นแล้ว ถัดมาเป็นตัวควบคุมแบตเตอรี่ ซึ่งควบคุมระดับประจุของแบตเตอรี่ด้วยกระแสไฟฟ้าที่ได้รับ องค์ประกอบต่อไปคือแบตเตอรี่ที่เก็บไฟฟ้า คุณจะต้องแปลงกระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับโดยไม่ล้มเหลว ดังนั้นเครื่องใช้ในครัวเรือนทั้งหมดที่มีกำลังไฟ 220 โวลต์จะสามารถทำงานได้ตามปกติ

แต่ละองค์ประกอบเหล่านี้สามารถซื้อได้อย่างอิสระในตลาดอิเล็กทรอนิกส์ หากมีความรู้เชิงทฤษฎีและทักษะเชิงปฏิบัติ ส่วนใหญ่สามารถประกอบได้อย่างอิสระตามรูปแบบมาตรฐาน ซึ่งรวมถึงตัวควบคุมแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ในการคำนวณกำลังของคอนเวอร์เตอร์ คุณจำเป็นต้องรู้ว่าจะใช้เพื่อวัตถุประสงค์ใด อาจเป็นได้เฉพาะแสงสว่างหรือความร้อน ตลอดจนการจัดหาสิ่งอำนวยความสะดวกอย่างครบถ้วน โดยจะคัดเลือกวัสดุและส่วนประกอบ

เมื่อทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเองคุณต้องตัดสินใจไม่เพียงแค่เรื่องพลังงานเท่านั้น แต่ยังต้องตัดสินใจเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายด้วย ความจริงก็คือเครือข่ายพลังงานแสงอาทิตย์สามารถทำงานบนกระแสตรงหรือกระแสสลับ ตัวเลือกหลังถือว่าดีกว่าเพราะช่วยให้จำหน่ายไฟฟ้าไปยังผู้บริโภคในระยะทางมากกว่า 15 เมตร เมื่อใช้แบตเตอรี่โพลีคริสตัลลีน โดยเฉลี่ยแล้วคุณจะได้รับพลังงานประมาณ 120 วัตต์ในหนึ่งชั่วโมงจากหนึ่งตารางเมตร นั่นคือเพื่อให้ได้ 300 กิโลวัตต์ต่อเดือนจะต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์ที่มีพื้นที่รวม 20 ตร.ม. นี่คือจำนวนเงินที่ครอบครัวธรรมดา 3-4 คนใช้ไป

แผงโซลาร์เซลล์ใช้ในบ้านส่วนตัวและกระท่อมฤดูร้อน ซึ่งแต่ละหลังมี 36 องค์ประกอบ พลังของหนึ่งแผงประมาณ 65W ในบ้านส่วนตัวขนาดเล็กหรือบ้านในชนบท 15 แผงก็เพียงพอแล้วซึ่งสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้สูงถึง 5 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง หลังจากทำการคำนวณเบื้องต้นแล้ว คุณสามารถซื้อแผ่นแปลงได้ เป็นที่ยอมรับในการซื้อเซลล์ที่เสียหายซึ่งมีข้อบกพร่องเล็กน้อยซึ่งส่งผลต่อรูปลักษณ์ของแบตเตอรี่เท่านั้น ในสภาพการทำงานแต่ละองค์ประกอบสามารถส่งได้ประมาณ 19 V.

การผลิตแผงโซลาร์เซลล์

หลังจากเตรียมวัสดุและชิ้นส่วนทั้งหมดแล้ว คุณสามารถเริ่มประกอบคอนเวอร์เตอร์ได้ เมื่อทำการบัดกรีองค์ประกอบ จำเป็นต้องจัดให้มีช่องว่างขยายระหว่างพวกเขาภายใน 5 มม. การบัดกรีควรระมัดระวังและระมัดระวังให้มาก ตัวอย่างเช่น ถ้าเพลตไม่ได้ต่อสาย จะต้องบัดกรีด้วยตนเอง ในการทำงาน คุณต้องใช้หัวแร้งขนาด 60 วัตต์ ซึ่งใช้หลอดไส้ธรรมดาขนาด 100 วัตต์ต่อแบบอนุกรม

แผ่นทั้งหมดถูกบัดกรีตามลำดับ เพลตมีความเปราะบางเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงแนะนำให้ประสานโดยใช้เฟรม ในระหว่างการบัดกรีบัดกรี ไดโอดจะถูกใส่เข้าไปในวงจรพร้อมกับเพลทถ่ายภาพ ซึ่งป้องกันโฟโตเซลล์จากการคายประจุเมื่อระดับแสงลดลงหรือความมืดสนิท ด้วยเหตุนี้ ครึ่งหนึ่งของแผงจะถูกรวมเข้าด้วยกันในบัสทั่วไป ซึ่งในทางกลับกัน จะถูกส่งออกไปยังแผงขั้วต่อเนื่องจากจุดกึ่งกลางถูกสร้างขึ้น ไดโอดชนิดเดียวกันป้องกันแบตเตอรี่ไม่ให้ถูกคายประจุในตอนกลางคืน

เงื่อนไขหลักประการหนึ่งสำหรับการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของแบตเตอรี่คือการบัดกรีจุดและโหนดทั้งหมดคุณภาพสูง ก่อนติดตั้งวัสดุพิมพ์ ต้องทดสอบสถานที่เหล่านี้ สำหรับกระแสไฟขาออก ขอแนะนำให้ใช้ตัวนำที่มีหน้าตัดเล็กๆ เช่น สายลำโพงที่เป็นฉนวนซิลิโคน สายไฟทั้งหมดถูกยึดด้วยวัสดุเคลือบหลุมร่องฟัน หลังจากนั้นจะเลือกวัสดุสำหรับพื้นผิวที่จะติดเพลต ลักษณะที่เหมาะสมที่สุดคือแก้วซึ่งส่งผ่านแสงได้ดีกว่าคาร์บอเนตหรือลูกแก้วมาก

เมื่อทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยวิธีชั่วคราว คุณต้องดูแลกล่องให้ดี โดยปกติกล่องจะทำจากคานไม้หรือมุมอลูมิเนียมแล้ววางแก้วลงบนวัสดุยาแนว น้ำยาเคลือบหลุมร่องฟันควรเติมส่วนที่กระแทกทั้งหมดแล้วเช็ดให้แห้งสนิท ด้วยเหตุนี้ ฝุ่นจึงไม่เข้าไปข้างใน และเพลทภาพถ่ายจะไม่เกิดการปนเปื้อนระหว่างการใช้งาน

ถัดไปมีการติดตั้งแผ่นงานที่มีโฟโตเซลล์แบบบัดกรีบนกระจก สามารถแก้ไขได้หลายวิธี อย่างไรก็ตาม อีพ็อกซี่โปร่งใสหรือวัสดุยาแนวถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด อีพอกซีเรซินจะครอบคลุมพื้นผิวทั้งหมดของกระจกอย่างสม่ำเสมอ จากนั้นจึงติดตั้งทรานสดิวเซอร์ เมื่อใช้วัสดุเคลือบหลุมร่องฟัน การยึดจะดำเนินการโดยมีจุดตรงกลางของแต่ละองค์ประกอบ ในตอนท้ายของการประกอบควรได้รับกล่องที่ปิดสนิทซึ่งอยู่ภายในซึ่งวางแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ไว้ อุปกรณ์ที่เสร็จแล้วจะผลิตไฟได้ประมาณ 18-19 โวลต์ ซึ่งเพียงพอสำหรับชาร์จแบตเตอรี่ที่ 12 โวลต์

ความเป็นไปได้ของการทำความร้อนที่บ้าน

หลังจากประกอบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์แบบโฮมเมดแล้ว เจ้าของทุกคนจะต้องการทดสอบใช้งานจริงอย่างแน่นอน ปัญหาที่สำคัญที่สุดคือความร้อนของบ้านดังนั้นก่อนอื่นจึงตรวจสอบความเป็นไปได้ของการทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ใช้สำหรับให้ความร้อน ด้วยความช่วยเหลือของตัวเก็บสุญญากาศ แสงแดดจะเปลี่ยนเป็นความร้อน หลอดแก้วบาง ๆ จะเต็มไปด้วยของเหลวที่ถูกทำให้ร้อนจากแสงแดดและถ่ายเทความร้อนไปยังน้ำที่อยู่ในถังเก็บ ในกรณีของเรา วิธีนี้ไม่เหมาะ เนื่องจากเรากำลังพูดถึงการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยเฉพาะ

ทุกอย่างขึ้นอยู่กับพลังของอุปกรณ์ที่ใช้ ไม่ว่าในกรณีใด พลังงานที่ได้รับส่วนใหญ่จะใช้ในการให้ความร้อนกับน้ำในหม้อไอน้ำ หากน้ำ 100 ลิตรถูกทำให้ร้อนถึง 70-80 องศา จะใช้เวลาประมาณ 4 ชั่วโมง ปริมาณการใช้ไฟฟ้าโดยหม้อต้มน้ำที่มีองค์ประกอบความร้อน 2 กิโลวัตต์จะเป็น 8 กิโลวัตต์ เมื่อผลิตไฟฟ้าได้ 5 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงจะไม่มีปัญหา อย่างไรก็ตามด้วยพื้นที่แบตเตอรี่น้อยกว่า 10 ตร.ม. การให้ความร้อนแก่บ้านส่วนตัวด้วยความช่วยเหลือจึงเป็นไปไม่ได้

ความเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อม ราคาพลังงานที่สูงขึ้น ความปรารถนาในเอกราชและความเป็นอิสระจากรัฐบุรุษ - นี่เป็นเพียงปัจจัยสองสามประการที่ทำให้ผู้อยู่อาศัยที่แข็งกระด้างที่สุดหันมามองฝันถึงแหล่งพลังงานทางเลือก สำหรับเพื่อนร่วมชาติส่วนใหญ่ของเรา ความคิดเกี่ยวกับพลังงาน "สีเขียว" ยังคงเป็นแนวคิดที่แน่นอน - ราคาอุปกรณ์ที่สูงส่งผลกระทบ และเป็นผลให้แนวคิดนี้ไม่สามารถทำกำไรได้ แต่ท้ายที่สุดแล้ว ไม่มีใครห้ามการติดตั้งเพื่อรับพลังงานฟรีด้วยตัวคุณเอง! วันนี้เราจะพูดถึงวิธีสร้างแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของเราเองและพิจารณาถึงโอกาสในการใช้งานในชีวิตประจำวัน

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์: มันคืออะไร

มนุษยชาติกำลังลุกไหม้ด้วยแนวคิดในการเปลี่ยนรังสีดวงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ผ่านมา ตอนนั้นนักวิทยาศาสตร์จาก Academy of Sciences แห่งสหภาพโซเวียตได้ประกาศการสร้างผลึกทองแดง - แทลเลียมเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งกระแสไฟฟ้าเริ่มไหลภายใต้การกระทำของรังสีแสง ในปัจจุบัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก และใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และเซ็นเซอร์ต่างๆ

แผงโซลาร์เซลล์แรกเป็นที่รู้จักตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ผ่านมา

ความแข็งแรงในปัจจุบันของโฟโตเซลล์หนึ่งตัววัดเป็นไมโครแอมแปร์ ดังนั้น เพื่อให้ได้พลังงานไฟฟ้าที่มีนัยสำคัญ พวกมันจะถูกรวมเป็นบล็อก โมดูลเหล่านี้จำนวนมากเป็นพื้นฐานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ (SB) ซึ่งสามารถใช้เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ หากเราพูดถึงอุปกรณ์สำเร็จรูปที่สามารถติดตั้งภายนอกอาคารได้ การพูดถึงแผงโซลาร์เซลล์ (SP) ด้วยการออกแบบที่ปกป้องการประกอบแผงเซลล์แสงอาทิตย์จากปัจจัยภายนอกนั้นเป็นเรื่องที่ถูกต้องมากกว่า

ต้องบอกว่าประสิทธิภาพของระบบสุริยะไฟฟ้าระบบแรกไม่ถึง 10% - ทั้งข้อบกพร่องของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์และการสูญเสียร้ายแรงที่เกี่ยวข้องกับการสะท้อนการกระเจิงหรือการดูดกลืนของฟลักซ์แสงที่ได้รับผลกระทบ การทำงานหนักของนักวิทยาศาสตร์มาหลายทศวรรษได้ผลตอบแทน และปัจจุบันประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ที่ทันสมัยที่สุดถึง 26% สำหรับการพัฒนาที่มีแนวโน้มว่าจะสูงกว่านี้ - มากถึง 46%! แน่นอน ผู้อ่านที่ใส่ใจอาจคัดค้านว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอื่นๆ ทำงานด้วยประสิทธิภาพการใช้พลังงาน 95-98% อย่างไรก็ตาม เราไม่ควรลืมว่าเรากำลังพูดถึงพลังงานที่ปราศจากพลังงานโดยสิ้นเชิง ซึ่งค่าของวันที่แดดจ้าเกิน 100 วัตต์ต่อตารางเมตร เมตรของพื้นผิวโลกต่อวินาที

แผงโซลาร์เซลล์สมัยใหม่ผลิตกระแสไฟฟ้าในระดับอุตสาหกรรม

ไฟฟ้าที่ได้รับจากแผงโซลาร์เซลล์สามารถนำมาใช้ในลักษณะเดียวกับที่ได้รับจากโรงไฟฟ้าทั่วไป - เพื่อจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ แสงสว่าง ความร้อน ฯลฯ ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือเอาต์พุตของโมดูลโฟโตอิเล็กทรอนิคส์มีค่าคงที่ ไม่ใช่ไฟฟ้ากระแสสลับเป็นข้อได้เปรียบ ประเด็นก็คือระบบสุริยะระบบใด ๆ จะทำงานในช่วงเวลากลางวันเท่านั้น และกำลังของมันขึ้นอยู่กับความสูงของดวงอาทิตย์ที่อยู่เหนือขอบฟ้าเป็นอย่างมาก เนื่องจาก SB ไม่สามารถทำงานได้ในเวลากลางคืน จึงจำเป็นต้องเก็บไฟฟ้าไว้ในแบตเตอรี่ และล้วนเป็นเพียงแหล่งจ่ายกระแสตรงเท่านั้น

อุปกรณ์และหลักการทำงาน

หลักการทำงานของแบตเตอรี่ไฟฟ้าขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ทางกายภาพเช่นเซมิคอนดักเตอร์และโฟโตอิเล็กทริก หัวใจของเซลล์แสงอาทิตย์คือเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งอะตอมขาดอิเล็กตรอน (การนำไฟฟ้าแบบ p) หรือมีอิเล็กตรอนมากเกินไป (ชนิด n) กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ โครงสร้างสองชั้นที่ใช้กับ n-layer เป็นแคโทด และ p-layer เป็นแอโนด เนื่องจากแรงยึดของอิเล็กโทรด "พิเศษ" ในชั้น n นั้นอ่อนลง (อะตอมไม่มีพลังงานเพียงพอสำหรับพวกมัน) พวกมันจะถูกกระแทกออกจากที่ของมันอย่างง่ายดายเมื่อถูกโฟตอนแสงยิงถล่ม นอกจากนี้ อิเล็กตรอนจะเคลื่อนเข้าสู่ "รู" ที่ว่างของ p-layer และผ่านโหลดไฟฟ้าที่เชื่อมต่อ (หรือแบตเตอรี่) กลับไปที่แคโทด - นี่คือวิธีที่กระแสไฟฟ้าไหลซึ่งกระตุ้นโดยการไหลของรังสีดวงอาทิตย์

การแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าเป็นไปได้เนื่องจากเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกซึ่งไอน์สไตน์อธิบายไว้ในผลงานของเขา

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น พลังงานจากโฟโตเซลล์หนึ่งมีขนาดเล็กมาก ดังนั้นจึงรวมกันเป็นโมดูล เมื่อเชื่อมต่อหลายบล็อกดังกล่าวเป็นชุด แรงดันแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้น และกระแสไฟจะเพิ่มขึ้นแบบขนาน ดังนั้นเมื่อทราบค่าพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของเซลล์หนึ่งเซลล์แล้ว จึงสามารถประกอบแบตเตอรี่ที่มีกำลังไฟที่ต้องการได้

ไฟฟ้าที่ได้รับจากแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สามารถเก็บไว้ในแบตเตอรี่ และหลังจากแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้า 220 V แล้ว ก็สามารถนำไปใช้กับเครื่องใช้ในครัวเรือนทั่วไปได้

เพื่อป้องกันการกระทำในชั้นบรรยากาศ โมดูลเซมิคอนดักเตอร์ได้รับการติดตั้งในกรอบแข็งและหุ้มด้วยกระจกพร้อมการส่งผ่านแสงที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์สามารถใช้ได้ในช่วงเวลากลางวันเท่านั้น แบตเตอรีจึงถูกใช้เพื่อสะสม คุณจึงสามารถชาร์จได้ตามต้องการ อินเวอร์เตอร์ใช้เพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าและปรับให้เข้ากับความต้องการของเครื่องใช้ในครัวเรือน

วิดีโอ: แผงโซลาร์ทำงานอย่างไร

การจำแนกโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์

ทุกวันนี้ การผลิตแผงโซลาร์เซลล์ดำเนินไปในสองวิธีคู่ขนานกัน ในอีกด้านหนึ่ง มีโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิคอนในท้องตลาด และในทางกลับกัน โมดูลฟิล์มที่สร้างขึ้นโดยใช้ธาตุหายาก โพลีเมอร์สมัยใหม่ และเซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนที่ได้รับความนิยมในปัจจุบันแบ่งออกเป็นหลายประเภท ได้แก่

  • ผลึกเดี่ยว;
  • คริสตัลไลน์;
  • อสัณฐาน

สำหรับใช้ในแผงโซลาร์เซลล์แบบโฮมเมด ควรใช้โมดูลโพลีคริสตัลไลน์ซิลิกอน แม้ว่าประสิทธิภาพขององค์ประกอบหลังจะต่ำกว่าองค์ประกอบผลึกเดี่ยว แต่ประสิทธิภาพขององค์ประกอบเหล่านี้ไม่ได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากการปนเปื้อนที่พื้นผิว ความขุ่นมัว หรือมุมตกกระทบของแสงแดดมากนัก

การแยกโมดูลซิลิกอนโพลีคริสตัลลีนออกจากโมดูลโมโนคริสตัลไลน์ไม่ใช่เรื่องยาก - อดีตมีโทนสีน้ำเงินที่เบากว่าพร้อมลวดลาย "หนาวจัด" ที่เด่นชัดบนพื้นผิว นอกจากนี้ ประเภทของแผ่นเซลล์แสงอาทิตย์สามารถกำหนดได้ตามรูปร่าง - ผลึกเดี่ยวมีขอบมน ในขณะที่คู่แข่งที่ใกล้เคียงที่สุด (คริสตัลโพลีคริสตัล) คือรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าเด่นชัด

สำหรับแบตเตอรี่ที่ทำจากอะมอร์ฟัสซิลิกอนนั้น ยังขึ้นอยู่กับสภาพอากาศน้อยกว่า และเนื่องจากความยืดหยุ่นของแบตเตอรี่ แทบไม่มีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายระหว่างการประกอบ อย่างไรก็ตาม การใช้งานเพื่อจุดประสงค์ของตัวเองนั้นถูกจำกัดด้วยความหนาแน่นของพลังงานที่ค่อนข้างต่ำต่อพื้นผิว 1 ตารางเมตร และเนื่องจากต้นทุนที่สูง

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนเป็นโฟโตเพลตไฟฟ้าประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด ดังนั้นจึงมักใช้ทำอุปกรณ์ทำเองที่บ้าน

การเกิดขึ้นของแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มเกิดขึ้นจากความจำเป็นในการลดต้นทุนของแผงโซลาร์เซลล์ และความจำเป็นในการรับระบบที่มีประสิทธิผลและคงทนมากขึ้น ทุกวันนี้ อุตสาหกรรมกำลังควบคุมการผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบบางโดยอิงจาก:

  • แคดเมียมเทลลูไรด์ที่มีประสิทธิภาพสูงถึง 12% และค่าใช้จ่าย 1 W ต่ำกว่าคริสตัลเดี่ยว 20-30%
  • ทองแดงและอินเดียมซีลีไนด์ - ประสิทธิภาพ 15-20%;
  • สารประกอบโพลีเมอร์ - ความหนาสูงสุด 100 นาโนเมตรพร้อมประสิทธิภาพ - สูงถึง 6%

ยังเร็วเกินไปที่จะพูดถึงความเป็นไปได้ของการใช้โมดูลฟิล์มเพื่อสร้างสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเอง แม้จะมีต้นทุนที่ไม่แพง แต่มีเพียงไม่กี่ บริษัท เท่านั้นที่มีส่วนร่วมในการผลิตโฟโตเซลล์เทลลูไรด์แคดเมียม พอลิเมอร์ และคอปเปอร์อินเดียม

ข้อดีของโฟโตเซลล์ฟิล์มที่มีประสิทธิภาพสูงและความแข็งแรงทางกลทำให้เราพูดได้อย่างมั่นใจอย่างเต็มที่ว่านี่คืออนาคตของพลังงานแสงอาทิตย์

แม้ว่าคุณจะพบแบตเตอรี่ที่ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีฟิล์มลดราคา แต่ส่วนใหญ่จะนำเสนอในรูปของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป นอกจากนี้เรายังสนใจโมดูลแต่ละโมดูลซึ่งคุณสามารถสร้างแผงโซลาร์เซลล์แบบโฮมเมดราคาไม่แพง ซึ่งยังขาดตลาดอยู่

ข้อมูลสรุปเกี่ยวกับประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ผลิตโดยอุตสาหกรรมแสดงไว้ในตาราง

ตาราง: ประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ที่ทันสมัย

ฉันสามารถหา photocells ได้ที่ไหนและสามารถเปลี่ยนเป็นอย่างอื่นได้หรือไม่

การซื้อแผ่นเวเฟอร์ชนิดโมโนคริสตัลลีนหรือโพลีคริสตัลลีนที่เหมาะกับการประกอบแผงโซลาร์เซลล์ไม่ใช่ปัญหาในปัจจุบัน คำถามคือแนวคิดที่ว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบใช้เองแบบใช้ในบ้านนั้นหมายถึงผลลัพธ์ที่จะถูกกว่าแบบโรงงานมาก หากคุณซื้อแผงเซลล์แสงอาทิตย์ทันที คุณจะไม่สามารถประหยัดเงินได้มาก

บนชั้นการค้าต่างประเทศ โซลาร์เซลล์มีให้เลือกหลากหลาย - คุณสามารถซื้อทั้งผลิตภัณฑ์เดียวและชุดของทุกสิ่งที่จำเป็นสำหรับการประกอบและเชื่อมต่อแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

เซลล์สุริยะสามารถหาซื้อได้ตามตลาดต่างประเทศ เช่น eBay หรือ AliExpress ในราคาที่เหมาะสม. มีการนำเสนอในหลากหลายและในราคาที่ไม่แพงมาก ตัวอย่างเช่น สำหรับโครงการของเรา แผ่นคริสตัลไลน์ทั่วไปขนาด 3x6 นิ้วจะเหมาะสม ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม พวกมันสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าที่มีแรงดัน 0.5 V และกำลังสูงถึง 3 A นั่นคือพลังงานไฟฟ้า 1.5 W

หากคุณกำลังเผาไหม้ด้วยความปรารถนาที่จะบันทึกให้มากที่สุดหรือลองใช้ความแข็งแกร่งของคุณเอง ก็ไม่จำเป็นต้องซื้อโมดูลที่ดีและทั้งหมดทันที - คุณสามารถใช้โมดูลที่ต่ำกว่ามาตรฐานได้ ทั้งหมดบน eBay หรือ AliExpress เดียวกัน คุณสามารถหาชุดจานที่มีรอยแตกขนาดเล็ก มุมบิ่น และข้อบกพร่องอื่นๆ - ผลิตภัณฑ์ระดับ "B" ที่เรียกว่า ความเสียหายภายนอกไม่ส่งผลต่อลักษณะทางเทคนิคของโฟโตเซลล์ซึ่งไม่สามารถพูดได้เกี่ยวกับราคา - ชิ้นส่วนที่ชำรุดสามารถซื้อได้ถูกกว่าที่มีการนำเสนอ 2-3 เท่า ด้วยเหตุนี้จึงมีเหตุผลที่จะใช้เพื่อทดสอบเทคโนโลยีบนแผงโซลาร์เซลล์เครื่องแรกของพวกเขา

เมื่อเลือกโมดูลโฟโตอิเล็กทรอนิกส์ คุณจะเห็นองค์ประกอบประเภทต่างๆ และขนาด อย่าคิดว่ายิ่งพื้นที่ผิวมีขนาดใหญ่เท่าใด แรงดันไฟฟ้าก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น นี่ไม่เป็นความจริง. องค์ประกอบประเภทเดียวกันจะสร้างแรงดันไฟฟ้าเท่ากันโดยไม่คำนึงถึงขนาด สิ่งที่ไม่สามารถพูดได้เกี่ยวกับความแรงของกระแส - ที่นี่ขนาดเป็นสิ่งสำคัญ

แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะใช้ฐานส่วนประกอบที่ล้าสมัยเป็นโฟโตเซลล์ แต่ไดโอดและทรานซิสเตอร์แบบเปิดมีแรงดันไฟและความแรงของกระแสไฟต่ำเกินไป - จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ดังกล่าวหลายพันเครื่อง

ฉันต้องการเตือนคุณทันทีว่าไม่ควรมองหาอะนาล็อกในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชั่วคราว ได้ คุณสามารถรับโมดูลโฟโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานได้จากไดโอดหรือทรานซิสเตอร์อันทรงพลังที่นำมาจากวิทยุหรือทีวีรุ่นเก่า และแม้กระทั่งสร้างแบตเตอรี่ด้วยการเชื่อมต่อองค์ประกอบเหล่านี้หลายๆ อย่างเข้าด้วยกันเป็นลูกโซ่ อย่างไรก็ตาม จะไม่สามารถให้พลังงานแก่สิ่งใดที่มีพลังมากไปกว่าเครื่องคิดเลขหรือไฟฉาย LED ด้วย "แผงโซลาร์เซลล์" ดังกล่าว เนื่องจากลักษณะทางเทคนิคที่อ่อนแอเกินไปของโมดูลเดียว

หลักการคำนวณพลังงานแบตเตอรี่

ในการคำนวณกำลังไฟฟ้าที่ต้องการของระบบสุริยะไฟฟ้าแบบโฮมเมด คุณจำเป็นต้องทราบปริมาณการใช้ไฟฟ้ารายเดือน ง่ายที่สุดในการกำหนดพารามิเตอร์นี้ - ปริมาณไฟฟ้าที่ใช้เป็นกิโลวัตต์ชั่วโมงสามารถดูได้โดยมิเตอร์หรือดูได้จากใบเรียกเก็บเงินที่ บริษัท ขายพลังงานส่งเป็นประจำ ดังนั้น หากค่าใช้จ่ายคือ 200 kWh แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ควรผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 7 kWh ต่อวัน

ในการคำนวณ ควรคำนึงว่าแผงโซลาร์เซลล์ผลิตกระแสไฟฟ้าในช่วงเวลากลางวันเท่านั้น และประสิทธิภาพของแผงโซลาร์จะขึ้นอยู่กับมุมของดวงอาทิตย์ที่อยู่เหนือขอบฟ้าและสภาพอากาศ โดยเฉลี่ยแล้ว มากถึง 70% ของปริมาณพลังงานทั้งหมดถูกสร้างขึ้นตั้งแต่ 9.00 น. ถึง 16.00 น. และในที่ที่มีเมฆมากหรือฟ้าหลัวเล็กน้อย พลังของแผงจะลดลง 2-3 เท่า หากท้องฟ้าเต็มไปด้วยเมฆทึบ อย่างดีที่สุดคุณจะได้รับ 5-7% ของความจุสูงสุดของระบบสุริยะ

จากกราฟประสิทธิภาพพลังงานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ จะเห็นได้ว่าส่วนแบ่งหลักของพลังงานที่สร้างขึ้นนั้นตกอยู่กับเวลาตั้งแต่ 9 ถึง 16 ชั่วโมง

จากทั้งหมดที่กล่าวมา สามารถคำนวณได้ว่าในการผลิตพลังงาน 7 กิโลวัตต์ชั่วโมงภายใต้สภาวะที่เหมาะสม คุณต้องมีแผงอาร์เรย์ที่มีกำลังไฟฟ้าอย่างน้อย 1 กิโลวัตต์ หากเราคำนึงถึงการลดลงของผลผลิตที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของมุมตกกระทบของรังสี ปัจจัยสภาพอากาศ ตลอดจนการสูญเสียแบตเตอรี่และตัวแปลงพลังงาน ตัวเลขนี้จะต้องเพิ่มขึ้นอย่างน้อย 50–70 เปอร์เซ็นต์ หากเราคำนึงถึงตัวบ่งชี้ด้านบนสำหรับตัวอย่างนี้จำเป็นต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์ที่มีกำลังไฟ 1.7 กิโลวัตต์

การคำนวณเพิ่มเติมขึ้นอยู่กับว่าจะใช้โฟโตเซลล์ใด ตัวอย่างเช่น นำเซลล์โพลีคริสตัลไลน์ขนาด 3˝×6˝ ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ (พื้นที่ 0.0046 ตร.ม.) ที่มีแรงดันไฟฟ้า 5 V และกระแสไฟสูงสุด 3 A เพื่อรวบรวมอาร์เรย์ของเซลล์เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีแรงดันเอาต์พุต 12 V และกระแส 1,700 W / 12 V = 141 A คุณจะต้องเชื่อมต่อ 24 องค์ประกอบในแถว (การเชื่อมต่อแบบอนุกรมช่วยให้คุณสามารถสรุปแรงดันไฟฟ้า) และใช้ 141 A / 3 A = 47 แถวดังกล่าว (1,128 แผ่น) . พื้นที่แบตเตอรี่ที่มีการวางหนาแน่นที่สุดคือ 1128 x 0.0046 = 5.2 ตร.ม. ม

ในการสะสมและแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็น 220 โวลต์ตามปกติ คุณจะต้องมีแบตเตอรี่จำนวนหนึ่ง ชุดควบคุมการประจุไฟฟ้า และอินเวอร์เตอร์แบบสเต็ปอัพ

ในการสะสมไฟฟ้า จะใช้แบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้า 12 V, 24 V หรือ 48 V และความจุของแบตเตอรี่ควรเพียงพอสำหรับพลังงาน 7 kWh เท่าเดิม หากคุณใช้แบตเตอรี่ตะกั่ว 12 โวลต์ทั่วไป (ห่างไกลจากตัวเลือกที่ดีที่สุด) ความจุของแบตเตอรี่นั้นควรเป็นอย่างน้อย 7,000 Wh / 12 V = 583 Ah นั่นคือแบตเตอรี่ขนาดใหญ่สามก้อนที่มีขนาด 200 แอมแปร์-ชั่วโมง โปรดทราบว่าประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ไม่เกิน 80% และเมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกแปลงโดยอินเวอร์เตอร์เป็น 220 V พลังงานจาก 15 ถึง 20% จะหายไป ดังนั้น คุณจะต้องซื้อแบตเตอรี่ก้อนเดียวกันอย่างน้อยหนึ่งก้อนเพื่อชดเชยการขาดทุนทั้งหมด

สำหรับคำถามความเป็นไปได้ของการใช้แผงโซลาร์เซลล์ไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อน

ดังที่คุณอาจสังเกตเห็นแล้ว วลี "แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์" หรือ "แผงโซลาร์เซลล์" ถูกกล่าวถึงอย่างต่อเนื่องในบริบทของอุปกรณ์ไฟฟ้า สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ เนื่องจากแผงโซลาร์เซลล์หรือแบตเตอรี่อื่นๆ - geocollector - มักถูกเรียกในลักษณะเดียวกัน

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากจะสามารถจัดหาน้ำร้อนให้กับบ้านและเป็นส่วนหนึ่งของค่าใช้จ่ายในการทำความร้อน

ความสามารถในการแปลงพลังงานของรังสีดวงอาทิตย์โดยตรงเป็นความร้อนสามารถเพิ่มผลผลิตของการติดตั้งดังกล่าวได้อย่างมาก ดังนั้น geocollectors ที่ทันสมัยพร้อมการเคลือบแบบเลือกสรรของหลอดสุญญากาศจึงมีประสิทธิภาพ 70–80% และสามารถใช้ได้ทั้งในระบบจ่ายน้ำร้อนและเพื่อให้ความร้อนในพื้นที่

การออกแบบตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยหลอดสุญญากาศช่วยลดการถ่ายเทความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก

กลับมาที่คำถามว่าสามารถใช้แผงโซลาร์เซลล์ไฟฟ้ากับเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าได้หรือไม่ ให้พิจารณาว่าต้องใช้ความร้อนเท่าไร เช่น บ้านขนาด 70 ตารางเมตร ม. เมตร ตามคำแนะนำมาตรฐานความร้อน 100 W ต่อ 1 ตร.ม. เมตรของพื้นที่ห้อง เราได้พลังงาน 7 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง หรือประมาณ 70 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อวัน (อุปกรณ์ทำความร้อนจะไม่เปิดตลอดเวลา)

นั่นคือแบตเตอรี่ที่ผลิตเอง 10 ก้อน พื้นที่รวม 52 ตร.ม. ลองนึกภาพยักษ์ใหญ่ที่มีความกว้าง 4 ม. และยาวมากกว่า 13 ม. เช่นเดียวกับบล็อกของแบตเตอรี่ 12 โวลต์ที่มีความจุรวม 7200 แอมแปร์-ชั่วโมง? ระบบดังกล่าวจะไม่สามารถเข้าถึงความพอเพียงได้ก่อนที่แบตเตอรี่จะหมด อย่างที่คุณเห็น ยังเร็วเกินไปที่จะพูดถึงความเหมาะสมในการใช้แผงโซลาร์เซลล์เพื่อให้ความร้อน

การเลือกสถานที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ไฟฟ้า

จำเป็นต้องเลือกสถานที่ที่จะติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในขั้นตอนการออกแบบ นี่อาจเป็นความลาดชันหลังคาที่หันไปทางทิศใต้หรือพื้นที่เปิดโล่งบนที่ดินในชนบท แน่นอนว่าข้อหลังเป็นที่นิยมกว่าด้วยเหตุผลหลายประการ:

  • แผงโซลาร์ที่ติดตั้งที่ด้านล่างนั้นง่ายต่อการบำรุงรักษา
  • บนพื้นดินนั้นง่ายต่อการติดตั้งอุปกรณ์โรตารี่
  • ไม่รวมภาระเพิ่มเติมบนหลังคาและความเสียหายระหว่างการติดตั้งระบบสุริยะ

สถานที่ติดตั้งแผงไฟฟ้าต้องเปิดโล่งรับแสงแดดตลอดช่วงเวลากลางวัน ดังนั้นจึงไม่ควรมีต้นไม้หรืออาคารใกล้เคียง ซึ่งอาจเกิดเงาบนผิวได้

เมื่อเลือกสถานที่ที่จะติดตั้งระบบสุริยะ อย่าลืมคำนึงถึงความเป็นไปได้ของการบังแผงโซลาร์เซลล์ด้วยวัตถุโดยรอบ

สถานการณ์ที่สองที่ทำให้จำเป็นต้องค้นหาไซต์ดังกล่าวก่อนเริ่มการประกอบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์นั้นเกี่ยวข้องกับการกำหนดขนาดของแผง การประกอบอุปกรณ์ด้วยมือเราเองทำให้สามารถเลือกขนาดได้อย่างยืดหยุ่น เป็นผลให้คุณสามารถได้รับการติดตั้งที่เข้ากับภายนอกได้อย่างลงตัว

มาเริ่มทำแบตเตอรี่โซล่าเซลล์ด้วยมือเรากันเถอะ

เมื่อทำการคำนวณที่จำเป็นทั้งหมดและตัดสินใจเลือกสถานที่สำหรับติดตั้งแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์แล้ว คุณก็สามารถเริ่มผลิตได้

สิ่งที่ต้องใช้ในการทำงาน

นอกจากโฟโตเซลล์ที่ซื้อแล้ว เมื่อสร้างแผงโซลาร์เซลล์ไฟฟ้า คุณจะต้องมีวัสดุดังต่อไปนี้:

  • ลวดทองแดงควั่น
  • ประสาน;
  • ยางพิเศษสำหรับเชื่อมต่อเอาต์พุตของโฟโตเซลล์
  • ไดโอด Schottky ออกแบบมาสำหรับกระแสสูงสุดของเซลล์เดียว
  • ประสาน;
  • แผ่นไม้หรือมุมอลูมิเนียม
  • ไม้อัดหรือ OSB;
  • แผ่นใยไม้อัดหรือวัสดุอิเล็กทริกแผ่นแข็งอื่น ๆ
  • ลูกแก้ว (คุณสามารถใช้โพลีคาร์บอเนต, กระจกใสพิเศษป้องกันแสงสะท้อนหรือกระจกหน้าต่างดูดซับ IR ที่มีความหนาอย่างน้อย 4 มม.)
  • กาวซิลิโคน
  • สกรูแตะตัวเอง
  • การเคลือบต้านเชื้อแบคทีเรียสำหรับไม้
  • สีน้ำมัน.

เมื่อเลือกกระจกสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ คุณควรเลือกเกรดที่ดูดซับอินฟราเรดด้วยการส่งผ่านแสงสูงสุดและการสะท้อนแสงต่ำสุด

ในการทำงาน คุณต้องมีเครื่องมือง่ายๆ นี้:

  • หัวแร้ง;
  • เลื่อยหรือจิ๊กซอว์
  • ชุดไขควงหรือไขควง
  • แปรงทาสี.

หากแผงโซลาร์เซลล์สร้างโครงยึดหรือตัวหมุนเพิ่มเติม ดังนั้น รายการวัสดุและเครื่องมือจึงควรเติมด้วยคานไม้หรือมุมโลหะ เหล็กเส้น เครื่องเชื่อม ฯลฯ เมื่อติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บน พื้นดินไซต์สามารถเทคอนกรีตหรือปูกระเบื้องได้

คำแนะนำความก้าวหน้าในการทำงาน

ตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาขั้นตอนการสร้างระบบสุริยะไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 3x6 นิ้วที่พิจารณาข้างต้นด้วยแรงดันไฟฟ้า 0.5 V และกระแสไฟสูงสุด 3A ในการชาร์จแบตเตอรี่ 12 โวลต์จำเป็นต้องให้แบตเตอรี่ของเรา "ปล่อย" อย่างน้อย 18 V นั่นคือต้องใช้ 36 แผ่น การประกอบควรดำเนินการเป็นขั้นตอนไม่เช่นนั้นจะไม่สามารถหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการทำงานได้ ควรจำไว้ว่าการดัดแปลงใด ๆ เช่นเดียวกับการปรับแต่งที่มากเกินไปกับโฟโตเซลล์สามารถสร้างความเสียหายได้ - อุปกรณ์เหล่านี้มีความเปราะบางเพิ่มขึ้น

ในการสร้างแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่เต็มเปี่ยม คุณจะต้องใช้โฟโตเซลล์หลายโหล

การผลิตเคส

โครงแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นกล่องแบน ปิดด้วยไม้อัดด้านหนึ่งและกระจกใสอีกด้านหนึ่ง สำหรับการผลิตกรอบคุณสามารถใช้ทั้งมุมอลูมิเนียมและแผ่นไม้ ตัวเลือกที่สองใช้งานได้ง่ายกว่า ดังนั้นสำหรับการผลิตแผงแรกของคุณ เราแนะนำให้เลือก

เมื่อเริ่มสร้างแผงโซลาร์เซลล์ให้วาดรูปเล็ก ๆ - ในอนาคตจะช่วยประหยัดเวลาและหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเกี่ยวกับขนาด

จากรางที่มีขนาด 20x20 มม. จะประกอบโครงสี่เหลี่ยมที่มีขนาดภายนอก 118x58 ซม. เสริมด้วยไม้กางเขนหนึ่งชิ้น

กล่องแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแผงไม้ที่มีด้านสูงไม่เกิน 2 ซม. - ในกรณีนี้จะไม่ปิดบังโฟโตเซลล์

อุปกรณ์ระบายอากาศถูกเจาะที่ปลายด้านล่างของตัวเรือนรวมถึงในแถบเว้นวรรค พวกเขาจะสื่อสารช่องภายในกับบรรยากาศเพื่อไม่ให้กระจกฝ้าขึ้นจากด้านใน หลังจากนั้นสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะถูกตัดออกจากแผ่น Plexiglas ซึ่งสอดคล้องกับขนาดภายนอกของกรอบ

รูที่ทำในรางช่วยระบายอากาศพื้นที่ภายในของแผง

ด้านหลังของกล่องเย็บด้วยไม้อัดหรือ OSB ร่างกายได้รับการบำบัดด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อและทาสีด้วยสีน้ำมัน

เพื่อป้องกันกล่องไม้จากอิทธิพลของบรรยากาศ มันถูกทาสีด้วยสีน้ำมัน

ตามขนาดของโพรงภายในของร่างกาย 2 พื้นผิวสำหรับโฟโตเซลล์ถูกตัดออก การใช้งานระหว่างการติดตั้งเพลตจะไม่เพียงทำให้การทำงานสะดวกขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยลดความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายต่อกระจกที่บอบบาง สำหรับพื้นผิวคุณสามารถใช้วัสดุที่มีความหนาแน่นสูงเช่นแผ่นใยไม้อัด textolite ฯลฯ สิ่งสำคัญคือไม่นำกระแสไฟฟ้าและทนความร้อนได้ดี

ไดอิเล็กตริกที่เหมาะสมสามารถใช้เป็นพื้นผิวสำหรับโฟโตเซลล์ เช่น แผ่นใยไม้อัดเจาะรู

การประกอบจาน

การประกอบแผ่นเริ่มต้นด้วยการเปิดออก บ่อยครั้งเพื่อความปลอดภัยของโฟโตเซลล์ พวกมันจะถูกรวบรวมในกองและเติมด้วยพาราฟิน ในกรณีนี้ ผลิตภัณฑ์จะถูกแช่ในภาชนะที่มีน้ำและให้ความร้อนในอ่างน้ำ หลังจากที่พาราฟินละลายแล้ว ควรแยกแผ่นออกจากกันและตากให้แห้ง

การกำจัดแว็กซ์ออกจากชุดจานทำได้ดีที่สุดในอ่างน้ำ วิธีการที่แสดงในรูปยังไม่ได้พิสูจน์ตัวเองว่าเป็นวิธีที่ดีที่สุด - เมื่อเดือด จานเริ่มสั่นสะเทือนและชนกัน

โฟโตเซลล์ถูกวางบนพื้นผิวในลักษณะที่นำไปสู่ทิศทางที่ถูกต้อง ในกรณีของเรา จานทั้งหมด 36 แผ่นเชื่อมต่อกันเป็นชุด - ซึ่งจะช่วยให้เราสามารถ "รับ" ค่า 18 V ที่เราต้องการ เพื่อความสะดวกในการติดตั้ง ควรบัดกรีเพลท 6 แผ่น โดยแยกเป็น 6 โซ่

ก่อนทำการบัดกรี โฟโตเซลล์จะถูกจัดวางเป็นโซ่ตามความยาวที่ต้องการ

เมื่อทราบหลักการของการสร้างแผงโซลาร์เซลล์แล้ว คุณสามารถเลือกแรงดันและความแรงของกระแสที่ต้องการได้อย่างง่ายดาย ทุกอย่างง่ายมาก: ขั้นแรกให้ประกอบกลุ่มของเพลตที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมซึ่งจะทำให้แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ หลังจากนั้นแต่ละบล็อกจะเชื่อมต่อแบบขนาน - ในกรณีนี้ความแรงในปัจจุบันจะถูกสรุป ดังนั้นคุณสามารถรับแผงพลังใดก็ได้

บัดกรีถูกนำไปใช้กับเส้นทางนำไฟฟ้าของโฟโตเซลล์และชิ้นส่วนเชื่อมต่อกันโดยใช้หัวแร้งกำลังต่ำ

เมื่อซื้อโซลาร์เซลล์ราคาถูกแบบไม่มีตะกั่ว ให้เตรียมพร้อมสำหรับงานบัดกรีตัวนำไฟฟ้า

หลังจากรวบรวมครบทั้ง 6 กลุ่มแล้ว ต้องหยดซิลิโคนเคลือบหลุมร่องฟันที่กึ่งกลางของแต่ละแผ่น จากนั้น กางสายโฟโตเซลล์และติดกาวอย่างระมัดระวังกับพื้นผิว

ในการแก้ไขโฟโตเซลล์บนพื้นผิว ให้ใช้กาวซิลิโคนหรือกาวยาง

ไดโอด Schottky บัดกรีที่ขั้วบวกของแต่ละโซ่ - จะป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ถูกคายประจุผ่านแผงควบคุมในเวลากลางคืนหรือในช่วงที่มีเมฆปกคลุมหนาแน่น การใช้บัสพิเศษหรือเปียทองแดง แต่ละบล็อกจะเชื่อมต่อเป็นวงจรเดียว

ในแผนภาพการเชื่อมต่อไฟฟ้า องค์ประกอบของแผงโซลาร์เซลล์จะล้อมรอบด้วยเส้นประ

ด้วยการเชื่อมต่อแบบอนุกรม ขั้วบวกจะต้องเชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสเชิงลบ และด้วยการเชื่อมต่อแบบขนานกับชื่อเดียวกัน

การติดตั้งเพลทในตัว

โฟโตเซลล์ที่ประกอบบนวัสดุพิมพ์จะใส่ในกล่องและยึดกับไม้อัดโดยใช้สกรูยึดตัวเอง ส่วนที่แยกจากกันของแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์เชื่อมต่อกันด้วยตัวนำทองแดง สามารถลอดผ่านรูระบายอากาศในช่องใดช่องหนึ่งบนไม้กางเขนได้ ดังนั้นจึงไม่มีการรบกวนเมื่อทำการติดตั้งกระจก

สายเคเบิลมัลติคอร์บัดกรีที่ "บวก" และ "ลบ" ซึ่งนำออกมาผ่านรูที่ด้านล่างของเคส - จะต้องเชื่อมต่อแผงกับแบตเตอรี่ เพื่อป้องกันความเสียหายต่อเพลต สายเคเบิลจึงยึดเข้ากับโครงไม้อย่างแน่นหนา

หลังจากติดตั้งเพลตแล้ว ส่วนประกอบบานพับทั้งหมดจะถูกยึดด้วยกาวร้อนหรือสารเคลือบหลุมร่องฟัน

จากด้านบนแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ถูกปกคลุมด้วยแผ่นลูกแก้วซึ่งยึดด้วยมุมหรือสกรูยึดตัวเอง เพื่อป้องกันโฟโตเซลล์จากความชื้น ใช้ชั้นซิลิโคนเคลือบหลุมร่องฟันระหว่างกรอบและกระจก ในเรื่องนี้การประกอบนั้นถือว่าสมบูรณ์ - คุณสามารถนำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ขึ้นไปบนหลังคาแล้วเชื่อมต่อกับผู้บริโภค

หลังจากวางและยึดฝาครอบกระจกแล้ว แผงโซลาร์เซลล์ก็พร้อมสำหรับการใช้งาน

ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับทิศทางของดวงอาทิตย์ - พลังงานสูงสุดจะเกิดขึ้นได้เมื่อรังสีของดวงอาทิตย์ตกที่มุมฉาก เพื่อเพิ่มผลผลิตของการติดตั้ง มันถูกวางไว้บนโครงหมุน การออกแบบนี้เป็นโครงไม้หรือโลหะที่ติดตั้งบนแกนหมุนแนวนอน

เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด แผงโซลาร์เซลล์จะต้องหันไปทางดวงอาทิตย์โดยตรง งานนี้จัดการได้ดีที่สุดโดยการติดตั้งอัตโนมัติที่เรียกว่าตัวติดตามแสงอาทิตย์

ในการหมุนและยึดเฟรม คุณสามารถใช้ไดรฟ์แบบกลไก (เช่น ตัวขับโซ่) หรือแถบยึดแบบปรับระดับได้ อุปกรณ์โรตารี่ที่ทันสมัยที่สุดมีการติดตั้งหน่วยการหมุนในระนาบแนวตั้งและระบบติดตามอัตโนมัติสำหรับดวงอาทิตย์ อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถประกอบได้โดยใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ทันสมัย ​​เช่น Arduino

การสร้างตัวติดตามแสงอาทิตย์ที่บ้านเป็นงานที่ยากมาก ดังนั้นช่างฝีมือส่วนใหญ่มักจะจัดการกับกรอบเรียบง่ายที่มีโครงเอียงหรือยึดอยู่กับที่

การเชื่อมต่อแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์กับระบบจ่ายไฟอัตโนมัติควรทำโดยใช้ตัวควบคุมการชาร์จ อุปกรณ์นี้ไม่เพียงแต่จะกระจายกระแสไฟได้อย่างถูกต้อง แต่ยังป้องกันการคายประจุของแบตเตอรี่อย่างล้ำลึก ซึ่งทำให้อายุการใช้งานยาวนานขึ้น การเชื่อมต่อทั้งหมด รวมทั้งการเชื่อมต่อของอินเวอร์เตอร์ 220 โวลต์ ควรทำด้วยสายทองแดงที่มีหน้าตัดอย่างน้อย 3-4 ตารางเมตร มม. - สิ่งนี้จะหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานโอห์มมิก

ตัวควบคุมการประจุแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จะช่วยให้ทำงานด้วยกระแสไฟสูงสุดและป้องกันแบตเตอรี่จากการคายประจุมากเกินไป

สุดท้ายนี้ ฉันอยากจะแนะนำให้คุณตรวจสอบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ไม่ใช่แค่โดยตัวบ่งชี้และลูกศรของอุปกรณ์เท่านั้น โปรดทราบว่ากระจกสกปรกสามารถลดประสิทธิภาพของโรงงานได้ถึง 50% หรือมากกว่า อย่าลืมทำความสะอาดเป็นประจำ และการติดตั้งที่ต้องทำด้วยตัวเองจะตอบแทนคุณด้วยพลังงานที่ปราศจากกิโลวัตต์และที่สำคัญที่สุดคือพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

วิดีโอ: การประกอบแผงโซลาร์เซลล์ที่ต้องทำด้วยตัวเอง

วันนี้ไม่มีอุปสรรคในการประกอบแผงโซลาร์เซลล์ด้วยมือของคุณเอง ไม่มีปัญหากับการซื้อโฟโตเซลล์ หรือการซื้อคอนโทรลเลอร์หรือคอนเวอร์เตอร์พลังงาน เราหวังว่าบทความนี้จะเป็นจุดเริ่มต้นของคุณบนเส้นทางสู่บ้านที่เป็นอิสระ และในที่สุดคุณก็จะลงมือทำธุรกิจ เราจะรอคำถาม แนวคิด และข้อเสนอแนะของคุณเกี่ยวกับการออกแบบและปรับปรุงแผงโซลาร์เซลล์ พบกันเร็ว ๆ นี้!

กระทู้ที่เกี่ยวข้อง:

ไม่พบรายการที่เกี่ยวข้อง

กลับ

×
เข้าร่วมชุมชน koon.ru!
ติดต่อกับ:
ฉันสมัครเป็นสมาชิกชุมชน koon.ru แล้ว