Γιατί να πληρώσετε έναν τόνο χρημάτων (ή ακόμα και κάποια χρήματα) για ένα πρόγραμμα που δείχνει πώς να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία, αν μπορείτε να πάρετε το ίδιο δωρεάν;
Θα σας πω πώς να φτιάξετε ένα ηλιακό πάνελ, το κόστος του οποίου θα είναι το μισό από αυτό του αγορασμένου αναλόγου. Παρόμοια συστήματα κατασκευάζονται από υλικά που πωλούνται σε τοπικά καταστήματα υλικού και ηλεκτρονικά καταστήματα. Μπορείτε επίσης να αγοράσετε υλικά online. Ώρα να συλλέξετε το φως του ήλιου και να κάνετε δωρεάν ηλεκτρική ενέργεια!
Βήμα 1: Πώς ξεκίνησαν όλα
Παρακολούθησα τους λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος μου αυξάνεται κάθε χρόνο, απλώς και μόνο επειδή οι σύγχρονες συσκευές είναι συνεχώς ενεργοποιημένες σε κατάσταση αναμονής. Και αυτό δεν είναι μόνο βλάβη στο περιβάλλον, αλλά και βλάβη στον τραπεζικό μου λογαριασμό, γιατί πραγματικά πληρώνω για "τίποτα". Δεν μπορούσα να απενεργοποιώ συνεχώς τις συσκευές από το δίκτυο, καθώς αυτό περιπλέκετο τη χρήση τους και χρειάστηκε πολύς χρόνος για σταθερές ρυθμίσεις. Σταδιακά, άρχισα να ψάχνω για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για να αντισταθμίσω τα περιττά έξοδα μου. Αιολική ενέργεια δεν ήταν επιλογή, μένω σε μια πολύ ήσυχη περιοχή χωρίς άνεμους. Η υδροηλεκτρική ενέργεια δεν είναι επίσης κατάλληλη, δεδομένου ότι ζουν σε έναν κάμπο με σχεδόν κανένα ποτάμι. Ως εκ τούτου, η ηλιακή ενέργεια μου φάνηκε η πιο επιτυχημένη επιλογή.
Το κόστος των τελικών ηλιακών συστημάτων είναι απλώς τεράστιο, μια τέτοια εγκατάσταση δεν θα πληρώσει για τον εαυτό της σε 20 χρόνια συνεχούς λειτουργίας. Προσπάθησα να κερδίσω μία από τις κρατικές επιχορηγήσεις για ένα τέτοιο σύστημα, αλλά υπάρχουν πολύ λίγες από αυτές, και δεν έλαβα δικά μου. Αλλά αυτό δεν με έκανε να εγκαταλείψω το στόχο, αν και δεν ήθελα να πληρώσω τόσο πολύ χρήματα για το σύστημα. Η λογική απόφαση ήταν να το κάνετε μόνοι σας. Ναι, καταλάβατε σωστά, ήθελα να φτιάξω το δικό μου ηλιακό σύστημα. Τώρα μπορώ να πω με βεβαιότητα ότι είναι πολύ πιθανό, όλα τα υλικά να είναι διαθέσιμα σε τοπικά καταστήματα ή στο Διαδίκτυο. Δεν είμαι τεχνική μεγαλοφυία και δεν έχω μεγάλη εμπειρία στην εργασία με την ηλεκτρική ενέργεια, έχω μελετήσει μόνο το σχεδιασμό των ηλιακών συλλεκτών, από τι είναι κατασκευασμένα, πώς να συναρμολογεί ένα ηλιακό σύστημα το κάνετε μόνοι σας. Το αποτέλεσμα ήταν αυτή η κύρια τάξη.
Βήμα 2: Ξεκινώντας
Για ένα πάνελ θα χρειαστείτε:
- 28 ηλιακά κύτταρα με μέγιστη ισχύ 3,1 W
- 2 φύλλα από γυαλί
- Δίοδο φραγής 6Α
- Κορδέλα μήκους 24 m πλάτους 2 mm
- 2 m καλώδιο κορδέλας πλάτους 5 mm
- ροή
- κουτί διακλάδωσης
- τερματικό μπλοκ
- συγκόλληση
- 1μ σωλήνα συρρίκνωσης θερμότητας
- 100% στεγανωτικό σιλικόνης
- Σταυροί για κεραμίδια
- 2 γωνίες αλουμινίου
Επιπλέον, θα χρειαστούν υλικά εγκατάστασης. Το συνολικό κόστος μιας ομάδας ήταν 211,36 ευρώ. Έδωσα έναν κατάλογο των απαραίτητων υλικών για το πάνελ, και ο σχεδιασμός προβλέπει δύο, ένα μετατροπέα και μια συσκευή για τη μέτρηση της παραγωγής. Συνολικά, το κόστος των υλικών είναι 441,72 ευρώ ή 20778 ρούβλια.
Σύντομα μετά το σχεδιασμό των σωστών υλικών, βρήκα τους ηλιακούς συλλέκτες σε απευθείας σύνδεση. Μετά τη συλλογή πληροφοριών από διάφορες πηγές, έκανα ένα διάγραμμα καλωδίωσης και αγόρασα συνηθισμένο γυαλί σε ένα τοπικό κατάστημα. Εργαλεία αγοράστηκαν επίσης τοπικά.
Δεν αγόρασα υλικά εγκατάστασης, όπως καλώδια, κουτί εγκατάστασης, βίδες, βραχίονες τοποθέτησης, επειδή όλα αυτά είχαν ήδη συγκεντρώσει σκόνη στον αχυρώνα.
Βήμα 3: Διαδικασία παραγωγής
Συγκόλλησα τα ηλιακά στοιχεία σύμφωνα με το διάγραμμα καλωδίωσης σε ομάδες. Αυτό συνοψίζει την τάση όλων των κυψελών για να επιτευχθεί η επιθυμητή έξοδος (μέγιστη δυνατή). Έκανα πίνακα με 28 κελιά (4 σειρές με 7 στοιχεία). Σε αυτή τη διάταξη και το μέγεθος, ο πίνακας ταιριάζει τέλεια σε ένα μέρος στον κήπο μου. Ως αποτέλεσμα, πήρα 28x0.5V = 14V (θεωρητικά). Εξακολουθώ να μην γνωρίζω την τρέχουσα δύναμη, επειδή αγόρασα ανέξοδη στοιχεία Κατηγορίας Β για αυτό το πείραμα (το έσωσα απλά).
Όταν τελείωσα τη συγκόλληση των κυττάρων, ήταν όλα ανάποδα (από τη στιγμή που συγκόλλησα από την πλάτη). Έβαλα σιλικόνη σε κάθε πάνελ και τα κολλήσατε σε ένα φύλλο γυαλιού 4 mm (αυτό το φύλλο θα είναι το πίσω μέρος του πίνακα).
Το άφησα όλα να στεγνώσει, έτσι ώστε η σιλικόνη να εξατμίζεται επαρκώς (είναι πραγματικά σημαντικό να απομακρυνθούν όλοι οι επιπλέον καπνοί, καθώς αντιδρούν με το συγκολλητικό στις μπαταρίες).
Στη συνέχεια, έστρεψα το γυάλινο φύλλο και έβαλα μικρούς σταυρούς για το κεραμίδι μεταξύ των τμημάτων (συνήθως χρησιμοποιούνται όταν τοποθετούν το κεραμίδι στους τοίχους για να διατηρούν την ίδια απόσταση από όλες τις πλευρές). Το έκανα έτσι ώστε, μαζί με το δεύτερο φύλλο γυαλιού, η όλη δομή να είναι πιο πυκνή και ανθεκτική. Μετά την τοποθέτηση των σταυρών, έβαλα ένα στρώμα σιλικόνης στις άκρες του φύλλου γυαλιού σε απόσταση περίπου 3 cm από την άκρη (χρειαζόμαστε αυτή την άκρη για σφράγιση στα επόμενα βήματα).
Στη συνέχεια έβαλα ένα άλλο φύλλο από γυαλί επάνω στα στοιχεία, έτσι ώστε τα ηλιακά στοιχεία να περικλείονται ανάμεσα σε δύο φύλλα γυαλιού πάχους 4 mm (μπορείτε να πείτε ότι το τζάμι τα στοιχεία, αυτό ήταν το απλό μου σχέδιο).
Βήμα 4: Εξάτμιση
Άφησα ολόκληρη τη δομή να στεγνώσει για τουλάχιστον μια μέρα. Όσο περισσότερο το καλύτερο. Μεταξύ δύο φύλλων γυαλιού υπήρχε ένας κενός χώρος στα άκρα. Πλησίασα αυτό το χώρο με σφραγιστικό. Σφραγίσα τα κύτταρα με δύο στρώματα σιλικόνης και αν ένα από αυτά είναι αποσυμπιεσμένο, το δεύτερο θα προστατεύσει αξιόπιστα τις μπαταρίες μέσα. Μετά την εφαρμογή του δεύτερου στρώματος, άφησα την κατασκευή να στεγνώσει για άλλες 3 ημέρες. Όταν η σιλικόνη είναι εντελώς στεγνή, έκανα ένα προφίλ αλουμινίου για να προστατέψω το σώμα από το γυάλινο πλαίσιο.
Βήμα 5: Κουτί τοποθέτησης
Στο πίσω μέρος του πίνακα, έκανα ένα κιβώτιο εγκατάστασης με ένα τερματικό. Στη μία πλευρά του μπλοκ πηγαίνει +, και από την άλλη πλευρά θα υπάρχει ένα καλώδιο στο μετατροπέα. Επίσης στο κιβώτιο τοποθέτησης υπάρχει μια δίοδος μεταξύ του + από τον πίνακα έως το + που πηγαίνει στον αντιστροφέα, αυτό αποτρέπει τη ροή ηλεκτρικής ενέργειας στον πίνακα όταν ο πίνακας δεν παράγει ηλεκτρισμό (για παράδειγμα, στο σκοτάδι).
Βήμα 6: Μετατροπέας
Ήρθα σε επαφή με τον πωλητή ηλιακών συλλεκτών για να παραγγείλω κατάλληλο μετατροπέα. Χρειάζομαι ένα μικρό inverter (πρόκειται να παράγει ένα μικρό ποσό ηλεκτρικής ενέργειας με το σύστημά μου). Πήρα ένα μετατροπέα OK-4, σχεδιασμένο για 24 - 50 V, μέγιστο 100 watts. Ήταν ο μικρότερος μετατροπέας. Αποδεικνύεται ότι ένα πάνελ δεν θα είναι αρκετό, επειδή παράγει μέγιστο 14V. Χρειαζόμουν ένα δεύτερο πάνελ, και συνολικά έχω 28V, που θα είναι αρκετό για τον μετατροπέα. Δεδομένου ότι αυτό δεν είναι ένα ισχυρό ρεύμα, τότε δύο πάνελ μπορεί να είναι λίγα. Και έκανα το τρίτο πάνελ, το οποίο πέτυχε σταθερά υψηλή απόδοση.
Γνωρίζω ότι ο μετατροπέας αυτός έχει σχεδιαστεί για μέγιστη ισχύ 100 W και τα τρία πάνελ μου θα δώσουν περισσότερα (135 Watt), αλλά αυτό το μέγιστο από τα πάνελ θα σβήσει από τον μετατροπέα. Όλα που υπερβαίνουν την επιτρεπόμενη ισχύ θα απελευθερωθούν με τη μορφή θερμότητας. Ναι, ξέρω τι σκέφτεστε: χάνουμε ηλεκτρική ενέργεια.Είναι αλήθεια, αλλά μια τέτοια αναζήτηση θα γίνει μόνο στις πιο φωτεινές ώρες, λίγες μόνο ώρες την ημέρα. Για το μεγαλύτερο μέρος της ημέρας, τα πάνελ δεν έχουν αρκετό φως για να παράγουν περισσότερα από 100 watts. Αλλά με αυτό το σχέδιο, παράγουν συνεχώς ηλεκτρική ενέργεια σε επαρκείς ποσότητες - από την ανατολή μέχρι το ηλιοβασίλεμα, απλώς και μόνο επειδή ο μετατροπέας είναι σε θέση να λειτουργεί σε χαμηλή τάση. Παίρνω πολύ περισσότερη δύναμη τροφοδοτώντας τα πάνελ όλη την ημέρα από ό, τι χάνω χάνοντας τη μέγιστη ισχύ κατά τη διάρκεια των ωρών της ζενίθ.
Βήμα 7: Γεγονότα και αριθμοί
Ο μετατροπέας μου OK-4 δεν είχε ενσωματωμένη οθόνη για να δείξει την έξοδο, γι 'αυτό χρειάστηκα ξεχωριστό μετρητή.
Λοιπόν, πάλι, δεν ήθελα να διαθέσω πολλά χρήματα για αυτή τη συσκευή. Αγόρασα ένα σε ένα τοπικό κατάστημα το μοντέλο - Ο υπολογιστής ισχύος ELRO M12, ο οποίος έχει σχεδιαστεί για τον υπολογισμό της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας από οικιακές συσκευές, αλλά λειτουργεί καλά και για τον υπολογισμό της παραγωγής ηλιακής ηλεκτρικής ενέργειας (αυτός ο υπολογιστής λειτουργεί και με τους δύο τρόπους, μπορεί είτε να λάβει είτε να στείλει ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο).
Και αυτή η αριθμομηχανή είναι συνδεδεμένη απευθείας στην πρίζα χωρίς πολύπλοκη καλωδίωση (ακριβώς ό, τι χρειάζεστε).
Κάθε ηλιακό κύτταρο παράγει 0,5V x 6A = 3W, αλλά αυτή είναι η μέγιστη ισχύς, υπό ιδανικές συνθήκες. Για ολόκληρο τον πίνακα, αυτή η μέγιστη ισχύς είναι 28 κελιά x 3W = 84W.
Αλλά από την εμπειρία γνωρίζω ότι αυτά είναι πολύ αισιόδοξοι αριθμοί, οι οποίοι στην πραγματικότητα είναι συνήθως 20% λιγότεροι. Έτσι στην πραγματική ζωή, περιμένω μια απόδοση περίπου 67W.
Ο πίνακας μου δεν βρίσκεται ακριβώς στον ήλιο, αλλά τώρα δεν είναι τόσο σημαντικό. Οι πίνακες βρίσκονται σε γωνία 10 μοίρες (αντί για 35) και όχι ακριβώς νότια.
Αλλά αυτή είναι μια προσωρινή εγκατάσταση, θέλω μόνο να δούμε πώς συμπεριφέρονται σε πραγματικές συνθήκες με τη θερμοκρασία του κρύου αέρα, σωρούς των βροχών και ομίχλη.
Στο εγγύς μέλλον θα διορθώσω την εγκατάσταση.
Λαμβάνοντας υπόψη όλους τους παράγοντες, τα πάνελ παράγουν 15V x 3A = 45W έκαστο, υπό την προϋπόθεση ότι η τάση των κυψελών χρησιμοποιείται στο μέγιστο.
Η ισχύς του ρεύματος μπορεί να αυξηθεί μεταβάλλοντας τη γωνία κλίσης των πάνελ περισσότερο προς τον ήλιο, αλλά τώρα αυτό δεν είναι δυνατό στο μέρος όπου τα τοποθετούσα.
Βήμα 8: Δείκτες απόδοσης
Κατά μέσον όρο, τα πάνελ παράγουν 500 watts την εβδομάδα, δεδομένου ότι όλα λειτουργούν υπό κανονικές συνθήκες. Τώρα οι κριτικοί θα πουν ότι αυτό δεν είναι καθόλου, αλλά λαμβάνοντας υπόψη ότι τα πάνελ μπορούν να δώσουν περισσότερα, αν αλλάξω τη γωνία / θέση και το γεγονός ότι οι πίνακές μου είναι μικρότερες από τις κανονικές και μόνο 3 πάνελ, οι αριθμοί δεν φαίνονται τόσο μικροί. Ο στόχος μου ήταν να αντισταθμίσω την σπατάλη ενέργειας σε οικιακές συσκευές που λειτουργούν σε κατάσταση αναμονής. Και σε αυτό το πέτυχα. Δεν εξετάζουμε την αξιοπιστία της δομής (χρειάζεται περισσότερος χρόνος για έλεγχο), μπορώ να πω ότι ένα σπιτικό ηλιακό σύστημα λειτουργεί εξίσου καλά με εκείνα που μπορείτε να αγοράσετε σε ένα κατάστημα.
Βήμα 9: Σκέψεις για το μέλλον
Στο μέλλον σχεδιάζω να δοκιμάσω τα πάνελ για δύναμη, καθώς δεν γνωρίζω ακόμα πώς θα συμπεριφερθούν μακροπρόθεσμα, δεδομένης της ποικιλίας των καιρικών συνθηκών στις οποίες θα πρέπει να λειτουργήσουν.
Μετά από αυτό θέλω να κάνω ένα σύστημα παρακολούθησης του ήλιου και των μεγαλύτερων πάνελ.
Έτσι θα είμαι σε θέση να πάρω περισσότερο ηλεκτρισμό, καθώς αυτά θα είναι πιο ισχυρά πάνελ που πάντα θα είναι βέλτιστα κατευθυνόμενα προς τον ήλιο.
Και φυσικά, θα μοιραστώ όλες τις γνώσεις που αποκτήθηκαν με τους αναγνώστες, ώστε όλοι να το επαναλάβουν στο σπίτι.
Ειδικά για τους επικριτές: ναι, έχετε δίκιο, αυτό δεν είναι δωρεάν ηλεκτρισμό, καθώς πληρώνω για τα υλικά. Αλλά με την πάροδο του χρόνου, τα πάνελ μου πληρώνουν, και αρχίζουν να εργάζονται για μένα, φέρνοντας καλλιέργειες από τον ήλιο.
Γιατί να περιμένετε αύριο αν μπορείτε να αρχίσετε να σώζετε σήμερα;