Como fazer uma bateria solar em casa?

O uso de energia solar está associado principalmente com espaçonaves. E agora, com diferentes países distantes, onde a "energia alternativa" está se desenvolvendo rapidamente. Mas tente a mesma coisa, mesmo com dispositivos caseiros que se encaixam em quase todos.

De um dispositivo exótico destinado apenas a necessidades especiais, a bateria solar tornou-se uma fonte relativamente grande de energia.E a razão não está apenas nas considerações ambientais, mas também no aumento ininterrupto dos preços da eletricidade das principais redes. Além disso, ainda existem alguns lugares onde essas redes não são esticadas e não se sabe quando elas aparecerão. Cuidados independentes de puxar a linha, a união para os esforços de um grande número de pessoas são dificilmente possíveis. Especialmente porque, mesmo com sucesso, você tem que mergulhar no mundo da inflação rápida.

E nem mesmo no formato - a aparência e a geometria são muito próximas. Mas a composição química difere dramaticamente. Os produtos de maior massa são feitos de silício, que está disponível para quase todos e é barato. O desempenho da bateria não é pior do que opções pelo menos mais caras.

Existem três opções principais para o silício, como:

• cristais únicos;
• policristais;
• substância amorfa.

O cristal único, baseado em uma explicação técnica comprimida, é o tipo mais puro de silício. Externamente, o painel parece uma espécie de favo de mel. Substância completamente purificada em forma sólida é dividida em placas extremamente finas, cada uma das quais não tem mais de 300 microns. Para fazê-los funcionar, eles usam grades de eletrodos.A complicação repetida da tecnologia em comparação com soluções alternativas torna essas fontes de energia as mais caras.

A vantagem inquestionável do silício monocristalino é uma eficiência muito alta. pelos padrões de energia solar, aproximadamente 20%. Um policristal é obtido de forma diferente, é necessário primeiro derreter o material e, em seguida, diminuir lentamente a sua temperatura. A relativa simplicidade da técnica e o consumo mínimo de energia durante a produção têm um efeito positivo no custo. A desvantagem é a eficiência reduzida, mesmo no caso ideal, não é mais do que 18%. De fato, dentro dos próprios policristais existem algumas estruturas que diminuem a qualidade do trabalho.

Painéis amorfos quase não perdem para ambas as espécies mencionadas. Não há cristais aqui, em vez disso, há um "silano" - é um composto de silício com hidrogênio, colocado em um substrato. A eficiência é de cerca de 5%, o que é amplamente compensado por um aumento múltiplo na absorção.

Às vezes, você pode encontrar uma combinação de elementos monocristalinos ou policristalinos com uma variante amorfa. Isso ajuda a combinar as vantagens dos esquemas usados ​​e extinguir quase todas as suas desvantagens. A fim de reduzir o custo dos produtos, a tecnologia de filmes é cada vez mais utilizada, o que proporciona a geração de corrente baseada em telureto de cádmio. Por si só, este composto é tóxico, mas a liberação de veneno no meio ambiente é insignificante. Selenetos de cobre e índio, polímeros também podem ser usados.

A concentração de produtos aumenta a eficiência do uso da área do painel. Mas isso é conseguido apenas com o uso de sistemas mecânicos que garantem a reversão das lentes após o sol. O uso de corantes fotossensibilizantes potencialmente ajuda a melhorar a recepção da energia solar, mas por enquanto este é mais um conceito geral e desenvolvimento de entusiastas. Se você não quer experimentar, é melhor escolher um design mais estável e comprovado. Isso se aplica tanto à produção independente quanto à compra do produto acabado.

Fazer sua própria bateria solar não é tão difícil quanto parece. O princípio do dispositivo é baseado no uso de uma junção semicondutora, o dispositivo iluminado deve criar uma corrente. Independentemente de fabricar o receptor não vai funcionar, para isso você precisa de manipulações complexas de produção e equipamentos especializados. Mas para executar a parte de poder do conversor de meios e materiais improvisados ​​não é difícil. Para energia no verdadeiro sentido da palavra, você precisa de uma placa de silício, cuja superfície é coberta por uma grade de diodos.

Todas as placas devem ser consideradas como módulos geradores separados. É importante entender que a eficiência ideal é alcançada quando a direção do sol é constante e essa energia precisa ser cuidada. A bateria frágil deve ser protegida de forma confiável contra qualquer tipo de poluição, desde a entrada de neve. Se isso acontecer, as inclusões estranhas devem ser removidas o mais rápido possível. O primeiro passo no trabalho torna-se a preparação do quadro.

É feito principalmente de duralumínio, que tem as seguintes características:

• não corrói;
• não danificado por umidade excessiva;
• serve o maior tempo possível.

Mas não é necessário fazer tal escolha. Se a coloração e processamento especial é realizado, muito bons resultados são obtidos com o uso de aço ou madeira. Não é recomendado colocar painéis muito grandes, o que é inconveniente e aumenta o vento. Para carregar uma bateria de ácido de 12 V, você precisa criar uma tensão de trabalho de 15 V. Assim, os módulos de 0,5 V exigirão 30 peças.

Você pode criar um design de latas de cerveja. As caixas são feitas de contraplacado de 1,5 cm e o painel frontal é formado de vidro orgânico ou policarbonato. É permitido usar vidro padrão com uma espessura de 0,3 cm Um coletor solar é formado por tingimento com pigmento preto. A tinta deve ser resistente a calor significativo. As tampas são projetadas para fornecer maior eficiência na troca de calor.

Deve levar apenas latas de alumínio, o aço não vai caber.A verificação é feita da maneira mais simples - usando um imã. Donets punch, digite o piercer ou um prego (embora você possa perfurar).

O paquímetro é inserido e distorcido de acordo com o padrão. O topo da lata é cortado para fazer algo como uma barbatana. Ajuda o fluxo de ar a remover o calor máximo da parede aquecida. Em seguida, o frasco é desengordurado com qualquer detergente e colado peças cortadas anteriormente uns aos outros. Para eliminar erros, você pode usar um modelo de várias pranchas, pregadas com pregos em um ângulo reto.

Muitas vezes, use desenhos dos discos. Eles são boas células fotovoltaicas. Como opção, coloque placas de cobre. O circuito elétrico, como já mencionado, trabalha com o mesmo princípio que a maioria dos transistores. Folha é projetada para evitar o superaquecimento. Como alternativa, nos meses de verão eles simplesmente usam a superfície, aparada em cores claras.

Para fazer todo o trabalho na instalação de uma bateria solar a 220 volts, você precisará das seguintes ferramentas:

• Ferro de solda elétrica 40W;
• Selantes à base de silicone;
• fita adesiva colada nos dois lados;
• resina;
• solda;
• fio através do qual a corrente irá;
• fluxo;
• pneu de cobre;
• fixadores;
• broca;
• material de folha transparente;
• contraplacado, vidro orgânico ou textolite;
• Diodos de projeto Schottky.

A instrução passo a passo fornece saídas dos painéis para as baterias por meio de um diodo de proteção, que ajuda a eliminar a auto-descarga. Portanto, uma corrente de 14,3 V é aplicada à saída A corrente de carga padrão é de 3,6 A. Sua saída é obtida usando 90 células. A conexão de partes do painel é feita de forma serial paralela.

Com fatores de correção para 12 horas de iluminação solar, é possível obter 0,28 kW / h. Os elementos são dispostos em 6 pistas, para uma instalação bastante livre, é necessária uma moldura de 90x50 cm Para informações - quando há quadros preparados com tamanhos diferentes, é melhor recalcular a necessidade de elementos. Se isso não for possível, use partes de um tamanho diferente, elas são colocadas variando o comprimento e a largura da série.

É desejável trabalhar em um lugar completamente chato, onde é conveniente aproximar-se de qualquer lado.Recomenda-se colocar um pouco de lado os pratos preparados, onde estarão seguros contra quedas e impactos. Mesmo para levar o painel não é fácil, eles levam apenas um de cada vez e com muito cuidado. É extremamente importante ao instalar painéis solares elétricos internos para a casa ou para casas de veraneio para colocar um UZO confiável. Essas unidades tornam o uso do sistema mais seguro, reduzindo o risco de ferimentos causados ​​por corrente elétrica e incêndio.

A maioria dos especialistas recomenda manter os elementos desacoplados em uma única cadeia. O substrato deve ser plano, pois isso garante confiabilidade. Alternativamente, você pode inserir no quadro e fortalecer completamente uma folha de vidro ou plexiglass. Este produto requer uma vedação obrigatória. Coloque os elementos no substrato em uma ordem predeterminada e cole-os com fita adesiva dupla face.

O lado de trabalho deve ser girado para um material transparente, e os terminais de solda são envolvidos na outra direção. É mais conveniente não soltar os pinos se o quadro for alinhado com um plano de trabalho na mesa.

Quando as placas estiverem coladas, coloque um forro de amolecimento, para usar os seguintes materiais:

• folhas de borracha;
• painéis de fibras;
• caixas de cartão.

Agora você pode inserir a parede reversa no quadro e selá-lo. Substituir a parede de alimentação por um composto, incluindo uma resina epóxi, é bem possível. Mas tal passo precisa ser feito somente sob a condição de que o painel não precise ser desmontado e consertado. O segmento padrão fornece aproximadamente 50 watts de corrente em condições favoráveis. E isso já é suficiente para alimentar as lâmpadas LED em pequenas casas.

Para garantir uma vida confortável, você precisa gastar 4 kW / h de eletricidade por dia. Para o sustento de uma família de três pessoas será necessário apresentar já 12 kW / h. Considerando as adições inevitáveis ​​(quando, por exemplo, um conjunto padrão de equipamentos e um perfurador trabalham ao mesmo tempo), esse número precisa ser aumentado em outros 2-3 kW. Estes parâmetros podem ser tomados como base para o cálculo dos parâmetros requeridos. Para que o trabalho prossiga normalmente, é necessário adicionar um dispositivo de controle de carga ao circuito.

12 V DC, porque é este o poder que produz uma bateria típica e self-made, o inversor é capaz de refazer com 220 V AC. Se você não quiser comprá-lo, você terá que completar a casa com equipamento elétrico projetado para 12 ou 24 V.Como as redes de baixa tensão estão saturadas com uma corrente forte, você terá que escolher fios de seção transversal significativa e não poupar no isolamento. Para acumular a eletricidade gerada, baterias de chumbo contendo ácido são usadas principalmente. Apesar de todas as melhorias tecnológicas, a melhor opção ainda não foi proposta. Para aumentar a voltagem produzida, coloque 2 ou 4 baterias.

As maiores despesas serão incorridas pela aquisição dos próprios painéis que captam os raios solares. Você pode economizar dinheiro se encomendar produtos chineses em lojas de eletrônicos. Em geral, tais propostas são de alta qualidade, mas é necessário ler atentamente a reputação dos vendedores, com feedback recebido sobre suas atividades. Você pode escolher um sistema viável com defeitos menores. Os fabricantes os rejeitam e colocam à venda para não gastar dinheiro em reciclagem cara.

A auto-montagem do inversor é justificada apenas no caso de consumo de corrente limitado.E os controladores de carga valem uma pequena quantia, portanto, sua produção não é justificada por suas próprias mãos. Ao projetar uma bateria, deve ser lembrado que seus elementos devem ser separados por uma folga de 0,3 a 0,5 cm.

Muitas vezes, escolha estruturas de perfis de alumínio e vidro orgânico. Em seguida, cozidos com base em um quadro de ângulo de metal de forma retangular. Os cantos do quadro são perfurados, de modo que depois é mais fácil fixar a estrutura. No interior, o perímetro é manchado com reagente de silicone. Agora você pode colocar uma folha de material transparente, o mais apertado possível para o quadro.

Os cantos da caixa são perfurados com parafusos com cantos especiais. Esses cantos não permitem que o Plexiglas altere arbitrariamente sua localização dentro do produto. Imediatamente depois disso, deixe a peça sozinha e espere até que o selante seque. Neste estágio preliminar está concluído. Antes da introdução de coletores solares no casco, ele é completamente limpo, para que não haja o menor sinal de contaminação. As placas em si também são limpas, mas fazem isso com extrema cautela.

Antes de montar estruturas com condutores soldados na fábrica, é desejável avaliar a qualidade das conexões e eliminar todas as deformações detectadas.Quando os pneus ainda não estão conectados, eles são inicialmente soldados aos contatos nas placas, e somente depois disso eles são interconectados.

A sequência da conexão é a seguinte:

• medir a área de pneus necessária;
• tiras de corte de acordo com o resultado da medição;
• lubrificar o contato processado com o fluxo todo do lado direito;
• Aplique o pneu com precisão e precisão, com um chumbo de ferro de solda aquecido sobre toda a superfície a ser conectada;
• vire a placa e repita todas as mesmas manipulações desde o começo.

Quando terminar, examine cuidadosamente toda a superfície da bateria e cada conexão. É impossível que houvesse até os menores defeitos. Os restantes sulcos e cavidades são eliminados por outra passagem do ferro de solda, que já é tão suave quanto possível e com menos pressão ainda. O ferro de soldar em si não deve ser poderoso, pelo contrário, o forte aquecimento é contra-indicado. Na ausência de experiência de tal trabalho fino, é desejável preparar uma folha de compensado marcada. Ele evitará muitos erros graves.Durante a soldagem de contatos, sua polaridade não pode ser ignorada, caso contrário o sistema não funcionará.

Colocar as placas no corpo é desejável para fazer juntos, porque sozinho não é muito conveniente. Em seguida, conecte cada fio da borda da placa às estradas comuns da corrente. Trazendo o painel preparado para a área iluminada pelo sol, a tensão em pneus comuns é medida, o que deve estar dentro dos valores de design.

Existe outra maneira de selar o painel solar. Pequenas quantidades de selantes de silicone são aplicadas nas folgas das placas e nas bordas internas da caixa. Então, com as mãos, os lados externos das fotocélulas são pressionados contra o acrílico, enquanto atingem a densidade ideal. Impor uma leve carga em cada borda, esperando que o selante seque. Depois disso, lubrifique cada junta da placa e o interior da estrutura.

Neste caso, o selante pode tocar nas bordas das placas, mas não em qualquer outra parte delas.O lado do gabinete servirá para instalar o conector de conexão, que é conectado aos diodos Schottky. O lado externo é fechado por uma tela feita de materiais transparentes. O design criado é pensado de modo que mesmo uma pequena quantidade de umidade não caia dentro. A face frontal do vidro orgânico é envernizada.

Uma bateria solar pode durar muito tempo e de forma estável, fornecendo corrente para a fiação doméstica. Mas muito depende não apenas da qualidade de sua montagem e conexão subseqüente. É muito importante operar um gerador tão suave como deveria ser. É aconselhável direcionar as baterias, se elas não estiverem equipadas com um sistema que se adapte ao sol, claramente ao sul, o que ajudará a captar a energia máxima e reduzir as perdas improdutivas. Para eliminar o erro, basta colocar o gerador naquele ângulo em relação ao horizonte, que é igual ao número de graus de latitude em um determinado local. Mas desde que o disco solar muda sua localização no céu durante o ano, recomenda-se abaixar o ângulo durante os meses de primavera e aumentá-lo quando o outono vier.

A adição de um sistema de acompanhamento nas condições de vida não é aconselhável. Justifica os investimentos exclusivamente no nível industrial. É muito mais lucrativo colocar ao mesmo tempo várias baterias orientadas para os mais prováveis ​​ângulos de iluminação. Colocando geradores solares em cima de um telhado plano, por exemplo, feitos de material de cobertura ou de chapas metálicas, vale a pena erguê-los acima do avião. Em seguida, o fluxo de ar da parte inferior melhorará o desempenho. Não é necessário fazer isto em telhados ondulados, embora não haja nenhum dano por levantar.

Os melhores telhados são aqueles que são orientados para o sul e são projetados na forma de rampas planas. Em tal situação, a rampa serve para prender vários ângulos, cujo tamanho coincide com a magnitude do módulo. A saída acima do cume é de aproximadamente 0,7 m, e o módulo é fixado nos cantos com uma folga de 150-200 mm. Alternativamente, você pode pendurar a bateria com o mesmo ângulo abaixo da inclinação do telhado. Em uma superfície ondulada, os cantos são freqüentemente substituídos por tubos de diâmetro cuidadosamente selecionados.

Blocos solares devem ser colocados horizontalmente, o que reduzirá a temperatura entre suas partes inferior e superior em 50% quando comparado com a instalação vertical.Isso significa que não apenas o recurso real aumentará, mas também será possível aumentar a eficácia do sistema.

O local de montagem deve ter os seguintes recursos:

• tão iluminado quanto possível;
• tendo uma sombra mínima;
• bem soprado pelos ventos.

Um painel solar self-made pode ser usado para aquecer uma casa particular. Tal equipamento pode ser montado sem a necessidade de permissão de agências governamentais. Mas mesmo com o uso ativo, não é possível avaliar a eficácia antes de 36 meses. Além disso, esta opção é muito cara. Já que quase em toda parte na Rússia a temperatura é regularmente negativa, será necessário adicionar isolamento térmico ao sistema solar.

A operação estável das baterias é fornecida na faixa de temperatura de -40 a +90 graus. Um bom trabalho é garantido em média por 20 anos, e depois disso, a eficiência é reduzida drasticamente. Ao escolher um controlador, você precisa considerar a diferença entre sistemas elétricos poderosos e fracos. Se não houver um controlador ou ele falhar, será necessário monitorar continuamente as cargas das baterias. Desatenção pode encurtar a vida útil da unidade de carga.

Como fazer uma bateria solar com suas próprias mãos, veja o próximo vídeo.