Cómo hacer una batería solar usted mismo: instrucciones paso a paso

Batería solar de bricolaje con medios y materiales improvisados ​​​​en el hogar.

A pesar de que vivimos en un mundo moderno y en rápido desarrollo, la compra e instalación de paneles solares sigue siendo parte de las personas adineradas. El costo de un panel, que producirá solo 100 vatios, varía de 6 a 8 mil rublos.Esto sin contar el hecho de que será necesario comprar condensadores, baterías, un controlador de carga, un inversor de red, un convertidor y otras cosas por separado. Pero si no tiene muchos fondos, pero desea cambiar a una fuente de energía ecológica, entonces tenemos algo para usted. buenas noticias - panel solar se puede recoger en casa. Y si sigue todas las recomendaciones, su eficiencia no será peor que la de la versión ensamblada comercialmente. En esta parte, veremos el montaje paso a paso.

También prestaremos atención a los materiales a partir de los cuales se pueden ensamblar los paneles solares.

De diodos

Este es uno de los materiales más presupuestarios. Si va a fabricar una batería solar para su hogar a partir de diodos, recuerde que con la ayuda de estos componentes solo se ensamblan pequeños paneles solares que pueden alimentar cualquier dispositivo menor. Los diodos D223B son los más adecuados. Estos son diodos de estilo soviético, que son buenos porque tienen una caja de vidrio, por su tamaño tienen una alta densidad de montaje y tienen un buen precio.

Luego preparamos la superficie para la futura colocación de los diodos. Puede ser una tabla de madera o cualquier otra superficie. Se requiere perforar en toda su área, entre los orificios se deberá observar una distancia de 2 a 4 mm.

Después tomamos nuestros diodos y los insertamos con colas de aluminio en estos agujeros. Después de eso, las colas deben doblarse entre sí y soldarse para que cuando reciban energía solar, distribuyan electricidad en un "sistema".

Nuestra celda solar de diodo de vidrio primitivo está lista. A la salida, puede proporcionar energía de un par de voltios, lo que es un buen indicador para un montaje artesanal.

De transistores

Esta opción ya será más seria que la de diodo, pero no deja de ser un ejemplo de montaje manual duro.

Para hacer una batería solar a partir de transistores, primero necesitará los propios transistores. Afortunadamente, se pueden comprar en casi cualquier mercado o en tiendas de electrónica.

Después de la compra, deberá cortar la cubierta del transistor. Debajo de la tapa se esconde el elemento más importante y necesario para nosotros: un cristal semiconductor.

A continuación, preparamos el marco de nuestra batería solar. Puedes utilizar tanto madera como plástico. Sin duda, el plástico sería mejor. Perforamos agujeros en él para las salidas de los transistores.

Luego los insertamos en el marco y los soldamos entre sí, observando las normas de "entrada-salida".

En la salida, dicha batería puede proporcionar suficiente energía para realizar el trabajo, por ejemplo, una calculadora o una pequeña bombilla de diodo. Nuevamente, dicho panel solar se ensambla únicamente por diversión y no representa un elemento serio de "fuente de alimentación".

De latas de aluminio

Esta opción ya es más seria que las dos primeras. Esta es también una forma increíblemente económica y eficiente de obtener energía. Lo único es que a la salida será mucho más que en las variantes de diodos y transistores, y no será eléctrico, sino térmico. Todo lo que necesitas es una gran cantidad de latas de aluminio y una caja. El cuerpo de madera funciona bien. En el caso, la parte frontal debe estar cubierta con plexiglás. Sin él, la batería no funcionará de manera efectiva.

Luego, usando herramientas, se perforan tres agujeros en el fondo de cada frasco. En la parte superior, a su vez, se realiza un corte en forma de estrella.Los extremos libres están doblados hacia fuera, lo que es necesario para que se produzca una turbulencia mejorada del aire calentado.

Después de estas manipulaciones, los bancos se pliegan en líneas longitudinales (tubos) en el cuerpo de nuestra batería.

Luego se coloca una capa de aislamiento (lana mineral) entre las tuberías y las paredes/pared trasera. Luego se cierra el colector con policarbonato celular transparente.

Qué células fotovoltaicas son las más adecuadas para un panel solar y dónde puedo encontrarlas

Los paneles solares hechos en casa siempre estarán un paso por detrás de sus contrapartes de fábrica, y por varias razones. En primer lugar, los fabricantes de renombre seleccionan cuidadosamente las fotocélulas, eliminando las células con parámetros inestables o reducidos. En segundo lugar, en la fabricación de baterías solares, se utiliza vidrio especial con mayor transmisión de luz y menor reflectividad; es casi imposible encontrarlo a la venta. Y en tercer lugar, antes de proceder a la producción en serie, todos los parámetros de los diseños industriales se prueban mediante modelos matemáticos. Como resultado, se minimiza la influencia del calentamiento de la celda en la eficiencia de la batería, se mejora el sistema de eliminación de calor, se encuentra la sección transversal óptima de las barras de conexión, se estudian formas de reducir la tasa de degradación de las fotocélulas, etc. imposible resolver tales problemas sin un laboratorio equipado y las calificaciones adecuadas.

casera a bajo costo paneles solares le permite construir una instalación, lo que le permite abandonar por completo los servicios de las empresas de energía

Sin embargo, los paneles solares de bricolaje muestran buenos resultados de rendimiento y no están tan lejos de sus contrapartes industriales.En cuanto al precio, aquí tenemos una ganancia de más del doble, es decir, al mismo costo, los productos caseros darán el doble de electricidad.

Teniendo en cuenta todo lo anterior, surge una imagen de qué celdas solares son adecuadas para nuestras condiciones. Los de película desaparecen por falta de venta, y los amorfos por su corta vida útil y baja eficiencia. Quedan células de silicio cristalino. Debo decir que en el primer dispositivo casero es mejor usar "policristales" más baratos. Y solo después de ejecutar la tecnología y haber "llenado su mano", debe cambiar a celdas monocristalinas.

Las células fotovoltaicas baratas de calidad inferior son adecuadas para funcionar con tecnologías; además de dispositivos de alta calidad, se pueden comprar en pisos comerciales extranjeros.

En cuanto a la cuestión de dónde conseguir células solares económicas, se pueden encontrar en plataformas de comercio exterior como Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon, etc. Allí se venden tanto en forma de fotocélulas individuales de varios tamaños y rendimiento, como kits prefabricados para el montaje de paneles solares de cualquier potencia.

¿Es posible reemplazar las placas fotovoltaicas con otra cosa?

Es raro que un maestro de casa no tenga una caja atesorada con componentes de radio antiguos. Pero los diodos y transistores de los receptores y televisores antiguos siguen siendo los mismos semiconductores con uniones p-n que, cuando se iluminan con la luz solar, generan corriente. Aprovechando estas propiedades y conectando varios dispositivos semiconductores, se puede fabricar una batería solar real.

Para la fabricación de una batería solar de baja potencia, puede utilizar la base de elementos antiguos de dispositivos semiconductores

El lector atento se preguntará de inmediato cuál es el truco.¿Por qué pagar por células monocristalinas o policristalinas fabricadas en fábrica, si puede utilizar lo que se encuentra literalmente bajo sus pies? Como siempre, el diablo está en los detalles. El hecho es que los transistores de germanio más potentes permiten obtener un voltaje de no más de 0,2 V bajo el sol brillante con una intensidad de corriente medida en microamperios. Para lograr los parámetros que produce una fotocélula plana de silicio, necesitará varias decenas o incluso cientos de semiconductores. Una batería hecha con componentes de radio viejos solo es buena para cargar una linterna de camping LED o una pequeña batería de teléfono móvil. Para la implementación de proyectos más grandes, las células solares compradas son indispensables.

Trabajo independiente

como hacer una bateria solar

Quiero decir de inmediato: realmente no espere poder construir un dispositivo usted mismo que cubra completamente todos los gastos de la casa y proporcione al edificio electricidad de 220 voltios. Las dimensiones de tal instalación serían enormes, porque una placa genera una corriente eléctrica con un voltaje de solo 0,5 V. Óptimo para productos caseros es un voltaje nominal de 18 voltios. Nos centraremos en este indicador al calcular el número necesario de fotocélulas para la batería.

Para una mejor fijación, colocamos los laterales sobre la cola y los atornillamos con tornillos autorroscantes. Para facilitar la soldadura de los bloques, dividimos la caja en dos partes utilizando una barra fijada en el centro de la caja.

¿Qué tener en cuenta a la hora de elegir fotocélulas?

Para la fabricación de tales células solares, existen dos tipos de células solares: de silicio policristalino y monocristalino.Sin embargo, al ensamblarlos en casa con sus propias manos, debe saber que la eficiencia del primer diseño es mayor que la del segundo: 17.5% versus 15%.

Esto le permitirá comprender cuánto necesita para comprar celdas solares y cuánto espacio necesita para instalar las baterías. También es importante el ángulo del panel, que debe estar en el lado más soleado de la casa.

Es importante que el ángulo de inclinación se pueda cambiar para que los paneles improvisados ​​se utilicen de manera más eficiente.

Las fotocélulas se conectan mediante conductores soldados a ellas tanto en serie como en paralelo, lo que aumenta la tensión y la intensidad de la corriente, y además permite obtener energía aunque uno de sus elementos esté dañado.

En los paneles solares, además de los conductores, hay semiconductores que los protegen del sobrecalentamiento: los diodos. De hecho, en la oscuridad, el diseño absorbe activamente la energía acumulada debido a la batería, que es una batería de plomo convencional.

Energía solar en beneficio de las personas

Los portadores de energía de hidrocarburos se atreven a agotarse, y su uso no siempre ocurre en procesos tecnológicos limpios. Por lo tanto, observamos una contaminación constante del medio ambiente en el que vive la gente.

El uso de fuentes alternativas de energía eléctrica salvará el medio ambiente para las generaciones futuras. El uso de la energía solar tiene una serie de ventajas:

• potencial inagotable. La luminaria es capaz de satisfacer las necesidades de una persona en cualquier cantidad de energía limpia que necesite;
• energía del silencio. La transformación de la luz solar en energía eléctrica tiene lugar en completo silencio.Este es un factor importante que distingue a este proceso de otros métodos de obtención de energía eléctrica;
• luz libre. Los rayos del sol penetran por todas partes y calientan a todos los habitantes de forma gratuita. Una vez que haya invertido dinero en la compra de paneles solares, se puede garantizar al propietario que operará el módulo durante veinte años.

¿Por qué la gente empieza a pensar en energías alternativas?

Porque quieren tener una fuente de suministro de energía de repuesto.

Antes de comenzar a construir una batería solar con sus propias manos en casa, debe definir claramente para qué se está realizando el trabajo. Si se hace para ahorrar dinero, entonces debe comprender que la recuperación de una construcción de bricolaje con medios improvisados ​​​​depende del costo de los materiales utilizados. Por otro lado, ahorrar en consumibles conduce a una disminución de la vida útil. Por lo tanto, debe buscar la "media dorada".

En la opción más económica, necesitará:

• esquina de aluminio;
• vidrio;
• fotocélulas y conductores;
• diodos y material de marco;
• sellador;
• multímetro;
• soldador;
• estaño;
• flujo;
• neumáticos para soldar;
• sellador
• tornillos;
• pintura y trenza para aislamiento de cables.

Dispositivo

En el núcleo dispositivos de batería solar radica el fenómeno del efecto fotoeléctrico, descubierto en el siglo XX por A. Einstein. Resultó que en algunas sustancias, bajo la acción de la luz solar u otras sustancias, se desprenden partículas cargadas. Este descubrimiento condujo en 1953 a la creación del primer módulo solar.

El material para la fabricación de elementos son semiconductores: placas combinadas de dos materiales con diferente conductividad.En la mayoría de los casos, para su fabricación se utiliza silicio policristalino o monocristalino con diversos aditivos.

Bajo la influencia de la luz solar, aparece un exceso de electrones en una capa y su deficiencia en la otra. Los electrones "extra" van al área con su falta, este proceso se llama transición p-n.

La celda solar consta de dos capas semiconductoras con diferente conductividad.

Entre los materiales que forman un exceso y un déficit de electrones, se coloca una capa barrera que impide la transición. Esto es necesario para que la corriente ocurra solo cuando hay una fuente de consumo de energía.

Los fotones de luz que golpean la superficie eliminan electrones y les proporcionan la energía necesaria para superar la capa de barrera. Los electrones negativos pasan del conductor p al conductor n, y los electrones positivos hacen el camino opuesto.

Debido a la diferente conductividad de los materiales semiconductores, es posible crear un movimiento dirigido de electrones. Por lo tanto, se genera una corriente eléctrica.

Los elementos están conectados en serie entre sí, formando un panel de mayor o menor área, que se denomina batería. Tales baterías se pueden conectar directamente a la fuente de consumo. Pero dado que la actividad solar cambia durante el día y se detiene por completo durante la noche, se utilizan baterías que acumulan energía durante la ausencia de luz solar.

Un componente necesario en este caso es el controlador. Sirve para controlar la carga de la batería y apaga la batería cuando está completamente cargada.

La corriente que genera la batería solar es constante, para utilizarla se debe convertir a corriente alterna. Para eso está un inversor.

Dado que todos los dispositivos eléctricos que consumen energía están diseñados para un voltaje determinado, se necesita un estabilizador en el sistema para proporcionar los valores deseados.

Se instalan dispositivos adicionales entre el módulo solar y el consumidor.

Solo si todos estos componentes están presentes, es posible obtener un sistema funcional que suministre energía a los consumidores y no amenace con desactivarlos.

Diseño del sistema y selección del sitio.

El diseño del sistema solar incluye cálculos del tamaño requerido de la placa solar. Como se mencionó anteriormente, el tamaño de la batería suele estar limitado por las costosas celdas fotovoltaicas.

La celda solar debe instalarse en un cierto ángulo, lo que garantizaría la máxima exposición de las obleas de silicio a la luz solar. La mejor opción son las baterías que pueden cambiar el ángulo de inclinación.

El lugar de instalación de las placas solares puede ser de lo más diverso: en el suelo, en inclinado o plano el techo de la casa, en los techos de los cuartos de servicio.

La única condición es que la batería debe colocarse en el lado soleado del sitio o la casa, no a la sombra de la alta copa de los árboles. En este caso, el ángulo de inclinación óptimo debe calcularse mediante la fórmula o utilizando una calculadora especializada.

El ángulo de inclinación dependerá de la ubicación de la casa, la estación y el clima. Es deseable que la batería tenga la capacidad de cambiar el ángulo de inclinación siguiendo los cambios estacionales en la altura del sol, porque. funcionan con mayor eficacia cuando los rayos del sol caen estrictamente perpendiculares a la superficie.

Para la parte europea de los países de la CEI, el ángulo de inclinación estacionario recomendado es de 50 - 60 º.Si el diseño prevé un dispositivo para cambiar el ángulo de inclinación, en invierno es mejor colocar las baterías a 70 º hacia el horizonte, en verano a un ángulo de 30 º

Los cálculos muestran que 1 metro cuadrado del sistema solar permite obtener 120 vatios. Por lo tanto, mediante cálculos, se puede establecer que para proporcionar electricidad a una familia promedio en la cantidad de 300 kW por mes, se requiere un sistema solar de al menos 20 metros cuadrados.

Será problemático instalar inmediatamente un sistema solar de este tipo. Pero incluso la instalación de una batería de 5 metros ayudará a ahorrar energía y hará una contribución modesta a la ecología de nuestro planeta. También le recomendamos que se familiarice con el principio de calcular la cantidad requerida de paneles solares.

La batería solar se puede utilizar como fuente de energía de respaldo en caso de apagado frecuente de la fuente de alimentación centralizada. Para la conmutación automática, es necesario proporcionar un sistema de alimentación ininterrumpida.

Tal sistema es conveniente porque cuando se usa una fuente tradicional de electricidad, el acumulador del sistema solar se carga simultáneamente. El equipo que da servicio a la batería solar se encuentra dentro de la casa, por lo que es necesario prever una habitación especial para ello.

Al colocar baterías en un techo inclinado de la casa, no olvide el ángulo del panel, ideal cuando la batería tiene un dispositivo para el cambio estacional del ángulo de inclinación.

Instalación y conexión de la batería solar a los consumidores.

Por un número de razones placa solar casera es un dispositivo bastante frágil, por lo tanto, requiere la disposición de un marco de soporte confiable.La opción ideal sería un diseño que le permita orientar la fuente de electricidad gratuita en ambos planos, pero la complejidad de dicho sistema suele ser un argumento sólido a favor de un sistema inclinado simple. Es un marco móvil que se puede ajustar en cualquier ángulo a la luminaria. A continuación se presenta una de las opciones para un marco derribado de una barra de madera. Puede usar esquinas de metal, tuberías, neumáticos, etc. para su fabricación, todo lo que está a mano.

Dibujo del marco del panel solar

Para conectar el panel solar a las baterías, necesita un controlador de carga. Este dispositivo monitoreará el grado de carga y descarga de las baterías, controlará la salida de corriente y cambiará a la red eléctrica en caso de una caída de voltaje significativa. El dispositivo de la potencia requerida y la funcionalidad requerida se puede comprar en los mismos puntos de venta donde se venden las fotocélulas. En cuanto a la fuente de alimentación de los consumidores domésticos, esto requerirá transformar el voltaje de bajo voltaje en 220 V. Otro dispositivo, el inversor, hace frente con éxito a esto. Debo decir que la industria nacional produce dispositivos confiables con buenas características de rendimiento, por lo que el convertidor se puede comprar en el acto; en este caso, una garantía "real" será una bonificación.

Una batería solar no será suficiente para una fuente de alimentación completa en el hogar; también necesitará baterías, un controlador de carga y un inversor

Todo sobre el montaje de células solares

Cuando haya terminado con el marco, comience a montar las fotocélulas.Para principiantes, es recomendable comenzar creando una pequeña batería, dejando algunos paneles para reemplazar en caso de daño. durante la soldadura. Estas partes forman 4 filas (12 elementos cada una).

La potencia total máxima debe ser de unos 85 vatios:

• si se usan muchas celdas para la batería, al principio deben clasificarse por la cantidad de voltios producidos. De lo contrario, el elemento con menos voltios será la resistencia;
• los elementos se colocan en el marco con el reverso, es decir. por la superficie frontal. Luego, prepare un soldador, fundente, alcohol, hisopos de algodón;
• luego proceda a soldar. El proceso de soldadura se lleva a cabo con cuidado, ya que con una gran fuerza los elementos pueden dañarse. los conductores de conexión de un elemento se colocan de manera que crucen los puntos de soldadura del reverso del otro elemento;
• en la siguiente etapa, pasan a soldar un neumático de dos milímetros a las células solares; el proceso es simple, pero bastante rutinario. El tamaño del neumático se determina en función del ancho de los dos elementos y la distancia entre ellos (0,5-1 cm). Todos los demás neumáticos se miden según la longitud del primero.
• Ahora, después de haber humedecido un hisopo de algodón en alcohol, desengrase los lugares donde se soldará el neumático. Luego, estos lugares se dibujan con un lápiz, que no se requiere para un neumático que ya está estañado. Luego, el neumático se suelda cuidadosamente con un soldador. No es necesario agregar soldadura: hay suficiente soldadura en el bus para una soldadura de alta calidad.
• Lo principal es que no hay protuberancias que, cuando se colocan sobre el vidrio, puedan dañar los elementos. Los puntos de soldadura se limpian nuevamente con un bastoncillo de algodón humedecido con alcohol para eliminar los restos de la soldadura. Así, todos los elementos están soldados;
• cuando todos los neumáticos están soldados, soldamos la parte posterior de los paneles: desengrasamos el lugar de soldadura futura, aplicamos fundente, soldamos, eliminamos los residuos de soldadura. Para que la conexión sea en serie, el primer bus (en el primer elemento de la primera cinta) debe salir por debajo, en el segundo, estar arriba, en el tercero, salir nuevamente por abajo, etc .;
• cuando todos los elementos están soldados (ensamblados en cintas), se procede a desengrasar el vidrio, sobre el cual se colocan, sin olvidar dejar una distancia de 0,5 a 1 cm entre filas;
• cuando todas las fotocélulas están soldadas, es el turno de pegarlas al marco, para lo cual se aplica una gota de sellador de silicona en el reverso de cada uno de los elementos, lo que asegurará un pegado fiable. Después de unir los elementos al vidrio, verifican la corriente y los paneles de sobrecalentamiento. Si los hay, es mejor reemplazarlos;
• después de terminar el trabajo, es obligatorio envolverlos con un devanado para un cable de cobre, que los conectará entre sí. Puedes pegarlo con el mismo sellador;
• queda un poco antes del final del trabajo: para sellar los elementos, para lo cual están cubiertos con silicona. Basta con dos latas de 300 mililitros. La dificultad para muchos surge con su distribución uniforme, ya que la silicona es bastante espesa. Después de la aplicación, debe pasar al menos 8 horas;
• se recomienda probar el panel solar antes de sellar para asegurarse de que la soldadura sea de alta calidad. Si las posibilidades financieras lo permiten, se pueden usar compuestos en lugar de selladores baratos. Primero, fijando el sistema a lo largo de los bordes, luego en el medio. Rellene el espacio entre las "cintas" de las fotocélulas. Agregando laca acrílica al sellador, cubra la parte posterior con la mezcla.
• También es adecuada la película 751, destinada a aplicaciones de pegado en máquinas publicitarias). Es necesario colocar la película de manera uniforme, porque. nada se puede cambiar después. Si no queda plano, la película no debe arrancarse, porque. las fotocélulas están rotas. Con mucho cuidado, retirando gradualmente la capa de la película, se endereza desde el centro hacia los bordes, presionando ligeramente;
• las placas se unen al marco con tornillos ubicados en los rieles.

Tal diseño en un clima soleado podrá producir 70-85 vatios por hora.

relleno de silicona

Esto se puede dar por terminado. montaje en casa bateria solar. Con la llegada de la misma a la casa, se obtiene energía respetuosa con el medio ambiente, que reduce el consumo de energía procedente de fuentes tradicionales que repercuten negativamente en el medio ambiente y son nocivas para la salud.

Video: Cómo hacer un panel solar en casa.

Cómo usar papel de aluminio

El papel de aluminio también se puede usar para crear una fuente de energía, sin embargo, proporcionará poca energía. Es adecuado el papel de aluminio liso, de 45 cm cuadrados de tamaño, que debe lavarse con agua jabonosa para eliminar la grasa. Aquí hay una guía paso a paso:

1. Con la piel eliminamos cualquier tipo de corrosión.
2. Ponemos una hoja de papel de aluminio en una estufa eléctrica con una potencia de 1,1 kW y la calentamos hasta que aparezcan manchas de color rojo anaranjado. Si se calienta más, las manchas se volverán negras, lo que indicará la formación de óxido de cobre.
3. Seguimos calentando durante otros 30 minutos para que la película de óxido adquiera el espesor deseado. Apaga el fuego y deja que la hoja se enfríe. Enfriándose lentamente, el óxido comienza a alejarse. Con agua corriente, eliminamos el óxido restante sin doblar ni dañar la lámina y una fina capa de óxido.
4. Nuevamente, corte el mismo trozo de papel de aluminio, del tamaño del primero.
5. Cogemos una botella de plástico, le cortamos el cuello y metemos allí las dos piezas sujetándolas con unas abrazaderas. Deben colocarse de manera que no se conecten. A la pieza que calentamos, dibujamos un terminal negativo y al segundo, uno positivo.

Vierta la solución salina en la botella de modo que queden aproximadamente 2,5 cm hasta el borde de los electrodos.

Diagrama de panel solar de lámina

La batería para regalar está lista.

Por supuesto, un dispositivo casero de este tipo no es suficiente para proporcionar un hogar, pero puede usarse para recargar pequeños electrodomésticos o como fuente de alimentación de radio.

Batería solar: cómo funciona

Después de que Einstein describiera el efecto fotoeléctrico, se reveló al mundo toda la simplicidad de un fenómeno físico aparentemente tan complejo. Se basa en una sustancia cuyos átomos individuales se encuentran en un estado inestable. Cuando son "bombardeados" por fotones de luz, los electrones son eliminados de sus órbitas; estas son las fuentes actuales.

Durante casi medio siglo, el efecto fotoeléctrico no tuvo aplicación práctica por una simple razón: no había tecnología para obtener materiales con una estructura atómica inestable. Las perspectivas de nuevas investigaciones aparecieron solo con el descubrimiento de los semiconductores. Los átomos de estos materiales tienen un exceso de electrones (conductividad n) o experimentan una escasez de ellos (conductividad p). Cuando se utiliza una estructura de dos capas con una capa de tipo n (cátodo) y una capa de tipo p (ánodo), el "bombardeo" de fotones de luz elimina los electrones de los átomos de la capa n. Dejando sus lugares, se apresuran a las órbitas libres de los átomos de la capa p y luego regresan a sus posiciones originales a través de la carga conectada.Probablemente, cada uno de ustedes sabe que el movimiento de electrones en un circuito cerrado es una corriente eléctrica. Pero es posible hacer que los electrones se muevan no por el campo magnético, como en los generadores eléctricos, sino por el flujo de partículas de radiación solar.

El panel solar funciona gracias al efecto fotoeléctrico, que fue descubierto a principios del siglo XIX.

La generación de electricidad en los semiconductores depende directamente de la cantidad de energía solar, por lo que las fotocélulas no solo se instalan en el exterior, sino que también intentan orientar su superficie de forma perpendicular a los rayos incidentes. Y para proteger las celdas del daño mecánico y las influencias atmosféricas, se montan sobre una base rígida y se protegen con vidrio desde arriba.

Características de la fotocélula

El principio de funcionamiento del generador se basa en las propiedades de algunos materiales bajo la influencia de la luz para producir electrones. Se han desarrollado varios tipos de paneles que contienen silicio:

Los monocristalinos son los más rígidos, pesados, quebradizos. Con una alta eficiencia, al menos el 14%, los análogos modernos son más potentes, el rendimiento es de hasta el 35%.

Policristalino es más fuerte que homogéneo, más ligero, más fuerte. En términos de potencia y propiedades, son inferiores a los monocristales: la eficiencia del panel no supera el 9%, la vida útil es de 20 años.

Por otro lado, los cristales orientados de manera diferente producen electrones bajo luz dispersa:

• en condiciones de sombra;
• medio nublado;
• crepúsculo.

Amorfo: flexible, de película delgada, ligero. Eficiencia hasta el 100%, vida útil de al menos 15 años.

Dependiendo del grado de iluminación, un orden de magnitud más caro que el monocristalino. Fácil de montar, duradero.Se cosen en bolsos, mochilas, chalecos, se utilizan para recargar aparatos.

Para los generadores solares domésticos, se utilizan el primero y el segundo, el tercero dará sus frutos durante demasiado tiempo. Es mejor ensamblar el transductor a partir de paneles tipo B; estos son transductores con pequeños defectos: bordes astillados, rasguños.

No afectan la calidad del generador terminado. Los paneles marcados con "B" son 2 o 3 veces más baratos que sus homólogos de primera clase.

Rompedores de circuito

En el circuito de una planta de energía solar, como en el circuito de cualquier otra fuente de energía eléctrica potente, es necesario instalar una protección contra cortocircuitos. En primer lugar, los autómatas o cartuchos fusibles deben proteger los cables de alimentación procedentes de baterías al inversor.

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Usuario de FORUMHOUSE

Si cierra algo en el inversor, entonces no está lejos del fuego. Uno de los requisitos para los sistemas de batería es la presencia de un disyuntor de CC o un enlace fusible en al menos uno de los cables y lo más cerca posible de los terminales de la batería.

Además, se coloca protección en la batería y el circuito del controlador. Tampoco debe descuidar la protección de grupos individuales de consumidores (consumidores de corriente continua, electrodomésticos, etc.). Pero esto ya es una regla para construir cualquier sistema de suministro de energía.

La máquina instalada entre la batería y el controlador debe tener una gran margen actual fallas En otras palabras, la protección no debería funcionar accidentalmente (cuando aumenta la carga). Motivo: si se aplica voltaje a la entrada del controlador (desde el SB), entonces en este momento la batería no se puede desconectar de él. Esto puede resultar en una falla del dispositivo.

Proceso de construcción paso a paso

Para construir un panel necesitarás:

• Esquinas de aluminio.
• Madera contrachapada, aglomerado o aglomerado.
• sellador
• Revestimiento protector transparente (plexiglás o vidrio con bajo contenido en hierro, templado).
• Paneles solares.
• Bus para soldar SE (idealmente) o una trenza de un cable, un cable.
• Cable.
• Destornillador.
• Tornillos autorroscantes, esquinas y otros herrajes.
• Sierra para metales.

Conjunto de marco

Cuando haya decidido qué tamaño debe tener el panel, corte una plantilla de cartón, coloque elementos de silicona sobre ella, dejando un espacio entre ellos de 3-5 mm. El silicio es un material muy frágil, este espacio es necesario para que las placas no se agrieten durante el calentamiento y el enfriamiento. A continuación, corte la plantilla a medida y proceda a montar el marco de aluminio. Puede superponer o unir las piezas, pero para esto último necesita cortar el material a 45 grados, para esto es conveniente usar una caja de ingletes. No olvide pegar el vidrio protector antes de montar el panel solar.

Soldadura de placas

En el reverso de las placas, se aplica una capa de metal de color plateado. Se puede estañar con fundente ácido. Estañe previamente el cable o el bus. El autobús es un conductor plano. Si no está disponible, puede usar un cable trenzado o un alambre delgado.

A continuación, debe aplicar el fundente a la capa de metal sobre el silicio con un cepillo, untar una gota de soldadura con movimientos rápidos del soldador, cuando la superficie se vuelve más uniforme y brillante, el contacto está estañado. Algunos usan un lápiz de flujo. No lo he probado, pero parece que funcionan bien. Soldadura POS-61 - adecuado para soldar. Conectar las placas en serie aumenta el voltaje de salida, conectar grupos en paralelo aumenta la corriente de salida.

Hay dos recomendaciones aquí:

1. ¡No te sobrecalientes! Para no dañar la placa y el contacto, no puede permanecer mucho tiempo con un soldador, para esto necesita un soldador con una potencia de 30 a 60 W, con una punta resistente al calor (es decir, más gruesa ).
2. ¡No te dividas! Las placas son muy finas y frágiles. Durante la soldadura, coloque las placas sobre cartón suave y grueso, espuma de poliestireno, penofol, un trapo, al final. Esto reducirá la probabilidad de astillado al presionar con un soldador o al voltear los elementos.

Además, debe instalar un diodo Schottky. Si desea evitar la corriente inversa de la batería durante la noche, puede instalar un diodo entre la batería y la batería. Los fabricantes no ponen diodos en absoluto.

Montaje de paneles

La cubierta posterior puede estar hecha de plástico, madera contrachapada y otros materiales laminados. Perfore orificios en su área para la circulación de aire, mientras que todas las conexiones eléctricas deben rellenarse con sellador para evitar la corrosión. Después del montaje, es necesario instalarlo en una estructura estacionaria de soporte. Es mejor prever la posibilidad de ajustar el ángulo de inclinación; esto ayudará a lograr una potencia óptima en diferentes estaciones, ajustando la posición bajo el sol.

Latas de aluminio como productor de energía térmica

Una versión más seria de la batería es un sistema para convertir la energía solar en energía térmica, que se basa en latas de aluminio de varias bebidas. Para una instalación, se requerirán aproximadamente 170-240 piezas.

La secuencia de instalación consta de varias etapas:

• lavado a fondo de frascos;
• recortar la parte superior e inferior;
• módulos de conexión en forma de tuberías con pegamento;
• pintar frascos con pintura negra para atraer mejor la energía solar;
• ensamblar el cuerpo del panel (la madera es ideal);
• colocar material de lámina sobre el sustrato del marco (es mejor usarlo con una capa aislante, como isolon);
• fijación de tubos de latas con colocación paralela;
• colocación de plexiglás sobre módulos, sellado de juntas.

En la etapa final, se conecta un ventilador de tipo aire. Proporciona el movimiento del refrigerante en el sistema. Tal generador no produce electricidad, pero en un invierno cálido reducirá significativamente el costo de calentar la habitación.

A pesar de la presencia de varias sutilezas en el proceso tecnológico, para montar un solar batería de bricolaje de medios improvisados ​​está disponible para todos los que están familiarizados con los conceptos básicos de la física. Los principales asistentes en esta materia son la literatura técnica y los consejos de expertos que voluntariamente comparten su propia experiencia en los foros.

La viabilidad de un panel solar casero.

Comprender estas propiedades físicas del silicio lo ayudará a construir su propio panel solar. Para empezar, necesitas prepararte.

En cualquier caso, siempre hay demanda de una fuente de respaldo de electricidad. Además, el costo de un kilovatio solar es significativamente menor que la electricidad tradicional. Por supuesto, muchas personas quieren comprar e instalar paneles solares fabricados en fábrica. El precio de todo el conjunto de equipos para una central eléctrica doméstica asusta. Por lo tanto, la pregunta es muy relevante: cómo montar un panel solar usted mismo?

Un enfoque más competente es calcular la cantidad de energía generada por un módulo:

W = k*Pw*E/1000

Dónde:

• E es la cantidad de radiación solar durante un período de tiempo conocido;
• k - coeficiente de formación en verano - 0.5, en invierno - 0.7;
• Pw es la potencia de un dispositivo.

En función del consumo de energía total planificado y los datos calculados, se calcula el consumo de energía total de electricidad.

Ahora, si el resultado se divide por el rendimiento estimado de una fotocélula, al final obtenemos la cantidad requerida de módulos.

Conclusión

Los productos caseros, como una batería solar doméstica, son una tarea seria que, además de los costos financieros y de tiempo, también requerirá un conocimiento mínimo de los conceptos básicos de ingeniería eléctrica. Pero si hay deseo y perseverancia, uno puede estar bastante seguro del éxito de la pregunta que se plantea.

En cualquier caso, el aprovechamiento de la radiación solar promete grandes perspectivas. ¡Las estadísticas nos dicen que 4,2 kWh de energía solar por día caen sobre 1 m2 de la superficie terrestre! Y esto equivale a ahorrar casi un barril de crudo al año. Entonces podemos decir con confianza que el futuro pertenece a la energía alternativa.