การทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเอง: ถอดแว่นตาสีกุหลาบออกแล้วเรียนรู้จากความผิดพลาดของผู้อื่น คู่มือภาพถ่าย: DIY แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ทีละขั้นตอน ทำแผงโซลาร์เซลล์ที่บ้าน

เพื่อจุดประสงค์นี้จึงผลิตและจำหน่ายแผงขนาดกะทัดรัดสำเร็จรูปซึ่งผลิตในรูปแบบของชุดประกอบที่พับอย่างรวดเร็วบนฐานผ้าใยสังเคราะห์ ในภาคกลางของรัสเซีย แผงขนาดประมาณ 30x40 ซม. สามารถจ่ายพลังงานได้ภายใน 5 W ที่แรงดันไฟฟ้า 12 V

แบตเตอรี่ขนาดใหญ่กว่าจะสามารถจ่ายพลังงานไฟฟ้าได้สูงสุด 100 วัตต์ ดูเหมือนว่านี่จะไม่มากนัก แต่ก็ควรค่าแก่การจดจำหลักการทำงานของสิ่งเล็ก ๆ : โหลดทั้งหมดนั้นขับเคลื่อนผ่านตัวแปลงพัลส์จากแบตเตอรี่ของแบตเตอรี่ซึ่งชาร์จจากกังหันลมพลังงานต่ำ ทำให้สามารถใช้ผู้บริโภคที่ทรงพลังมากขึ้นได้

การใช้หลักการที่คล้ายกันในการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านทำให้ทำกำไรได้มากกว่ากังหันลม กล่าวคือ ในฤดูร้อน ดวงอาทิตย์จะส่องแสงเกือบทั้งวัน ตรงกันข้ามกับลมที่ไม่แน่นอนและมักไม่มีลม ด้วยเหตุนี้ แบตเตอรี่จะสามารถชาร์จได้เร็วขึ้นมากในระหว่างวัน และแผงโซลาร์เซลล์เองก็ติดตั้งได้ง่ายกว่าแบตเตอรี่ที่ต้องใช้เสาสูง

นอกจากนี้ยังมีประเด็นในการใช้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานฉุกเฉินเพียงอย่างเดียว ตัวอย่างเช่น หากติดตั้งหม้อต้มน้ำร้อนด้วยแก๊สพร้อมปั๊มหมุนเวียนในบ้านส่วนตัว เมื่อปิดแหล่งจ่ายไฟ คุณสามารถจ่ายไฟผ่านตัวแปลงพัลส์ (อินเวอร์เตอร์) จากแบตเตอรี่ที่ชาร์จจากแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เก็บไว้ ระบบทำความร้อนทำงานได้

เรื่องราวทางทีวีในหัวข้อนี้

เพื่อที่จะดูแลสิ่งแวดล้อมและประหยัดเงิน มนุษยชาติได้เริ่มใช้แหล่งพลังงานทางเลือก ซึ่งรวมถึงแผงโซลาร์เซลล์โดยเฉพาะ การซื้อความสุขดังกล่าวจะค่อนข้างแพง แต่การทำอุปกรณ์นี้ด้วยมือของคุณเองไม่ใช่เรื่องยาก ดังนั้นการเรียนรู้วิธีสร้างแผงโซลาร์เซลล์ด้วยตัวเองจึงไม่เสียหาย สิ่งนี้จะกล่าวถึงในบทความของเรา

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ที่ผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้โฟโตเซลล์

ก่อนที่เราจะพูดถึงวิธีทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเองคุณต้องเข้าใจโครงสร้างและหลักการทำงานของแบตเตอรี่ก่อน แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยโฟโตเซลล์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมและขนาน แบตเตอรี่ที่เก็บไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์ที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ และตัวควบคุมที่ตรวจสอบการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่

ตามกฎแล้ว เซลล์แสงอาทิตย์ทำจากซิลิคอน แต่การทำให้บริสุทธิ์มีราคาแพง ดังนั้นธาตุต่างๆ เช่น อินเดียม ทองแดง และซีลีเนียมจึงเพิ่งเริ่มถูกนำมาใช้

ตาแมวแต่ละเซลล์เป็นเซลล์แยกต่างหากที่ผลิตกระแสไฟฟ้า เซลล์เชื่อมต่อกันและก่อตัวเป็นสนามเดียวซึ่งเป็นพื้นที่ที่กำหนดพลังงานแบตเตอรี่ กล่าวคือ ยิ่งมีโฟโตเซลล์มากเท่าไรก็ยิ่งสร้างกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้นเท่านั้น

ในการสร้างแผงโซลาร์เซลล์ด้วยมือของคุณเองที่บ้านคุณต้องเข้าใจสาระสำคัญของปรากฏการณ์เช่นเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก ตาแมวเป็นแผ่นซิลิกอนที่เมื่อแสงตกกระทบ จะทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากระดับพลังงานสุดท้ายของอะตอมซิลิคอน การเคลื่อนที่ของการไหลของอิเล็กตรอนดังกล่าวทำให้เกิดกระแสตรงซึ่งต่อมาถูกแปลงเป็นกระแสสลับ นี่คือปรากฏการณ์ของเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริค

ข้อดี

แผงโซลาร์เซลล์มีข้อดีดังต่อไปนี้:

• เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม;
• ความทนทาน;
• การทำงานเงียบ
• ความง่ายในการผลิตและติดตั้ง
• ความเป็นอิสระของการจ่ายไฟฟ้าจากเครือข่ายการจำหน่าย
• การไม่สามารถเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนของอุปกรณ์ได้
• ต้นทุนทางการเงินเล็กน้อย
• น้ำหนักเบา
• ทำงานโดยไม่มีตัวแปลงเชิงกล

พันธุ์

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์แบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้

ซิลิคอน

ซิลิคอนเป็นวัสดุยอดนิยมสำหรับแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ซิลิคอนยังแบ่งออกเป็น:

1. Monocrystalline: แบตเตอรี่เหล่านี้ใช้ซิลิคอนบริสุทธิ์มาก
2. โพลีคริสตัลไลน์ (ราคาถูกกว่าโมโนคริสตัลไลน์): โพลีคริสตัลไลน์ได้มาจากซิลิคอนที่ค่อยๆ เย็นลง

ฟิล์ม

แบตเตอรี่ดังกล่าวแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

1. ขึ้นอยู่กับแคดเมียมเทลลูไรด์ (ประสิทธิภาพ 10%) แคดเมียมมีค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงสูง ซึ่งช่วยให้สามารถนำไปใช้ในการผลิตแบตเตอรี่ได้
2. อิงจากคอปเปอร์ เซเลไนด์ - อินเดียม: ประสิทธิภาพสูงกว่ารุ่นก่อนหน้า
3. โพลีเมอร์

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จากโพลีเมอร์เริ่มมีการผลิตค่อนข้างเร็ว ๆ นี้ โดยปกติจะใช้ furellenes, polyphenylene และอื่น ๆ ฟิล์มโพลีเมอร์มีความบางมากประมาณ 100 นาโนเมตร แม้จะมีประสิทธิภาพ 5% แต่แบตเตอรี่โพลีเมอร์ก็มีข้อดี: วัสดุราคาถูก, เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม, ความยืดหยุ่น

อสัณฐาน

ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่อสัณฐานคือ 5% แผงดังกล่าวทำจากไซเลน (ไฮโดรเจนซิลิคอน) ตามหลักการของแบตเตอรี่แบบฟิล์มจึงสามารถจำแนกได้เป็นทั้งซิลิคอนและฟิล์ม แบตเตอรี่อสัณฐานมีความยืดหยุ่น ผลิตกระแสไฟฟ้าได้แม้ในสภาพอากาศเลวร้าย และดูดซับแสงได้ดีกว่าแผงอื่นๆ

วัสดุ

ในการผลิตแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ คุณจะต้องมีวัสดุดังต่อไปนี้:

• ตาแมว;
• มุมอลูมิเนียม
• ไดโอดชอตกี;
• กาวซิลิโคน
• ตัวนำ;
• สกรูยึดและฮาร์ดแวร์
• แผ่นโพลีคาร์บอเนต/ลูกแก้ว;
• อุปกรณ์บัดกรี

จำเป็นต้องใช้วัสดุเหล่านี้เพื่อสร้างแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเอง

การเลือกโฟโตเซลล์

หากต้องการทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้านด้วยมือของคุณเอง คุณต้องเลือกโฟโตเซลล์ที่เหมาะสม หลังแบ่งออกเป็น monocrystalline, polycrystalline และ amorphous

ประสิทธิภาพของอันแรกคือ 13% แต่โฟโตเซลล์ดังกล่าวจะไม่ได้ผลในสภาพอากาศเลวร้ายและปรากฏเป็นสี่เหลี่ยมสีฟ้าสดใส เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโพลีคริสตัลไลน์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้แม้ในสภาพอากาศเลวร้ายแม้ว่าประสิทธิภาพของพวกมันจะอยู่ที่ 9% เท่านั้น แต่ก็มีรูปลักษณ์ที่เข้มกว่าโมโนคริสตัลไลน์และถูกตัดออกที่ขอบ ตาแมวอสัณฐานทำจากซิลิคอนยืดหยุ่นประสิทธิภาพ 10% ประสิทธิภาพไม่ได้ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ แต่การผลิตเซลล์ดังกล่าวมีราคาแพงเกินไปดังนั้นจึงไม่ค่อยได้ใช้

หากคุณวางแผนที่จะใช้ไฟฟ้าที่สร้างจากเซลล์แสงอาทิตย์ในประเทศของคุณ เราขอแนะนำให้คุณประกอบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเองจากเซลล์คริสตัลไลน์ เนื่องจากประสิทธิภาพเพียงพอสำหรับวัตถุประสงค์ของคุณ

คุณควรซื้อโฟโตเซลล์ยี่ห้อเดียวกัน เนื่องจากโฟโตเซลล์จากหลายยี่ห้ออาจแตกต่างกันมาก ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหากับการประกอบแบตเตอรี่และการทำงานของแบตเตอรี่ ควรจำไว้ว่าปริมาณพลังงานที่ผลิตโดยเซลล์จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดของมัน กล่าวคือ ยิ่งโฟโตเซลล์มีขนาดใหญ่เท่าไร ก็จะผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้นเท่านั้น แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ ไม่ใช่ขนาด

ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จะขึ้นอยู่กับขนาดของตาแมวที่เล็กที่สุด ดังนั้นคุณควรซื้อตาแมวที่มีขนาดเท่ากัน แน่นอนคุณไม่ควรซื้อผลิตภัณฑ์ราคาถูกเพราะนั่นหมายความว่ายังไม่ได้ทดสอบ คุณไม่ควรซื้อโฟโตเซลล์ที่เคลือบด้วยขี้ผึ้ง (ผู้ผลิตหลายรายเคลือบโฟโตเซลล์ด้วยขี้ผึ้งเพื่อปกป้องผลิตภัณฑ์ระหว่างการขนส่ง): การถอดออกอาจทำให้โฟโตเซลล์เสียหายได้

การคำนวณและโครงการ

การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ด้วยมือของคุณเองไม่ใช่เรื่องยากสิ่งสำคัญคือต้องเข้าหามันอย่างรับผิดชอบ ในการสร้างแผงโซลาร์เซลล์ด้วยมือของคุณเอง คุณควรคำนวณปริมาณการใช้ไฟฟ้ารายวัน จากนั้นหาเวลาแสงอาทิตย์เฉลี่ยรายวันในพื้นที่ของคุณและคำนวณพลังงานที่ต้องการ ดังนั้นจะชัดเจนว่าคุณต้องซื้อเซลล์จำนวนเท่าใดและขนาดใด ดังที่กล่าวข้างต้น กระแสที่สร้างโดยเซลล์ขึ้นอยู่กับขนาดของมัน

เมื่อทราบขนาดของเซลล์และจำนวนที่ต้องการคุณจะต้องคำนวณขนาดและน้ำหนักของแผงหลังจากนั้นคุณต้องค้นหาว่าหลังคาหรือสถานที่อื่นที่คุณวางแผนจะติดตั้งแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จะรองรับโครงสร้างที่วางแผนไว้หรือไม่

เมื่อติดตั้งแผงคุณไม่ควรเลือกเฉพาะสถานที่ที่มีแสงแดดมากที่สุดเท่านั้น แต่ยังพยายามแก้ไขให้อยู่ในมุมที่เหมาะสมกับรังสีของดวงอาทิตย์ด้วย

ขั้นตอนการทำงาน

กรอบ

ก่อนที่คุณจะเริ่มสร้างแผงโซลาร์เซลล์ด้วยมือของคุณเองคุณต้องสร้างกรอบก่อน ช่วยปกป้องแบตเตอรี่จากความเสียหาย ความชื้น และฝุ่น

ตัวเครื่องประกอบจากวัสดุกันความชื้น: ไม้อัดเคลือบด้วยสารกันความชื้นหรือมุมอลูมิเนียมที่ติดลูกแก้วหรือโพลีคาร์บอเนตด้วยกาวซิลิโคน

ในกรณีนี้จำเป็นต้องรักษาการเยื้องระหว่างองค์ประกอบ (3-4 มม.) เนื่องจากจำเป็นต้องคำนึงถึงการขยายตัวของวัสดุเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

องค์ประกอบการบัดกรี

ตาแมวจะวางอยู่ที่ด้านหน้าของพื้นผิวโปร่งใส เพื่อให้ระยะห่างระหว่างตาแมวทุกด้านคือ 5 มม. ซึ่งจะพิจารณาถึงการขยายตัวของตาแมวที่เป็นไปได้เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

ตัวแปลงที่มีสองขั้วได้รับการแก้ไขแล้ว: บวกและลบ หากคุณต้องการเพิ่มแรงดันไฟฟ้า ให้เชื่อมต่อองค์ประกอบต่างๆ แบบอนุกรม หากกระแสไฟฟ้าเป็นแบบขนาน

เพื่อหลีกเลี่ยงการคายประจุแบตเตอรี่ในเวลากลางคืน ไดโอด Schottky จะรวมอยู่ในวงจรเดียวซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนที่จำเป็นทั้งหมดโดยเชื่อมต่อกับตัวนำที่เป็นบวก จากนั้นองค์ประกอบทั้งหมดจะถูกบัดกรีเข้าด้วยกัน

การประกอบ

คอนเวอร์เตอร์แบบบัดกรีจะถูกวางในกรอบที่เสร็จแล้ว, ซิลิโคนถูกนำไปใช้กับโฟโตเซลล์ - ทั้งหมดนี้ถูกปกคลุมด้วยชั้นของแผ่นใยไม้อัด, ปิดด้วยฝาปิด, และข้อต่อของชิ้นส่วนจะได้รับการบำบัดด้วยสารเคลือบหลุมร่องฟัน

แม้แต่ชาวเมืองก็สามารถสร้างและวางแผงโซลาร์เซลล์บนระเบียงด้วยมือของเขาเองได้ ขอแนะนำให้ระเบียงเป็นกระจกและฉนวน
ดังนั้นเราจึงหาวิธีทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่บ้านปรากฎว่าไม่ยากเลย

ไอเดียจากเศษวัสดุ

คุณสามารถสร้างแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเองจากเศษวัสดุ ลองดูตัวเลือกยอดนิยม

หลายคนจะแปลกใจเมื่อรู้ว่าฟอยล์สามารถใช้ทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ได้ด้วยมือของคุณเอง อันที่จริง สิ่งนี้ไม่น่าแปลกใจเลย เพราะฟอยล์จะเพิ่มการสะท้อนแสงของวัสดุ ตัวอย่างเช่นเพื่อลดความร้อนสูงเกินไปของแผงให้วางแผงไว้บนกระดาษฟอยล์

วิธีทำแผงโซลาร์เซลล์จากกระดาษฟอยล์?

เราจะต้อง:

• 2 “ จระเข้”;
• ฟอยล์ทองแดง
• มัลติมิเตอร์;
• เกลือ;
• ขวดพลาสติกเปล่าไม่มีคอ
• เตาอบไฟฟ้า;
• เจาะ.

หลังจากทำความสะอาดแผ่นทองแดงและล้างมือแล้วให้ตัดฟอยล์ออกแล้ววางบนเตาไฟฟ้าที่ร้อนจัดให้ร้อนประมาณครึ่งชั่วโมงสังเกตสีดำคล้ำแล้วจึงนำฟอยล์ออกจากเตาปล่อยให้เย็นแล้วดูว่าชิ้นเป็นอย่างไรบ้าง ลอกออกจากแผ่น หลังจากให้ความร้อน ฟิล์มออกไซด์จะหายไป ดังนั้นจึงสามารถกำจัดออกไซด์สีดำออกด้วยน้ำอย่างระมัดระวัง

จากนั้นตัดฟอยล์ชิ้นที่สองออกให้มีขนาดเท่ากับชิ้นแรก พับทั้งสองส่วนแล้วหย่อนลงในขวดเพื่อไม่ให้มีโอกาสสัมผัสกัน

สามารถใช้ฟอยล์เพื่อให้ความร้อนได้ ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องดึงมันลงบนโครงซึ่งคุณจะต้องเชื่อมต่อท่อที่เชื่อมต่ออยู่เช่นกับบัวรดน้ำที่มีน้ำ

ดังนั้นเราจึงได้เรียนรู้วิธีสร้างแผงโซลาร์เซลล์สำหรับบ้านของคุณจากกระดาษฟอยล์ด้วยตัวเอง

หลายคนมีทรานซิสเตอร์เก่า ๆ วางอยู่ที่บ้าน แต่ทุกคนไม่ทราบว่ามันค่อนข้างเหมาะสมสำหรับการทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับสวนด้วยมือของคุณเอง ตาแมวในกรณีนี้คือเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่อยู่ภายในทรานซิสเตอร์ วิธีทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จากทรานซิสเตอร์ด้วยมือของคุณเอง? ก่อนอื่นคุณต้องเปิดทรานซิสเตอร์ซึ่งเพียงพอที่จะตัดฝาครอบออกเพื่อให้เรามองเห็นแผ่น: มันมีขนาดเล็กซึ่งอธิบายประสิทธิภาพต่ำของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากทรานซิสเตอร์

ถัดไปคุณต้องตรวจสอบทรานซิสเตอร์ ในการทำเช่นนี้เราใช้มัลติมิเตอร์: เราเชื่อมต่ออุปกรณ์กับทรานซิสเตอร์ที่มีจุดเชื่อมต่อ p-n ที่มีแสงสว่างเพียงพอและวัดกระแสมัลติมิเตอร์ควรบันทึกกระแสจากเศษส่วนไม่กี่มิลลิแอมป์ถึง 1 หรือมากกว่านั้นเล็กน้อย จากนั้นให้เปลี่ยนอุปกรณ์เป็นโหมดการวัดแรงดันไฟฟ้า มัลติมิเตอร์ควรส่งออกหนึ่งในสิบของโวลต์

เราวางทรานซิสเตอร์ที่ผ่านการทดสอบไว้ภายในตัวเครื่อง เช่น แผ่นพลาสติก และบัดกรีพวกมัน คุณสามารถสร้างแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเองที่บ้านและใช้เพื่อชาร์จแบตเตอรี่และวิทยุพลังงานต่ำ

ไดโอดเก่ายังเหมาะสำหรับประกอบแบตเตอรี่อีกด้วย การทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเองจากไดโอดนั้นไม่ใช่เรื่องยากเลย คุณต้องเปิดไดโอดออก เผยให้เห็นคริสตัลซึ่งเป็นโฟโตเซลล์ จากนั้นให้ความร้อนไดโอดบนเตาแก๊สเป็นเวลา 20 วินาที และเมื่อบัดกรีละลาย ให้ถอดคริสตัลออก สิ่งที่เหลืออยู่คือการประสานคริสตัลที่ถูกถอดออกเข้ากับร่างกาย

พลังงานของแบตเตอรี่ดังกล่าวมีน้อย แต่ก็เพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับไฟ LED ขนาดเล็ก

ตัวเลือกในการทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเองจากวัสดุที่ได้รับการปรับปรุงใหม่นี้จะดูแปลกมากสำหรับคนส่วนใหญ่ แต่การทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเองจากกระป๋องเบียร์นั้นง่ายและราคาถูก

เราจะสร้างตัวถังจากไม้อัดซึ่งเราจะวางโพลีคาร์บอเนตหรือลูกแก้วไว้บนพื้นผิวด้านหลังของไม้อัดเราจะติดพลาสติกโฟมหรือใยแก้วเพื่อเป็นฉนวน กระป๋องอลูมิเนียมจะทำหน้าที่เป็นโฟโต้เซลล์ สิ่งสำคัญคือต้องเลือกกระป๋องอลูมิเนียม เนื่องจากอลูมิเนียมไวต่อการกัดกร่อนน้อยกว่าเหล็ก เช่น และมีการถ่ายเทความร้อนได้ดีกว่า

ถัดไปจะทำรูที่ด้านล่างของกระป๋องปิดฝาและพับองค์ประกอบที่ไม่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการไหลเวียนของอากาศดีขึ้น จากนั้นคุณต้องทำความสะอาดขวดจากจาระบีและสิ่งสกปรกโดยใช้ผลิตภัณฑ์ไร้กรดพิเศษ จากนั้นคุณจะต้องปิดผนึกกระป๋องเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา: ด้วยเจลซิลิโคนที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงหรือใช้หัวแร้ง ต้องแน่ใจว่าแห้งกระป๋องที่ติดกาวไว้อย่างดีในตำแหน่งที่อยู่นิ่ง

เมื่อติดกระป๋องเข้ากับตัวถังแล้วเราก็ทาสีดำและหุ้มโครงสร้างด้วยลูกแก้วหรือโพลีคาร์บอเนต แบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถทำความร้อนน้ำหรืออากาศแล้วส่งไปที่ห้อง

เราดูตัวเลือกในการสร้างแผงโซลาร์เซลล์ด้วยมือของคุณเอง เราหวังว่าตอนนี้คุณจะไม่มีคำถามเกี่ยวกับวิธีการทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

วีดีโอ

วิธีทำแผงโซลาร์เซลล์ด้วยมือของคุณเอง - วิดีโอสอน

ก่อนที่จะสร้างมันผู้เขียนได้อ่านมากเกี่ยวกับการใช้พลังงานทดแทนหมุนเวียนและที่สำคัญที่สุดเขาสนใจการใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้แผงโซลาร์เซลล์เนื่องจากวิธีการนี้เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดและแผงไม่ต้องการการบำรุงรักษาเป็นพิเศษระหว่างการใช้งาน . ข้อเสียอย่างเดียวคือราคาของแผงโซลาร์เซลล์รุ่นที่ผลิตจากโรงงานนั้นสูงมาก ผู้เขียนจึงตัดสินใจจัดทำขึ้นเอง

พิจารณาขั้นตอนหลักของการสร้างแบบจำลองและการสร้างแผงโซลาร์เซลล์

ผู้เขียนสั่งองค์ประกอบพื้นฐานสำหรับการสร้างแผงโซลาร์เซลล์ผ่าน eBay ชุดองค์ประกอบหลักมีราคาประมาณ 100 ดอลลาร์ และอีพอกซีเรซินซึ่งสั่งซื้อจากบริษัทแห่งหนึ่งในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กแล้ว มีราคา 1,300 รูเบิลต่อกิโลกรัม กระจกที่ติดทุกอย่างไว้มีราคา 350 รูเบิลต่อชิ้น

เป้าหมายหลักของผู้เขียนคือการสร้างแผงโซลาร์เซลล์คุณภาพสูงที่บ้านให้ดูปกติและใช้งานได้นานมาก ด้วยเหตุนี้ผู้เขียนจึงไม่ละเลยอีพอกซีเรซินแบบออปติคัลและองค์ประกอบต่างๆ ด้วยตนเอง

นี่คือลักษณะของชุดองค์ประกอบพื้นฐานทั้งหมดสำหรับการประกอบแผงโซลาร์เซลล์ ชุดหลักยังรวมถึงยางและดินสอพร้อมฟลักซ์ซึ่งจำเป็นในกระบวนการบัดกรีองค์ประกอบ:

ด้วยแรงบันดาลใจจากผลลัพธ์คุณภาพสูงดังกล่าว ผู้เขียนจึงยังคงประกอบองค์ประกอบทั้งหมดเข้ากับแผงโซลาร์เซลล์ต่อไป
แต่ก่อนที่จะบัดกรีองค์ประกอบหลักได้มีการตัดสินใจสร้างฐานที่จะยึดองค์ประกอบเหล่านี้ไว้เพื่อที่ว่าในระหว่างกระบวนการบัดกรีจะสามารถมุ่งเน้นไปที่มิติบางอย่างของแผงในอนาคตได้

โครงอลูมิเนียมทำจากเหล็กฉาก หลังจากนั้นผู้เขียนจึงทาซิลิโคนเคลือบหลุมร่องฟันและติดตั้งกระจก ผลลัพธ์ที่ได้คือกรอบปิดผนึกสำหรับโฟโตเซลล์ของแผงโซลาร์เซลล์ในอนาคต

เตรียมอีพอกซีเรซิน 250 กรัมซึ่งผู้เขียนนำไปใช้กับกระจกในชั้นที่เท่ากันทั่วทั้งพื้นผิว ในเรซินนี้ฉันได้ติดตั้งองค์ประกอบทั้งหมด 36 ชิ้นตามลำดับแถวแล้วจึงบัดกรีเข้าด้วยกัน

มาถึงขั้นนี้ปัญหาแรกก็เกิดขึ้นซึ่งผู้เขียนไม่ได้สังเกตเห็นทันที องค์ประกอบต่างๆ กลายเป็นไม่เรียบสนิท แต่โค้งเล็กน้อยที่ขอบ ดังนั้นเพื่อที่จะติดเข้ากับกระจกด้วยเรซินอย่างแน่นหนา คุณต้องกดพวกมันด้วยของหนักๆ อย่างระมัดระวังแล้วรอจนกระทั่งพวกมันติด กระบวนการนี้ใช้เวลาค่อนข้างมาก ต้องใช้ความพยายามอย่างมาก เนื่องจากองค์ประกอบของแผงโซลาร์เซลล์นั้นเปราะบางมาก ด้วยเหตุนี้ผู้เขียนจึงตัดสินใจประสานองค์ประกอบภายในเฟรมโดยตรงไม่ใช่ล่วงหน้า ท้ายที่สุดแล้ว เมื่อถ่ายโอนโครงสร้างองค์ประกอบที่เชื่อมแล้วลงบนกระจก ความเสี่ยงในการสร้างความเสียหายให้กับองค์ประกอบที่บัดกรีจะเพิ่มขึ้นหลายเท่า นอกจากนี้ การติดองค์ประกอบต่างๆ เข้ากับกระจกก่อนการบัดกรียังให้ข้อดีหลายประการเกี่ยวกับรูปลักษณ์ที่สวยงามของแผงอีกด้วย ด้วยวิธีนี้ ทำให้ไม่มีฟองอากาศเหลืออยู่ใต้องค์ประกอบต่างๆ และโครงสร้างทั้งหมดจึงดูใหญ่โต

ด้านล่างเป็นภาพด้านหลังของแผงโซลาร์เซลล์ อย่างที่คุณเห็น องค์ประกอบทั้งหมดได้รับการปกป้องจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ (ฝน หิมะ ลม สิ่งสกปรก) ซึ่งรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนาน

ในโลกสมัยใหม่ เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงการดำรงอยู่โดยปราศจากพลังงานไฟฟ้า แสงสว่าง การทำความร้อน การสื่อสาร และความสุขอื่น ๆ ของชีวิตที่สะดวกสบายขึ้นอยู่กับมันโดยตรง สิ่งนี้บังคับให้เรามองหาแหล่งที่มาทางเลือกและเป็นอิสระ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือดวงอาทิตย์ พลังงานในด้านนี้ยังไม่ได้รับการพัฒนามากนักและการติดตั้งทางอุตสาหกรรมก็ไม่ถูก วิธีแก้ไขคือทำแผงโซลาร์เซลล์ด้วยตัวเอง

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแผงที่ประกอบด้วยโฟโตเซลล์ที่เชื่อมต่อถึงกันโดยจะแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นกระแสไฟฟ้าโดยตรง พลังงานไฟฟ้าจะถูกสะสมหรือนำไปใช้ทันทีเพื่อจ่ายพลังงานให้กับอาคาร กลไก และอุปกรณ์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบ

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยโฟโตเซลล์ที่เชื่อมต่อถึงกัน

เกือบทุกคนใช้โฟโตเซลล์ที่ง่ายที่สุด พวกมันถูกสร้างไว้ในเครื่องคิดเลข ไฟฉาย แบตเตอรี่สำหรับชาร์จอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และโคมไฟในสวน แต่การใช้งานไม่ได้จำกัดอยู่เพียงเท่านี้ มีรถยนต์ไฟฟ้าที่ชาร์จจากดวงอาทิตย์ ในอวกาศ นี่เป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานหลัก

ในประเทศที่มีวันแดดจ้ามาก จะมีการติดตั้งแบตเตอรี่บนหลังคาบ้านและใช้สำหรับทำความร้อนและทำน้ำร้อน ประเภทนี้เรียกว่านักสะสม โดยจะเปลี่ยนพลังงานจากดวงอาทิตย์เป็นความร้อน

บ่อยครั้งที่เมืองทั้งเมืองได้รับไฟฟ้าจากพลังงานประเภทนี้เท่านั้น โรงไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์กำลังถูกสร้างขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งแพร่หลายในสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และเยอรมนี

อุปกรณ์

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกที่ค้นพบในศตวรรษที่ 20 โดย A. Einstein ปรากฎว่าในสารบางชนิดภายใต้อิทธิพลของแสงแดดหรือสารอื่น ๆ อนุภาคที่มีประจุจะถูกแยกออก การค้นพบนี้นำไปสู่การสร้างแผงเซลล์แสงอาทิตย์ชุดแรกในปี พ.ศ. 2496

วัสดุที่ใช้ทำองค์ประกอบคือเซมิคอนดักเตอร์ - แผ่นรวมของวัสดุสองชนิดที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่างกัน ส่วนใหญ่มักใช้ซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์หรือโมโนคริสตัลไลน์ที่มีสารเติมแต่งหลากหลายชนิดสำหรับการผลิต

ภายใต้อิทธิพลของแสงแดด อิเล็กตรอนส่วนเกินจะปรากฏในชั้นหนึ่ง และขาดในอีกชั้นหนึ่ง อิเล็กตรอนที่ “ส่วนเกิน” เคลื่อนที่ไปยังบริเวณนั้นด้วยความบกพร่อง กระบวนการนี้เรียกว่าการเปลี่ยนผ่าน p-n

เซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยชั้นเซมิคอนดักเตอร์ 2 ชั้นที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่างกัน

ระหว่างวัสดุที่ก่อให้เกิดส่วนเกินและการขาดอิเล็กตรอน จะมีการวางชั้นกั้นไว้เพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลง นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสจะเกิดขึ้นเมื่อมีแหล่งพลังงานเท่านั้น

โฟตอนของแสงที่ตกกระทบบนพื้นผิวทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกไปและให้พลังงานที่จำเป็นเพื่อเอาชนะชั้นกั้น อิเล็กตรอนเชิงลบเคลื่อนที่จากตัวนำ p ไปยังตัวนำ n และอิเล็กตรอนบวกเคลื่อนที่ไปทางอื่น

เนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าที่แตกต่างกันของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนโดยตรง สิ่งนี้จะสร้างกระแสไฟฟ้า

องค์ประกอบต่างๆ เชื่อมต่อกันแบบอนุกรมกัน กลายเป็นแผงที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่หรือเล็กกว่า ซึ่งเรียกว่าแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งพลังงานที่ใช้ แต่เนื่องจากกิจกรรมแสงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงในระหว่างวันและหยุดพร้อมกันในเวลากลางคืน แบตเตอรี่จึงถูกนำมาใช้เพื่อสะสมพลังงานในช่วงที่ไม่มีแสงแดด

ส่วนประกอบที่จำเป็นในกรณีนี้คือตัวควบคุม ทำหน้าที่ตรวจสอบการชาร์จแบตเตอรี่และปิดแบตเตอรี่เมื่อชาร์จเต็ม

กระแสไฟฟ้าที่สร้างจากแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์มีค่าคงที่และต้องแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับจึงจะใช้งานได้ อินเวอร์เตอร์ใช้สำหรับสิ่งนี้

เนื่องจากเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดที่ใช้พลังงานได้รับการออกแบบสำหรับแรงดันไฟฟ้าบางระดับ ระบบจึงต้องมีตัวปรับความเสถียรซึ่งให้ค่าที่ต้องการ

มีการติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมระหว่างแผงโซลาร์เซลล์กับผู้บริโภค

เฉพาะในกรณีที่มีส่วนประกอบทั้งหมดเหล่านี้ ก็เป็นไปได้ที่จะได้รับระบบการทำงานที่จ่ายพลังงานให้กับผู้บริโภคและไม่คุกคามต่อความเสียหาย

ประเภทขององค์ประกอบสำหรับโมดูล

แผงโซลาร์เซลล์มีสามประเภทหลัก: โพลีคริสตัลไลน์ โมโนคริสตัลไลน์ และฟิล์มบาง ส่วนใหญ่แล้วทั้งสามประเภทจะทำมาจากซิลิคอนที่มีสารเติมแต่งต่างๆ นอกจากนี้ยังใช้แคดเมียมเทลลูไรด์และคอปเปอร์แคดเมียมซีลีไนด์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตแผ่นฟิล์ม สารเติมแต่งเหล่านี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์ได้ 5-10%

ผลึก

ที่นิยมมากที่สุดคือ monocrystalline ทำจากผลึกเดี่ยวและมีโครงสร้างสม่ำเสมอ แผ่นดังกล่าวมีรูปร่างเป็นรูปหลายเหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมที่มีมุมตัด

เซลล์โมโนคริสตัลไลน์มีรูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าและมีมุมเอียง

แบตเตอรี่ที่ประกอบจากเซลล์โมโนคริสตัลไลน์มีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ประเภทอื่น โดยมีประสิทธิภาพอยู่ที่ 13% มีน้ำหนักเบา กะทัดรัด ไม่กลัวการโค้งงอเล็กน้อย สามารถติดตั้งบนพื้นผิวที่ไม่เรียบได้ และมีอายุการใช้งาน 30 ปี

ข้อเสีย ได้แก่ การลดพลังงานลงอย่างมากในช่วงที่มีเมฆมาก จนถึงการหยุดการผลิตพลังงานโดยสมบูรณ์ สิ่งเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นเมื่อมืดแบตเตอรี่จะไม่ทำงานในเวลากลางคืน

เซลล์โพลีคริสตัลไลน์มีรูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าซึ่งช่วยให้คุณสามารถประกอบแผงได้โดยไม่มีช่องว่าง

Polycrystalline ผลิตโดยการหล่อมีรูปร่างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหรือสี่เหลี่ยมจัตุรัสและมีโครงสร้างที่ต่างกัน ประสิทธิภาพต่ำกว่าโมโนคริสตัลไลน์ประสิทธิภาพเพียง 7-9% แต่เอาต์พุตที่ลดลงในช่วงที่มีเมฆมาก ฝุ่น หรือพลบค่ำไม่มีนัยสำคัญ

ดังนั้นจึงใช้ในการติดตั้งไฟถนนและมักใช้กับผลิตภัณฑ์โฮมเมด ต้นทุนของเวเฟอร์ดังกล่าวต่ำกว่าผลึกเดี่ยว อายุการใช้งาน 20 ปี

ฟิล์ม

Tocfilm หรือองค์ประกอบที่ยืดหยุ่นได้ทำจากซิลิคอนรูปแบบอสัณฐาน ความยืดหยุ่นของแผงทำให้เคลื่อนที่ได้ เมื่อม้วนขึ้น คุณสามารถนำแผงติดตัวไปด้วยเมื่อเดินทางและมีแหล่งพลังงานอิสระทุกที่ คุณสมบัติเดียวกันช่วยให้สามารถติดตั้งบนพื้นผิวโค้งได้

แบตเตอรี่แบบฟิล์มทำจากซิลิคอนอสัณฐาน

ในแง่ของประสิทธิภาพ แผงฟิล์มจะด้อยกว่าแผงคริสตัลไลน์ถึง 2 เท่า เพื่อให้ได้ปริมาณเท่ากัน ต้องใช้พื้นที่แบตเตอรี่เป็นสองเท่า และฟิล์มมีความคงทนไม่แตกต่างกัน - ในช่วง 2 ปีแรกประสิทธิภาพลดลง 20-40%

แต่เมื่อมีเมฆมากหรือมืด การผลิตพลังงานจะลดลงเพียง 10-15% เท่านั้น ความเลวสัมพัทธ์ของพวกเขาถือได้ว่าเป็นข้อได้เปรียบที่ไม่ต้องสงสัย

คุณสามารถทำแผงโซลาร์เซลล์จากที่บ้านได้อย่างไร?

แม้จะมีข้อดีของแบตเตอรี่อุตสาหกรรม แต่ข้อเสียเปรียบหลักคือราคาที่สูง ปัญหานี้สามารถหลีกเลี่ยงได้ด้วยการสร้างแผงง่ายๆ ด้วยมือของคุณเองจากเศษวัสดุ

จากไดโอด

ไดโอดคือคริสตัลในกล่องพลาสติกที่ทำหน้าที่เป็นเลนส์ มันรวมรังสีดวงอาทิตย์ไปที่ตัวนำทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า เมื่อเชื่อมต่อไดโอดจำนวนมากเข้าด้วยกัน เราจะได้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ คุณสามารถใช้กระดาษแข็งเป็นกระดานได้

ปัญหาคือพลังงานที่ได้รับมีน้อย ในการสร้างปริมาณที่เพียงพอคุณจะต้องใช้ไดโอดจำนวนมาก ในแง่ของต้นทุนทางการเงินและค่าแรงแบตเตอรี่ดังกล่าวเหนือกว่าโรงงานมากและในแง่ของพลังงานก็ด้อยกว่าแบตเตอรี่มาก

นอกจากนี้ การผลิตจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อแสงสว่างลดลง และไดโอดเองก็ทำงานไม่ถูกต้อง - มักเกิดการเรืองแสงตามธรรมชาติ นั่นคือไดโอดเองก็ใช้พลังงานที่ผลิตได้ ข้อสรุปชี้ให้เห็นตัวเอง: ไม่ได้ผล

จากทรานซิสเตอร์

เช่นเดียวกับไดโอด องค์ประกอบหลักของทรานซิสเตอร์คือคริสตัล แต่ถูกปิดไว้ในกล่องโลหะที่ไม่ให้แสงแดดส่องผ่านได้ ในการผลิตแบตเตอรี่ ฝาครอบตัวเรือนจะถูกตัดออกด้วยเลื่อยเลือยตัดโลหะ

สามารถประกอบแบตเตอรี่พลังงานขนาดเล็กจากทรานซิสเตอร์ได้

จากนั้นองค์ประกอบจะแนบไปกับแผ่นที่ทำจาก textolite หรือวัสดุอื่นที่เหมาะกับบทบาทของบอร์ดและเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถประกอบแบตเตอรี่ที่มีพลังงานเพียงพอที่จะใช้งานไฟฉายหรือวิทยุได้ แต่คุณไม่ควรคาดหวังพลังงานมากนักจากอุปกรณ์ดังกล่าว

แต่ค่อนข้างเหมาะที่จะเป็นแหล่งพลังงานแคมป์ปิ้งพลังงานต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณหลงใหลในขั้นตอนการสร้างสรรค์และประโยชน์เชิงปฏิบัติของผลลัพธ์นั้นไม่สำคัญมาก

ช่างฝีมือแนะนำให้ใช้แผ่นซีดีและแม้แต่แผ่นทองแดงเป็นโฟโตเซลล์ การทำที่ชาร์จโทรศัพท์แบบพกพาจากโฟโต้เซลล์จากโคมไฟในสวนเป็นเรื่องง่าย

ทางออกที่ดีที่สุดคือซื้อจานสำเร็จรูป เว็บไซต์ออนไลน์บางแห่งจำหน่ายโมดูลที่มีข้อบกพร่องในการผลิตเล็กน้อยในราคาที่สมเหตุสมผลซึ่งค่อนข้างเหมาะสำหรับการใช้งาน

การจัดวางแบตเตอรี่อย่างมีเหตุผล

การวางตำแหน่งโมดูลจะกำหนดปริมาณพลังงานที่ระบบจะผลิตได้อย่างมาก ยิ่งรังสีกระทบกับโฟโตเซลล์มากเท่าไร ก็จะผลิตพลังงานได้มากขึ้นเท่านั้น เพื่อให้ได้ตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุด ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

สำคัญ! กระแสไฟของแบตเตอรี่ถูกกำหนดโดยประสิทธิภาพขององค์ประกอบที่อ่อนแอที่สุด แม้แต่เงาเล็กๆ บนโมดูลเดียวก็สามารถลดประสิทธิภาพของระบบได้ 10 ถึง 50%

วิธีการคำนวณพลังงานที่ต้องการ

ก่อนที่คุณจะเริ่มประกอบแบตเตอรี่ คุณต้องกำหนดพลังงานที่ต้องการก่อน จำนวนเซลล์ที่ซื้อและพื้นที่รวมของแบตเตอรี่สำเร็จรูปขึ้นอยู่กับสิ่งนี้

ระบบอาจเป็นระบบอัตโนมัติ (จ่ายไฟฟ้าให้บ้านด้วยตัวมันเอง) หรือผสมผสานกัน โดยผสมผสานพลังงานจากดวงอาทิตย์และแหล่งดั้งเดิมเข้าด้วยกัน

การคำนวณประกอบด้วยสามขั้นตอน:

1. ค้นหาการใช้พลังงานทั้งหมด
2. กำหนดความจุที่เพียงพอของแบตเตอรี่และกำลังของอินเวอร์เตอร์
3. คำนวณจำนวนเซลล์ที่ต้องการโดยอิงจากข้อมูลไข้แดดในภูมิภาคของคุณ

การใช้พลังงาน

สำหรับระบบอัตโนมัติ คุณสามารถตรวจสอบได้จากมิเตอร์ไฟฟ้าของคุณ หารปริมาณพลังงานที่ใช้ทั้งหมดต่อเดือนด้วยจำนวนวัน แล้วรับปริมาณการใช้พลังงานเฉลี่ยต่อวัน

หากอุปกรณ์บางตัวใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ ให้ค้นหาพลังงานจากหนังสือเดินทางหรือเครื่องหมายบนอุปกรณ์ คูณค่าผลลัพธ์ด้วยจำนวนชั่วโมงทำงานต่อวัน เมื่อบวกค่าที่ได้รับสำหรับอุปกรณ์ทั้งหมด คุณจะได้รับปริมาณการใช้เฉลี่ยต่อวัน

ความจุ AB (แบตเตอรี่แบบชาร์จได้) และพลังงานอินเวอร์เตอร์

แบตเตอรี่สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์จะต้องทนทานต่อวงจรการคายประจุและคายประจุจำนวนมาก มีการคายประจุเองต่ำ ทนต่อกระแสไฟชาร์จสูง ทำงานที่อุณหภูมิสูงและต่ำ และต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย พารามิเตอร์เหล่านี้เหมาะสมที่สุดสำหรับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

ตัวบ่งชี้ที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความจุ ซึ่งเป็นประจุสูงสุดที่แบตเตอรี่สามารถรับและจัดเก็บได้ ความจุไม่เพียงพอจะเพิ่มขึ้นโดยการเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนาน เป็นอนุกรม หรือรวมการเชื่อมต่อทั้งสองเข้าด้วยกัน

การคำนวณจะช่วยคุณค้นหาจำนวนแบตเตอรี่ที่ต้องการ ลองพิจารณาว่าจะรวมพลังงานสำรองไว้ 1 วันในแบตเตอรี่ที่มีความจุ 200 Ah และแรงดันไฟฟ้า 12 V

สมมติว่าความต้องการรายวันคือ 4800 V.h. แรงดันเอาต์พุตของระบบคือ 24 V โดยพิจารณาว่าการสูญเสียของอินเวอร์เตอร์จะอยู่ที่ 20% เราจะแนะนำปัจจัยการแก้ไขที่ 1.2

4800:24x1.2=240 อา

ความลึกของการคายประจุแบตเตอรี่ไม่ควรเกิน 30-40% ลองคำนึงถึงเรื่องนี้ด้วย

240x0.4= 600 อา

ค่าผลลัพธ์ที่ได้คือสามเท่าของความจุของแบตเตอรี่ ดังนั้นเพื่อจัดเก็บปริมาณที่ต้องการ คุณจะต้องใช้แบตเตอรี่ 3 ก้อนเชื่อมต่อแบบขนาน แต่ในเวลาเดียวกันแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่คือ 12 V หากต้องการเพิ่มเป็นสองเท่าคุณจะต้องเชื่อมต่อแบตเตอรี่เพิ่มอีก 3 ก้อนเป็นอนุกรม

หากต้องการรับแรงดันไฟฟ้า 48 V ให้เชื่อมต่อโซ่คู่ขนาน 2 เส้นขนาด 4 AB แต่ละเส้นขนานกัน

อินเวอร์เตอร์ใช้ในการแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เลือกตามยอดโหลดสูงสุดในอุปกรณ์ที่ใช้งานบางประเภท กระแสไฟกระชากจะสูงกว่ากระแสไฟที่กำหนดอย่างมาก เป็นตัวบ่งชี้นี้ที่นำมาพิจารณา ในกรณีอื่น ๆ ค่าเล็กน้อยจะถูกนำมาพิจารณาด้วย

รูปร่างของแรงดันไฟฟ้าก็มีความสำคัญเช่นกัน ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือคลื่นไซน์บริสุทธิ์ สำหรับอุปกรณ์ที่ไม่ไวต่อแรงดันไฟกระชาก รูปทรงสี่เหลี่ยมจะเหมาะสม คุณควรคำนึงถึงความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนอุปกรณ์จากแบตเตอรี่เป็นแผงโซลาร์เซลล์โดยตรง

จำนวนเซลล์ที่ต้องการ

อัตราไข้แดดจะแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละพื้นที่ ในการคำนวณที่ถูกต้อง คุณต้องทราบตัวเลขเหล่านี้สำหรับพื้นที่ของคุณ ข้อมูลหาได้ง่ายบนอินเทอร์เน็ตหรือที่สถานีตรวจอากาศ

ตารางไข้แดดรายเดือนสำหรับภูมิภาคต่างๆ

ไข้แดดไม่เพียงขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปีเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับมุมของแบตเตอรี่ด้วย

เมื่อคำนวณ ให้เน้นที่ระดับไข้แดดต่ำสุดในระหว่างปี ไม่เช่นนั้นแบตเตอรี่จะสร้างพลังงานได้ไม่เพียงพอในช่วงเวลานี้

สมมติว่าตัวบ่งชี้ขั้นต่ำอยู่ในเดือนมกราคม 0.69 และสูงสุดในเดือนกรกฎาคม 5.09

ปัจจัยการแก้ไขสำหรับเวลาฤดูหนาวคือ 0.7 สำหรับเวลาฤดูร้อน - 0.5

ปริมาณพลังงานที่ต้องการคือ 4800 Wh

แผงหนึ่งมีกำลังไฟ 260 W และแรงดันไฟฟ้า 24 V

การสูญเสียแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์อยู่ที่ 20%

เราคำนวณการบริโภคโดยคำนึงถึงการสูญเสีย: 4800 × 1.2 = 5760 Wh = 5.76 kWh

เรากำหนดประสิทธิภาพของแผงเดียว

ฤดูร้อน: 0.5×260×5.09= 661.7 Wh.

ในฤดูหนาว: 0.7×260×0.69=125.5 Wh.

เราคำนวณจำนวนแบตเตอรี่ที่ต้องการโดยหารพลังงานที่ใช้โดยประสิทธิภาพของแผง

ในฤดูร้อน: 5760/661.7=8.7 ชิ้น

ในฤดูหนาว: 5760/125.5=45.8 ชิ้น

ปรากฎว่าสำหรับการจัดเตรียมเต็มรูปแบบในฤดูหนาวคุณจะต้องมีโมดูลมากกว่าฤดูร้อนถึงห้าเท่า ดังนั้นจึงควรติดตั้งแบตเตอรี่เพิ่มทันทีหรือจัดให้มีระบบจ่ายไฟแบบไฮบริดในช่วงฤดูหนาว

วิธีประกอบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเอง

การประกอบประกอบด้วยหลายขั้นตอน: การผลิตเคส การบัดกรีส่วนประกอบ การประกอบระบบและการติดตั้ง ก่อนเริ่มงาน ตุนทุกสิ่งที่คุณต้องการ

แบตเตอรี่ประกอบด้วยหลายชั้น

วัสดุและเครื่องมือ

• ตาแมว;
• ตัวนำแบน
• ฟลักซ์แอลกอฮอล์ขัดสน;
• หัวแร้ง;
• โปรไฟล์อลูมิเนียม
• มุมอลูมิเนียม
• ฮาร์ดแวร์;
• กาวซิลิโคน
• เลื่อยโลหะสำหรับโลหะ
• ไขควง;
• แก้ว ลูกแก้วหรือลูกแก้ว
• ไดโอด;
• เครื่องมือวัด.

จะดีกว่าถ้าสั่งตาแมวพร้อมตัวนำซึ่งได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อการนี้ ตัวนำอื่นมีความเปราะบางมากกว่าซึ่งอาจเป็นปัญหาระหว่างการบัดกรีและการประกอบ มีเซลล์ที่มีตัวนำบัดกรีอยู่แล้ว มีค่าใช้จ่ายสูงกว่า แต่ประหยัดเวลาและค่าแรงได้อย่างมาก

ซื้อแผ่นที่มีตัวนำซึ่งจะช่วยลดเวลาในการทำงาน

กรอบของตัวเรือนมักทำจากมุมอลูมิเนียม แต่คุณสามารถใช้แผ่นไม้หรือบล็อกสี่เหลี่ยมขนาด 2x2 ได้ ตัวเลือกนี้เหมาะน้อยกว่าเนื่องจากไม่สามารถป้องกันสภาพอากาศได้เพียงพอ

สำหรับแผงโปร่งใส ให้เลือกวัสดุที่มีดัชนีการหักเหของแสงน้อยที่สุด สิ่งกีดขวางใดๆ ในเส้นทางของรังสีจะทำให้สูญเสียพลังงานมากขึ้น เป็นที่พึงประสงค์ว่าวัสดุจะส่งรังสีอินฟราเรดให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

สำคัญ! ยิ่งชาร์จแผงมากเท่าไร พลังงานที่ผลิตได้ก็จะน้อยลงเท่านั้น

การคำนวณเฟรม

ขนาดของเฟรมคำนวณตามขนาดของเซลล์ สิ่งสำคัญคือต้องจัดให้มีระยะห่างเล็กน้อยระหว่างองค์ประกอบที่อยู่ติดกันประมาณ 3-5 มม. และคำนึงถึงความกว้างของกรอบเพื่อไม่ให้ทับซ้อนกับขอบขององค์ประกอบ

เซลล์มีหลายขนาด โดยพิจารณาจากแผ่น 36 แผ่น ขนาด 81x150 มม. เราจัดเรียงองค์ประกอบเป็น 4 แถว 9 ชิ้นในหนึ่งเดียว จากข้อมูลเหล่านี้ขนาดของเฟรมคือ 835x690 มม.

การทำกล่อง

องค์ประกอบการบัดกรีและโมดูลการประกอบ

หากซื้อองค์ประกอบโดยไม่มีหน้าสัมผัสจะต้องบัดกรีองค์ประกอบเหล่านั้นกับแต่ละแผ่นก่อน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ตัดตัวนำออกเป็นชิ้นเท่าๆ กัน

1. ตัดสี่เหลี่ยมตามขนาดที่ต้องการจากกระดาษแข็งแล้วพันตัวนำไว้รอบ ๆ จากนั้นตัดทั้งสองด้าน
2. ใช้ฟลักซ์กับตัวนำแต่ละตัวและติดแถบเข้ากับองค์ประกอบ
3. ประสานตัวนำอย่างระมัดระวังตลอดความยาวของเซลล์

   บัดกรีตัวนำไปยังแต่ละแผ่น

4. วางเซลล์เป็นแถวติดต่อกันโดยมีช่องว่าง 3-5 มม. แล้วประสานเข้าด้วยกันตามลำดับ

   ระหว่างการติดตั้ง ให้ตรวจสอบการทำงานของโมดูลเป็นระยะ

5. ย้ายแถวที่เสร็จแล้วของ 9 เซลล์เข้าไปในร่างกายและจัดตำแหน่งให้สัมพันธ์กันและรูปร่างของเฟรม
6. บัดกรีแบบขนานโดยใช้แท่งที่กว้างขึ้นและสังเกตขั้ว

   วางแถวขององค์ประกอบบนแผ่นรองโปร่งใสและประสานเข้าด้วยกัน

7. เอาต์พุตผู้ติดต่อ "+" และ "-"
8. หยดยาแนว 4 หยดในแต่ละองค์ประกอบแล้ววางกระจกอันที่สองไว้ด้านบน
9. ปล่อยให้กาวแห้ง
10. เติมน้ำยาซีลรอบปริมณฑลเพื่อป้องกันไม่ให้ความชื้นเข้าไปข้างใน
11. ยึดแผงเข้ากับตัวเครื่องโดยใช้มุม ขันสกรูเข้าที่ด้านข้างของโปรไฟล์อลูมิเนียม
12. ติดตั้งไดโอดปิดกั้น Schottke โดยใช้น้ำยาซีลเพื่อป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่คายประจุผ่านโมดูล
13. จัดเตรียมสายไฟเอาต์พุตด้วยขั้วต่อแบบสองพิน จากนั้นเชื่อมต่อคอนโทรลเลอร์เข้ากับขั้วต่อ
14. ขันมุมเข้ากับกรอบเพื่อยึดแบตเตอรี่เข้ากับส่วนรองรับ

วิดีโอ: การบัดกรีและการประกอบโมดูลแสงอาทิตย์

แบตเตอรี่พร้อม เหลือเพียงการติดตั้ง เพื่อการทำงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น คุณสามารถสร้างตัวติดตามได้

การผลิตกลไกแบบหมุน

กลไกการหมุนที่ง่ายที่สุดคือทำด้วยตัวเองได้ง่าย หลักการทำงานขึ้นอยู่กับระบบถ่วงน้ำหนัก

1. จากบล็อกไม้หรือโปรไฟล์อลูมิเนียมประกอบส่วนรองรับแบตเตอรี่ในรูปแบบของบันได
2. ใช้ตลับลูกปืนสองตัวและแท่งโลหะหรือท่อ วางแบตเตอรี่ไว้ด้านบนเพื่อให้อยู่ตรงกลางด้านที่ใหญ่กว่า
3. วางแนวโครงสร้างจากตะวันออกไปตะวันตก และรอจนกว่าดวงอาทิตย์จะถึงจุดสูงสุด
4. หมุนแผงเพื่อให้รังสีตกกระทบในแนวตั้ง
5. ติดภาชนะใส่น้ำไว้ที่ปลายด้านหนึ่งและถ่วงน้ำหนักไว้ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง
6. เจาะรูในภาชนะให้น้ำไหลออกมาทีละน้อย

เมื่อน้ำไหลออก น้ำหนักของถังจะลดลง และขอบแผงจะสูงขึ้น หันแบตเตอรี่ไว้ด้านหลังดวงอาทิตย์ ขนาดของรูจะต้องถูกกำหนดโดยการทดลอง

เครื่องติดตามแสงอาทิตย์ที่ง่ายที่สุดนั้นใช้หลักการของนาฬิกาน้ำ

สิ่งที่คุณต้องทำก็แค่เทน้ำลงในภาชนะในตอนเช้า การออกแบบนี้ไม่สามารถติดตั้งบนหลังคาได้ แต่ค่อนข้างเหมาะสำหรับจัดสวนหรือสนามหญ้าหน้าบ้าน มีการออกแบบตัวติดตามอื่น ๆ ที่ซับซ้อนกว่า แต่จะมีราคาแพงกว่า

วิดีโอ: วิธีสร้างเครื่องติดตามแสงอาทิตย์แบบอิเล็กทรอนิกส์ของคุณเอง

การติดตั้งแบตเตอรี่

ตอนนี้คุณสามารถทำการทดสอบและเพลิดเพลินกับการใช้ไฟฟ้าฟรี

การบำรุงรักษาโมดูล

แผงโซลาร์เซลล์ไม่ต้องการการบำรุงรักษาเป็นพิเศษ เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว สำหรับการทำงานปกติก็เพียงพอที่จะทำความสะอาดพื้นผิวเป็นครั้งคราวจากสิ่งสกปรกฝุ่นและมูลนก

ล้างแบตเตอรี่ด้วยสายยางสวน หากมีแรงดันน้ำที่ดี คุณไม่จำเป็นต้องปีนขึ้นไปบนหลังคาด้วยซ้ำ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์เพิ่มเติมอยู่ในสภาพการทำงานที่ดี

ค่าใช้จ่ายจะได้รับการชดใช้เร็วแค่ไหน?

คุณไม่ควรคาดหวังผลประโยชน์ทันทีจากระบบจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์ คืนทุนโดยเฉลี่ยประมาณ 10 ปีสำหรับระบบอัตโนมัติที่บ้าน

ยิ่งคุณใช้พลังงานมากเท่าไร ค่าใช้จ่ายของคุณก็จะหมดเร็วขึ้นเท่านั้น ท้ายที่สุดแล้ว การใช้งานทั้งปริมาณน้อยและปริมาณมากจำเป็นต้องซื้ออุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น แบตเตอรี่ อินเวอร์เตอร์ ตัวควบคุม และมีค่าใช้จ่ายเพียงเล็กน้อย

พิจารณาอายุการใช้งานของอุปกรณ์และตัวแผงด้วย เพื่อที่คุณจะได้ไม่ต้องเปลี่ยนก่อนที่จะจ่ายเงินเอง

แม้จะมีต้นทุนและข้อเสียทั้งหมด แต่พลังงานแสงอาทิตย์ก็เป็นอนาคต ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนและจะมีอายุการใช้งานอีกอย่างน้อย 5,000 ปี และวิทยาศาสตร์ไม่หยุดนิ่ง มีวัสดุใหม่สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ปรากฏขึ้นพร้อมประสิทธิภาพที่สูงกว่ามาก ซึ่งหมายความว่าในไม่ช้าพวกเขาจะมีราคาไม่แพงมากขึ้น แต่คุณสามารถใช้พลังของดวงอาทิตย์ได้แล้ว