Ηλιακή γεννήτρια DIY: οδηγίες κατασκευής εναλλακτικής πηγής ενέργειας

Οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας που μπορούν να παρέχουν σε έναν οικιστικό χώρο την απαραίτητη θερμότητα και ηλεκτρική ενέργεια, δεν είναι φθηνή «απόλαυση», απαιτώντας σημαντικές οικονομικές δαπάνες για αγορά, συναρμολόγηση και εγκατάσταση.

Η κατασκευή μιας ηλιακής γεννήτριας DIY είναι πολύ φθηνότερη και απολύτως εφικτή για πολλούς οικιακούς τεχνίτες. Ας δούμε μια οδηγία που περιγράφει με κατανοητό τρόπο όλες τις λεπτομέρειες της διαδικασίας κατασκευής.

Πώς λειτουργεί μια γεννήτρια ηλιακής ενέργειας;

Η ηλιακή γεννήτρια είναι ένα σύνολο φωτοβολταϊκών ημιαγωγών στοιχείων που μετατρέπουν άμεσα την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική.

Τα κβάντα του φωτός που παράγονται από τις ακτίνες του ήλιου, όταν προσπίπτουν στη φωτοπλάκα, εκτοπίζουν ένα ηλεκτρόνιο από την τελική ατομική τροχιά του ενεργού στοιχείου. Αυτό το φαινόμενο δημιουργεί πλήθος ελεύθερων ηλεκτρονίων, τα οποία σχηματίζουν μια συνεχή ροή ηλεκτρικού ρεύματος.

Δεν είναι καθόλου απαραίτητο, όταν κατασκευάζετε μόνοι σας μια ηλιακή γεννήτρια, να συναρμολογήσετε αμέσως ένα μεγάλο και ευρείας κλίμακας συγκρότημα. Μπορείτε να ξεκινήσετε με μια μικρή μονάδα και, εάν χρειαστεί, να αυξήσετε τις διαστάσεις στο μέλλον.

Ως ενεργό υλικό χρησιμοποιείται το πυρίτιο. Χαρακτηρίζεται από υψηλή απόδοση και εξασφαλίζει συντελεστή φωτοβολταϊκής μετατροπής σε κανονικές συνθήκες στο επίπεδο του 20%, και υπό ευνοϊκές συνθήκες – έως 25%.

Χάρη στην υψηλή απόδοση των φωτοστοιχείων πυριτίου, οι γεννήτριες που κατασκευάζονται με βάση αυτά εγγυώνται υψηλή απόδοση με σχετικά μικρό όγκο. Η ισχύς μιας μονάδας μεγέθους 1 μέτρου ανά ώρα αποδίδει 125 W, το οποίο θεωρείται πολύ εντυπωσιακό αποτέλεσμα.

Στη μία πλευρά της πλάκας πυριτίου εφαρμόζεται μια λεπτή επίστρωση από παθητικά χημικά στοιχεία – βόριο ή φώσφορο. Ακριβώς σε αυτή την επιφάνεια, ως αποτέλεσμα της έντονης έκθεσης στις ηλιακές ακτίνες, συμβαίνει η ενεργή απελευθέρωση ηλεκτρονίων. Το φιλμ φωσφόρου τα συγκρατεί αξιόπιστα σε ένα μέρος και δεν τους επιτρέπει να διασκορπιστούν.

Στην ίδια την πλακέτα εργασίας υπάρχουν μεταλλικές «διαδρομές». Πάνω τους δημιουργούνται ελεύθερα ηλεκτρόνια, δημιουργώντας έτσι μια διατεταγμένη κίνηση, δηλαδή ηλεκτρικό ρεύμα.

Στα μειονεκτήματα των πλακετών συγκαταλέγεται μόνο η πολυπλοκότητα και το κόστος της διαδικασίας καθαρισμού του ίδιου του πυριτίου, και για να αποφευχθούν αυτά τα προβλήματα, αναπτύσσεται ενεργά η χρήση εναλλακτικών λύσεων όπως το γάλλιο, το κάδμιο, το ίνδιο και διάφορες ενώσεις του χαλκού. Ωστόσο, μέχρι στιγμής δεν υπάρχουν πραγματικοί ανταγωνιστές για τα στοιχεία πυριτίου.

Ο απλούστερος τρόπος για να κατασκευάσετε έναν μετατροπέα ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική είναι να αγοράσετε ένα έτοιμο ηλιακό πάνελ και να το εγκαταστήσετε στην οροφή του σπιτιού ή του γκαράζ:

Τι χρειάζεται για τη λειτουργία;

Για την κατασκευή γεννήτρια, που αποτελείται από ένα σετ ηλιακών πάνελ, απαιτούνται τα εξής εργαλεία και υλικά:

• μονάδες για τη μετατροπή των ηλιακών ακτίνων σε ενέργεια·
• γωνίες αλουμινίου·
• ξύλινες ράγες·
• φύλλα μοριοσανίδας·
• διαφανές στοιχείο (γυαλί, πλεξιγκλάς, οργανικό γυαλί, πολυανθρακικό) για τη δημιουργία προστασίας για τις πλακέτες πυριτίου·
• βίδες διαφόρων μεγεθών·
• πυκνός αφρός πάχους 1,5-2,5 mm·
• ποιοτικό στεγανωτικό·
• δίοδοι, ακροδέκτες και καλώδια·
• κατσαβίδι ή σετ κατσαβιδιών·
• κολλητήρι·
• πριόνι για ξύλο και μέταλλο (ή μπολγκάρκα).

Το ποσό των υλικών που θα χρειαστούν θα εξαρτηθεί άμεσα από το προγραμματισμένο μέγεθος της γεννήτριας. Μια μεγάλης κλίμακας εργασία θα συνεπάγεται πρόσθετα έξοδα, αλλά σε κάθε περίπτωση θα είναι φθηνότερη από μια αγορασμένη μονάδα.

Η προστατευτική βάση για τις πλάκες πυριτίου μπορεί να κατασκευαστεί από γυαλί, πλεξιγκλάς, πολυανθρακικό ή πλεξιγκλάς. Τα πρώτα τρία υλικά προκαλούν ελάχιστη απώλεια της μετατρεπόμενης ενέργειας, ενώ το τέατρο μεταδίδει τις ακτίνες πολύ χειρότερα και μειώνει σημαντικά την απόδοση ολόκληςου του συστήματος.

Για την τελική δοκιμή της συναρμολογημένης μονάδας χρησιμοποείται ένα αμπερόμετρο. Αυτό επιτρέπει την κατγραφή της πραματικής απόδοσης της εγκατάστασης και βοηθά στον πρισδιορισμό της πραματικής απόδοσης.

Επιλογή τύπου φωτομετατροπέα

Οι δραστηριότητες για την κατασκευή μιας ηλιακής γεννήτριας μόνοι σας ξεκινουν με την επιλογή του τυπου του φωτοβολταϊκού μετρατροπέα πυριτίου.

Αυτά τα εξαρτήματα είναι τριών τυπών:

• άμορφα;
• μονοκρυσταλλικά·
• πολκρυσταλλικά.

Κάθε επιλογή έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της, και η επιλογή ενός από αυτά γίνεται με βάση το ποσό των κεφαλαίων που διατίθεται για την αγορά όλων των εξαρτημάτων του συστήματος.

Χαρακτηριστικά των άμορφων ποικιλιών

Τα άμορφα εξαρτήματα δεν αποτελούντα απο κρυσταλλικό πυρίτιο, αλλά από παράγωγά του (σιλάνιο ή υδροπυρίτιο). Με ψεκασμό υπό κενό, εφαρμόζονται ως ένα πολύ λεπτό στρώμα σε υψηλής ποιότητας μεταλλικό φύλλο, γυαλί ή πλαστικό.

Τα τελικά προιόντα έχουν μια θαμπή, γκριζωπή απόχρωση. Δεν παρατηρούνται ορατοί κρύσταλλοι πυριτίου στην επιφάνεια. Το κύριο πλεονέκτημα των εύκαμπτων ηλιακών συλλεκτών θεωρείται η προσιτή τιμή, ωστόσο η απόδοσή τους είναι πολύ χαμηλή και κυμαίνεται από 6-10%.

Τα άμορφα φωτοβολταϊκά στοιχεία, κατασκευασμένα με βάση το πυρίτιο, διαθέτουν αυξημένη ευελιξία, παρουσιάζουν υψηλό επίπεδο οπτικής απορρόφησης (20 φορές μεγαλύτερη από τα μονοκρυσταλλικά ή πολυκρυσταλλικά ανάλογα) και λειτουργούν πολύ πιο αποτελεσματικά σε συννεφιασμένο καιρό.

Ιδιαιτερότητες των πολυκρυσταλλικών τύπων

Τα πολυκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ παράγονται με σταδιακή, πολύ αργή ψύξη του τήγματος πυριτίου. Τα προκύπτοντα προϊόντα διακρίνονται για το έντονο μπλε χρώμα τους, έχουν επιφάνεια με σαφώς καθοριμένο σχέδιο που θυμίζει παγωμένο μοτίβο και παρουσιάζουν απόδοση περίπου 14-18%.

Υψηλότερη απόδοση αποτρέπεται από τις περιοχές εντός του υλικού που διαχωρίζονται από τη γενική δομή με κοκκώδη όρια.

Πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία λειτουργούν για 10 ολόκληρα χρόνια, αλλά κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου η απόδοσή τους δεν μειώνεται. Ωστόσο, για την εγκατάσταση των προϊόντων σε ένα ενιαίο σύστημα, χρησιμοποιείται υποχρεωτικά μια ισχυρή, στερεή βάση, καθώς οι πλάκες είναι αρκετά άκαμπτες και απαιτούν σταθερή, αξιόπιστη υποστήριξη.

Χαρακτηριστικά των μονοκρυσταλλικών παραλλαγών

Οι μονοκρυσταλλικές μονάδες χαρακτηρίζονται από ένα πυκνό σκούρο χρώμα και αποτελούναι από ολόκληρους κρυστάλλους πυριτίου. Η απόδοσή τους υπερβαίνει αυτήν των άλλων στοιχείων και κυμαίνεται στο 18-22% (υπό ευνοϊκές συνθήκες έως 25%).

Ένα άλλο πλεονέκτημα θεωρείται η εντυπωσιακή διάρκεια ζωής – σύμφωνα με τους κατασκευαστές, πάνω από 25 έτη. Ωστόσο, με παρατεταμένη χρήση, η απόδοση των μονοκρυστάλλων μειώνεται και μετά από 10-12 χρόνια η φωτοαπόδοση δεν ξεπερνά το 13-17%.

Οι μονάδες από μονοκρυστάλλους είναι σημαντικά ακρβότερες από άλλους τύπους εξοπλισμού. Παράγονται με πριόνισμα τεχνητά καλλιεργημένων κρυστάλλων πυριτίου.

Για τη δημιουργία ενός ηλιακού γεννήτριας στο σπίτι με τα χέρια σας, συνήθως χρησιμοποιούνται πολύ- και μονοκρυσταλλικές πλάκες διαφόρων διαστάσεων. Αγοράζονται από δημοφιλή ηλεκτρονικά καταστήματα, συμπεριλαμβανομένων του eBay ή του AliExpress.

Λόγω του ότι τα φωτοβολταϊκά στοιχεία είναι αρκετά ακριβά, πολλοί προμηθευτές προσφέρουν στους αγοραστές προϊόντα της ομάδας Β, δηλαδή τμήματα κατάλληλα για πλήρη λειτουργία με ένα μικρό ελάττωμα. Η τιμή τους διαφέρει από την κανονική τιμή κατά 40-60%, χάρη στο οποίο η συναρμολόγηση του γεννήτριας κοστίζει λογικά, χωρίς να επιβαρύνει υπερβολικά τον προϋπολογισμό.

Πώς να φτιάξετε το πλαίσιο για τις πλάκες;

Για την κατασκευή του πλαισίου της μελλοντικής γεννήτριας χρησιμοποιούνται ανθεκτικές ξύλινες πηχάκια ή αλουμινένιες γωνίες. Η ξύλινη επιλογή θεωρείται λιγότερο πρακτική, καθώς το υλικό απαιτεί πρόσθετη επεξεργασία για την αποφυγή μετέπειτα σήψης και αποκόλλησης.

Για να αντέξει το ξύλινο πλαίσιο το λειτουργικό φορτίο και να μη σαπίσει μετά την πρώτη βροχή, πρέπει να εμποτιστεί με ειδικό διáλνμα που προστατεύει το ξύλο από την υγρασία.

Το αλουμίνιο έχει πολύ πιο ελκυστικές φυσικές ιδιότητες και χάρη στο ελαφρύ του βάρος δεν επιβαρύνει υπερβολικά την οροφή ή άλλη φέρουσα κατασκευή όπου σχεδιάζεται η εγκατάσταση της μονάδας.

Επιπλέον, χάρη στην αντιδιαβρωτική επικά λυψη, το μέταλλο δεν σκουριάζει, δεν σαπίζει, δεν απορροφά υγρασία και αντέχει εύκολα σε οποιεσδήποτε επιθετικές ατμοσφαιρικές συνθήκες.

Για τη δημιουργία μιας δομής πλαισίου από αλουμινένιες γωνίες, πρώτα καθορίζεται το μέγεθος του μελλοντικού πάνελ. Στην τυπική έκδοση, για ένα μπλοκ χρησιμοποιούνται 36 φωτοβολταϊκά στοιχεία διαστάσεων 81 mm x 150 mm.

Για τη σωστή μετέπειτα λειτουργία, αφήνεται ένα μικρό διάκενο (περίπου 3-5 χιλ.) μεταξύ των τμημάτων. Αυτός ο χώρος επιτρέπει να ληφθούν υπόψη οι αλλαγές στις βασικές παραμέτρους της βάσης που έχει υποστεί τις επιπτώσεις των ατμοσφαιρικών φαινομένων. Ως αποτέλεσμα, το συνολικό μέγεθος του τεμαχίου είναι 83 χιλ. x 690 χιλ., με πλάτος γωνίας πλαισίου 35 χιλ.

Οι πλακέτες πυριτίου τοποθετημένες σε πλαίσιο αλουμινίου μοιάζουν σχεδόν με προϊόντα εργοστασιακής παραγωγής. Το ανθεκτικό και γερό πλαίσιο εξασφαλίζει άψογη στεγανότητα στο σύστημα και προσδίδει σε ολόκληρη την κατασκευή υψηλό επίπεδο ακαμψίας.

Μετά τον προσδιορισμό των διαστάσεων, κόβονται τα απαραίτητα τμήματα από τις γωνίες και συναρμολογούνται σε πλαίσια με τη βοήθεια συνδετικών στοιχείων. Στην εσωτερική επιφάνεια της κατασκευής εφαρμόζεται ένα στρώμα σιλικονούχου στεγανωτικού, προσέχοντας πολύ να μην υπάρχουν κενά ή αέρια κενά.

Από αυτό εξαρτάται η ακεραιότητα, η αντοχή και η διάρκεια ζωής της συναρμολογούμενης κατασκευής. Από πάνω τοποθετείται προστατευτικό διαφανές υλικό (γυαλί με αντιανακλαστική επίστρωση, πλεξιγκλάς ή πολυανθρακικό με ειδικές παραμέτρους) και στερεώνεται σταθερά με μεταλλικά εξαρτήματα (1 στη κοντή και 2 στη μακριά πλευρά του πλαισίου και 4 στις γωνίες του περιβλήματος).

Για την εργασία χρησιμοποιείται ένα ηλεκτρικό κατσαβίδι και βίδες κατάλληλης διαμέτρου. Στο τέλος, η διαφανής επιφάνεια καθαρίζεται προσεκτικά από σκόνη και μικρά υπόλείμματα.

Επιλογή του διαφανούς στοιχείου

Βασικά κριτήρια επιλογής διαφανούς στοιχείου για τη δημιουργία γεννήτριας:

• Ικανότητα απορρόφησης υπέρυθρης ακτινοβολίας;
• Βαθμός διάθλασης του ηλιακού φωτός.

Όσο χαμηλότερος είναι ο δείκτης διάθλασης, τόσο υψηλότερη απόδοση θα παρουσιάσουν οι πλακέτες πυρτίου. Το πλεξιγκλάς και το ακρυλικό γυαλί έχουν τον χαμηλότερο συντελεστή ανάκλασης φωτός. Το πολυανθρακικό επίσης δεν έχει τα καλύτερα χαρακτηριστικά.

Για τη δημιουργία πλαισίων για οικιακά ηλιακά συστήματα, συνιστάται, εάν ειναι δυνατόν, η χρήση αντιανακλαστικού διαφανούς γυαλιού ή ειδικού τύπου πολυανθρακικού με αντισυμπυκνωτική επίστρωση, που παρέχει το απαραίτητο επίπεδο θερμικής προστασίας.

Τα καλύτερα χαρακτηριστικά όσον αφορά την απορρόφηση υπέρυθρης ακτινοβολίας τα έχει το ανθεκτικό θερμοαπορροφητικό ακρυλικό γυαλί και το γυαλί με επιλογή απορρόφησης υπέρυθρου. Στο απλό γυαλί αυτές οί τίμές είναί σημαντικά χαμηλότερές. Από την αποτελεσματικότητα απορρόφησης υπέρυθρου εξαρτάταί εάν οί πλακέτες πυρτίου θα θερμαίνόνταί κατά τη λετουργία ή όχί.

Εάν η θέρμανσή είναί ελάχιστη, τα φωτοβολταϊκά στοιχεία θα διαρκέσουν πολύ και θα παρέχουν σταθερή απόδοση. Η υπερθέρμανση των πλακετών θα οδηγήσει σε διακοπές λειτουργίας και ταχεία βλάβη μεμονωμένων τμημάτων του συστήματος ή ολόκληρου του συγκροτήματος.

Εγκατάσταση των φωτοστοιχείων πυριτίου

Αμέσως πριν από την εγκατάσταση, τα προστατευτικά γυαλιά που είναι τοποθετημένα σε αλουμινένια πλαίσια καθαρίζονται καλά από σκόνη και απολιπαίνονται με αλκοολούχο διάλυμα.

Τα αγορασμένα φωτοβολταϊκά στοιχεία τοποθετούνται ακριβώς πάνω σε ένα υπόστρωμα σήμανσης σε απόσταση 3-5 χιλιοστών το ένα από το άλλο και γίνεται σήμανση των γωνιών της συνολικής κατασκευής. Στη συνέχεια, ξεκινά η συγκόλληση των στοιχείων – το πιο σημαντικό και χρονοβόρο στάδιο της συναρμολόγησης της γεννήτριας.

Η συγκόλληση των ενεργών στοιχείων της γεννήτριας πραγματοποιείται σύμφωνα με το σχήμα, όπου τα «+» είναι οι διαδρομές στην εξωτερική πλευρά, και τα «-» είναι τα κανάλια που βρίσκονται στην πίσω όψη της πλάκας.

Για τη σωστή σύνδεση των επαφών, πρώτα εφαρμόζεται flux (οξύ για συγκόλληση) και κόλληση, και στη συνέχεια γίνεται επεξεργασία με αυστηρή σειρά από πάνω προς τα κάτω. Στο τέλος, όλες οι σειρές συνδέονται μεταξύ τους.

Το επόμενο βήμα είναι η κόλληση των φωτοβολταϊκών στοιχείων. Για αυτό, στο κέντρο κάθε πλακέτας πυριτίου πιέζεται λίγο στεγανωτικό, οι σχηματιζόμενες αλυσίδες στοιχείων αναποδογυρίζονται με την εξωτερική πλευρά προς τα πάνω και τοποθετούνται σε αυστηρή συμφωνία με τη σήμανση που έγινε προηγουμένως.

Πιέζετε προσεκτικά τις πλακέτες με τα χέρια, σταθεροποιώντας τις στην επιθυμητή θέση. Ενεργείτε πολύ προσεκτικά, προσπαθώντας να μην καταστρέψετε ή λυγίσετε το υλικό.

Οι επαφές των φωτοβολταϊκών στοιχείων που βρίσκονται στις άκρες οδηγούνται σε ξεχωριστό δίαυλο (πλατύς ασημένιος αγωγός), ως «+» και «-». Επιπλέον, ο εξοπλισμός εφοδιάζεται με μια δίοδο προστασίας. Συνδεόμενη με τις επαφές, εμποδίζει την εκφόρτιση των μπαταριών μέσω της κατασκευής του πλαισίου κατά τις νυχτερινές ώρες.

Στο κάτω μέρος του πλαισίου ανοίγονται τρύπες με τρυπάνι, μέσα από τις οποίες βγαίνουν τα καλώδια προς τα έξω. Για να μην κρεμούν, χρησιμοποιείται στεγανωτικό σιλικόνης.

Με τα βήματα συναρμολόγησης ενός ηλιακού πάνελ 60 στοιχείων θα σας εξοικειώσει η παρακάτω φωτογραφική συλλογή:

Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία που συναρμολογήθηκαν με συγκόλληση πρέπει τώρα να στερεωθούν στη βάση. Μπορείτε να τα κολλήσετε σε κόντρα πλακέ και να τα καλύψετε με γυαλί. Ωστόσο, στο παράδειγμα, η κόλληση γίνεταί πρώτα στο γυαλί:

Για να μην απορροφά η μπαταρία, που προορίζεται για αποθήκευση φόρτισης, την ενέργεια που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά στοιχεία, το ηλιακό πάνελ συνδέεται μέσω μιας διόδου Σότκι:

Η συναρμολόγηση της μικρής ηλιακής εγκατάστασης που παρουσιάζεται στο παράδειγμά μας, πραγματοποιείταί σύμφωνα με το διάγραμμα που φαίνεταί στη φωτογραφία. Για τη σύνδεση χρησμιοποιήστε καλώδωυσικότητά τουλάχιστον 1 mm²

Αυτή η μικρή ηλιακή εγκατάσταση μπορεί να παράγει έως 15 V. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η μέγιστη απόδόση θα σημεωθεί μόνο σε ηλιόλόυστες, ανέφελες ημέρες. Σε συννεφιασμένό καιρά, η συσκευή θα παράγει σημανικά λιγότερη ή θα σταματήσει τελείως να παράγει ενέργεια. Επμένως, η μπαταρία επλέγεται έτς ώστε η χωρηικότητά της να αρκεί γα τουλάχιστον μία ημέρα.

Πώς να δοκιμάσετε τη συναρμολογημένη μονάδα;

Πριν σφραγίσετε ριστικά τη συναρμολογημένη γεννήρια, δοκιμάζεται υποχρεωικά γα να εντοπιστούν ιθανές βλάβες που μπορεί να προκύψουν κατά τη συγκόλληση. Η πιο λογική επιλογή είναι να ελέγχετε κάθε συγκολλημένη σειρά ξεχωριστά. Έτσι γίνεται αμέσως αντληπτό που οί σύνδεσμοι είναι φτωμένοι καί απαιτείται επαναληπίκή επεξεργασία.

Για τη δοκιμή χρησμοποιείται ένα οικιακό αμπερόμετρο. Η μέτρηση γίνεται μια ηλιόλουστη, ανέφελη μέρα το μεσημέρι (από τις 13:00 έως τις 15:00). Η κατασκευή τοποθετείται στην αυλή και ρυθμίζεται στην κατάλληλη γωνία κλίσης.

Το οικιακό αμπερόμετρο βοηθά στη μέτρηση της πραγματικής ίσχύς του ρεύματς. Με βάση τις ενδείξεις του, μπορείτε να προςδιορίσετε το επίπεδο λειτουργικόττας του εγκατεστημένου ηλιακού στήματς και να εντοπίσετε παραβιάσεις στη σειρά σύνδεσης των φωτοβολταϊκών στοιχείων πυριτίου.

Στους εξαγόμενους ακροδέκτες του ηλιακού συλλέκτη συνδέεται ένα αμπερόμετρο και γίνεται μέτρηση του ρεύματος βραχυκυκλώματος. Εάν η συσκευή δείχνει αποτελέσματα άνω των 4,5 A, το σύστημα είναι πλήρως σωστό και όλες οι συνδέσεις είναι συγκολλημένες καθαρά και σωστά.

Τα χαμηλότερα δεδομένα που εμφανίζονται στην οθόνη του ελεγκτή υποδηλώνουν προβλήματα που πρέπει να εντοπιστούν και να επανασυγκολληθούν. Παραδοσιακά, οι ηλιακές γεννήτριες που κατασκευάζονται με το χέρι από φωτοβολταϊκά στοιχεία με μικρό ελάττωμα (ομάδα Β) δείχνουν στην δοκιμή τιμές από 5 έως 10 αμπέρ.

Οι μονάδες εργοστασιακής παραγωγής δείχνουν δεδομένα 10-20% υψηλότερα. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι στην παραγωγή χρησιμοποιούνται πλακίδια πυριτίου ομάδας Α, τα οποία δεν έχουν κανένα ελάττωμα στη δομή τους.

Τελικό στάδιο εργασίας

Εάν η δοκιμή έδειξε ότι η μπαταρία είναι πλήρως λειτουργική, σφραγίζεται με ειδικό σιλικονούχο στεγανωτικό ή με ακριβότερη και ανθεκτικότερη εποξειδική ρητίνη.

Η εργασία προβλέπει δύο τρόπους εκτέλεσης:

1. Πλήρης έγχυση – όταν ολόκληρη η επιφάνεια καλύπτεται με στεγανωτική ουσία.
2. Μερική επεξεργασία – όταν το στεγανωτικό εφαρμόζεται μόνο στα ακραία στοιχεία και στον κενό χώρο μεταξύ των στοιχείων.

Η πρώτη επιλογή θεωρείται πιο αξιόπιστη και παρέχει στο σύστημα πλήρη προστασία από εξωτερικούς παράγοντες. Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία στερεώνονται με ακρίβεια στις θέσεις τους και λειτουργούν σωστά με μέγιστη απόδοση.

Για τη συγκόλληση των φωτοβολταϊκών στοιχείων στο εσωτερικό του περιβλήματος, συνιστάται η χρήση στεγανωτικού ανθεκτικού στον παγετό, ικανού να αντέχει σε απότομες θερμοκρασιακές μεταβολές και χαμηλές αρνητικές τιμές.

Όταν ολοκληρωθεί η έγχυση, αφήνουν το στεγανωτικό να «πιάσει». Στη συνέχεια, το καλύπτουν με ένα διαφανές στοιχείο και το πιέζουν σφιχτά πάνω στις πλάκες.

Με σκοπό την πρόσθετη προστασία και απορρόφηση κραδασμών, ορισμένοι τεχνίτες συνιστούν την τοποθέτηση πυκνού αφρού πολυουρεθάνης ανάμεσα στην επιφάνεια της πλάκας πυριτίου και στο πίσω μέρος του πλαισίου. Αυτό θα κάνει τη δομή πιο συμπαγή και θα προστατεύσει τα εύθραυστα φωτοβολταϊκά στοιχεία από υπερβολική καταπόνηση.

Στη συνέχεια, τοποθετείται ένα βάρος στην επιφάνεια, το οποίο ασκεί πίεση στα στρώματα και απομακρύνει τις φυσαλίδες αέρα. Η έτοιμη γεννήτρια δοκιμάζεται ξανά και τελικά τοποθετείται σε μια προετοιμασμένη θέση.

Πού και πώς να τοποθετήσετε τη γεννήτρια;

Η θέση εγκατάστασης της ηλιακής γεννήτριας επιλέγεται πολύ προσεκτικά και χωρίς βιασύνη. Οι πλάκες που δέχονται το φως τοποθετούνται υποχρεωτικά υπό κλίση, ώστε οι ακτίνες να μην «πέφτουν» κάθετα στην επιφάνεια, αλλά να «ρέουν» απαλά πάνω της.

Στην ιδανική περίπτωση, η διάταξη τοποθετείται έτσι ώστε να υπάρχει η δυνατότητα, εάν χρειαστεί, να ρυθμίζεται η γωνία κλίσης, «συλλαμβάνοντας» με αυτόν τον τρόπο τη μέγιστη ποσότητα ηλιακού φωτός.

Είναι απολύτως αποδεκτό να εγκαταστήσετε ένα ηλιακό σύστημα από φωτοβολταϊκά πάνελ στο έδαφος, αλλά συνήθως για την τοποθέτηση επιλέγεται η οροφή του σπιτιού ή ενός βοηθητικού κτιρίου, και συγκεκριμένα εκείνο το τμήμα της που βλέπει στην πιο ηλιόλουστη, κατά προτίμηση νότια πλευρά του οικοπέδου.

Είναι πολύ σημαντικό να μην υπάρχουν κοντά ψηλά κτίρια και μεγάλα, απλωμένα δέντρα. Βρισκόμενα σε άμεση γειτνίαση, δημιουργούν σκιά και εμποδίζουν την πλήρη λειτουργία της συσκευής.

Για να λειτουργούν ποιοτικά οι ηλιακές εγκαταστάσεις, πρέπει να διατηρούνται καθαρές και τακτοποιημένες. Ένα στρώμα βρωμιάς που σχηματίζεται στην επιφάνεια του πάνελ συλλογής μειώνει την απόδοση κατά 10%, ενώ το χιόνι που κολλάει απενεργοποιεί εντελώς τη συσκευή. Επομένως, η τακτική συντήρηση είναι υποχρεωτική διαδικασία και συμβάλλει στη διατήρηση των μονάδων σε άριστη κατάσταση λειτουργίας.

Ως μέσο-βέλτιστο επίπεδο για την εγκατάσταση ενός ηλιακού γεννήτριας θεωρείται η γωνία κλίσης της οροφής στις 45⁰. Με αυτήν τη διάταξη, τα φωτοβολταϊκά στοιχεία απορροφούν την ηλιακή ροή πολύ αποτελεσματικά και παράγουν την απαραίτητη ενέργεια για τη σωστή διαβίωση του σπιτιού.

Για να λάβετε πραγματική απόδοση από τα πάνελ και να παρέχετε σε μια μέση οικογένεια την απαραίτητη ποσότητα ενέργειας, θα πρέπει να καταλάβετε με τον ηλιακό γεννήτρια 15-20 τετραγωνικά μέτρα επιφάνειας οροφής.

Για το ευρωπαϊκό τμήμα των χωρών της ΚΑΚ ισχύουν κάπως διαφορετικές ενδείξεις. Οι επαγγελματίες συνιστούν να λαμβάνεται ως βάση η γωνία σταθερής κλίσης 50-60⁰, ενώ σε κινητές κατασκευές κατά τη χειμερινή περίοδο να τοποθετούνται οι μπαταρίες υπό γωνία 70⁰ ως προς τον ορίζοντα.

Το καλοκαίρι, αλλάξτε θέση και κλίνετε τα φωτοβολταϊκά στοιχεία υπό γωνία 30⁰.

Εγκαθιστώντας τα πάνελ του γεννήτριας σε ένα σύστημα παρακολούθησης (tracker), εξοπλισμένο με λειτουργία αυτόματης παρακολούθησης του ήλιου, μπορείτε να αυξήσετε την απόδοση κατά 50%. Η μονάδα θα εντοπίσει μόνη της την ένταση των ακτίνων και θα προσαρμόζεται στη μέγιστη ηλιοφάνεια από την ανατολή έως τη δύση.

Αμέσως πριν από την εγκατάσταση, η οροφή ενισχύεται επιπλέον και εξοπλίζεται με ειδικά ισχυρά στηρίγματα, καθώς δεν έχει κάθε κατασκευή τη δυνατότητα να αντέξει το πλήρες βάρος του εξοπλισμού μετατροπής ηλιακής ενέργειας.

Για να εγκαταστήσετε με ασφάλεια και σταθερότητα τον ηλιακό γεννήτρια στην οροφή, αξίζει να αγοράσετε ειδικές βάσεις. Αυτές παράγονται ξεχωριστά για κάθε τύπο επικάλυψης οροφής και είναι πάντα διαθέσιμες προς πώληση. Κατά την εγκατάσταση, πρέπει να αφήσετε ένα κενό μεταξύ των πάνελ και της οροφής για πλήρη πρόσβαση αέρα και σωστό αερισμό των ηλιακών στοιχείων.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, κάτω από τη στέγη τοποθετούν ενισχυμένα δοκάρια, που προστατεύουν την οροφή από πιθανή κατάρρευση λόγω αυξημένου φορτίου, το οποίο αυξάνεται σημαντικά κατά τη χειμερινή περίοδο, όταν συσσωρεύεται χιόνι στην επιφάνεια της στέγης.

Για να τεθεί σε λειτουργία το ηλιακό σύστημα, θα χρειαστείτε μπαταρίες, έναν μετατροπέα και έναν ελεγκτή φόρτισης. Για τους κανόνες επιλογής συσκευών και ένταξής τους στο κύκλωμα, μάθετε από τα προτεινόμενα άρθρα μας.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Χαρακτηριστικά και λεπτομέρειες συγκόλλησης φωτοβολταϊκών στοιχείων για την κατασκευή ενός αποτελεσματικού ηλιακού γεννήτριας στο σπίτι. Συμβουλές και υποδείξεις για τεχνίτες, ενδιαφέρουσες ιδέες και προσωπικές εμπειρίες.

Πώς να ελέγξετε σωστά ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο και να μετρήσετε τις βασικές του παραμέτρους. Αυτές οι πληροφορίες θα σας φανούν χρήσιμες για μετέπειτα υπολογισμούς του ακριβούς αριθμού πλακών που απαιτούνται για την πλήρη λειτουργία του συστήματος.

Πλήρης βήμα-προς-βήμα περιγραφή της διαδικασίας συναρμολόγησης ηλιακής μπαταρίας για γεννήτρια στο σπίτι. Κανόνες εργασίας, ξεκινώντας από την αγορά των απαραίτητων στοιχείων και τελειώνοντας με τη γενική δοκιμή της κατασκευασμένης συσκευής.

Γνωρίζοντας τη δομή των ηλιακών γεννητριών, η συναρμολόγησή τους στο σπίτι δεν θα είναι δύσκολη. Φυσικά, η εργασία απαιτεί προσοχή, ακρίβεια και επιμέλεια, αλλά το αποτέλεσμα θα δικαιολογήσει όλες τις οικονομικές και εργασιακές δαπάνες. Η έτοιμη μονάδα θα παρέχει πλήρως στο κτίριο θερμότητα και ηλεκτρική ενέργεια, δημιουργώντας το απαραίτητο επίπεδο άνεσης για τους ενοίκους.

Δεν αξίζει να επιχειρήσετε αμέσως ένα μεγάλο έργο. Αρχικά, έχει νόημα να δοκιμάσετε τις δυνάμεις σας στη συναρμολόγηση μιας μικρής μονάδας και στη συνέχεια, αφού κατακτήσετε πλήρως όλες τις λεπτομέρειες της διαδικασίας, να προχωρήσετε στην κατασκευή μιας πιο ισχυρής και μεγάλης εγκατάστασης.

Και ποια μέθοδο κατασκευής μίνι-ηλεκτροπαραγωγού σταθμού επιλέξατε εσείς για τη διαμόρφωση του εξοχικού σας οικοπέδου; Παρακαλούμε, γράψτε σχόλια, μοιραστείτε χρήσιμες πληροφορίες και φωτογραφίες σχετικά με το θέμα του άρθρου στο παρακάτω πλαίσιο. Κάντε ερωτήσεις για αμφιλεγόμενα ή ασαφή σημεία.