Heute suchen viele Eigentümer von Landhäusern nach alternativen Stromquellen. Die Installation von Sonnenkollektoren gewinnt allmählich an Popularität. Es kann sich jedoch nicht jeder leisten, teure Geräte zu kaufen. Daher wundern sich viele: Wie macht man Sonnenkollektoren selbst? Die richtige Antwort wird in diesem Artikel veröffentlicht.
Was ist eine Solarbatterie?
Eine Solarzelle ist eine Halbleitervorrichtung, die Sonnenstrahlung in elektrische Energie umwandelt. Das Hauptziel eines solchen Systems ist die zuverlässige, wirtschaftliche und unterbrechungsfreie Stromversorgung zu Hause. Solche Geräte sollten in Bereichen installiert werden, in denen die Stromversorgung aus der Hauptstromquelle unterbrochen wird.
Die Hauptvorteile der Solarbatterie sind:
- einfache Installation des Geräts, bei dem keine Kabel an den Stützen verlegt werden müssen;
- Das System benötigt nicht viel Zeit für die Wartung.
- Die Stromerzeugung wirkt sich nicht nachteilig auf die Umwelt aus.
- das Design hat keine beweglichen Teile;
- geräuschloser Betrieb;
- Die Stromversorgung hängt nicht vom Verteilernetz ab.
- lange Betriebsdauer des Systems zu minimalen Kosten.
Nachteile eines Solarpanels:
- Der Herstellungsprozess des Systems ist sehr zeitaufwändig.
- Das Solarpanel nimmt viel Platz in Anspruch.
- Das Gerät ist sehr empfindlich gegen Verschmutzung.
- der Akku funktioniert nachts nicht;
- Die Leistungsfähigkeit des Geräts hängt von den Wetterbedingungen ab, und zwar an sonnigen und bewölkten Tagen.
Das System arbeitet mit fotoelektrischen Wandlern, die in einer bestimmten Reihenfolge miteinander verbunden sind. Jeder Phototransducer besteht aus zwei Siliziumwafern, die sich in der Art der Leitfähigkeit unterscheiden. Eines ist mit Phosphor beschichtet, was zur Bildung eines Überschusses negativ geladener Elektronen führt. Eine andere Platte ist mit Bor bedeckt, was zur Bildung von Partikeln führt, sogenannten "Löchern", die in der Schicht negativer Ladungen fehlen.
Das Funktionsprinzip der unerschöpflichen alternativen Energiequelle lautet wie folgt: Sonnenlicht trifft auf ein negativ geladenes Panel, wodurch sich aktiv "Löcher" und Elektronen bilden. Auf der mit Phosphor beschichteten Platte gibt es ein elektrisches Feld, aufgrund dessen eine Potentialdifferenz auftritt. Positiv geladene Teilchen stürmen in die obere Schicht und negativ geladene Teilchen werden nach unten geschickt. Es entsteht eine konstante Spannung. Es stellt sich heraus, dass ein Wandler wie eine Batterie funktioniert. In der Schaltung tritt ein konstanter Strom auf, wenn eine Last daran angeschlossen ist. Jede Batterie ist mit dünnen Kupferadern bedeckt, die den Strom umleiten und zum Ziel lenken.
Die Stromstärke hängt von bestimmten Parametern ab:
- Größe des Fotokonverters;
- Sonneneinstrahlung
- Art der Fotozelle;
- Gesamtimpedanzgeräte, die an ein Solarpanel angeschlossen sind.
Alle Sonnenkollektoren können aus Silikon oder Folie bestehen. Panels, deren Basis Silizium ist, sind in Typen unterteilt:
- polykristallin;
- Einkristall;
- amorph
Eine polykristalline Solarbatterie ist ein quadratisches Gerät in Dunkelblau. Seine Oberfläche weist Einschlüsse von heterogenen Siliziumkristallen auf. Trotz des niedrigen Wirkungsgrades von 18% kann dieses Gerät bei bewölktem Wetter Strom erzeugen, weshalb es in Bereichen mit gestreutem Sonnenlicht unverzichtbar ist.
Monokristalline Solarenergiewandler werden durch schwarze Panels mit abgeschrägten Ecken dargestellt, für die reines Silizium verwendet wird. Alle Zellen des Geräts sind in eine Richtung gerichtet, wodurch Sie eine maximale Effizienz von 25% erreichen. Der Nachteil solcher Batterien ist, dass ihre Vorderseite immer der Sonne zugewandt sein sollte. Wenn es nicht geschafft hat, aufzusteigen, sich hinter den Wolken zu verstecken und hinter den Horizont zu sinken, erzeugen die Sonnenkollektoren einen schwachen Strom. Dies ist der teuerste, aber auch maximale Leistung, der Gerätetyp.
Jede amorphe Batterie besteht aus einem Satz dünnster Siliziumschichten, die durch Aufsprühen der kleinsten Materialpartikel auf Glas, Kunststoff oder Folie erhalten werden. Solche Schichten verblassen schnell, was innerhalb von sechs Monaten zu einer Abnahme der Effizienz der Vorrichtung um 15-20% führt. Der Wirkungsgrad solcher Konverter beträgt nur 6%. Sie sind die billigsten und können auch bei bewölktem Wetter arbeiten. Ihre maximale Lebensdauer beträgt jedoch 2 Jahre.
Die Basis von Filmbatterien ist kein festes Substrat aus Metall oder Glas, sondern ein Polymerfilm. Daher sind sie in Rollen erhältlich, wodurch die Batterien über große Flächen verteilt werden können. Aufgrund ihres Designs können sie in Teile unterschiedlicher Form und Größe geschnitten werden und Sonnenkollektoren mit glatten Kurven auf dem Dach eines Hauses platzieren. Sie sind kompakt und leicht. Die gewalzte Platte wird viel billiger als Silizium sein, für deren Herstellung teures Material verwendet wird. Solche Modelle sind jedoch weniger leistungsfähig. Sie heute zu bekommen, ist ziemlich schwierig, da sich die Produktion nur entwickelt.
Alle Solarbatterien sind unabhängig vom Gerätetyp mit Controllern ausgestattet, die den Ladezustand des Panels überwachen. Sie verteilen die empfangene Energie neu, leiten sie direkt an die Verbrauchsquelle weiter oder speichern sie in der Batterie.
Eine solche Alternative zur herkömmlichen Stromversorgung ist sehr praktisch. Darüber hinaus unterscheidet sich der Preis des Geräts erheblich von den Stromkosten. Nachdem der Eigentümer mit seinen eigenen Händen eine Solarbatterie für das Haus hergestellt hat, kann er den Stromverbrauch optimieren und dadurch seine eigenen Bargeldkosten senken. Viele Menschen möchten im Voraus wissen, wie viel es kostet, Solarzellen für ein Privathaus zu installieren. Dazu sind Vorberechnungen erforderlich, bei denen die erforderliche Ausrüstungskapazität und die Betriebsbedingungen festgelegt werden.
Wir sollten mit der Berechnung des Energieverbrauchs beginnen, der für das Wohnen erforderlich ist. Wenn Sie eine vollwertige Station erstellen, sollten Sie sich auf Batterien von 150 bis 250 W konzentrieren. Für ein Landhaus gibt es ausreichend Paneele mit 50 Watt.
Nun muss die Gesamtleistung aller elektrischen Geräte unter Berücksichtigung der Arbeitszeit pro Tag berechnet werden. Der resultierende Wert ist der minimale Strombedarf für diesen Haushalt.
Dieser Wert ist die Grundlage für die anschließende Bestimmung der Anzahl der Sonnenkollektoren und der Anzahl der Zusatzgeräte, zu denen Batterien, Wechselrichter und Steuerungen gehören.
Guter Rat! Der Strombedarf, der in den Batterien selbst verbraucht wird, muss um 20% erhöht werden.
Ein wichtiger Aspekt ist die Sonneneinstrahlung, d. H. Die Menge an Sonnenenergie, die auf einen separaten Einheitsbereich der Paneele fällt. Dieser Wert ist für jede Region individuell. Sie können es in der Fachliteratur oder auf speziellen meteorologischen Standorten erhalten.
Die Energierate wird durch den Wert der Sonneneinstrahlung geteilt. Die resultierende Zahl muss durch die Gesamtleistung der Solaranlage geteilt werden. Der resultierende Wert ist die Anzahl der benötigten Batterien. Es ist wichtig, die maximale Anzahl der Panels zu erhalten. In verschiedenen Monaten wird die Sonneneinstrahlung unterschiedlich sein.
Guter Rat! Da sich die Sonneneinstrahlung ständig ändert, sollten die Berechnungen monatlich durchgeführt werden.
Wenn Sie beispielsweise wissen möchten, wie viele Sonnenkollektoren Sie für ein Haus von 100 m² benötigen, in dem die Station die Glühbirnen, einen Laptop, einen Fernseher, eine Satellitenschüssel, einen Mikrowellenherd und einen Elektroherd antreiben wird, sollten Sie alle obigen Berechnungen durchführen. Infolgedessen wird die Leistung der Solarstation ungefähr 1000 W betragen, was die Verwendung von 4 Solarmodulen mit einer Leistung von jeweils 250 W impliziert.
Das Paneel sollte sich im südlichen Teil des Daches befinden, das sich in einwandfreiem Zustand befinden und einer erheblichen Belastung standhalten kann. Es sollten keine Bäume in der Nähe oder andere Objekte vorhanden sein, die Schatten erzeugen.
Ein solches System kann nicht nur zur Stromversorgung verwendet werden. Größere Beliebtheit gewinnt die Solarheizung eines Privathauses. Dies ermöglicht Ihnen, teure Dienstleistungen im Zusammenhang mit der zentralen Gasversorgung zu umgehen, die Abhängigkeit von den Energieversorgern zu beseitigen und ganzjährig Wärme während der langen Lebensdauer des Solarkraftwerks zu erhalten.
Die Installation eines solchen Systems ist nur in den Regionen ratsam, in denen die Sonne mindestens 20 Tage im Monat scheint. Wenn die Sonne nicht ausreicht, um das Haus voll zu heizen, kann es als zusätzliche freie Quelle genutzt werden. Ein richtig ausgewähltes System von Sonnenkollektoren für die Heizung von Häusern macht sich in 3-4 Jahren bezahlt.
Dank der vielen positiven Bewertungen der alternativen Stromquelle ist es möglich, die Mythen, die potenzielle Antragsteller stören, bei der Installation von Solarzellen zu zerstreuen.
Viele Leute glauben, dass sich so teure Geräte während der gesamten Lebensdauer der Anlage nicht bezahlt machen. Wie die Praxis zeigt, können Sie jedoch bei ordnungsgemäßer Installation von Solarmodulen unter Einhaltung aller Regeln ein Privathaus für mindestens 25 Jahre mit Strom versorgen. Und die Ausrüstungskosten werden sich in 3-4 Jahren bezahlt machen.
Der folgende Mythos impliziert den ineffizienten Betrieb von Solarzellen bei bewölktem Wetter oder im Winter. Die Meinungen der Verbraucher stimmen jedoch darin überein, dass die Sonnenkollektoren während des Sonnenaufenthalts im wolkenlosen Wetter im Zenit maximale Aktivität zeigen können. Wenn sich die Sonne hinter den Wolken verbirgt, funktionieren die Tafeln, aber nicht voll. Die Installation funktioniert nachts nicht mehr, wenn das Sonnenlicht vollständig fehlt.
Gegner von Solarzellen behaupten, Sonnenkollektoren seien ziemlich zerbrechlich und nicht in der Lage, den verschiedenen Belastungen der Natur standzuhalten. Verbraucherbewertungen belegen jedoch das Gegenteil: Das Solarpanel hält auch großen Hageln stand.
- Erstellen eines Rahmens aus Aluminiumecken mit niedrigen Seiten und Hardware, deren Größe von der Anzahl der Konverter und ihrer Fläche abhängt. Hierbei ist der Abstand der Fotozellen von mindestens 5 mm zu berücksichtigen.
- Dichtmittel auf die Innenkanten der Schienen auftragen.
- Legen Sie ein Blatt aus transparentem Material auf den Rahmen und kleben Sie es fest an der Leimkontur.
- Befestigen Sie den Rahmen und die transparente Oberfläche nach dem vollständigen Versiegeln des Dichtmittels mit Hilfe von Beschlägen.
- Legen Sie auf einer ebenen Fläche alle Fotozellen der Batterie "Negativ" nach oben aus.
- Mit einem Lötwerkzeug werden an jedem FEP Leiter der gleichen Länge angebracht. Es ist am bequemsten zu produzieren, wenn sich das Modul auf dem Glas befindet.
- Alle Elemente sind durchgängig in Form einer "Schlange" miteinander verbunden.
- Extreme Kontakte müssen an den Bus gelötet werden (Silber-Breitleiter).
- Um eine Verschlechterung der Beleuchtungsqualität bei Dunkelheit zu vermeiden, müssen mit Hilfe von Shunt-Dioden, die am Pluspol installiert sind, "Mittelpunkte" erzeugt werden. Dazu passen Schottky-Dioden.
- Legen Sie die transparenten Fotozellen mit den Leitern auf.
- Schmieren Sie alle FEP-, Ausgangs- und Verbindungsdrähte mit Silikonkleber.
- Schließen Sie das Design der Rückwand.
- Verbinden Sie das Solarpanel mit der Batterie, dem Solarladeregler und dem Wechselrichter.
Guter Rat! Um einen Kurzschluss zwischen der Last und den einzelnen Elementen der Batterie zu vermeiden, müssen Sicherungen installiert werden.
Praktisch jeder Hausbesitzer möchte kostenlos Strom erhalten. Die Installation von Sonnenkollektoren ist die akzeptabelste Option. Mit diesem Gerät können Sie ein Hauptnetz (ohne zentrale Stromversorgung) und eine zusätzliche elektrische Energiequelle erstellen. Das System ist umweltfreundlich und zuverlässig in der Anwendung. Der Hauptnachteil ist die teure Ausrüstung. Die Kosten werden sich jedoch in 3-5 Jahren bezahlt machen.
