Kako sami izdelati sončno baterijo: načini sestavljanja in montaže sončne plošče

Ogljikovodiki so bili in ostajajo glavni vir energije, vendar se človeštvo vse pogosteje obrača k obnovljivim in okolju prijaznim virom. To je povzročilo povečano zanimanje za sončne baterije in generatorje.

Vendar se mnogi ne odločijo za namestitev heliosistema zaradi visokih stroškov postavitve kompleksa. Izdelek lahko pocenite, če se njegove izdelave lotite sami. Dvomite v lastne sposobnosti?

Povedali vam bomo, kako izdelati sončno baterijo z lastnimi rokami z uporabo dostopnih komponent. V članku boste našli vse potrebne informacije za izračun heliosistema, izbiro sestavnih delov kompleksa, izvedbo sestavljanja in namestitve fotoplošče.

Prednosti in slabosti uporabe heliosistemov

Po statističnih podatkih odrasel človek dnevno uporablja približno deset različnih naprav, ki delujejo na električno omrežje. Čeprav elektrika velja za razmeroma okolju prijazen vir energije, je to iluzija, saj se pri njeni proizvodnji uporabljajo viri, ki onesnažujejo okolje.

S tega vidika je sončna energija veliko boljša.

Deli za sestavljanje sončnih baterij in generatorjev so že dolgo v prosti prodaji in po želji lahko vsakdo sestavi sistem. Za to so potrebne nekaj finančne naložbe in čas. Postopek sestavljanja je zamuden, zahteva pozornost in natančnost, vendar pa samo delo ni posebej naporno.

Zaradi podnebnih značilnosti mnogih regij ni mogoče računati, da bo sončne energije dovolj za popolno oskrbo zasebne hiše. Sposobna je pokriti le 20–30 % vseh energetskih potreb. Je pa to dobra rešitev za počitniško hišo.

Prednosti uporabe sončne energije:

1. Ogromen potencial. Sonce lahko zagotovi dovolj energije za zadovoljitev vseh človeških potreb. Je obnovljiva in neizčrpna, po čemer se ugodno razlikuje od premoga, naftnih derivatov in zemeljskega plina.
2. Dostopnost. Sonca je povsod – tako v vročih državah kot v najhladnejših. Povsem dovolj ga je za vse potrebe.
3. Okolju prijaznost. Zaradi popolne energetske krize je »zelena« energetika najbolj perspektivno področje za znanstvene raziskave in visokotehnološke razvoje. Sončne baterije odlično opravljajo svojo nalogo brez škode za okolje.
4. Odsotnost hrupa. Heliosistemi delujejo tiho, po čemer se ugodno razlikujejo od mnogih drugih virov energije.
5. Gospodarnost. Obratovanje in vzdrževanje sončnih baterij ne zahtevata nobenih posebnih stroškov. Ko lastnik enkrat vloži denar, lahko sistem uporablja 20–25 let. Glavno je, da elemente pravočasno čisti.
6. Širok spekter uporabe. Sončne baterije lahko proizvedejo dovolj energije za oskrbo hiše z elektriko in toploto. Vendar to ni edino področje njihove uporabe. Heliosistemi se uporabljajo za razsoljevanje vode in celo za oskrbo orbitalnih postaj z energijo.

Sončne baterije so še vedno drage, čeprav se že zdaj pojavljajo načini, da se pri njihovi samostojni izdelavi znatno prihrani. Vsako leto se uvajajo novi razvoji, ki omogočajo poenostavitev in pocenitev postopka pridobivanja sončne energije.

Heliosistemi so slabo primerni kot glavni vir energije, so pa kot dodatni ali alternativni vir odlična izbira. V primerjavi z vetrnimi generatorji so bolj stabilni in ugodnejši.

Zanimiva razvojna rešitev – fleksibilne sončne celice. Zaradi elastičnosti je fototkanino veliko lažje namestiti – plošča se “prilagodi” obliki strehe ali druge podpore.

Ena izmed sodobnih tehnologij – tankoslojni moduli, ki se vgrajujejo v gradbene materiale. Prav tako so se pojavili prozorni akumulacijski elementi, namenjeni uporabi v okenskih konstrukcijah.

To je razvoj japonskega podjetja Sharp. Strokovnjaki menijo, da bodo takšne sončne celice že v bližnji prihodnosti postale večkrat močnejše in ugodnejše.

S shranjevanjem sončne energije se pogosto pojavljajo težave, saj so akumulatorske baterije drage. Edino, kar do neke mere kompenzira to pomanjkljivost: večina močnih električnih naprav se vklopi v svetlem delu dneva (+)

Iz objektivnih razlogov sončni sistemi še vedno ne morejo popolnoma nadomestiti ogljikovodikov, saj sta pridobivanje in shranjevanje sončne energije povezana z velikimi stroški, vendar so lahko dober vir alternativnega oskrbovanja hiše z energijo ali posameznih električnih naprav.

Nekateri lastniki se odločijo opremiti svoje hiše s sončnimi elektrarnami, ki v celoti pokrivajo potrebe po električni energiji. Takšne naložbe se povrnejo v 10–40 letih, odvisno od vrste modelov – že pripravljenih ali doma izdelanih.

Tehnologije se hitro razvijajo, sončne celice pa je mogoče modernizirati in povečevati, zato je vredno začeti sestavljati ustrezne sisteme že zdaj.

Podroben pregled vrst sončnih celic je podan v tem članku.

Katere komponente potrebujete in kje jih kupiti

Glavni del je sončna fotoplošča. Običajno silicijeve ploščice kupijo prek interneta z dostavo iz Kitajske ali ZDA. To je povezano z visoko ceno komponent domače proizvodnje.

Stroški domačih ploščic so tako visoki, da je ugodneje naročiti na Ebayu. Kar zadeva napake, je od 100 ploščic le 2–4 neuporabnih. Če naročamo kitajske ploščice, so tveganja večja, ker kakovost pušča veliko želenega. Prednost je le v ceni.

Gotova plošča je veliko bolj priročna za uporabo, a tudi trikrat dražja, zato je vseeno bolje, da se potrudimo poiskati komponente in sestaviti napravo sami.

Preostale komponente je mogoče kupiti v kateri koli trgovini z električnim blagom. Prav tako bodo potrebni kositrna spajka, okvir, steklo, folija, trak in svinčnik za označevanje.

Pri nakupu komponent je treba biti pozoren na garancijo proizvajalca. Običajno znaša 10 let, v nekaterih primerih do 20 let. Pomembno je tudi pravilno izbrati akumulator. Varčevanje pri njem se pogosto izkaže za neprijetno: med polnjenjem naprave se lahko sprošča vodik, kar lahko povzroči eksplozijo.

Posebnosti izračuna moči sistemov

Pred nakupom komponent in izdelavo sončne plošče je treba izračunati potrebno moč naprave in kapaciteto akumulatorja.

Najenostavnejši način je uporaba spletnih kalkulatorjev, ki so objavljeni na nekaterih spletnih straneh.

Količina energije, navedena v tehničnem listu izdelka, je izračunana za idealne pogoje. Nanje se ni mogoče zanašati, saj naprave delujejo različno glede na letni čas in čas dneva. Izgube energije se dogajajo stalno, tudi v akumulatorjih, inverterju (+).

Najpomembnejši kazalnik, ki ga bo treba upoštevati, – je povprečna mesečna količina porabljene energije. To je mogoče določiti s števcem.

Prav tako je treba upoštevati posebnosti delovanja samih sončnih baterij. Sposobne so dati največjo moč le ob pogoju čistega neba, pri čemer mora biti vpadni kot sončnih žarkov pravi.

Če je vreme oblačno ali je vpadni kot sončnih žarkov preoster, lahko moč baterij pade za 20-krat. Že najmanjši oblaki zadostujejo, da se vrednosti prepolovijo. Zato se pri izračunih orientirajo na to, da se bo 70 % energije proizvajalo od 9. do 16. ure, preostali čas pa do 30 %.

Pozimi je od sončnih sistemov malo koristi: zaradi oblačnega vremena proizvedejo minimalno količino energije. Zato vetrne turbine delujejo s polno močjo in lahko nadomestijo te izgube. Kombinacija dveh takšnih naprav je zelo učinkovita.

V pogojih, približanih idealnim, v »delovnem času« paneli z močjo 1 kW proizvedejo 7 kWh, zgodaj zjutraj in zvečer pa približno 3 kWh. Drugi kazalnik je bolje sploh ne upoštevati in ga pustiti »v rezervi« ob upoštevanju možne oblačnosti in spremembe vpadnega kota žarkov.

Izkaže se, da se je treba orientirati na 210 kWh v enem koledarskem mesecu. To je idealen kazalnik, ki zahteva prilagoditev.

Na Ebayju je mogoče najti dober komplet za izdelavo sončne celice doma. Včasih so to naprave, ki so bile zavržene v proizvodnji (t.i. moduli B-tipa). So poceni, vendar povsem primerne za sestavo domačega sistema, saj so delovne značilnosti blizu navedenim.

Da bi se odločili o dejanski količini energije, je treba poiskati podatke o tem, koliko sončnih dni v letu je v določeni regiji. V teh obdobjih moč baterij ne bo znašala niti polovice podatkovnega kazalnika. Če bodo naprave delovale jeseni in pozimi, je treba narediti popravek za 30–50 % zaradi oblačnega vremena.

Navodila po korakih za sestavljanje sončne plošče

Delo pri sestavi se začne z načrtom in projektom. Jasno si je treba predstavljati, kako bo sončni panel urejen in pritrjen. Tako je treba, če je izkoristek sistema neposredno odvisen od kota nagiba glede na sončne žarke, poskrbeti, da se ta kot lahko spreminja.

V mnogih končnih modelih so predvideni mehanizmi, ki samodejno obračajo panele, pri doma izdelanih pa jih bo treba premisliti sam.

Moduli sončnega panela morajo biti enaki, saj je enakovrednost toka enaka kazalniku najmanjšega elementa. Prav tako bo izbiranje enakih delov močno poenostavilo postopek sestave celotnega sistema, saj ni treba prilagajati velikosti okvirjev in izračunavati moči vsake konstrukcije posebej.

Tehnologija sestave je odvisna od skupne površine panelov, njihovega števila, značilnosti dodatnih materialov. Obsežna površina sistema zagotavlja njegovo višjo moč, hkrati pa se povečuje tudi teža konstrukcije, kar je treba tudi upoštevati, saj mora streha to prenesti.

Korak 1: izdelava ohišja konstrukcije

Ko so vsi sestavni deli pripravljeni, lahko začnemo s sestavo ohišja, na katerem bo celotna konstrukcija pritrjena.

Potrebni bodo naslednji materiali:

• vezane plošče, izrezane po velikosti panelov;
• vlaknene plošče;
• lesene letve, iz katerih bodo izdelani robovi;
• materiali za pritrditev: samorezni vijaki, kotniki, ustrezen lepilni sestavek;
• pleksi steklo;
• Barve in impregnacije, ki polepšajo videz končane konstrukcije in jo zaščitijo pred gnitjem.

Najprej pripravijo podlago – na vezan les prilepijo nizke robnike. Ne smejo prekrivati panelov, zato je treba izbrati letve približno 2 cm. Da se robniki ne odlepijo, jih dodatno pritrdijo z vijaki in kotniki.

Zgornji pokrov izdelajo iz pleksi stekla, lesene dele konstrukcije pa prekrijejo z antiseptičnimi impregnacijami za zaščito pred gnitjem in pobarvajo. Odtenek barve mora usklajevati z barvo strehe.

Spodnji del podlage in robnike izvrtajo na več mestih, da zagotovijo prezračevanje. Pokrova ni dovoljeno vrtati, ker bi se lahko elementi konstrukcije zmočili. Za pritrditev panelov je bolje izbrati plošče iz vlaknene plošče, saj ne prevajajo elektrike. Po želji lahko vlakneno ploščo zamenjate z drugim materialom.

Korak 2: namestitev in pritrditev elementov

Sončne celice je treba enakomerno razporediti na podlago z »napačno« stranjo in privariti vodnike. Za to bo treba označiti mesta za spajkanje. Da ne bi pokvarili vseh modulov, je bolje najprej zaporedno povezati samo dva elementa.

Če je vse v redu, na enak način privarijo preostale module. Posledično naj se na podlagi pojavi urejena veriga povezanih elementov.

Po montaži konstrukcije jo je treba preveriti glede delovanja. Če je funkcionalna, jo lahko že pritrdite z vijaki na okvir. Na končano ploščo namestijo blokirno diodo. Njena naloga je preprečiti praznjenje baterije.

Ko so vsi moduli povezani, jih je mogoče obrniti za pritrditev na ploščo. Kot lepilo se lahko uporabi epoksi smola ali silikonski tesnilni kit. Priporočljivo je, da se robovi modulov ne mažejo, da se konstrukcija ne zlomi v primeru deformacije okvirja. Dovolj je, da elemente trdno prilepite na sredini.

Korak 3: posebnosti pritrditve pokrova

Po montaži plošče na okvir jo zaprejo s pokrovom iz pleksi stekla, še enkrat preverijo in pritrdijo. Pomembno je, da se lepilni material popolnoma posuši pred namestitvijo pokrova, sicer bo še naprej izhlapeval in pustil motne sledi na pleksi steklu.

Na izhodni kabel namestijo dvokontaktni konektor. Potreben je za priključitev krmilnika. Ostane le še enkrat preveriti delovanje sistema in odpraviti pomanjkljivosti, če jih odkrijejo.

Korak 4: namestitev končanega sistema

Plošče namestijo na tla, stene ali streho. To je odvisno od želja lastnika stavbe. Pomembno je, da je sistem nameščen na južni strani stavbe in da nič ne ovira njegovega delovanja.

Če nameravate konstrukcijo pritrditi na strešni naklon, se je treba prepričati, da površina prenese dodatno obremenitev. Sistem namestijo tako, da je pod kotom 30–40° glede na streho, in ga trdno pritrdijo.

Sončne plošče, zlasti tankoplastne, so podvržene deformacijam zaradi vetra ali pritiska snega. Poskrbeti je treba za zanesljivo zaščito pred vetrom in namestiti naprave, ki zadržujejo ali razsekajo sneg, ki drsi s strehe.

Odlična rešitev je pritrditev sistema na kovinsko okvirno konstrukcijo iz debelega profila. Minimalni prerez je 25*25 mm, pri veliki površini konstrukcije pa je bolje izbrati močnejši profil. Pred vsakim takšnim okvirjem se namesti snežni zastoj ali pa se opremijo nosilci z raztrosači snega.

Na našem spletnem mestu je blok člankov o sestavljanju, montaži in priključitvi sončnih baterij, priporočamo, da si jih ogledate:

1. Sheme in načini priključitve sončnih celic: kako pravilno namestiti sončni panel
2. Shema priključitve sončnih baterij: na regulator, na akumulator in na servisirane sisteme

Zaključki in koristen video na to temo

Opisi so včasih nezadostni, da bi popolnoma razumeli posebnosti sestavljanja in montaže sončnih plošč. Poleg tega obstajajo različni načini pritrditve, »ljudski mojstri« pa izpopolnjujejo veščine in nenehno izumljajo nove rešitve starih težav.

Ponujamo video navodila in nasvete izkušenih mojstrov, da boste lažje razumeli postopek sestavljanja sončnih sistemov. Izberite tista priporočila, ki najbolj ustrezajo vašim načrtom in željam.

Kje kupiti komponente in kako sestaviti sistem, je opisano v spodnjem videoposnetku:

Celoten opis postopka sestavljanja po korakih:

Izvirni pristop k sestavljanju sončnih baterij, nasveti strokovnjaka:

Navodila za sestavljanje sončne elektrarne za dom:

Alternativna energija je res pomembna. Če ste se odločili, da boste razumeli načine pridobivanja energije brez ogljikovodikov, ste lahko ponosni, da skrbite ne le zase, ampak tudi za planet kot celoto.

Preprosta sončna baterija vam bo pomagala zagotoviti »zeleno« elektriko in prihranila naš skupni dom. Sestaviti sistem ni težko, glavno je hoteti in narediti.

Imate izkušnje z izdelavo sončne baterije? Prosimo, delite informacije z našimi bralci, predlagajte svojo metodo sestavljanja sončnega sistema. Komentarje in fotografije domačih izdelkov lahko pustite v spodnjem obrazcu.