Pannelli solari fai-da-te: alimentatore economico

Oggi, molti proprietari di case di campagna sono alla ricerca di fonti alternative di energia elettrica. L’installazione di pannelli solari sta gradualmente guadagnando popolarità. Tuttavia, non tutti possono permettersi di acquistare attrezzature costose. Pertanto, molti si chiedono: come realizzare i pannelli solari da soli? La risposta corretta verrà rivelata in questo articolo.

Pannelli solari fai-da-te: alimentatore economico

Cos’è una batteria solare?

Una cella solare è un dispositivo a semiconduttore che converte la radiazione solare in energia elettrica. L’obiettivo principale di tale sistema è l’alimentazione elettrica affidabile, economica e ininterrotta a casa. Tali dispositivi devono essere installati in aree in cui vi sono interruzioni nell’alimentazione dalla fonte principale di elettricità.

Pannelli solari fai-da-te: alimentatore economico

I principali vantaggi della batteria solare sono:

  • semplice installazione del dispositivo, che non richiede la posa di cavi sui supporti;
  • il sistema non richiede molto tempo per la sua manutenzione;
  • la generazione di elettricità non ha un effetto negativo sull’ambiente;
  • la struttura non ha parti mobili;
  • operazione silenziosa;
  • l’energia elettrica non dipende dalla rete di distribuzione;
  • lungo periodo di funzionamento del sistema al minimo costo.

Svantaggi di un pannello solare:

  • il processo di produzione del sistema richiede molto tempo;
  • il pannello solare occupa molto spazio;
  • il dispositivo è molto sensibile alla contaminazione;
  • la batteria non funziona di notte;
  • l’efficienza del dispositivo dipende dalle condizioni meteorologiche, ovvero dalle giornate soleggiate e nuvolose.

Pannelli solari fai-da-te: alimentatore economico

Il sistema funziona tramite convertitori fotoelettrici, che sono collegati in una sequenza specifica. Ogni fototrasduttore è costituito da due wafer di silicio, che si differenziano per il tipo di conduttività. Uno è ricoperto di fosforo, che provoca la formazione di un eccesso di elettroni caricati negativamente. Un altro piatto è coperto di boro, che porta alla formazione di particelle, i cosiddetti "buchi", che sono assenti nello strato di cariche negative.

Il principio di funzionamento della fonte inesauribile di energia alternativa è il seguente: la luce del sole cade sul pannello caricato negativamente, che porta alla formazione attiva di ulteriori "buchi" ed elettroni. Sul pannello rivestito di fosforo, c’è un campo elettrico, a causa del quale appare una differenza di potenziale. Le particelle caricate positivamente si precipitano nello strato superiore e le particelle caricate negativamente vengono inviate sul fondo. Viene creata una tensione costante. Si scopre che un convertitore funziona come una batteria. Una corrente costante si verifica nel circuito quando un carico è collegato ad esso. Ogni batteria è coperta da sottili vene di rame, deviando la corrente e indirizzandola verso la destinazione.

La forza della corrente dipende da alcuni parametri:

  • dimensione del fotoconvertitore;
  • livello di insolazione;
  • tipo di fotocellula;
  • dispositivi di impedenza totale collegati al pannello solare.

Pannelli solari fai-da-te: alimentatore economico

Tutti i pannelli solari possono essere in silicio o film. I pannelli, la cui base è il silicio, sono suddivisi in tipi:

  • policristallino;
  • cristallo singolo;
  • amorfo.

Una batteria solare policristallina è un dispositivo quadrato in blu scuro. La sua superficie ha inclusioni di cristalli di silicio eterogenei. Nonostante la bassa efficienza del 18%, questo dispositivo ha la capacità di generare corrente durante il tempo nuvoloso, il che li rende indispensabili nelle aree in cui prevale la luce solare diffusa.

I convertitori di energia solare monocristallina sono rappresentati da pannelli neri con angoli smussati per i quali viene utilizzato puro silicio. Tutte le celle del dispositivo sono dirette in una direzione, che consente di ottenere la massima efficienza del 25%. Lo svantaggio di tali batterie è che il loro lato anteriore dovrebbe essere sempre rivolto verso il sole. Se non fosse riuscito a salire, nascosto dietro le nuvole e affondato sotto l’orizzonte, i pannelli solari produrranno una corrente di potere debole. Questo è il più costoso, ma offre anche le massime prestazioni, il tipo di dispositivo.

Pannelli solari fai-da-te: alimentatore economico

Ogni batteria amorfa consiste in una serie di strati sottili di silicio, che si ottengono spruzzando le più piccole particelle di materiale su vetro, plastica o alluminio. Tali strati svaniscono rapidamente, il che in sei mesi porta a una diminuzione dell’efficienza del dispositivo del 15-20%. L’efficienza di tali convertitori è solo del 6%. Sono i più economici e sono in grado di lavorare anche con tempo nuvoloso. Tuttavia, la loro durata massima è di 2 anni.

La base delle batterie del film non è un substrato solido di metallo o vetro, ma un film polimerico. Pertanto, sono disponibili in rotoli, che consente di distribuire la batteria su ampie aree. Grazie al loro design, possono essere tagliati in parti di diverse forme e dimensioni e posizionare pannelli solari sul tetto di una casa con curve morbide. Sono compatti e leggeri. Il pannello laminato avrà un costo molto più economico del silicio, per la cui produzione viene utilizzato materiale costoso. Tuttavia, tali modelli sono meno potenti. Per ottenerli oggi è abbastanza difficile, dal momento che la produzione è in via di sviluppo.

Tutte le batterie solari, indipendentemente dal tipo di dispositivo, sono dotate di controller che monitorano il livello di carica del pannello. Ridistribuiscono l’energia ricevuta, indirizzandola direttamente alla fonte di consumo o memorizzandola nella batteria.

Pannelli solari fai-da-te: alimentatore economico

Una tale alternativa alla tradizionale fornitura di energia elettrica è molto pratica. Inoltre, il prezzo del dispositivo è significativamente diverso dal costo dell’elettricità. Avendo fatto una batteria solare per la casa con le proprie mani, il proprietario sarà in grado di ottimizzare il consumo di energia e quindi ridurre i propri costi monetari. Molte persone vogliono sapere in anticipo quanto costerà installare i pannelli solari per una casa privata. Per fare questo, è necessario eseguire calcoli preliminari, in cui sono determinati la potenza necessaria dell’apparecchiatura e le condizioni del suo funzionamento.

Dovremmo iniziare calcolando la quantità di energia consumata, che è necessaria per l’alloggio. Creando una stazione a pieno regime, dovresti concentrarti sulle batterie da 150-250 W, per una casa di campagna ci saranno abbastanza pannelli da 50 watt.

Ora è necessario calcolare la potenza totale di tutti gli apparecchi elettrici, tenendo conto del tempo di lavoro al giorno. Il valore risultante è la domanda minima di elettricità per questa famiglia.

Pannelli solari fai-da-te: alimentatore economico

Questo valore è la base per la successiva determinazione del numero di pannelli solari e il numero di apparecchiature ausiliarie, che comprende batterie, inverter e controllori.

Buon consiglio! Alla domanda totale di elettricità si aggiunge un altro 20%, che viene speso nelle batterie stesse.

Un aspetto importante è l’insolazione, ovvero la quantità di energia solare che cade su un’area unitaria separata dei pannelli. Questo valore è individuale per ogni regione specifica. Puoi ottenerlo nella letteratura speciale o su siti meteorologici specializzati.

Il tasso di energia è diviso per il valore di insolazione. La cifra risultante deve essere divisa per la potenza totale dell’impianto solare. Il valore risultante è il numero di batterie richieste. È importante ottenere il numero massimo di pannelli. In effetti, in diversi mesi la quantità di luce solare sarà diversa.

Pannelli solari fai-da-te: alimentatore economico

Buon consiglio! Poiché l’insolazione è in costante cambiamento, i calcoli dovrebbero essere effettuati mensilmente.

Ad esempio, se hai bisogno di sapere quanti pannelli solari hai bisogno per una casa di 100 metri quadrati, dove la stazione alimenterà le lampadine, un computer portatile, una TV, una parabola satellitare, un forno a microonde e una stufa elettrica, dovresti eseguire tutti i calcoli sopra riportati. Di conseguenza, la potenza della stazione solare sarà approssimativamente pari a 1000 W, il che implica l’uso di 4 pannelli solari con una potenza di 250 W ciascuno.

Il pannello dovrebbe essere situato nella parte meridionale del tetto, che dovrebbe essere in perfette condizioni e in grado di sopportare un carico considerevole. Non dovrebbero esserci alberi vicini o altri oggetti che creano ombra.

Un tale sistema può essere utilizzato non solo per l’alimentazione elettrica. Una maggiore popolarità si ottiene con il riscaldamento solare di una casa privata. Ciò consente di allontanarsi dai costosi servizi associati alla fornitura centralizzata di gas, eliminare la dipendenza dalle utenze e ricevere calore durante tutto l’arco della lunga vita dell’impianto solare.

Pannelli solari fai-da-te: alimentatore economico

L’installazione di un tale sistema è consigliabile solo per quelle regioni in cui il sole splende almeno 20 giorni al mese. Se il sole non è sufficiente perché il sistema fornisca il riscaldamento completo per la casa, può essere utilizzato come fonte aggiuntiva aggiuntiva. Il sistema di pannelli solari opportunamente selezionato per il riscaldamento domestico si ripaga da solo in 3-4 anni.

Grazie alle numerose recensioni positive sulla fonte alternativa di energia elettrica, è possibile dissipare i miti che preoccupano i potenziali candidati di installare pannelli solari.

Molte persone pensano che una tale apparecchiatura costosa non si ripaga da sola durante l’intera vita di servizio dell’installazione. Tuttavia, come dimostra la pratica, con una corretta installazione di pannelli solari nel rispetto di tutte le regole, è possibile fornire una casa privata con l’elettricità per almeno 25 anni. E il costo delle attrezzature si ripaga in 3-4 anni.

Pannelli solari fai-da-te: alimentatore economico

Il seguente mito implica il funzionamento inefficiente delle celle solari in condizioni di tempo nuvoloso o nel periodo invernale. Tuttavia, le opinioni dei consumatori convergono sul fatto che i collettori solari sono in grado di manifestare la massima attività durante la permanenza del sole allo zenit in condizioni meteorologiche senza nuvole. Ma quando il sole si nasconde dietro le nuvole, i pannelli funzioneranno, ma non completamente. L’installazione smette completamente di funzionare di notte quando la luce del sole è completamente assente.

Gli oppositori delle celle solari affermano che i collettori solari sono piuttosto fragili e non sono in grado di resistere alle varie pressioni create dalla natura. Tuttavia, le recensioni dei consumatori dimostrano il contrario: il pannello solare è in grado di sopportare anche grandine di grandi dimensioni.

  1. Creazione di una cornice di angoli in alluminio con lati bassi e hardware, la cui dimensione dipende dal numero di convertitori e dalla loro area. Qui è necessario prendere in considerazione la distanza tra le cellule fotoelettriche di almeno 5 mm
  2. Applicare sigillante ai bordi interni delle guide.
  3. Posare un foglio di materiale trasparente sul telaio, aderendo strettamente al contorno della colla.
  4. Dopo la completa sigillatura del sigillante, fissare il telaio e la superficie trasparente con l’aiuto dell’hardware.
  5. Stendi su una superficie piana tutte le fotocellule della batteria "negative" rivolte verso l’alto.
  6. Con l’aiuto di uno strumento di saldatura, i conduttori della stessa lunghezza sono collegati a ciascun FEP. È più comodo da produrre quando il modulo si trova sul vetro.
  7. Tutti gli elementi sono coerentemente interconnessi sotto forma di un "serpente".
  8. I contatti estremi devono essere saldati al bus (conduttore argento largo).
  9. Per evitare una diminuzione della qualità dell’illuminazione al buio, è necessario creare "punti medi" con l’aiuto di diodi shunt, che sono installati sul terminale positivo. Per questo si adattano i diodi Schottky.
  10. Appoggiare le fotocellule sul piano trasparente con i conduttori.
  11. Lubrificare tutti i fili FEP, di uscita e di collegamento con colla siliconica.
  12. Chiudere il design del pannello posteriore.
  13. Collegare il pannello solare alla batteria, al regolatore di carica solare e all’inverter.

Pannelli solari fai-da-te: alimentatore economico

Buon consiglio! Per evitare un cortocircuito tra il carico e i singoli elementi della batteria, è necessario installare i fusibili.

Praticamente ogni proprietario di casa è desideroso di ottenere elettricità gratuita. L’installazione di pannelli solari è l’opzione più accettabile. Con questo dispositivo è possibile creare un main (senza un alimentatore centralizzato) e un’ulteriore fonte di energia elettrica. Il sistema è ecologico e affidabile da usare. Lo svantaggio principale è l’attrezzatura costosa. Tuttavia, il suo costo pagherà in 3-5 anni.

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