كيف تأخذ حجم الإصبع للخاتم. كيفية تحديد ومعرفة حجم الخاتم الخاص بك في المنزل

الألواح الشمسية هي مصدر للطاقة يمكن استخدامه لتوليد الكهرباء أو التدفئة لمبنى منخفض الارتفاع. فقط الألواح الشمسية لديها التكلفة العاليةولا يمكن الوصول إليها لمعظم سكان بلدنا. هل توافق؟

شيء آخر هو أن تصنع بطارية شمسية بنفسك - حيث يتم تقليل التكاليف بشكل كبير، وهذا التصميم لا يعمل بشكل أسوأ من اللوحة المنتجة صناعيًا. لذلك، إذا كنت تفكر جديا في الشراء مصدر بديلالكهرباء، حاول أن تجعلها بنفسك - فهي ليست صعبة للغاية.

في المقالة سنتحدثحول إنتاج الألواح الشمسية. سنخبرك بالمواد والأدوات التي ستحتاجها لهذا الغرض. وستجد أقل قليلا تعليمات خطوه بخطوهمع الرسوم التوضيحية التي توضح بوضوح تقدم العمل.

يمكن تحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة، عندما يكون حامل الطاقة عبارة عن سائل مبرد، أو إلى كهرباء يتم تجميعها في البطاريات. البطارية عبارة عن مولد يعمل على مبدأ التأثير الكهروضوئي.

يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء بعد التعرض لها أشعة الشمسعلى لوحات الخلايا الكهروضوئية، والتي هي الجزء الرئيسي من البطارية.

في هذه الحالة، "تطلق" الكمات الضوئية إلكتروناتها من المدارات الخارجية. وتنتج هذه الإلكترونات الحرة تيارًا كهربائيًا يمر عبر جهاز التحكم ويتراكم في البطارية، ومن هناك يذهب إلى مستهلكي الطاقة.

معرض الصور

تعمل عناصر السيليكون كألواح ضوئية. يتم تغليف رقاقة السيليكون من جانب واحد بطبقة رقيقة من الفوسفور أو البورون، وهو عنصر كيميائي سلبي.

في هذا المكان، تحت تأثير ضوء الشمس، يتم تحريره عدد كبير منالإلكترونات التي يحتفظ بها غشاء الفوسفور ولا تطير بعيدًا.

يوجد على سطح اللوحة "مسارات" معدنية تصطف عليها الإلكترونات الحرة لتشكل حركة منظمة، أي: كهرباء.

كلما زاد عدد خلايا السيليكون الضوئية، كلما أمكن الحصول على تيار كهربائي أكبر. المزيد عن مبدأ التشغيل البطاريات الشمسيةيقرأ .

الطبقة العليا من صفائح الخلايا الكهروضوئية مغطاة بطبقة تمنع انعكاس ضوء الشمس من الصفائح مما يزيد من كفاءتها

مواد لصنع لوحة شمسية

عند البدء في بناء بطارية شمسية، يجب عليك تخزين المواد التالية:

• لوحات سيليكات الخلايا الضوئية.
• صفائح من اللوح، وزوايا وشرائح من الألومنيوم؛
• مطاط رغوي صلب بسمك 1.5-2.5 سم؛
• عنصر شفاف يعمل كقاعدة لرقائق السيليكون؛
• مسامير، مسامير التنصت على الذات؛
• مانع التسرب السيليكوني للاستخدام الخارجي؛
• الأسلاك الكهربائية، الثنائيات، المحطات.

تعتمد كمية المواد المطلوبة على حجم بطاريتك، والذي غالبًا ما يكون محدودًا بعدد الخلايا الشمسية المتاحة. الأدوات التي ستحتاجها هي: مفك براغي أو مجموعة مفكات براغي ومنشار للمعادن والخشب ومكواة لحام. لاختبار البطارية النهائية، ستحتاج إلى جهاز اختبار مقياس التيار الكهربائي.

الآن دعونا نلقي نظرة على أهم المواد بمزيد من التفصيل.

رقائق السيليكون أو الخلايا الشمسية

الخلايا الضوئية للبطاريات تأتي في ثلاثة أنواع:

• متعدد البلورات.
• أحادي البلورية.
• عديم الشكل.

تتميز الرقائق متعددة البلورات بكفاءة منخفضة. مقاس عمل مفيدتبلغ حوالي 10 - 12%، لكن هذا الرقم لا يتناقص مع مرور الوقت. العمر التشغيلي للبلورات المتعددة هو 10 سنوات.

يتم تجميع البطارية الشمسية من وحدات، والتي بدورها تتكون من محولات كهروضوئية. البطاريات ذات الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون الصلب هي نوع من الساندويتش مع طبقات متتالية مثبتة في شكل من الألومنيوم

تتميز الخلايا الشمسية أحادية البلورية بكفاءة أعلى - 13-25% و شروط لأجل طويلالعمل - أكثر من 25 عاما. ومع ذلك، مع مرور الوقت، تنخفض كفاءة البلورات المفردة.

يتم إنتاج المحولات أحادية البلورية عن طريق نشر البلورات المزروعة صناعيًا، وهو ما يفسر أعلى الموصلية الضوئية والإنتاجية.

يتم إنتاج المحولات الضوئية للأفلام عن طريق ترسيب طبقة رقيقة من السيليكون غير المتبلور على سطح بوليمر مرن

البطاريات المرنة ذات السيليكون غير المتبلور هي الأحدث. يتم رش المحول الكهروضوئي الخاص بهم أو دمجه على قاعدة بوليمر. تبلغ الكفاءة حوالي 5 - 6%، لكن أنظمة الأفلام سهلة التركيب للغاية.

ظهرت أنظمة الأفلام ذات المحولات الضوئية غير المتبلورة مؤخرًا نسبيًا. هذا نوع بسيط للغاية ورخيص للغاية، لكنه يفقد صفات المستهلك بشكل أسرع من منافسيه.

ليس من العملي استخدام خلايا ضوئية ذات أحجام مختلفة. في في هذه الحالةالحد الأقصى للتيار الذي تنتجه البطاريات سيكون محدودًا بتيار أصغر خلية. وهذا يعني أن اللوحات الأكبر لن تعمل بكامل طاقتها.

عند شراء الخلايا الشمسية اسأل البائع عن طريقة التسليم، فمعظم البائعين يستخدمون طريقة التشميع لمنع تدمير العناصر الهشة

في أغلب الأحيان، بالنسبة للبطاريات محلية الصنع، يتم استخدام الخلايا الكهروضوئية أحادية ومتعددة البلورات بقياس 3 × 6 بوصات، والتي يمكن طلبها من المتاجر عبر الإنترنت مثل E-bye.

تكلفة الخلايا الكهروضوئية مرتفعة جدًا، لكن العديد من المتاجر تبيع ما يسمى بعناصر المجموعة ب. المنتجات المصنفة في هذه المجموعة معيبة ولكنها مناسبة للاستخدام، وتكلفتها أقل بنسبة 40-60٪ من تكلفة اللوحات القياسية.

تبيع معظم المتاجر عبر الإنترنت الخلايا الكهروضوئية في مجموعات مكونة من 36 أو 72 لوحة تحويل كهروضوئية. لتوصيل الوحدات الفردية بالبطارية، ستكون هناك حاجة إلى حافلات، وستكون هناك حاجة إلى محطات طرفية للاتصال بالنظام.

معرض الصور

الإطار والعنصر الشفاف

يمكن تصنيع إطار اللوحة المستقبلية من شرائح خشبية أو زوايا من الألومنيوم.

الخيار الثاني هو الأفضل لعدة أسباب:

• الألومنيوم معدن خفيف الوزن ولا يضع حملاً كبيرًا على الهيكل الداعم الذي من المقرر تركيب البطارية عليه.
• عند إجراء المعالجة المضادة للتآكل، فإن الألومنيوم ليس عرضة للصدأ.
• لا يمتص الرطوبة من بيئةلا تتعفن.

عند اختيار عنصر شفاف، تحتاج إلى الانتباه إلى معلمات مثل معامل انكسار ضوء الشمس والقدرة على امتصاص الأشعة تحت الحمراء.

تعتمد كفاءة الخلايا الكهروضوئية بشكل مباشر على المؤشر الأول: كلما انخفض معامل الانكسار، زادت كفاءة رقائق السيليكون.

الحد الأدنى لمعامل الانعكاس مخصص لزجاج شبكي أو نسخته الأرخص - زجاج شبكي. معامل الانكسار للبولي كربونات أقل قليلاً.

تحدد قيمة المؤشر الثاني ما إذا كانت خلايا السيليكون الشمسية نفسها ستسخن أم لا. كلما قل تعرض الألواح للحرارة، كلما طالت مدة بقائها. يتم امتصاص الأشعة تحت الحمراء بشكل أفضل من خلال زجاج شبكي خاص يمتص الحرارة وزجاج مع امتصاص الأشعة تحت الحمراء. أسوأ قليلا هو الزجاج العادي.

إذا كان ذلك ممكنا، فإن الخيار الأفضل هو استخدام الزجاج الشفاف المضاد للانعكاس كعنصر شفاف.

من حيث نسبة التكلفة إلى مؤشرات انكسار الضوء وامتصاص الأشعة تحت الحمراء، فإن زجاج شبكي هو الأكثر الخيار الأفضللتصنيع الألواح الشمسية

تصميم النظام واختيار الموقع

يتضمن مشروع النظام الشمسي حسابات الحجم المطلوب للوحة الشمسية. كما ذكرنا سابقًا، عادةً ما يكون حجم البطارية محدودًا بسبب الخلايا الشمسية الباهظة الثمن.

يجب تركيب البطارية الشمسية بزاوية معينة، مما يضمن أقصى تعرض لرقائق السيليكون لأشعة الشمس. الخيار الأفضل- بطاريات يمكنها تغيير زاوية الميل.

يمكن أن يكون موقع تركيب الألواح الشمسية متنوعًا للغاية: على الأرض، على سطح مائل أو مسطح للمنزل، على أسطح غرف المرافق.

الشرط الوحيد هو أنه يجب وضع البطارية على الجانب المشمس من الموقع أو المنزل، وليس مظللاً بالتاج العالي للأشجار. في هذه الحالة، يجب حساب زاوية الميل المثلى باستخدام صيغة أو باستخدام آلة حاسبة متخصصة.

تعتمد زاوية الميل على موقع المنزل والوقت من السنة والمناخ. ومن المرغوب فيه أن تتمتع البطارية بالقدرة على تغيير زاوية الميل تبعاً للتغيرات الموسمية في ارتفاع الشمس، وذلك لأن إنها تعمل بشكل أكثر فعالية عندما تسقط أشعة الشمس بشكل متعامد تمامًا على السطح.

بالنسبة للجزء الأوروبي من بلدان رابطة الدول المستقلة، فإن زاوية الميل الثابتة الموصى بها هي 50 – 60 درجة. إذا كان التصميم يوفر جهازًا لتغيير زاوية الميل، إذن فترة الشتاءمن الأفضل وضع البطاريات عند 70 درجة في الأفق وقت الصيفبزاوية 30 درجة

تظهر الحسابات أن 1 متر مربعتتيح الأنظمة الشمسية الحصول على 120 واط. لذلك، من خلال الحسابات، يمكن إثبات أنه لتزويد الأسرة المتوسطة بالكهرباء بمقدار 300 كيلووات شهريًا، يلزم وجود نظام شمسي لا يقل عن 20 مترًا مربعًا.

سيكون من الصعب تركيب مثل هذا النظام الشمسي على الفور. ولكن حتى تركيب بطارية بطول 5 أمتار سيساعد في توفير الطاقة ويقدم مساهمة متواضعة في بيئة كوكبنا. ننصحك أيضًا بالتعرف على مبدأ الحساب الكمية المطلوبة.

يمكن استخدام البطارية الشمسية كمصدر طاقة احتياطي أثناء الانقطاع المتكرر لإمدادات الطاقة المركزية. للتبديل التلقائي من الضروري توفير نظام إمدادات الطاقة غير المنقطعة.

يعد هذا النظام مناسبًا لأنه عند استخدام مصدر تقليدي للكهرباء، يتم الشحن في نفس الوقت. المعدات التي تخدم البطارية الشمسية موجودة داخل المنزل، لذلك لا بد من توفير غرفة خاصة لها.

عند وضع البطاريات على السطح المائل للمنزل، لا تنس زاوية اللوحة، الخيار الأمثل، عندما تحتوي البطارية على جهاز لتغيير الزاوية الموسمية

تركيب اللوح الشمسي خطوة بخطوة

بعد اختيار مكان لوضع اللوحة الشمسية والمعدات اللازمة لخدمة النظام الشمسي، بالإضافة إلى توفر جميع المواد والأدوات المطلوبة، يمكنك البدء في تركيب البطارية.

أثناء التثبيت، من الضروري مراعاة احتياطات السلامة، وخاصة عند تنفيذها على سطح المنزل. دعونا نفكر خوارزمية خطوة بخطوةكيفية صنع لوحة شمسية.

الخطوة رقم 1 - لحام شرائح السيليكون

غالبًا ما يبدأ تركيب البطارية الشمسية محلية الصنع بلحام موصلات الخلايا الكهروضوئية. بالطبع، إذا كانت لديك الفرصة، فمن الأفضل شراء الخلايا الكهروضوئية ذات الموصلات على الفور، لأنه اللحام مهمة صعبة ومضنية للغاية وتستغرق الكثير من الوقت.

تتم عملية اللحام على النحو التالي:

1. يتم أخذ خلية ضوئية من السيليكون بدون موصلات وشريط موصل معدني.
2. يتم قطع الموصلات باستخدام ورق مقوى فارغ، ويبلغ طولها ضعف حجم رقاقة السيليكون.
3. تم وضع الموصل بعناية على اللوحة. هناك نوعان من الموصلات لكل عنصر.
4. من الضروري تطبيق الحمض على المكان الذي سيتم فيه اللحام للعمل باستخدام مكواة اللحام.
5. قم باللحام باستخدام مكواة لحام، ثم قم بتوصيل الموصل بعناية باللوحة.

أثناء عملية اللحام، من المستحيل الضغط على عنصر السيليكات، لأنه إنها هشة للغاية ويمكن أن تنكسر! إذا كنت محظوظًا بما يكفي لشراء خلايا ضوئية مزودة بجهات اتصال جاهزة، فسوف توفر على نفسك وقتًا طويلاً عمل صعب، والانتقال مباشرة إلى صنع الإطار للبطارية المستقبلية.

يتم إجراء لحام نقاط الاتصال للخلايا الكهروضوئية المعيبة من المجموعة B بنفس الطريقة وفي نفس الاتجاه كما هو الحال في اللوحات بأكملها

الخطوة رقم 2 – صنع إطار للبطارية الشمسية

الإطار هو المكان الذي سيتم فيه تركيب الخلايا الكهروضوئية. لتصنيع الإطار، يتم أخذ زوايا وشرائح من الألومنيوم، والتي تصنع منها الإطارات. حجم الزاوية الموصى به هو 70-90 ملم.

على الجزء الداخلييتم تطبيق مانع التسرب السيليكون على الزوايا المعدنية. يجب إغلاق الزوايا بعناية، وهذا يعتمد على متانة الهيكل بأكمله.

بعد أن يصبح إطار الألومنيوم جاهزًا، ننتقل إلى تصنيع الغلاف الخلفي. العلبة الخلفية عبارة عن صندوق خشبي مصنوع من اللوح بجوانب منخفضة.

ستخلق الجوانب العالية ظلًا على الخلايا الكهروضوئية، لذا يجب ألا يتجاوز ارتفاعها 2 سم، ويتم تثبيت الجوانب باستخدام براغي ومفك براغي.

معرض الصور

فتحات التهوية مصنوعة من اللوح الموجود في الجزء السفلي من غلاف الصندوق. المسافة بين الثقوب حوالي 10 سم، ويتم تركيب عنصر شفاف (زجاج شبكي، زجاج مضاد للانعكاس، زجاج شبكي) في إطار الألومنيوم.

يتم ضغط العنصر الشفاف وتثبيته، ويتم تثبيته باستخدام الأجهزة: 4 في الزوايا، بالإضافة إلى 2 على الجانب الطويل و1 على الجانب القصير من الإطار. يتم إرفاق الأجهزة بمسامير.

إطار البطارية الشمسية جاهز ويمكنك المتابعة إلى الجزء الأكثر أهمية - تركيب الخلايا الكهروضوئية. قبل التثبيت، من الضروري تنظيف زجاج شبكي من الغبار وإزالة الشحوم منه بسائل يحتوي على الكحول.

الخطوة رقم 3 - تركيب خلايا ضوئية من رقائق السيليكون

يعد تركيب ولحام رقائق السيليكون الجزء الأكثر استهلاكًا للوقت في إنشاء لوحة شمسية بيديك. أولاً، نضع الخلايا الكهروضوئية على زجاج شبكي بحيث تكون الألواح الزرقاء متجهة للأسفل.

إذا كانت هذه هي المرة الأولى التي تقوم فيها بتجميع البطارية، فيمكنك استخدام لوحة وضع العلامات لوضع الألواح على مسافة صغيرة (3-5 مم) من بعضها البعض تمامًا.

1. نقوم بلحام الخلايا الكهروضوئية وفقًا للمخطط الكهربائي التالي: توجد المسارات "+" على الجانب الأمامي من اللوحة، و"-" - في الخلف. قبل اللحام، قم بتطبيق التدفق واللحام بعناية لتوصيل جهات الاتصال.
2. نقوم بلحام جميع الخلايا الكهروضوئية بالتسلسل في صفوف من الأعلى إلى الأسفل. يجب أيضًا أن تكون الصفوف متصلة ببعضها البعض.
3. لنبدأ في لصق الخلايا الكهروضوئية. للقيام بذلك، ضع كمية صغيرة من المادة المانعة للتسرب على منتصف كل رقاقة سيليكون.
4. نقوم بتسليم السلاسل الناتجة بالخلايا الكهروضوئية الجانب الامامي(حيث توجد اللوحات الزرقاء) للأعلى ووضع اللوحات وفقًا للعلامات التي تم تطبيقها مسبقًا. اضغط بلطف على كل لوحة لتثبيتها في مكانها.
5. يتم توصيل جهات الاتصال الخاصة بالخلايا الكهروضوئية الخارجية بالحافلة، على التوالي "+" و"-". يوصى باستخدام موصل فضي أوسع للحافلة.
6. يجب أن تكون البطارية الشمسية مزودة بصمام ثنائي مانع متصل بجهات الاتصال ويمنع تفريغ البطاريات من خلال الهيكل ليلاً.
7. نقوم بحفر ثقوب في الجزء السفلي من الإطار لإخراج الأسلاك.

يجب أن تكون الأسلاك متصلة بالإطار بحيث لا تتدلى، ويمكن القيام بذلك باستخدام مانع التسرب السيليكون.

معرض الصور

الخطوة رقم 4 - اختبار البطارية قبل الختم

يجب إجراء اختبار اللوحة الشمسية قبل إغلاقها، حتى تتمكن من إزالة العيوب التي تنشأ غالبًا أثناء اللحام. من الأفضل إجراء الاختبار بعد لحام كل صف من العناصر - وهذا يجعل من السهل جدًا اكتشاف مكان ضعف اتصال جهات الاتصال.

للاختبار سوف تحتاج إلى مقياس التيار الكهربائي المنزلي العادي. يجب إجراء القياسات في يوم مشمس عند الساعة 13-14، ولا ينبغي أن تكون الشمس مخفية بالغيوم.

نأخذ البطارية للخارج ونقوم بتثبيتها وفقًا لزاوية الميل المحسوبة مسبقًا. نقوم بتوصيل مقياس التيار الكهربائي بجهات اتصال البطارية وقياس تيار الدائرة القصيرة.

نقطة الاختبار هي أن قوة تشغيل التيار الكهربائي يجب أن تكون أقل بمقدار 0.5-1.0 أمبير من تيار الدائرة القصيرة. يجب أن تكون قراءات الجهاز أعلى من 4.5 أمبير مما يدل على عمل البطارية الشمسية.

إذا أعطى جهاز الاختبار قراءات أقل، فمن المحتمل أن يكون تسلسل توصيل الخلايا الكهروضوئية مكسورًا في مكان ما.

الخطوة رقم 5 - إغلاق الخلايا الكهروضوئية الموجودة في السكن

لا يمكن إجراء الختم إلا بعد التأكد من عمل البطارية. من الأفضل استخدام مركب الإيبوكسي للختم، لكن مع الأخذ في الاعتبار أن استهلاك المواد سيكون كبيرًا وتكلفته حوالي 40-45 دولارًا. إذا كان الأمر باهظ الثمن بعض الشيء، فيمكنك استخدام نفس مانع التسرب السيليكوني بدلاً من ذلك.

عند استخدام مادة مانعة للتسرب السيليكونية، أعط الأفضلية لتلك التي تشير عبوتها إلى أنها مناسبة للاستخدام في درجات حرارة أقل من الصفر

هناك طريقتان للختم:

• ملء كامل، عندما تمتلئ الألواح بمادة مانعة للتسرب؛
• تطبيق مادة مانعة للتسرب على المسافة بين الخلايا الكهروضوئية والعناصر الخارجية.

في الحالة الأولى، سيكون الختم أكثر موثوقية. بعد صب، يجب أن يتم تثبيت مانع التسرب. ثم يتم تثبيت زجاج شبكي في الأعلى ويتم ضغطه بإحكام على الألواح المطلية بالسيليكون.

لتوفير امتصاص الصدمات وحماية إضافية بين السطح الخلفي للخلايا الكهروضوئية وإطار اللوح، ينصح العديد من الحرفيين بتثبيت وسادة رغوية صلبة بعرض 1.5-2.5 سم.

هذا ليس ضروريا، ولكن من المستحسن، نظرا لأن رقائق السيليكون هشة للغاية وسهلة التلف.

بعد تثبيت زجاج شبكي، يتم وضع وزن على الهيكل، حيث يتم ضغط فقاعات الهواء للخارج. البطارية الشمسية جاهزة وبعد الاختبار المتكرر يمكن تركيبها في مكان محدد مسبقًا وتوصيلها بالنظام الشمسي في منزلك.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

مراجعة الخلايا الكهروضوئية المطلوبة من متجر صيني عبر الإنترنت:

تعليمات فيديو لصنع بطارية شمسية:

إن صنع بطارية شمسية بيديك ليس بالمهمة السهلة. كفاءة معظم هذه البطاريات أقل بنسبة 10-20% من كفاءة الألواح المنتجة صناعياً. أهم شيء عند تصميم البطارية الشمسية هو اختيار الخلايا الكهروضوئية وتركيبها بشكل صحيح.

لا تحاول إنشاء لوحة ضخمة على الفور. حاول بناء جهاز صغير أولاً لفهم جميع الفروق الدقيقة في هذه العملية.

هل لديك مهارات عملية في إنشاء الألواح الشمسية؟ يرجى مشاركة تجربتك مع زوار موقعنا - اكتب التعليقات في المربع أدناه. هناك يمكنك طرح الأسئلة حول موضوع المقال.

الشمس مصدر لا ينضب من الطاقة. لقد تعلم الناس منذ فترة طويلة كيفية استخدامه بفعالية. لن نخوض في فيزياء العملية، لكننا سننظر في كيفية استخدام مورد الطاقة المجاني هذا. سوف تساعدنا الألواح الشمسية محلية الصنع في ذلك.

مبدأ التشغيل

ما هي الخلية الشمسية؟ هذه وحدة خاصة تتكون من كمية ضخمةأبسط الثنائيات الضوئية. تمت زراعة عناصر أشباه الموصلات هذه باستخدام تقنيات خاصة في ظروف المصنع على رقائق السيليكون.

لسوء الحظ، هذه الأجهزة ليست رخيصة بأي حال من الأحوال. لا يستطيع معظم الناس شرائها، ولكن في هذه الحالة هناك طرق عديدة لصنع الألواح الشمسية بنفسك. وستكون هذه البطارية قادرة على منافسة النماذج التجارية. علاوة على ذلك، فإن سعره لن يكون قابلاً للمقارنة على الإطلاق مع ما تقدمه المتاجر.

بناء بطارية من رقائق السيليكون

تتضمن المجموعة 36 رقاقة سيليكون. يتم تقديمها بمقاسات 8*15 سم. المؤشرات العامةستكون الطاقة حوالي 76 واط. ستحتاج أيضًا إلى أسلاك لتوصيل العناصر ببعضها البعض، وصمام ثنائي يؤدي وظيفة الحجب.

تنتج رقاقة واحدة من السيليكون 2.1 واط و0.53 فولت بتيار يصل إلى 4 أمبير. وتحتاج الرقاقات فقط إلى التوصيل على التوالي. بهذه الطريقة فقط سيكون مصدر الطاقة لدينا قادرًا على إنتاج 76 واط. هناك مساران على الجانب الأمامي. هذا هو "ناقص"، و"زائد" يقع على الجانب الخلفي. يجب وضع كل لوحة مع وجود فجوة. يجب أن تحصل على تسعة لوحات في أربعة صفوف. في هذه الحالة، يجب تشغيل الصفين الثاني والرابع في الاتجاه المعاكس بالنسبة للصف الأول. يعد ذلك ضروريًا حتى يتم توصيل كل شيء بشكل ملائم في دائرة واحدة. يجب أن يؤخذ الصمام الثنائي في الاعتبار. يسمح لك بمنع تفريغ بطارية التخزين ليلاً أو في يوم غائم. يجب أن يكون "ناقص" الصمام الثنائي متصلاً بـ "زائد" البطارية. لشحن البطارية سوف تحتاج إلى وحدة تحكم خاصة. باستخدام العاكس، يمكنك الحصول على جهد منزلي عادي يبلغ 220 فولت.

تجميع الألواح الشمسية DIY

يحتوي زجاج شبكي على أقل معامل انكسار للضوء. سيتم استخدامه كجسم. هذه مادة غير مكلفة إلى حد ما. وإذا كنت في حاجة إليها أرخص، فيمكنك شراء زجاج شبكي. في الحالة الأسوأيمكنك استخدام البولي. لكنها ليست مناسبة جدًا للحالة من حيث خصائصها. يمكنك العثور في المتاجر على بولي كربونات خاص بطبقة محمية من التكثيف. كما يسمح لك بتوفير البطارية مستوى عالالحماية من الحرارة. لكن هذه ليست كل العناصر التي ستشكل اللوحة الشمسية. من السهل العثور على زجاج ذو شفافية جيدة بيديك، وهذا أحد المكونات الرئيسية للتصميم. بالمناسبة، حتى الزجاج العادي سوف يفعل.

صنع إطار

أثناء التثبيت، يجب تركيب بلورات السيليكون على مسافة قصيرة. بعد كل شيء، عليك أن تأخذ في الاعتبار التأثيرات الجوية المختلفة التي يمكن أن تؤثر على التغييرات في القاعدة. لذلك، فمن المستحسن أن تكون المسافة حوالي 5 ملم. ونتيجة لذلك، سيكون حجم الهيكل النهائي حوالي 835 * 690 ملم.

يتم تصنيع اللوحة الشمسية يدويًا باستخدام ملف الألمنيوم. لديها أقصى قدر من التشابه مع المنتجات ذات العلامات التجارية. في الوقت نفسه، تكون البطارية محلية الصنع أكثر إحكامًا ومتانة.

للتجميع سوف تحتاج إلى زاوية الألومنيوم. يتكون منه فراغ للإطار المستقبلي. الأبعاد - 835*690 ملم. من أجل ربط الملفات الشخصية معًا، من الضروري عمل ثقوب تكنولوجية مسبقًا.

يجب أن يكون الجزء الداخلي من الملف مغلفًا بمادة مانعة للتسرب مصنوعة من السيليكون. تحتاج إلى تطبيقه بعناية فائقة حتى يتم تغطية جميع الأماكن. تعتمد الكفاءة والموثوقية التي تتمتع بها الألواح الشمسية بشكل كامل على مدى جودة تطبيقها.

بيديك، تحتاج الآن إلى وضع ورقة من المواد الشفافة المحددة مسبقًا في إطار الملف الشخصي. يمكن أن يكون أي شيء آخر. نقطة مهمة: يجب أن تجف طبقة السيليكون. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار، وإلا سيظهر الفيلم على عناصر السيليكون.

وفي المرحلة التالية يجب عصر المادة الشفافة بشكل جيد وتثبيتها. لجعل التثبيت موثوقًا قدر الإمكان، يجب عليك استخدام الأجهزة. سنقوم بتأمين الزجاج حول المحيط وفي الزوايا الأربع. الآن أصبحت اللوحة الشمسية المصنوعة يدويًا جاهزة تقريبًا. كل ما تبقى هو توصيل عناصر السيليكون ببعضها البعض.

بلورات اللحام

أنت الآن بحاجة إلى وضع الموصل على لوحة السيليكون بعناية قدر الإمكان. بعد ذلك نطبق التدفق واللحام. لجعله أكثر ملاءمة للعمل، يمكنك إصلاح الموصل على جانب واحد بشيء ما.

في هذا الوضع، قم بلحام الموصل بعناية بلوحة التلامس. لا تضغط على الكريستال باستخدام مكواة لحام. إنها هشة للغاية، يمكنك كسرها.

أحدث عمليات التجميع

إذا كانت المرة الأولى التي تصنع فيها الألواح الشمسية بيديك، فمن الأفضل استخدام ركيزة خاصة لوضع العلامات. سوف تساعد في الموقف العناصر الضروريةبالضبط قدر الإمكان على المسافة المطلوبة. من أجل قطع الأسلاك ذات الطول المطلوب بشكل صحيح العناصر الفرديةتجدر الإشارة إلى أنه يجب أن يكون الموصل ملحومًا بلوحة الاتصال. يتم وضعه قليلاً خلف حافة البلورة. اذا فعلت الحسابات الأولية، ثم يتبين أن الأسلاك يجب أن يكون طول كل منها 155 ملم.

عندما تقوم بتجميع كل هذا في هيكل واحد، فمن الأفضل أن تأخذ ورقة من الخشب الرقائقي أو زجاج شبكي. للراحة، من الأفضل وضع البلورات أفقيا مسبقا وإصلاحها. يتم ذلك بسهولة باستخدام الصلبان لوضع البلاط.

بعد توصيل جميع العناصر معًا، قم بلصق شريط بناء مزدوج الجوانب على الجزء الخلفي من كل بلورة. كل ما عليك فعله هو الضغط على اللوحة الخلفية قليلاً، وسيتم نقل جميع البلورات بسهولة إلى القاعدة.

هذا النوع من التثبيت غير مغلق بشكل إضافي بأي شكل من الأشكال. قد تتوسع البلورات عند درجات حرارة عالية، ولكن هذا ليس مشكلة كبيرة. فقط الأجزاء الفردية تحتاج إلى أن تكون مختومة.

أنت الآن بحاجة إلى استخدامه لتأمين جميع الإطارات والزجاج نفسه. قبل إغلاق البطارية وتجميعها بالكامل، يُنصح باختبارها.

ختم

إذا كان لديك مانع تسرب سيليكون عادي، فلن تحتاج إلى ملء البلورات به بالكامل. بهذه الطريقة يمكنك القضاء على خطر الضرر. لملء هذا الهيكل، لا تحتاج إلى السيليكون، ولكن راتنجات الايبوكسي.

هذه هي الطريقة التي يمكنك بها الحصول على الطاقة الكهربائية بسهولة ويسر مقابل لا شيء تقريبًا. الآن دعونا نلقي نظرة على كيفية صنع الألواح الشمسية بيديك.

بطارية تجريبية

أنظمة فعالة للتحول طاقة شمسيةتتطلب المصانع مقاس عملاق, رعاية خاصةخلفهم ومبلغ كبير من المال.

دعونا نحاول أن نصنع شيئًا بأنفسنا. كل ما تحتاجه للتجربة يمكن شراؤه بسهولة من متجر الأجهزة أو العثور عليه في مطبخك.

لوحة شمسية DIY مصنوعة من رقائق معدنية

للتجميع سوف تحتاج إلى رقائق النحاس. يمكنك العثور عليه بسهولة في المرآب أو عليه حالة متطرفةمن السهل الشراء من أي متجر لاجهزة الكمبيوتر. لتجميع البطارية، تحتاج إلى 45 سم مربع من الرقائق. يجب عليك أيضًا شراء مشبكين من نوع التمساح ومقياس متعدد صغير.

للحصول على خلية شمسية عاملة، من المستحسن أن يكون لديك موقد كهربائي. تحتاج إلى 1100 واط على الأقل من الطاقة. يجب أن تسخن أحمر فاتح. قم أيضًا بإعداد المعتاد زجاجة بلاستيكيةبدون رقبة وملعقتين كبيرتين من الملح. احصل على مثقاب مزود بملحق كاشطة ولوحة معدنية من المرآب.

هيا بنا نبدأ

الخطوة الأولى هي قطع قطعة من رقائق النحاس بالحجم الذي يتناسب تمامًا مع الموقد الكهربائي. سيُطلب منك غسل يديك حتى لا يتبقى أي بقايا على النحاس. بقع دهنيةمن الأصابع. ومن المستحسن أيضًا غسل النحاس. لإزالة الطلاء من ورقة النحاس، استخدم ورق الصنفرة.

رقائق النحاس

بعد ذلك، نضع الورقة النظيفة على البلاط ونشغلها بأقصى طاقتها. عندما يبدأ البلاط في التسخين، ستتمكن من ملاحظة ظهور بقع برتقالية جميلة على لوح النحاس. ثم يتغير اللون إلى الأسود. من الضروري الاحتفاظ بالنحاس لمدة نصف ساعة تقريبًا على بلاط أحمر ساخن. هذا جدا نقطة مهمة. لذا، طبقة سميكةيتقشر الأكسيد بسهولة، وتلتصق الأكسيد الرقيق. بعد مرور نصف ساعة، أخرجي النحاس من الموقد واتركيه ليبرد. سوف تكون قادرا على مشاهدة كيف تسقط القطع من الرقائق.

عندما يبرد كل شيء، سوف يختفي فيلم الأكسيد. يمكنك بسهولة تنظيف معظم الأكسيد الأسود بالماء. إذا لم ينجح شيء ما، فلا يستحق المحاولة. الشيء الرئيسي هو عدم تشويه الرقائق. نتيجة للتشوه، يمكن أن تتلف طبقة رقيقة من الأكسيد، وهو أمر ضروري للغاية للتجربة. إذا لم يكن هناك، فلن تعمل اللوحة الشمسية التي صنعتها بنفسك.

حَشد

قطع القطعة الثانية من الرقاقة بنفس أبعاد الأولى. بعد ذلك، تحتاج بعناية شديدة إلى ثني الجزأين بحيث يتناسبان مع الزجاجة البلاستيكية، لكن لا تلمس بعضهما البعض.

ثم نعلق مقاطع التمساح على اللوحات. يذهب السلك من الرقاقة "غير المقلية" إلى "زائد" ، والسلك من الرقاقة "المقلية" إلى "ناقص". الآن خذ الملح والماء الساخن. حرك الملح حتى يذوب تماما. دعونا نسكب المحلول في زجاجتنا. والآن يمكنك رؤية ثمار عملك. يمكن تحسين هذه اللوحة الشمسية محلية الصنع المصنوعة يدويًا قليلاً في المستقبل.

طرق أخرى لاستخدام الطاقة الشمسية

لم تعد الطاقة الشمسية تستخدم. وفي الفضاء، تقوم بتشغيل مركبة المريخ الجوالة الشهيرة على المريخ من الشمس. وفي الولايات المتحدة الأمريكية، تعمل مراكز بيانات جوجل من الشمس. في تلك الأجزاء من بلادنا حيث لا توجد كهرباء، يمكن للناس مشاهدة الأخبار على شاشة التلفزيون. كل هذا بفضل الشمس.

تتيح هذه الطاقة أيضًا تدفئة المنازل. إن لوحة الهواء الشمسية التي تصنعها بنفسك مصنوعة بكل بساطة من علب البيرة. أنها تتراكم الحرارة وتطلقها في مساحة المعيشة. إنها فعالة ومجانية ويمكن الوصول إليها.

.
مفصلة دليل خطوة بخطوةعلى صنع البطارية الشمسية الخاصة بك بيديك.

لسوء الحظ، الألواح الشمسية ليست رخيصة، لذا يمكنك تجميع لوحة شمسية محلية الصنع بنفسك. ل

لصنع بطارية شمسية نستخدمها أدوات بسيطةومواد خردة غير مكلفة لصنع بطارية شمسية قوية، والأهم من ذلك، رخيصة الثمن.

ما هي البطارية الشمسية؟ وماذا يؤكل به.

البطارية الشمسية عبارة عن حاوية تتكون من خلايا شمسية.

تقوم الخلايا الشمسية بكل أعمال تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء. لسوء الحظ، للحصول على ما يكفي من القوة ل تطبيق عملي، أنت بحاجة إلى الكثير من الخلايا الشمسية.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن الخلايا الشمسية هشة للغاية. ولهذا السبب يتم دمجها في بطارية شمسية.
تحتوي البطارية الشمسية على عدد كاف من الخلايا الشمسية لإنتاجها قوة عاليةويحمي العناصر من التلف.

الصعوبات التي تنشأ عندما الإنتاج الذاتيالبطاريات الشمسية:

العقبة الرئيسية في صنع الخلية الشمسية هي شراء الخلايا الشمسية بسعر معقول.

الخلايا الشمسية الجديدة باهظة الثمن ومن الصعب العثور عليها بكميات عادية بأي ثمن.

تتوفر الخلايا الشمسية المعيبة والتالفة على موقع eBay وأماكن أخرى بسعر أقل بكثير.

من الممكن استخدام الخلايا الشمسية من الدرجة الثانية لصنع خلية شمسية.

من أجل إنتاج بطارية شمسية بأقل تكلفة ممكنة، نستخدم عناصر معيبة ونشتريها، على سبيل المثال، على موقع eBay.

لصنع الخلية الشمسية، اشتريت عدة كتل من الخلايا الشمسية أحادية البلورية مقاس 3x6 بوصة.
لصنع بطارية شمسية، عليك توصيل 36 عنصرًا من هذه العناصر على التوالي.
يولد كل عنصر حوالي 0.5 فولت. 36 خلية متصلة على التوالي ستعطينا حوالي 18 فولت، وهو ما سيكون كافيًا لشحن بطاريات 12 فولت. (نعم، هذا الجهد العالي ضروري بالفعل لشحن بطاريات 12 فولت بشكل فعال).

هذا النوع من الخلايا الشمسية رقيق كالورق، وهش مثل الزجاج. من السهل جدًا إتلافها. قام بائع هذه العناصر بغمس مجموعات من 18 قطعة. في الشمع للتثبيت والتوصيل دون ضرر. الشمع هو صداععند إزالته. إذا أتيحت لك الفرصة، فابحث عن العناصر غير المغطاة بالشمع. لكن تذكر أنهم قد يتعرضون لمزيد من الضرر أثناء النقل.

لاحظ أن عناصري تحتوي بالفعل على أسلاك ملحومة. ابحث عن العناصر ذات الموصلات الملحومة بالفعل. حتى مع هذه العناصر، يجب أن تكون مستعدًا للقيام بالكثير من العمل باستخدام مكواة اللحام. إذا قمت بشراء عناصر بدون موصلات، فاستعد للعمل 2-3 مرات أكثر باستخدام مكواة اللحام. باختصار، من الأفضل أن تدفع مبالغ زائدة مقابل الأسلاك الملحومة بالفعل.

لقد اشتريت أيضًا مجموعتين من العناصر بدون إزالة الشعر بالشمع من بائع آخر. جاءت هذه العناصر معبأة في صندوق بلاستيكي. لقد كانوا يتسكعون في الصندوق ومتشققون قليلاً على الجوانب والزوايا. لا رقائق طفيفة أهمية خاصة. لن يكونوا قادرين على تقليل قوة العنصر بما يكفي للقلق بشأنه. يجب أن تكون العناصر التي اشتريتها كافية لتجميع لوحين شمسيين. مع العلم أنني ربما سأكسر زوجين أثناء التجميع، لذلك اشتريت المزيد.

تُباع الخلايا الشمسية بمجموعة واسعة من الأشكال والأحجام. يمكنك استخدام مقاسات أكبر أو أصغر من مقاس 3 × 6 بوصات. تذكر فقط:

العناصر من نفس النوع تنتج نفس الجهد بغض النظر عن حجمها. لذلك، للحصول على جهد معين، ستكون هناك حاجة دائمًا لنفس العدد من العناصر.
- يمكن للعناصر الأكبر أن تولد تيارًا أكبر، ويمكن للعناصر الأصغر أن تولد تيارًا أقل.
- يتم تحديد الطاقة الإجمالية للبطارية من خلال ضرب جهدها في التيار المتولد.

سيسمح لك استخدام الخلايا الأكبر بالحصول على المزيد من الطاقة بنفس الجهد، لكن البطارية ستكون أكبر وأثقل. سيؤدي استخدام خلايا أصغر إلى جعل البطارية أصغر حجمًا وأخف وزنًا، ولكنها لن توفر نفس الطاقة.

ومن الجدير بالذكر أيضًا أن استخدام العناصر في بطارية واحدة مقاسات مختلفة- فكرة سيئة. والسبب هو أن الحد الأقصى للتيار الذي تولده بطاريتك سيكون محدودًا بتيار أصغر خلية، ولن تعمل الخلايا الأكبر بأقصى طاقتها.

يبلغ حجم الخلايا الشمسية التي اخترتها 3 × 6 بوصات وهي قادرة على توليد ما يقرب من 3 أمبير من التيار. أخطط لربط 36 من هذه الخلايا على التوالي للحصول على جهد يزيد قليلاً عن 18 فولت. وينبغي أن تكون النتيجة بطارية قادرة على توفير حوالي 60 واط من الطاقة في ضوء الشمس الساطع.

لا يبدو الأمر مثيرًا للإعجاب، لكنه لا يزال أفضل من لا شيء. علاوة على ذلك، يبلغ هذا 60 واط كل يوم عندما تكون الشمس مشرقة. سيتم استخدام هذه الطاقة لشحن البطارية، والتي سيتم استخدامها لتشغيل الأضواء والمعدات الصغيرة بعد ساعات قليلة من حلول الظلام.

إن غلاف اللوحة الشمسية عبارة عن صندوق من الخشب الرقائقي الضحل لمنع الجوانب من تظليل الخلايا الشمسية عندما تشرق الشمس بزاوية. يمكن تصنيعه من الخشب الرقائقي السميك 3/8 بوصة مع حواف اللوح السميكة 3/4 بوصة. يتم لصق الجوانب وثبتها في مكانها.

ستحتوي البطارية على 36 خلية بقياس 3x6 بوصة.
نقسمهم إلى مجموعتين من 18 قطعة. فقط لتسهيل لحامها في المستقبل. ومن هنا الشريط المركزي في منتصف الدرج.

رسم صغير يوضح أبعاد اللوح الشمسي.

جميع الأبعاد بالبوصة. تدور الخرزات السميكة مقاس 3/4 بوصة حول لوح الخشب الرقائقي بالكامل. يقع الجانب نفسه في المنتصف ويقسم البطارية إلى قسمين.

منظر لأحد نصفي بطاريتي المستقبلية.

سيضم هذا النصف المجموعة الأولى المكونة من 18 عنصرًا. لاحظ الثقوب الصغيرة في الجوانب. سيكون هذا هو الجزء السفلي من البطارية (الجزء العلوي موجود في أسفل الصورة). هذه فتحات مصممة لموازنة ضغط الهواء داخل وخارج اللوحة الشمسية ولإزالة الرطوبة. يجب أن تكون هذه الثقوب في الجزء السفلي فقط من البطارية، وإلا فسوف يدخل المطر والندى إلى الداخل. يجب عمل نفس فتحات التهوية في شريط التقسيم المركزي.

ليس من الضروري استخدام صفائح من الألواح الليفية المثقبة، لقد تصادف وجود بعضها في متناول اليد. أي مادة رقيقة وصلبة وغير موصلة للكهرباء ستفي بالغرض.

لحماية البطارية من مشاكل الطقس، الجانب الاماميتغطية مع زجاج شبكي.

تُظهر الصورة ورقتين من زجاج شبكي متصلتين بالقسم المركزي. نقوم بحفر ثقوب حول الحافة لوضع زجاج شبكي على البراغي. كن حذرًا عند حفر ثقوب بالقرب من حافة زجاج شبكي. لا تضغط بشدة، وإلا فسوف تنكسر، وإذا كسرتها، فقم بلصق القطعة المكسورة وحفر ثقبًا جديدًا ليس بعيدًا عنها.

نقوم بطلاء جميع الأجزاء الخشبية من الألواح الشمسية في 2-3 طبقات لحمايتها من التأثيرات البيئية. نقوم بطلاء الصندوق والظهر من الجانبين، من الداخل والخارج.

قاعدة البطارية الشمسية جاهزة، وحان وقت تجهيز الخلايا الشمسية.

كما ذكرنا سابقًا، فإن إزالة الشمع من الخلايا الشمسية يمثل صداعًا حقيقيًا.

ل إزالة فعالةالشمع من الخلايا الشمسية، استخدم الطريقة التالية:

1) نقوم بتحميم الخلايا الشمسية بالماء الساخن لإذابة الشمع وفصل الخلايا عن بعضها البعض. لا تدع الماء يغلي، وإلا فإن فقاعات البخار ستضرب العناصر ببعضها البعض بعنف. يمكن أيضًا أن يكون الماء المغلي ساخنًا جدًا وقد تنكسر نقاط الاتصال الكهربائية في العناصر.

أوصي بغمر العناصر في الماء البارد ثم تسخينها ببطء لمنع التسخين غير المتساوي. ستساعد الملقط البلاستيكي والملعقة على فصل العناصر أثناء ذوبان الشمع. حاول ألا تسحب الموصلات المعدنية بشدة - فقد تنكسر.

تُظهر الصورة النسخة النهائية من "التثبيت" الذي استخدمته.
أول "حمام ساخن" لإذابة الشمع موجود في الخلفية على اليمين. يوجد في المقدمة على اليسار ماء ساخن وصابون وعلى اليمين ماء ساخن نظيف. درجات الحرارة في جميع المقالي أقل من نقطة غليان الماء. أولاً، قم بإذابة الشمع في مقلاة بعيدة، ثم انقل العناصر واحدًا تلو الآخر إلى الماء والصابون لإزالة أي شمع متبقي، ثم اشطفه ماء نظيف.

2) ضع العناصر على منشفة لتجف. يمكنك تغيير الصابون وشطف الماء في كثير من الأحيان. لا تسكب الماء المستعمل في البالوعة، لأن... سوف يتصلب الشمع ويسد الصرف. أدت هذه العملية إلى إزالة الشمع بالكامل تقريبًا من الخلايا الشمسية. بعضها فقط يحتوي على أغشية رقيقة، لكن هذا لن يتعارض مع لحام العناصر وتشغيلها. من المحتمل أن يؤدي الغسل بالمذيب إلى إزالة أي شمع متبقي، لكنه قد يكون خطيرًا وذو رائحة كريهة.

يتم تجفيف العديد من الخلايا الشمسية المنفصلة والمنظفة على منشفة. بمجرد فصلها وإزالة الشمع الواقي، فإن هشاشتها تجعل من الصعب بشكل مدهش التعامل معها وتخزينها، مما يتركها في الشمع حتى تصبح جاهزًا لتثبيتها في المجموعة الشمسية.

صنع القاعدة للبطارية الشمسية. لقد حان الوقت بالنسبة لي لتثبيتها.

نرسم شبكة على كل قاعدة لتبسيط عملية تثبيت كل عنصر.
نضع العناصر على هذه الشبكة بحيث يكون الجانب الخلفي للأعلى حتى يمكن لحامها معًا. يجب توصيل جميع الخلايا الـ 18 لكل نصف البطارية على التوالي، وبعد ذلك يجب أيضًا توصيل النصفين على التوالي للحصول على الجهد المطلوب.

من الصعب في البداية لحام العناصر معًا. ابدأ بعنصرين فقط. ضع أسلاك التوصيل الخاصة بأحدهما بحيث تتقاطع مع نقاط اللحام الموجودة في الجزء الخلفي من الآخر. تأكد من التأكد من أن المسافة بين العناصر تتوافق مع العلامات.

للحام نستخدم مكواة لحام منخفضة الطاقة ولحام قضيب مع قلب الصنوبري.

كان علينا أن نكرر اللحام حتى نحصل على سلسلة من 6 عناصر. لقد قمت بلحام قضبان التوصيل من العناصر المكسورة إلى الجزء الخلفي من العنصر الأخير من السلسلة. لقد صنعت ثلاث سلاسل من هذا القبيل، وكررت الإجراء مرتين أخريين. يوجد إجمالي 18 خلية للنصف الأول من البطارية.

يجب أن تكون ثلاث سلاسل من العناصر متصلة على التوالي. ولذلك، فإننا ندير السلسلة الوسطى بمقدار 180 درجة بالنسبة إلى السلسلتين الأخريين. تبين أن اتجاه السلاسل صحيح (لا تزال العناصر مستلقية مقلوبة على الركيزة). والخطوة التالية هي لصق العناصر في مكانها.

سيتطلب لصق العناصر بعض المهارة. ضع قطرة صغيرة من مادة السيليكون المانعة للتسرب في وسط كل عنصر من العناصر الستة لسلسلة واحدة. بعد ذلك، ندير السلسلة ووجهها للأعلى ونضع العناصر حسب العلامات التي وضعناها سابقًا. اضغط على القطع بخفة، مع الضغط على المنتصف حتى تلتصق بالقاعدة. تنشأ الصعوبات بشكل رئيسي عند قلب سلسلة مرنة من العناصر. زوج آخر من الأيدي لن يؤذي هنا.

لا تضع الكثير من الغراء ولا تلصق العناصر في أي مكان آخر غير المركز. سوف تتوسع العناصر والركيزة التي تم تركيبها عليها، وتتقلص، وتنحني، وتتشوه مع التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة. إذا قمت بلصق عنصر ما على المنطقة بأكملها، فسوف ينكسر بمرور الوقت. يمنح اللصق في المنتصف فقط العناصر الفرصة للتشوه بحرية بشكل منفصل عن القاعدة. يمكن تشويه العناصر والقاعدة بطرق مختلفة ولن تنكسر العناصر.

هنا نصف البطارية المجمعة بالكامل. تم استخدام التضفير النحاسي من الكابل لتوصيل السلسلة الأولى والثانية من العناصر.

يمكنك استخدام الحافلات الخاصة أو حتى الأسلاك العادية. كان لدي كابل مضفر من النحاس في متناول اليد. نقوم بنفس الاتصال على الجانب الخلفي بين السلسلة الثانية والثالثة من العناصر. لقد قمت بتوصيل السلك بالقاعدة بقطرة من مادة مانعة للتسرب حتى لا "يمشي" أو ينحني.

اختبار النصف الأول من البطارية الشمسية في الشمس.

في الشمس الضعيفة والضباب، يولد هذا النصف 9.31 فولت. مرحا! يعمل! الآن أنا بحاجة إلى صنع نصف آخر من البطارية مثل هذا.

بعد أن تصبح كلا القاعدتين مع العناصر جاهزة، يمكن تثبيتهما في مكانهما في الصندوق المُجهز وتوصيلهما.
يتم وضع كل نصف في مكانه. ولتأمين القاعدة بالعناصر الموجودة داخل البطارية، نستخدم 4 براغي صغيرة.

نقوم بتمرير سلك توصيل البطارية إلى النصف من خلال إحدى فتحات التهوية الموجودة في الجانب المركزي. هنا أيضًا ستساعد بضع قطرات من مادة مانعة للتسرب في تأمين السلك في مكان واحد ومنعه من التعلق داخل البطارية.

يجب أن تكون كل خلية شمسية في النظام مجهزة بصمام ثنائي متصل على التوالي بالبطارية.

هناك حاجة إلى الصمام الثنائي لمنع البطاريات من التفريغ من خلال البطارية ليلاً وداخلًا طقس غائم. لقد استخدمت صمام ثنائي شوتكي 3.3A. تتميز الثنائيات شوتكي بانخفاض جهد أقل بكثير من الثنائيات التقليدية. وفقا لذلك، سيكون هناك فقدان أقل للطاقة على الصمام الثنائي. يمكن شراء مجموعة من 25 صمامًا ثنائيًا 31DQ03 على موقع eBay مقابل بضعة دولارات فقط.

نقوم بتوصيل الثنائيات بالخلايا الشمسية الموجودة داخل البطارية.

نقوم بحفر ثقب في الجزء السفلي من البطارية بالقرب من الجزء العلوي لإخراج الأسلاك. يتم ربط الأسلاك في عقدة لمنع سحبها من البطارية، ويتم تثبيتها بنفس المادة المانعة للتسرب.

من المهم أن نترك المادة المانعة للتسرب تجف قبل أن نثبت زجاج شبكي في مكانه. أنصح بناء على الخبرة السابقة. قد تشكل أبخرة السيليكون طبقة رقيقة عليها السطح الداخليزجاج شبكي وعناصر، إلا إذا تركت السيليكون يجف في الهواء الطلق.

البطارية الشمسية قيد التشغيل. نقوم بتحريكه عدة مرات في اليوم للحفاظ على التوجه نحو الشمس، لكن هذه ليست صعوبة كبيرة.

دعونا نحسب تكلفة تصنيع البطارية الشمسية:

نحن نأخذ في الاعتبار فقط تكلفة المواد الأساسية والمواد المرتجلة (قطع الخشب والأسلاك)

1) تم شراء الخلايا الشمسية على موقع eBay مقابل 74.00 دولارًا (~ 2300 RUR)
2) قطع خشبية - 15 دولارًا (~ 460 فرك)
3) زجاج شبكي 15 دولارًا (~ 460 فرك)
4) مسامير ومسامير التنصت الذاتية - 2 دولار (~ 60 فرك.)
5) مانع التسرب السيليكون - 3.95 دولار (~ 150 فرك)
6) الأسلاك 10 دولار (~ 300 فرك.)
7) الثنائيات 2 دولار(~60 فرك.)
8) طلاء 5 دولار (~ 150 روبية)

إجمالي 126.95 دولارًا (~ 3640 روبل)

للمقارنة، تبلغ تكلفة البطارية الشمسية المنتجة صناعيًا ذات الطاقة المماثلة حوالي 300-600 دولار (~ 9000-18000 روبل.

كتاب للمساعدة

مولدات الرياح والألواح الشمسية وغيرها من الهياكل المفيدة.

مصادر الطاقة البديلة - الرياح والشمس هي أنواع طاقة متجددة باستمرار، وتكاد تكون أبدية.
يكشف المؤلف في هذا الكتاب عن مميزات محولات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الحديثة واختيارها وبنيتها وتركيبها. تم تخصيص فصل كامل من الكتاب للتصميمات الإلكترونية الراديوية غير التقليدية.
المنشور مخصص لمجموعة واسعة من القراء الباحثين عن الاستقلال الإبداع الفنيمهتم بهندسة الراديو ومصادر الطاقة غير التقليدية والألواح الشمسية ومولدات الرياح في عصر التوفير العام وتحسين التكلفة.
توفر الملاحق بيانات مرجعية ومعلومات مفيدة أخرى.

شراء كتاب على ozon.ru

اليوم من الصعب أن نتصور منزل الأجازةأو حتى كوخ صغير بدون كهرباء. ولكن حتى لو كان منزلك متصلاً بشبكة كهرباء مركزية، يمكنك محاولة تقليل تكاليف الكهرباء - ثم في أحد الأيام تفكر في كيفية صنع الألواح الشمسية. يمكنك أيضًا شراء مجمع طاقة شمسية جاهز، لكنه سيكلف أكثر بكثير من جهاز محلي الصنع، كما أن صنعه بنفسك أمر بسيط للغاية.

بطارية محلية الصنع

وفقا للحسابات، في يوم مشمس، يولد متر مربع واحد من الألواح الشمسية حوالي 120 واط من الكهرباء. وبناء على ذلك، تنتج لوحة طولها عشرة أمتار حوالي كيلووات. في منزل إقامة دائمة لعائلة مكونة من 3-4 أشخاص، يتم استهلاك 300-350 كيلووات من الكهرباء شهريًا. لذلك، إذا أصبحت البطارية الشمسية هي المصدر الرئيسي للطاقة، فيجب أن لا تقل المساحة الإجمالية لجهاز التقاط الأشعة الشمسية عن 20 مترًا مربعًا.

ما هو المجمع الشمسي وكيف يعمل؟

حسب التصميم، فإن المجمع الشمسي هو مجرد حاوية يتم فيها تثبيت العديد من الألواح الصغيرة والهشة للغاية - الخلايا الشمسية. الكهرباء التي تولدها تعيد شحن البطارية، وهي مصدر الطاقة.

لوحات فوتوغرافية

هناك لوحات فوتوغرافية نروىنروأشكال ولكن:

• بغض النظر عن الشكل والحجم، فإن العناصر من نفس النوع تولد نفس الجهد؛
• العناصر ذات المساحة الأكبر تولد تيارًا أكبر؛
• يتم حساب قوة المجمع باستخدام صيغة "زمن الجهد المولد للتيار".

وبالتالي، فإن البطارية المصنوعة من خلايا شمسية كبيرة بنفس الجهد ستنتج طاقة تيار أكبر من تلك التي يتم تجميعها من الخلايا الصغيرة، ولكنها ستكون أثقل وأضخم. تسمح البطارية الخلوية الصغيرة بجامع أخف وزنًا. ولكن لكي تحصل على الطاقة المطلوبة يجب أن تكون مساحتها أكبر.

لا تستخدم خلايا ذات أحجام مختلفة في نفس اللوحة الشمسية. الحد الأقصى للتيار الذي ستحصل عليه منه محدود بتيار أصغر خلية. لن تعمل القطاعات الأكبر بكامل طاقتها.

المواد والأدوات

لتجميع بطارية شمسية في المنزل، تحتاج أولاً إلى لوحات فوتوغرافية. تتضمن مجموعة الخلايا الشمسية (المكونة من 36 و72 عنصرًا)، بالإضافة إلى الألواح نفسها، كل ما تحتاجه للتجميع - الموصلات وقضبان التوصيل وثنائيات شوتكي وعصا اللحام بالحمض. يمكن شراء كل هذه المكونات بشكل منفصل.

قوة هذه البطارية 60 واط. الجهد - 18 فولت. طاقة البطارية المشحونة منها تكفي لعدة ساعات من تشغيل المصابيح والتلفزيون وشواحن الهاتف وما إلى ذلك. لتقليل استهلاك الطاقة، لا تقم بتركيب مصابيح الفلورسنت العادية، ولكن الاقتصادية في المنزل.

يمكنك العثور في المتاجر عبر الإنترنت على ما يسمى بـ "وحدات النوع B". تحتفظ هذه الألواح المرفوضة في الإنتاج الصناعي بجميع خصائصها ولكنها أرخص بكثير. من الأفضل شراء لوحات ذات موصلات ملحومة بالفعل - فعملية لحام الأسلاك هي التي تستغرق معظم الوقت.

الإجراء العام

في الأساس، يعتبر غلاف المجمع الشمسي مجرد صندوق ذو جوانب منخفضة لن يحجب لوحات التصوير الفوتوغرافي عندما تسقط الأشعة بزاوية. يمكن تصنيعه على أساس إطار مصنوع من الألومنيوم (الجزء السفلي عبارة عن لوح من البولي كربونات، زجاج شبكي، وما إلى ذلك)، أو يمكن تصنيعه من الخشب الرقائقي العادي مقاس 10 مم وكتل خشبية.

إطار خشبي لتجميع الطاقة الشمسية

1. قم بلصق القضبان ذات المقطع العرضي 2 سم على طول محيط لوح الخشب الرقائقي وقم بربطها أيضًا بمسامير، وهو أكثر ملاءمة لتركيب الألواح ليس في مجموعة واحدة، ولكن في مجموعات مكونة من 18 قطعة. للقيام بذلك، قم بتثبيت شريط فاصل في المنتصف. الصندوق مطلي من الداخل والخارج بطلاء مقاوم للماء.
2. باستخدام لقمة ثقب مقاس 6 مم، قم بحفر فتحات تهوية في الجزء السفلي من العلبة وفي شريط التقسيم. سيمر سلك يربط أجزاء البطارية عبر إحدى الفتحات الموجودة في حاجز التقسيم، ويمكن صنعه مع مراعاة سمك السلك.
3. يتم تجميع "فسيفساء" من شظايا الخلية على ركيزة مصنوعة من أي مادة رقيقة وصلبة وغير موصلة (على سبيل المثال، اللوح) ويتم تركيبها في غلاف. فيديو التجمع الصحيحيمكن العثور عليها في بعض المواقع المتخصصة. قبل التجميع، يتم طلاء الركيزة أيضًا على كلا الجانبين.
4. تتم إزالة حزمة الأسلاك المشتركة من البطارية من خلال فتحة في الأسفل أقرب إلى قمتها. لمنعهم من السقوط من السكن، من الأفضل ربط الأسلاك في عقدة وتأمينها بمادة مانعة للتسرب. بعد أن يجف، يمكنك إرفاق اللوحة الواقية العلوية. إذا قمت بتغطية البطارية وعزلها قبل أن يجف السيليكون، فسوف يتكون فيلم على السطح الداخلي للشاشة الواقية من أبخرتها، مما يقلل من شفافية الشاشة.
5. الجانب الأمامي للمجمع النهائي مغطى بزجاج شبكي أو مادة شفافة متينة أخرى. يتطلب كل جزء من الإطار ورقة منفصلة. يتم تثبيتها بمسامير ومعزولة حول المحيط تسرب السيليكون.

الركيزة (ورقة اللوح المثقبة)

كيفية إزالة الشمع من لوحات التصوير الفوتوغرافي؟

وبما أن الخلايا الشمسية هشة للغاية، فإن بعض البائعين يملؤونها بالشمع قبل شحنها لحمايتها من الصدمات. قبل البدء في العمل مع هذه اللوحات، يجب تنظيفها. يتم ذلك باستخدام الماء الساخنوحمامات الصابون.

ضع الخلايا الشمسية في الماء البارد وقم بتسخينها ببطء، دون أن تغلي - عند الغليان، سوف تتصادم مع بعضها البعض. حرارةيمكن أن يؤدي أيضًا إلى إتلاف جهات الاتصال. من السهل فصل لوحات الصور الفوتوغرافية باستخدام ملقط بلاستيكي (وليس معدني) وملعقة.

يتم نقل الألواح المنفصلة إلى حاوية ثانية بها ماء وصابون، حيث يتم تنظيفها بعناية من بقايا الشمع. بعد ذلك، يتم غسلها بالماء الدافئ النظيف ووضعها على منشفة حتى تجف. يجب توخي الحذر بشكل خاص عند التعامل مع اللوحات التي تكون الموصلات ملحومة بها بالفعل: عند فصلها، قد تنكسر الموصلات.

تركيب الخلايا الضوئية

يبدأ التثبيت برسم "شبكة" على سطح التركيب وعلى الركيزة. قم بلصق الصلبان البلاستيكية الصغيرة المستخدمة لوضع البلاط في زوايا كل خلية محددة على سطح التثبيت. ثم لن تتحرك اللوحات أثناء التثبيت.

ضع العناصر مع الجانب الخلفي لأعلى على مسافة 3-5 ملم من بعضها البعض. يجب أن تكون لوحات الصور الفوتوغرافية في كل مجموعة مكونة من 18 قطعة متصلة على التوالي. بعد ذلك، للحصول على الجهد المحدد، يتم توصيل المجموعات أيضًا على التوالي. إذا قمت بتوصيل اللوحات ومجموعاتها على التوازي، سيكون التيار أعلى وستكون الطاقة أقل من التوصيل المتسلسل.

الخلايا الكهروضوئية المثبتة على الركيزة

للحام، استخدم مكواة لحام منخفضة الطاقة ولحام قضيب مع قلب الصنوبري. يتم تشحيم نقطة اللحام بقلم رصاص متدفق قبل اللحام. تتميز الألواح الضوئية بأنها رقيقة جدًا وهشة، لذا لا يمكنك الضغط على مكواة اللحام.

يتم لحام مجموعة واحدة معًا في "سلاسل" مكونة من 6 عناصر. نظرًا لأنهما متصلان في سلسلة، يجب تدوير السلسلة الوسطى بعناية بمقدار 180 درجة مقارنة بالسلسلتين الأخريين. إذا قررت ربط السلاسل مع ناقل خاص (سلك مسطح عريض)، فلن تحتاج إلى قلب الصف الأوسط.

مخطط تجميع الخلايا الشمسية (توصيل السلاسل بالحافلة)

لماذا هناك حاجة إلى الثنائيات شوتكي؟

كما ذكرنا سابقًا، تبيع شركة Solar مجموعات، بالإضافة إلى الخلايا الشمسية نفسها ومواد اللحام، بما في ذلك ما يسمى بثنائيات شوتكي (ثنائيات التحويل). ما هي وهل من الضروري تثبيتها؟ ببساطة، تمنع هذه الثنائيات تفريغ البطارية ليلاً وفي الطقس الغائم.

من المفترض أنه من المستحسن لحام مثل هذا الصمام الثنائي في كل خلية، ولكن في الواقع يتم تثبيته على البطارية بأكملها ("ناقص" الصمام الثنائي ملحوم بـ "زائد" البطارية). من الأمثل تثبيت صمام ثنائي شوتكي على كل نصف البطارية الموصوف أعلاه.ثم إذا كان جزء منه في الظل، فإن الجزء الثاني سيستمر في العمل. من الأفضل تركيب الثنائيات الالتفافية داخل البطاريات وليس خارجها - فهي تعمل بكفاءة أكبر في درجات الحرارة المرتفعة.

لصق الألواح

الآن يمكنك لصق سلاسل الألواح على الركيزة. ضع حبة من مانع التسرب السيليكوني في منتصف كل لوحة من اللوحات الستة في السلسلة. اقلب السلسلة وجهًا للأعلى وضعها على العلامات. اضغط برفق حتى "يثبت" مانع التسرب. السلسلة مرنة للغاية، لذا حتى لا تنكسر الأسلاك الرفيعة، فمن الأفضل أن تقلبها معًا.

كن حذرا مع مانع التسرب! قطرة من المادة المانعة للتسرب في وسط اللوحة ستلصقها بقوة على القاعدة. ولكن إذا قمت بتطبيق مادة لاصقة على كامل مساحة اللوحة، فسوف تنكسر مع مرور الوقت. يحدث هذا لأنه عند تسخينها وتبريدها، تتوسع القاعدة والألواح وتتقلص بشكل مختلف.

هناك طريقة أخرى للصق اللوحة الناتجة على الركيزة وهي استخدام شريط تثبيت بوليمر ناعم على الوجهين مثل Rollfix. انها مناسبة للاستخدام في الهواء الطلق. قطع قطع صغيرة من الشريط، والتي (بنفس طريقة منع التسرب) توضع في وسط اللوحات.

زجاج واقي

كلما كانت المادة الواقية للبطارية الشمسية أكثر شفافية، كلما كان ذلك أفضل. يمكنك استخدام سميكة العادية زجاج النافذة، أو يمكنك المشاركة في نافذة زجاجية مزدوجة قياسية لغطاء البطارية الشمسية. لكن الزجاج يمكن أن ينكسر أثناء عاصفة برد، وتغيير اللوحة الواقية على المجمع أمر صعب للغاية.

أفضل مادة للشاشة الواقية هي زجاج شبكي أو زجاج شبكي. يمكنك تأمين الورقة باستخدام مادة مانعة للتسرب من السيليكون، أو يمكنك استخدام نفس شريط التثبيت Rollfix. ويستخدمه عمال الزجاج في لصق الزجاج طريقة صعبةمما يسمح لك بلصقها بسرعة وبشكل متساوٍ.

قم بتطبيق شريط التثبيت حول محيط الصندوق، لكن قم بإزالة حافة الحماية فقط من الطبقة اللاصقة العلوية. الآن ضع قطعة من الزجاج أو زجاج شبكي أو زجاج شبكي وارفعها قليلاً واسحب الطبقة الواقية بالكامل "من الذيل". سوف تقع الورقة في مكانها. الآن كل ما تبقى هو إغلاق الوصلات بمادة مانعة للتسرب، والبطارية جاهزة.