CUM SĂ REALIZĂM UN PANOU FOTOVOLTAIC
Acesta este un ghid pas cu pas care vă va arăta cum să construiți un panou solar fotovoltaic folosind materiale care se găsesc în comerț.
Panourile fotovoltaice sunt sisteme capabile să transforme lumina (energia solară) direct în energie electrică, prin intermediul unui proces chimic complex. Energie electrică grauită! Conversia este statică și nepoluantă, tocmai de aceea acest mod de producere a energiei electrice este unul ecologic.
La baza producerii energiei electrice stă celula fotovoltaică. Pe scurt, în contact cu razele soarelui, aceasta produce energie electrică. Pentru a intra în detaliu, ne-ar fi necesare însa cunoștințe de chimie destul de avansate: fotonii din razele solare „bombardează” atomii materialelor din care este realizată celula fotovoltaică. Sub această acțiune, aceștia tind să se elibereze și astfel se formează energia electrică.
Celule fotovoltaice sunt grupate în matrici care apoi vor alcătui panourile fotovoltaice. În cele ce urmează vom prezenta mai multe detalii despre producerea unui astfel de panou realizat „acasă”.
1. Materiale și instrumente necesare
Unul din principalele beneficii în realizarea panoului solar este faptul că veți economisi bani.
Componentele de bază ale panoului solar sunt celulele fotovoltaice. Deasemenea, pe piață există numeroare tipuri de celule fotovoltaice, funcție de construcție, dimensiuni, putere sau randament.
Sunt multe de spus despre câte celule solare aveți nevoie pentru realizarea unui panou, dar vă voi spune că în general, media este de obicei de 36 celule pe panou, dacă doriţi să-l realizați în mod corect.
Motivul pentru care cel mai des întalnite panouri solare conțin 36 de celule solare se datorează faptului că cele mai multe celule de pe piaţă sunt de 0.5V astfel 36x0.5 = 18V. Pentru a încărca o baterie de 12V veți avea nevoie de ceva peste 14,4 V, dar panou dumneavoastră solar nu va funcționa întotdeauna cu performanțe optime, ținând cont că nu tot timpul vor fi zile însorite.
Pe lângă restul materialelor necesare, veţi avea nevoie de ceva care va fi folosit ca o platformă, pe care se vor poziționa celulele solare. Există o mulţime de materiale diferite pe care le puteţi utiliza, dar aş recomanda să utilizaţi placaj, deoarece este ieftin si durabil. Dimensiunea placajului depinde într-adevăr de mărimea tuturor celor 36 de celulele solare, astfel ar trebui ceva destul de mare pentru a potrivi toate celulele, iar grosimea placajului va fi de aproximativ 1 cm.
Veţi avea nevoie, de asemenea, de plexiglass astfel încât să puteţi acoperi şi proteja celulele. Principalul motiv pentru care este utilizat, comparativ cu sticlă este pur şi simplu pentru că cântarește mai putin, este mai rezistent la spargere şi puteţi să-l ajustați în condiţii de siguranţă chiar dacă este subţire.
Alte materiale de care aveți nevoie sunt benzile de cupru, care vor fi de 2 tipuri:
- înguste - pentru interconectarea celulelor
- late - pentru legarea rândurilor de celule.
Veţi avea nevoie de o diodă de blocare, pentru ca acumulatorul dvs. să nu se descărce în panoul solar pe timp de noapte. În rest, aveţi nevoie de 2 cabluri de aproximativ 20cm fiecare, de culori diferite (de preferinţă roşu pentru + şi negru pentru -), o doză pentru conexiuni care va fi montată pe spatele panoului solar, silicon, şuruburi, un cadru metalic, vopsea rezistentă la intemperii.
În ceea ce priveşte instrumentele, aveţi nevoie de un fierăstrău (de preferat unul electric), o bormașină de găurit cu burghiu, un ciocan de lipit, aliaj de lipit, un marker flux, o pensulă pentru vopsea, un multimetru şi un cutter. Deci, pe scurt, aici e lista de cumparaturi:
Materiale:
- 36 celule solare (în cazul de față 15x8cm);
- bandă cupru interconectare celule 11,2m (64buc x 15cm, 16buc x 10cm, conform cu diagrama prezentată);
- bandă cupru magistrală 1,19m (3buc x 23cm, 2buc x 25cm, conform cu diagrama prezentată).
- Placaj OSB, cca 1,5 - 2cm grosime
- Sticla (cca 4mm grosime) sau Plexiglass
- Şuruburi
- Cadru metalic*
- Silicon
- 2 fire de cupru (roşu şi negru) a câte 20cm
- O Diodă
Instrumente:
- Fierăstrău (preferabil electric)
- Bormașină de găurit
- Ciocan de lipit
- Marker flux
- Pensulă pentru vopsea
- Cutter
* Notă: Dimensiunile cadrului metalic pot varia, deoarece depinde de dimensiunea panoului dumneavoastră.
Eventual veți mai avea nevoie și de mănuşi de latex pentru manipularea cât mai ușoară a celulelelor, acest fel veti evita orice neplăcere la montajul acestora.
2. Construcția panoului solar.
Primul pas în procesul de construcţie va fi să legăm toate celulele solare între ele.
Fiți foarte atenţi la manipularea celulelor solare! Acestea sunt foarte fragile și din neatenție se pot sparge, aşa că aveți grijă!
Va trebui să le unim împreună utilizând benzi de interconectare, conform desenului de mai jos:
Va trebui să aplicați un strat cu markerul flux pe benzile de interconectare, apoi să le lipiți la celulele solare.
Benzile de interconectare sunt prezentate mai jos. Trebuie să le tăiați pe după următoarele dimensiuni:
- 64 bucăți a câte 15cm, pentru înserierea celulelor;
- 16 bucăți a câte 10cm, pentru celulele din extremitățile rândurilor.
Acum, că benzile s-au tăiat la lungimea corectă, se adăugă un strat cu merkerul flux:
* Notă: Puteţi să-l adăugaţi pe banda de interconectare sau pe linia de pe celula solară. Ambele variante sunt în regulă. Veţi folosi ciocanul de lipit pentru lipirea benzilor de interconectare cu celulele solare.
Vârful ideal pentru lipit banda de cupru pe celulă ar trebui să fie unul cu unghi plat, vârf asemănător cu cel de mai jos. Dacă nu aveți unul ca acesta, puteţi utiliza unul obișnuit.
Acum, puneți banda de cupru pe linia care se vede pe celulă și lipiți-le. Se aplică doar un pic de aliaj de lipire pe vârful ciocanului de lipit, în acest mod ajutând la transferul de căldură între bandă şi celulă. Această operaţiune necesită timp şi multă atenţie, deoarece este o sarcină destul de delicată.
Acum, că aţi terminat lipirea benzilor pe fața tuturor celulelor, va trebui să uniți celulele între ele, lipiți cealaltă jumătate a benzii de interconectare pe spatele altei celule, așa cum este prezentat în imaginile de mai jos.
Deoarece vom avea un panou cu 36 celule, vom face 4 rânduri a câte 9 celule. Ca urmare, panoul va arăta cam asa:
Diagrama panoului solar:
* Nota: Nu conectaţi rândurile împreună încă. Vom ajunge în cele din urmă și acolo.
Aşa cum am menţionat mai devreme, noi nu putem da o măsuratoare exactă la mărimea placajului pe care ar trebui să îl aveţi, deoarece există diferite tipuri de celule solare pe piaţă şi dimensiunile variază astfel încât, în consecinţă, va trebui să-l adaptați dumneavoastră.
O dată ce placajul a fost tăiat în mod corespunzător, aplicați un strat de vopsea rezistentă pe ambele părți, preferabil de culoare neagră. Asiguraţi-vă că este o vopsea bună şi o aplicare suficientă.
Acum, că aveţi toate rândurile făcute, va trebui să le poziționați delicat pe placaj, asigurându-vă că totul este bine centrat. Asiguraţi-vă că există suficient spaţiu pe toate parțile, atât în partea de jos și sus, cât şi în stânga și dreapta, pentru a putea fixa rama.
Urmează să lipiți celulele de placaj. O puteți face în doua moduri simple, fie adăugați puțin silicon pe spatele fiecărei celule solare chiar în mijloc, fie lipiți celulele pe placaj cu bandă dublă adezivă, aceasta din urmă consider că este mai bună și mai ușor de realizat.
O dată ce aţi aplicat silicon şi ați fixat celulele pe platformă, puteţi folosi, de exemplu pahare de sticlă pentru a aplica un pic de greutate (cu mare grijă!) pe fiecare celullă. Celule solare sunt acum plasate pe platforma dvs. urmează apoi să lipim rândurile între ele. Utilizaţi banda cupru magistrală pentru a lipi capetele împreună aşa cum se arată în diagrama.
Puteţi îndoi capetele pentru o mai bună fixare:
Se vor lipi apoi cablurile care urmează a fi scoase din panou pentru legaturi electrice în doză. În imaginea de mai jos se poate observa această operațiune. Imaginea are scop vizual.
Vom aplica câteva distanțiere de gresie ți faianță, pe centru și pe lateralele panoului, pentru a evita presarea celulelor după montarea sticlei sau a plexiglass-ului.
Apoi, vom adăuga sticla sau plexiglass-ul la panoul. Înainte de a face acest lucru, va trebui să vă asigurați că firele sunt bine lipite și că tensiunea și intensitatea frnizate de panoul solar sunt în parametrii normali.
O dată ce ați montat stcla (plexiglass-ul), celulele solare și placajul, aplicați silicon, asigurându-vă că totul este sigilat ermetic, apoi puteți monta rama.
Montarea cadrului se poate observa în imaginea de mai jos:
Ultimul pas la realizarea panoului dumneavoastră solar este să montați doza pentru conexiunile elctrice în care urmează să adăugaţi dioda de blocare pe firul pozitiv al circuitului. Aceasta se va fixa pe spatele panoului solar cu șuruburi autofiletante a căror lungime să nu depășească grosimea panoului solar.
Urmează apoi să faceți conexiunile în doză:
De asemenea, există diferite tipuri de diode de blocare, ele sunt evaluate pentru sume diferite de amperaj aşa că va trebui să alegeţi în consecinţă, dioda potrivită pentru panoul dvs solar.
De exemplu veţi realiza un panou solar cu 36 celule de 0,5V si 1,75W, rezulta o putere totala medie de 63W si o tensiune de 18V. Curentul care strabate acest panou solar va fi deci de 63W / 18V, deci 3,5A. Dioda va trebui sa fie mai mare sau de 3,5A
Bucurați-vă de propriul dumneavoastră panou fotovoltaic!
Concluzie
Aşa cum am menţionat mai devreme, acest ghid a fost destinat exclusiv pentru a vă oferi o imagine de ansamblu cu privire la modul de construire al unui panou solar. Există mai multe variante diferite şi vor avea un efect asupra performanţelor şi fiabilității panoului dumneavoastră solar.
Toate operațiunile necesare realizării panoului solar trebuie efectuate cu răbdare și multă atenție!
Deci, noi sperăm, acum, că aţi citit acest ghid, va ajuta mult la clarificarea despre construirea propriu panou solar şi, sperăm, v-a plăcut această lectură!
Puteţi descărca acest ghid în format PDF de aici
Sursa: www.prutix.ro
