Comment fabriquer une batterie solaire de vos propres mains à la maison. Assemblage des éléments de la batterie solaire

sont des convertisseurs photovoltaïques (modules solaires) qui convertissent l'énergie solaire en électricité. Afin d'utiliser des appareils électroménagers au détriment d'une batterie solaire dans la maison, il devrait y avoir beaucoup de tels modules.

L'énergie générée par un module n'est pas suffisante pour répondre aux besoins énergétiques. Les convertisseurs photovoltaïques sont interconnectés par un circuit en série.

Pièces qui composent une batterie solaire :

1. modules solaires Dans un cadre, des unités à plusieurs dizaines de cellules photovoltaïques sont combinées. Pour fournir de l'électricité à toute la maison, vous aurez besoin de plusieurs panneaux avec des éléments.
2. . Il sert à accumuler l'énergie reçue, qui peut ensuite être utilisée la nuit.
3. Manette. Il surveille la charge et la décharge de la batterie.
4. . Se transforme DC, reçu des modules solaires dans une variable.

Module solaire (ou cellule photovoltaïque) basé sur le principe jonction p-n, et dans sa structure est très similaire à un transistor. Si vous coupez le chapeau du transistor et dirigez les rayons du soleil vers la surface, alors avec l'appareil connecté, vous pouvez déterminer le maigre électricité. Le module solaire fonctionne sur le même principe, seule la surface de transition de la cellule solaire est beaucoup plus grande.

Comme de nombreux types de transistors, Cellules solaires en silicium cristallin.

Selon la technologie de fabrication et les matériaux, il existe trois types de modules :

1. Monocristallin. Fabriqué sous la forme de lingots de silicium cylindriques. L'avantage des éléments est haute performance, compacité et le plus long terme prestations de service.
2. Couche mince. Les couches du convertisseur photoélectrique sont déposées sur un substrat mince. L'efficacité des modules à couches minces est relativement faible (7-13%).
3. Polycristallin. Le silicium fondu est versé dans un moule carré, puis le matériau refroidi est découpé en plaques carrées. Extérieurement, ils diffèrent des modules monocristallins en ce que les bords des coins des plaques polycristallines ne sont pas coupés.

Batterie. Les batteries au plomb sont les plus utilisées dans les panneaux solaires. Une batterie standard a une tension de 12 volts ; pour obtenir une tension plus élevée, elles collectent batteries. Vous pouvez donc assembler un bloc avec une tension de 24 et 48 volts.

Régulateur de charge solaire. Le contrôleur de charge agit comme un régulateur de tension dans une voiture. Fondamentalement, 12 volts donnent une tension de 15 à 20 volts, et sans contrôleur, ils peuvent être endommagés par une surcharge. Lorsque la batterie est chargée à 100%, le contrôleur éteint les modules et protège la batterie de l'ébullition.

onduleur. Les modules solaires génèrent du courant continu, et pour une utilisation appareils ménagers et les appareils nécessitent un courant alternatif et une tension de 220 volts. Les onduleurs sont conçus pour convertir le courant continu en courant alternatif.

Sélection des composants pour la fabrication

Pour réduire le coût d'une station solaire, vous devez essayer de l'assembler vous-même. Cela nécessitera l'achat accessoires nécessaires, certains éléments peuvent être fabriqués par vous-même.

Il sera possible de collecter indépendamment:

• cadres avec convertisseurs photoélectriques ;
• contrôleur de charge ;
• onduleur de tension ;

Les coûts les plus importants seront associés à l'acquisition des cellules solaires elles-mêmes. Les pièces peuvent être commandées en Chine ou sur eBay, cette option coûtera moins cher.

Il est prudent d'acheter des convertisseurs réparables avec des dommages et des défauts - ils sont simplement rejetés par le fabricant, mais ils sont tout à fait réparables. Impossible d'acheter des articles des tailles différentes et puissance - le courant maximum de la batterie solaire sera limité par le courant du plus petit élément.

Pour faire un cadre avec des cellules solaires, vous aurez besoin de :

• profilé en aluminium;
• cellules solaires (généralement 36 pièces pour un cadre);
• soudure et flux;
• percer;
• les attaches ont fait;
• mastic silicone;
• bus en cuivre;
• une feuille de matériau transparent (plexiglas, polycarbonate, plexiglas);
• une feuille de contreplaqué ou de textolite (plexiglas);
• diodes Schottky;

Il est logique d'assembler l'onduleur vous-même uniquement avec une faible consommation d'énergie. contrôleur de charge dans exécution simple ce n'est pas si cher, donc il ne sert à rien de perdre du temps à fabriquer l'appareil.

Technologie de fabrication de bricolage

Pour assembler des panneaux solaires, vous aurez besoin de :

1. Concevoir un cadre (cas).
2. Soudez toutes les cellules solaires dans un circuit parallèle.
3. Fixez les cellules solaires au cadre.
4. Rendre le boîtier hermétique coup direct précipitation sur les cellules photovoltaïques n'est pas autorisé.
5. Placez la batterie dans une zone avec la plus grande quantité de lumière solaire.

Pour répondre aux besoins énergétiques d'une maison privée, un seul panneau solaire (châssis) ne suffira pas. Basé sur la pratique, d'un mètre carré panneau solaire peut obtenir 120W de puissance. Pour l'approvisionnement énergétique normal d'un bâtiment résidentiel, il faudra environ 20 mètres carrés. M. zone de cellules solaires.

Le plus souvent, les batteries sont placées sur le toit de la maison du côté ensoleillé.

Assemblage du boîtier

Le corps peut être assemblé à partir de feuille de contreplaqué et rails, ou à partir d'angles et de feuilles d'aluminium et de plexiglas (textolite). Il est nécessaire de décider combien d'éléments seront placés dans le cadre. Il convient de garder à l'esprit qu'un espace de 3 à 5 mm est requis entre les éléments et que la taille du cadre est calculée en tenant compte de ces distances. La distance est nécessaire pour que lors de la dilatation thermique les plaques ne se touchent pas.

Assemblage d'une structure à partir de profilé en aluminium et plexiglas :

• un cadre rectangulaire est fabriqué à partir d'un coin en aluminium;
• Des trous pour les fixations sont percés dans les coins du boîtier en aluminium ;
• un mastic silicone est appliqué à l'intérieur du profil de la carrosserie sur tout le périmètre;
• une feuille de plexiglas (textolite) est installée dans le cadre et fermement pressée contre le cadre;
• aux coins du boîtier, à l'aide de vis, des coins de fixation sont placés, qui fixent solidement la feuille de matériau transparent dans le boîtier;
• le mastic est autorisé à sécher complètement;

Tout, le corps est prêt. Avant de placer les cellules solaires dans le boîtier, il est nécessaire d'essuyer soigneusement la surface de la saleté et de la poussière.

Connexion cellule photoélectrique

Lors de la manipulation d'éléments photoélectroniques, il convient de rappeler qu'ils sont très fragiles et nécessitent une manipulation soigneuse. Avant de connecter les plaques dans une chaîne en série, elles sont d'abord soigneusement mais doucement essuyées - les plaques doivent être parfaitement propres.

Si les photocellules ont déjà été achetées avec des conducteurs soudés, cela simplifie le processus de connexion des modules. Mais avant l'assemblage, dans ce cas, il est nécessaire de vérifier la qualité de la soudure finie et, s'il y a des irrégularités, de les éliminer.

Sur les plaques photovoltaïques, il y a des contacts des deux côtés - ce sont des contacts de polarité différente. Si les conducteurs (bus) n'ont pas encore été soudés, vous devez d'abord les souder aux contacts des plaques, puis connecter les cellules photovoltaïques entre elles.

Pour souder des jeux de barres aux modules photovoltaïques, vous avez besoin de :

1. Mesurez la longueur désirée du pneu et coupez-le en morceaux La bonne quantité bandes.
2. Essuyez les contacts des plaques avec de l'alcool.
3. Appliquez une fine couche de flux sur le contact sur toute la longueur du contact d'un côté.
4. Fixez le pneu exactement sur la longueur du contact et tirez lentement un fer à souder chauffé sur toute la surface de soudure.
5. Retournez la plaque et répétez toutes les opérations de soudure de l'autre côté.

Vous ne pouvez pas appuyer fortement le fer à souder sur la plaque, l'élément peut éclater. Il est également nécessaire de vérifier la qualité de la soudure - il ne doit y avoir aucune irrégularité sur la face avant des photocellules. Si les bosses et la rugosité persistent, vous devez à nouveau faire marcher soigneusement le fer à souder le long de la couture de contact. Il est nécessaire d'utiliser un fer à souder de faible puissance.

Que faut-il faire pour connecter correctement et avec précision les cellules photovoltaïques :

1. S'il n'y a aucune expérience dans l'assemblage d'éléments, il est recommandé d'utiliser une surface de marquage sur laquelle les éléments doivent être placés (feuille de contreplaqué).
2. Disposez les panneaux solaires strictement selon le balisage. Lors du marquage, n'oubliez pas de laisser une distance de 5 mm entre les éléments.
3. Lors du soudage des contacts des plaques, veillez à surveiller la polarité. Les photocellules doivent être correctement connectées en série, sinon la batterie ne fonctionnera pas correctement.

Installation mécanique des panneaux :

1. Dans le cas, faites des marques pour les plaques.
2. Placez les cellules solaires dans le boîtier en les plaçant sur le plexiglas. Fixer dans un cadre adhésif silicone aux endroits marqués. N'appliquez pas beaucoup de colle, juste une petite goutte au centre de la plaque. Appuyez avec précaution pour ne pas endommager les plaques, il est préférable de déplacer les plaques ensemble dans le boîtier, ce sera gênant pour l'un.
3. Connectez tous les fils aux bords des plaques avec des jeux de barres communs.

Avant de sceller le panneau, vous devez tester la qualité de la soudure. La structure est soigneusement retirée plus près de la lumière du soleil et la tension sur les pneus communs est mesurée. Il doit être dans les valeurs attendues.

Alternativement, le scellement peut être fait comme suit :

1. Appliquer des gouttelettes de mastic silicone entre les plaques et le long des bords du boîtier, pressez doucement les bords des photocellules contre le plexiglas avec vos doigts. Il est nécessaire que les éléments soient le plus près possible de la base transparente.
2. Mettez un petit poids sur tous les bords des éléments, disons, des têtes d'une trousse à outils automobile.
3. Laissez bien sécher le mastic., les plaques seront solidement fixées pendant ce temps.
4. Graissez ensuite soigneusement tous les joints entre les plaques et les bords du cadre. Autrement dit, vous devez tout lubrifier dans le boîtier, à l'exception des plaques elles-mêmes. Le scellant sur les bords de la face arrière des plaques est acceptable.

Assemblage final du panneau solaire

1. Installez le connecteur sur le côté du boîtier, connecteur se connecter avec Schottky.
2. fermer avec côté extérieur assiettes écran de protection à partir d'un matériau transparent. Dans ce cas, Plexiglas. La conception doit être étanche à l'air et empêcher la pénétration d'humidité à l'intérieur.
3. La face avant (plexiglas) est souhaitable pour traiter, par exemple, vernis (laque PLASTIK-71).

A quoi sert une diode Schottky ? Si la lumière ne tombe que sur une partie du panneau solaire et que l'autre partie est assombrie, les éléments peuvent tomber en panne.

Les diodes aident à éviter les défaillances structurelles dans de tels cas. Dans ce cas, la puissance est perdue de 25%, mais les diodes ne peuvent pas être supprimées - elles shuntent le courant, le courant contourne les photocellules. Pour minimiser la chute de tension, il est nécessaire d'utiliser des semi-conducteurs à faible résistance, comme les diodes Schottky.

Avantages et inconvénients d'une batterie solaire

Les panneaux solaires présentent à la fois des avantages et des inconvénients. S'il n'y avait qu'un seul avantage à l'utilisation de convertisseurs photoélectriques, le monde entier serait passé depuis longtemps à ce type de production d'électricité.

Avantages :

1. Autonomie de l'alimentation, il n'y a pas de dépendance aux coupures de courant dans le réseau électrique centralisé.
2. Pas de frais d'abonnement pour l'utilisation de l'électricité.

Défauts:

1. Coût élevééquipements et éléments.
2. Dépendance à la lumière du soleil.
3. Possibilité de dommages aux éléments batterie solaire en raison de conditions météorologiques défavorables (grêle, tempête, ouragan).

Dans quels cas il est conseillé d'utiliser l'installation sur des cellules photovoltaïques :

1. Si l'objet (maison ou chalet) est situé à une grande distance de la ligne électrique. Il peut s'agir d'une maison de campagne à la campagne.
2. Lorsque l'objet est situé dans la zone ensoleillée du sud.
3. Lorsqu'il est combiné diverses sortesénergie. Par exemple, chauffer une maison privée avec chauffage du four Et énergie solaire. Le coût d'une station solaire de faible puissance ne sera pas si élevé, et peut se justifier économiquement dans ce cas.

Installation

Il est nécessaire de monter la batterie à l'endroit de l'illumination maximale par la lumière du soleil. Les panneaux peuvent être montés sur le toit de la maison, sur un support rigide ou pivotant.

L'avant du panneau solaire doit faire face au sud ou au sud-ouest à un angle de 40 à 60 degrés. Lors de l'installation, des facteurs externes doivent être pris en compte. Les panneaux ne doivent pas être obstrués par des arbres et d'autres objets, la saleté ne doit pas y pénétrer.

1. Il est préférable d'acheter des photocellules avec de petits défauts. Ils sont également réalisables, seulement ils ont un pas si beau apparence. Les éléments neufs coûtent très cher, le montage d'une batterie solaire ne se justifiera pas économiquement. S'il n'y a pas d'urgence particulière, il vaut mieux commander des plaques sur eBay, cela coûtera encore moins cher. Avec l'expédition et la Chine, vous devez être plus prudent - il y a une forte probabilité de recevoir des pièces défectueuses.
2. Les photocellules doivent être achetées avec une petite marge, il y a une forte probabilité de panne lors de l'installation, surtout s'il n'y a aucune expérience dans l'assemblage de telles structures.
3. Si les éléments ne sont pas encore utilisés, vous devez les cacher dans un endroit sûr pour éviter la casse des pièces fragiles. Vous ne pouvez pas empiler les assiettes en grandes piles - elles peuvent éclater.
4. Lors du premier assemblage, un gabarit doit être réalisé, qui marquera l'emplacement des plaques avant assemblage. Cela facilite la mesure de la distance entre les éléments avant le soudage.
5. La soudure est nécessaire avec un fer à souder de faible puissance, et n'appliquez en aucun cas de force lors de la soudure.
6. Il est plus pratique d'utiliser des coins en aluminium pour assembler le boîtier, charpente en bois moins fiable. En tant que feuille à l'arrière des éléments, il est préférable d'utiliser du plexiglas ou un autre matériau similaire et est plus fiable que le contreplaqué peint et est esthétiquement agréable.
7. Les panneaux photovoltaïques doivent être situés dans des endroits où éclairage solaire sera le maximum tout au long de la journée.

Schéma d'alimentation électrique de la maison

La chaîne d'alimentation en série d'une maison privée à énergie solaire est la suivante :

1. Batterie solaire de plusieurs panneaux, qui sont situés sur la pente du toit de la maison ou sur le support. Selon la consommation d'énergie, il peut y avoir jusqu'à 20 panneaux ou plus. La batterie génère un courant continu de 12 volts.
2. Contrôleur de charge. L'appareil protège les batteries d'une décharge prématurée et limite également la tension dans le circuit CC. Ainsi, le contrôleur protège les batteries contre les surcharges.
3. onduleur de tension. Convertit le courant continu en courant alternatif, permettant ainsi la consommation d'électricité par les appareils électroménagers.
4. Batteries. Pour les maisons privées et les chalets, plusieurs batteries sont installées, en les connectant en série. Ils servent à stocker de l'énergie. L'énergie des batteries est utilisée la nuit, lorsque les cellules solaires ne produisent pas de courant.
5. Compteur électrique.

Assez souvent, chez les particuliers, le système d'alimentation électrique est complété par un générateur de secours.

En général, il n'est pas si difficile d'assembler une batterie solaire de vos propres mains. Seuls certains moyens, patience et précision sont nécessaires.

Faire un panneau solaire à la maison n'est en fait pas si difficile. Il suffit de s'approvisionner en composants nécessaires et un ensemble d'outils appropriés. Et la principale chose requise à ces fins est, bien sûr, les photocellules elles-mêmes. Après tout, ils sont à la base de tout panneau photo générant du courant électrique.

matériaux

Il existe deux façons d'obtenir des photocellules : acheter ou prendre d'anciens produits. Dans ce dernier cas, les lanternes de jardin à énergie solaire sont généralement démontées "pour les pièces de rechange". De vieilles calculatrices sont également utilisées, mais il faut se rappeler que les performances de leurs photocellules sont extrêmement faibles. Par conséquent, si vous ne souhaitez pas acheter de nouvelles photocellules (ou les rechercher dans des magasins spécialisés), alors La meilleure décision- lumières de jardin

Mais il convient de noter que dans les magasins, ils vendent des cellules avec des conducteurs déjà soudés, ce qui au final, à faible coût, se transformera en une solide économie de temps et d'efforts. De plus, dans les ensembles, les photocellules sont déjà triées par paramètres, ce qui vous permet de calculer avec précision les données de sortie du futur panneau assemblé par vous-même à l'avance.

Lors de l'achat, vous devez choisir des éléments de classe A, dans les cas extrêmes - B. Ce sont les première et deuxième classes de cellules en silicium. La classe A implique des cellules prime, sans aucun défaut, classe B - cellules avec des microdéfauts mineurs. Les cellules B sont nettement moins chères et leurs performances ne sont pas beaucoup plus faibles. Par conséquent, si vous voulez économiser de l'argent, vous devez y faire attention, ils suffiront pour la maison.

Aussi, l'auto-assemblage d'une batterie solaire nécessitera la présence de éléments de liaison, c'est-à-dire de fins conducteurs argentés pour connecter toutes les photocellules en une seule. Vous aurez également besoin d'un équipement de soudage (et de bonnes compétences pour l'utiliser, car le soudage de cellules en silicium est une tâche très longue et compliquée).

Et la dernière chose - vous avez besoin d'un substrat solide sur lequel seront situées les photocellules, d'un mastic silicone pour les sceller et de diodes (diodes Schottky) pour créer un "effet de blocage" dans le circuit. En d'autres termes, afin que des courants inverses ne se produisent pas dans la batterie solaire lorsque la surface des cellules est assombrie.

Assemblée

Première étape - photocellules à souder. Ou vous devrez souder complètement les conducteurs aux cellules par vous-même, ce qui est lourd de travaux longs et laborieux, et des dommages à certains éléments sont possibles (ils sont très fragiles et se fissurent instantanément en cas de surchauffe avec un fer à souder). Ou il suffira simplement de connecter les conducteurs des cellules les uns aux autres selon le schéma choisi. Un panneau solaire fait maison peut être assemblé selon divers régimes, tout dépend des paramètres de sortie requis et des données initiales des photocellules sélectionnées. Soit dit en passant, lorsque vous soudez des cellules en silicium, vous devez vous rappeler qu'en aucun cas vous ne devez les empiler les unes sur les autres, car les éléments fragiles se fissureront sous le poids.

La deuxième étape est la pose de photocellules sur le substrat. Les photocellules avec des conducteurs soudés dessus sont disposées sur du verre trempé transparent et connectées selon le schéma. Ils doivent être disposés, d'une part, face vers le bas (sur le verre), et d'autre part, avec un écart d'environ 5 mm. Cela est nécessaire pour compenser la dilatation / contraction thermique des photocellules et permettra de fabriquer une batterie solaire qui ne fonctionnera pas moins efficacement que ses homologues d'usine. Lors de la soudure, les photocellules extrêmes sont fixées aux pneus (des conducteurs plus épais, d'ailleurs, ils sont également présents dans des ensembles prêts à l'emploi), les piles plus et moins sont affichées.

Troisième étape - vérification des joints de soudure. Après avoir assemblé la batterie selon le schéma (n'oubliez pas les diodes Schottky de blocage!), Il est nécessaire de vérifier ses performances et d'évaluer ses performances. Si des défauts sont constatés, ils doivent être corrigés immédiatement (même si cela nécessite un remontage du panneau). Sinon, il ne fonctionnera tout simplement pas pour fabriquer une batterie solaire qui fonctionnera normalement.

Quatrième étape - étanchéité. Il y a plusieurs options ici. Vous pouvez d'abord fixer les éléments avec du mastic sur les bords et au milieu (afin qu'ils ne bougent pas), puis combler les espaces entre eux. Ou vous pouvez utiliser un composé de remplissage spécial pour panneaux solaires (il est également vendu dans les magasins spécialisés).

Un tel composé est une composition à deux composants, qui est appliquée immédiatement avant utilisation et appliquée doucement sur les photocellules avec un pinceau. Après durcissement, il forme une surface absolument uniforme, étanche et à haute résistance. Si vous utilisez un tel composé à la maison, vous n'avez même pas besoin de faire une couverture arrière pour le panneau photo (si le panneau sera utilisé, par exemple, sur un balcon).

Équipement optionel

En fait, la fabrication de panneaux solaires de vos propres mains ne s'arrête pas lorsque l'assemblage est terminé. Après tout, l'énergie reçue doit être utilisée. Et cela nécessitera des équipements supplémentaires, notamment des batteries et des contrôleurs de charge. La batterie sera nécessaire pour accumuler une charge et l'utiliser la nuit ou par temps nuageux. Le contrôleur est également nécessaire pour réguler le processus de charge et éviter une surcharge ou une décharge profonde.

Côté utilisation, mieux vaut connecter une charge 12 volts économique à une batterie solaire auto-assemblée. Dans ce cas, un onduleur n'est pas nécessaire pour convertir le photocourant continu en courant alternatif. À partir d'une batterie solaire domestique, vous pouvez alimenter, par exemple, Rétro-éclairage LED ou des ampoules à économie d'énergie.

En fait, vous pouvez fabriquer vous-même une batterie solaire à part entière à la maison, l'essentiel est de calculer à l'avance le nombre de consommateurs qui en seront alimentés et de sélectionner le nombre approprié de photocellules. Vous devez également penser à l'emplacement de la batterie afin qu'elle puisse générer le photocourant le plus efficacement possible.

Actuellement, les sources d'énergie alternatives sont très à la mode et populaires, notamment auprès des propriétaires. chalets ou maisons privées. Mais souvent, un tel appareil coûte très cher et tout le monde n'a pas les moyens d'acheter des panneaux solaires pour sa maison. Par conséquent, il est devenu très pertinent de fabriquer panneaux solaires de vos propres mains. Alors, comment fabriquer soi-même des panneaux solaires ?

Caractéristique du panneau solaire

Une batterie solaire est une structure semi-conductrice capable de convertir le rayonnement solaire en électricité. Cela vous permet de doter la maison d'une solution économique, fiable et, surtout, alimentation électrique ininterrompue. En particulier cela est vrai pour les zones de résidence difficiles d'accès, ainsi que là où il y a de fréquentes coupures de courant de la source principale.

Une telle source d'énergie alternative est assez pratique car, contrairement à une source d'énergie traditionnelle, elle coûte beaucoup moins cher. Fabriquer des panneaux solaires de vos propres mains permet non seulement d'optimiser la consommation d'énergie, mais également d'économiser des finances.

Avantages

Les panneaux solaires présentent les avantages suivants :

• installation simple car il n'est pas nécessaire de poser un câble sur les supports;
• la production d'électricité ne nuit pas du tout à l'environnement;
• pas de pièces mobiles ;
• l'électricité est fournie indépendamment du réseau de distribution ;
• temps minimum consacré à la maintenance du système ;
• petit poids des batteries;
• fonctionnement silencieux ;
• longue durée de vie à moindre coût.

Défauts

Malgré des avantages assez importants, les panneaux solaires ont aussi leurs inconvénients, tels que :

• la complexité du processus de fabrication;
• sensibilité à la pollution;
• sur travail efficace les panneaux solaires ont un impact temps(jours ensoleillés ou nuageux);
• pour une telle conception, beaucoup d'espace est nécessaire;
• Les piles ne fonctionnent pas la nuit.

Exigences pour une batterie solaire

Tout le monde peut installer des panneaux solaires dans une maison privée. Mais pour qu'une telle conception à faire soi-même profite au maximum, ses caractéristiques doivent être prises en compte. Les exigences suivantes sont imposées à la batterie solaire :

Matériaux nécessaires pour fabriquer une batterie solaire de vos propres mains

S'il n'est pas possible d'acheter des panneaux solaires, vous pouvez les fabriquer vous-même. Au début il faut choisir le matérielà partir de laquelle ils seront fabriqués.

Pour créer des panneaux, des photocellules de haute qualité seront nécessaires. Les fabricants proposent aujourd'hui les types d'appareils suivants :

• les éléments en silicium monocristallin ont une efficacité allant jusqu'à 13%, mais par temps nuageux, ils ne sont pas assez efficaces ;
• les cellules solaires en silicium polycristallin ont une efficacité allant jusqu'à 9%, elles peuvent fonctionner aussi bien les jours ensoleillés que nuageux.

Pour l'approvisionnement énergétique de la maison, il est préférable d'utiliser des polycristaux, disponibles en kits.

Il est important de savoir que tout le nécessaire pour le montage il est préférable d'acheter les cellules auprès d'un seul fabricant, parce que les produits différentes marques a des différences significatives dans les performances. Cela peut créer des difficultés supplémentaires lors du montage, engendrer des coûts par suite de fonctionnement, alors que la batterie solaire aura une faible puissance.

Pour fabriquer un panneau solaire à partir de moyens improvisés, vous aurez besoin de conducteurs spéciaux conçus pour connecter les photocellules.

Cadre conception future il est préférable de fabriquer des coins en aluminium de faible poids. Vous pouvez également utiliser un matériau tel que le bois. Mais du fait que la structure sera exposée en permanence aux influences atmosphériques, sa durée de vie diminuera.

Les dimensions du corps du panneau dépendent du nombre de photocellules.

Le revêtement extérieur des photocellules peut être en plexiglas ou en polycarbonate transparent. Appliquer également verre tendu qui ne transmet pas les rayons infrarouges.

Ainsi, pour fabriquer une batterie solaire de vos propres mains, vous aurez besoin des matériaux suivants :

• photocellules dans l'ensemble ;
• attaches;
• fils électriques en cuivre de grande puissance;
• supports à vide en silicone;
• matériel de soudure;
• coins en aluminium;
• diodes Schottke;
• feuille transparente de polycarbonate ou de plexiglas;
• jeu de vis de fixation.

Ces matériaux sont achetés dans un magasin de matériaux de construction ou dans une boutique en ligne.

DANS dernières années la question de la conservation de l'énergie devient de plus en plus aiguë. Beaucoup de gens commencent à réfléchir à la façon d'économiser de l'électricité en utilisant une variété de technologies d'économie d'énergie. DANS Dernièrement l'utilisation de l'énergie solaire dans conditions de vie tout commence à devenir intéressant plus de gens qui arrivent à la conclusion qu'il serait préférable d'installer des panneaux solaires une seule fois, et d'obtenir ensuite des économies importantes dans leur budget. Ceci est pertinent dans le contexte d'une hausse constante des prix de l'énergie en Russie et dans le monde. Vous pouvez économiser encore plus si vous découvrez comment assembler une batterie solaire de vos propres mains. Caractéristique principale la collecte des panneaux solaires sera la disponibilité des composants et un investissement financier minimal.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Sélection des éléments pour les panneaux

Recueilli avec une grande dignité système solaire est qu'il n'est pas nécessaire d'installer l'ensemble du système complexe à la fois, la puissance peut être progressivement augmentée. Si l'expérience de collecte est réussie, vous pouvez continuer à travailler et augmenter le volume.

Une batterie solaire est un générateur local qui fonctionne sur la base de la conversion de l'énergie solaire en énergie électrique à l'aide d'une cellule photovoltaïque. Afin de l'assembler de vos propres mains, vous devez sélectionner des modules solaires en vente libre. Par exemple, sur Ebay, vous pouvez acheter un ensemble de SolarCells, composé de 36 cellules solaires, qui est juste conçu pour auto-assemblage batteries. Des ensembles similaires peuvent être achetés en Russie.

Nous développons un projet

Le développement du projet dépendra de l'endroit où vous placerez le panneau solaire et de l'option d'installation. Ces batteries doivent être installées à un angle qui garantit que les rayons du soleil frappent les cellules photoélectriques à angle droit. N'oubliez pas que les performances du panneau solaire dépendent entièrement de l'intensité de la lumière. Ils doivent être installés du côté ensoleillé du bâtiment. En fonction de l'emplacement de l'objet, ainsi que du flux d'énergie solaire dans chaque région, l'angle d'inclinaison du panneau solaire est calculé.

Mérite votre attention au fait qu'au moment de la conception d'un système censé être installé sur le toit d'un bâtiment, il est nécessaire d'identifier ou de calculer à l'avance capacité portante toits. Le toit doit supporter pleinement la charge appliquée, ainsi que fournir une marge de sécurité.

Nous fabriquons un cadre

Avant de fabriquer une batterie solaire, vous devez acheter des cellules solaires (36 pièces). Selon les calculs, un élément produit 0,5 volt d'énergie, c'est-à-dire que s'il y a 36 éléments, 18 volts peuvent être obtenus.

Il existe un vaste choix d'assiettes sur le marché avec différentes tailles, cependant, gardez à l'esprit ce qui suit lorsque vous les choisissez :

• Toutes les plaques produiront le même niveau de tension quelle que soit leur taille ;
• Les grandes assiettes produisent plus de courant ;
• En utilisant de grandes assiettes, vous pouvez obtenir plus d'énergie, mais attention au poids des panneaux surdimensionnés ;
• Il n'est pas recommandé d'utiliser des plaques de tailles différentes dans le même système structurel.

Pour le cadre dans la fabrication de panneaux solaires, un coin en aluminium est utilisé, mais vous pouvez également acheter des cadres prêts à l'emploi conçus à cet effet. Le revêtement transparent doit être choisi selon votre désir, mais en tenant compte des indices de réfraction de la lumière. Le matériau le plus abordable sera le plexiglas et le moins adapté en termes de caractéristiques est le polycarbonate ordinaire. Les meilleurs matériaux pour la fabrication du panneau seront des matériaux qui ont haut niveau transmission lumineuse. Si vous utilisez du plexiglas, vous pouvez surveiller les contacts du système pendant le fonctionnement.

Montage du boîtier du panneau solaire

Si parler de fabrication standard une batterie solaire, il s'agit alors de l'utilisation de 36 photocellules avec des plaques de 150x81 mm. Lors du calcul des dimensions, il est nécessaire de prendre en compte la présence d'espaces entre les éléments de 3-5 mm, qui seront nécessaires lors de la modification des dimensions du cadre sous l'influence phénomènes atmosphériques. Les dimensions de la pièce avec les tolérances prises en compte seront de 690x835 mm et la largeur du coin dans le cadre est de 35 mm.Le panneau solaire, qui sera fabriqué à partir d'un profilé en aluminium, s'apparentera à un panneau fabriqué en usine et offrira un haut niveau d'étanchéité, de résistance et de rigidité.

Pour commencer, vous devez fabriquer des ébauches à partir d'un coin en aluminium - des cadres aux dimensions de 690x835 mm. Pour une fixation supplémentaire des vis dans le cadre résultant, vous devez faire des trous. Puis par surface intérieure les coins doivent être appliqués sans lacunes mastic silicone. C'est assez point important, parce que il ne devrait y avoir aucun endroit qui ne soit pas rempli de silicone. Dans le cadre résultant, vous devez mettre une feuille transparente de plexiglas, de polycarbonate spécial ou de verre antireflet.

Faites attention qu'il faut laisser sécher le silicone, sinon l'évaporation créera un film en excès sur les photocellules.

Le verre empilé doit être soigneusement pressé contre le cadre et fixé. Pour une bonne fixation, les attaches doivent être faites sur tout le périmètre du cadre. Tout, le cadre de la batterie solaire est presque terminé.

Nous sélectionnons et soudons des éléments

Également sur le même Ebay ou un autre magasin similaire, vous pouvez acheter des cellules solaires qui ont déjà des conducteurs soudés. Assurez-vous d'évaluer vos capacités, car. souder des contacts dans un design similaire est joli processus difficile. La responsabilité est encore accrue par la fragilité des éléments.

Si vous décidez toujours de souder vous-même les éléments, vous devez d'abord couper les conducteurs à l'aide d'un flan en carton et les disposer soigneusement sur une cellule photoélectrique. Ensuite, de l'acide et de la soudure doivent être appliqués sur les points de soudure. Pour un travail plus pratique, appuyez sur le conducteur avec un objet lourd. Ensuite, vous devez souder soigneusement le conducteur à la cellule photoélectrique, mais ne pincez pas les cristaux fragiles. Selon les normes spécifiées sur le conducteur, le revêtement d'argent doit résister à trois rations.

Assemblage des éléments de la batterie solaire

Lors de votre première construction, il est préférable d'utiliser une sous-couche balisée pour vous aider à placer les éléments exactement les uns par rapport aux autres. La base est en contreplaqué, assurez-vous de marquer les coins de la structure. Après avoir soudé les cellules de la batterie sur verso vous devez fixer un morceau de ruban adhésif pour le montage et les transférer de la même manière. Seules les pièces de raccordement doivent être scellées.

Ensuite, les éléments doivent être disposés à la surface du verre. N'oubliez pas de laisser une distance entre les éléments et appuyez dessus avec une charge. Soudez selon le joint schéma de câblage. Les pistes positives doivent être placées à l'avant et les pistes négatives à l'arrière. Soudez tous les contacts en argent. Selon ce principe, connecter toutes les photocellules. Sur les éléments extrêmes du panneau, les contacts doivent être amenés sur les bus plus et moins. Il est recommandé de créer un point "milieu" - en utilisant deux diodes shunt supplémentaires. Le terminal est installé sur dehors cadres. Pour les fils de sortie, vous pouvez utiliser câble acoustique En isolement. Après soudure, tous les fils doivent être fixés avec du silicone. Après assemblage, les panneaux solaires ont comme principal problème la qualité des contacts de soudure. C'est pourquoi les experts recommandent de tester avant le scellement, qui doit être effectué dans chaque groupe d'éléments lors de la soudure.

Si une conception compétente de l'ensemble du système est effectuée, cela fournira une puissance de batterie suffisante. Lors du calcul de l'ensemble de la structure, il convient de tenir compte du fait que lors de la fabrication d'une batterie solaire, seuls des modules solaires de même taille doivent être utilisés, car. dans le système, le courant maximal est limité par le courant du plus petit élément.

Les calculs standard indiquent clairement que par une journée assez ensoleillée, environ 120 watts de puissance sont obtenus à partir d'un mètre du panneau. Naturellement, une telle puissance ne vous permettra même pas de travailler sur un ordinateur, mais un panneau de 10 mètres fournira déjà 1 kW d'énergie, ce qui vous donnera la possibilité de fournir de l'énergie aux principaux appareils de la maison. En moyenne, une famille a besoin d'environ 300 kW par mois, donc un système installé de manière optimale du côté sud avec une taille de 20 mètres fournira de l'électricité à la famille. Pour optimiser l'utilisation de l'électricité dans l'éclairage, il est recommandé d'utiliser des ampoules courant alternatif LED ou fluorescent. Comment choisir de telles ampoules, par exemple pour plafond tendu peut être lu.

Les panneaux solaires sont de plus en plus populaires parmi les sources d'énergie alternatives. Cependant, dans nos conditions, leur prix est le plus souvent hors de prix, donc utiliser tout le monde matériaux disponibles Et instructions nécessaires vous pouvez assembler une batterie solaire de vos propres mains.

Vidéo

Et cette vidéo montre le processus d'assemblage d'une batterie solaire.

Est-il possible de fabriquer des panneaux solaires de vos propres mains ? Cette question intéresse de nombreuses personnes qui décident d'utiliser des sources d'énergie alternatives. Oui, c'est tout à fait possible. De plus, ce processus est en fait loin d'être aussi complexe technologiquement qu'il n'y paraît à première vue. La principale difficulté sera de souder les conducteurs aux photocellules, mais ce problème peut être résolu à moindre coût.

Cependant, avant d'assembler une batterie solaire chez vous, vous devez acheter tous les éléments nécessaires. C'est-à-dire les photocellules et les matériaux réels pour la fabrication du boîtier (le boîtier lui-même et le verre de protection avant). Vous aurez également besoin d'un fer à souder et de soudure.

Sélection photocellule

Les photocellules peuvent être utilisées à la fois polycristallines et monocristallines, tout dépend des paramètres de fonctionnement que la batterie devra «produire». Bien sûr, ils doivent être calculés à l'avance. Vous pouvez acheter des photocellules sur les principaux portails Internet (Ebay, Amazon, etc.) ou dans des magasins spécialisés. Et ces dernières années, il y a de plus en plus vendu déjà trousses prêtes à l'emploi pour les panneaux solaires, y compris les photocellules sélectionnées en fonction des paramètres avec des conducteurs déjà soudés. De plus, pour se protéger contre les dommages mécaniques, ces cellules sont recouvertes d'une composition de stratification protectrice.

Il est préférable d'utiliser un tel ensemble, car la soudure des conducteurs aux cellules est un processus très laborieux et difficilement réalisable sans une expérience appropriée. Et d'ailleurs, les cellules achetées "séparément" lors du transport s'avèrent souvent endommagées.

Un autre aspect important est la classification des photocellules. Selon leur qualité, toutes les cellules pour panneaux solaires sont réparties en 5 classes :

• A. Des éléments sélectionnés sans le moindre défaut qui pourrait réduire leurs performances.
• B. Cellules photoélectriques "de deuxième classe" avec des rayures mineures ou d'autres petits défauts.
• C. Éléments de "troisième année" avec des défauts prononcés, des éclats et des fissures.
• D. Cellules de ferraille. Produits fissurés, cassés, adaptés uniquement au recyclage.

Bien sûr, vous devez choisir des photocellules marquées "Grade A". Ce sont eux qui auront le maximum d'efficacité et vous permettront d'assembler la batterie solaire la plus performante pour votre maison ou pour offrir.

Le schéma de connexion cellulaire est une connexion série. Le nombre de cellules dans le circuit dépendra, encore une fois, de la tension de sortie requise. Plus il y a de cellules, plus la tension de sortie sera élevée. En règle générale, pour une résidence d'été ou pour une maison, il suffit de fabriquer une batterie solaire de 36 cellules. Leur tension de sortie est de 12-18 V (selon les paramètres initiaux des cellules), ce qui vous permet simplement d'alimenter une charge domestique économe en énergie. La seule condition est la présence d'une diode de blocage dans le circuit (généralement une diode Schottke). Il est nécessaire d'empêcher l'apparition de courants inverses en l'absence de lumière solaire.

Il est préférable de souder les cellules en les plaçant dans le bon ordre sur la future face avant de la batterie solaire. La distance entre les cellules doit être maintenue à environ 5 mm.

Cadre

Le boîtier du panneau solaire effectue plusieurs fonctions importantes. Tout d'abord, il protège les cellules des dommages mécaniques et les contacts électriques de l'humidité et de la poussière. Par conséquent, le matériau du corps doit être résistant à l'humidité. Le contreplaqué est parfait lattes de bois, traité avec une composition hydrofuge. Vous pouvez également utiliser des coins en aluminium (pour les faces latérales).

Pour protéger la face avant du boîtier, il est préférable d'utiliser un verre trempé spécial. Soit dit en passant, certaines entreprises vendent du verre spécial pour les panneaux solaires. Ils sont suffisamment solides pour résister aux effets des facteurs météorologiques et atmosphériques et présentent en même temps de bonnes caractéristiques optiques. Vous pouvez également utiliser du plexiglas uni.

Assemblée

Lorsque le cadre de la batterie est prêt et que les éléments sont soudés, l'assemblage direct du produit commence. Les photocellules doivent être situées sur la face avant de la batterie solaire (si cela n'a pas été fait avant la soudure, les cellules déjà connectées devront être déplacées).

L'étape suivante consiste à sceller le système. À ces fins, des composés spéciaux sont utilisés dans l'industrie, mais le fabriquer vous-même vous permet d'utiliser mastic silicone. Tout d'abord, le système est fixé sur les bords, puis au milieu, et seulement après cela, les espaces entre les cellules sont remplis de mastic. Avant de sceller, il est préférable de vérifier à nouveau la qualité de la soudure et la fiabilité des connexions.

La dernière étape est la connexion de la partie avant du boîtier avec le cadre et leur fixation fiable. Il est également nécessaire d'installer une boîte de jonction spéciale, à laquelle seront connectés les contacts de travail de sortie des photocellules. De plus, le boîtier dispose de connecteurs séparés pour une connexion ultérieure de la batterie solaire au système. Il est monté sur verso corps. Souvent, des câbles de liaison pour commuter le panneau sont également vendus complets avec un tel boîtier. Le boîtier est scellé et protège de manière fiable tous les contacts électriques des intempéries et des facteurs atmosphériques.

Batterie solaire "chimique"

Un panneau photo domestique peut être fabriqué non seulement à partir de tranches de silicium, mais également à partir de feuilles de cuivre ordinaires. Certes, la batterie obtenue de cette manière aura des performances bien inférieures - il ne suffira que d'obtenir un très petit courant. Cependant, le coût de sa fabrication et le temps passé sont plusieurs fois inférieurs.

Ainsi, nous aurons besoin de :

• Deux feuilles de cuivre (environ 15x15 cm de taille). Vous pouvez également les trouver à la quincaillerie.
• Deux pinces crocodiles.
• Un petit multimètre ou un ampèremètre très sensible (pour enregistrer des courants de 10 à 50 µA).
• Plaine plaque de cuisson électrique(puissance supérieure à 1000 W pour obtenir le chauffage souhaité).
• Un bocal en verre (2 litres suffisent) ou une bouteille en plastique avec un goulot coupé.
• Eau ordinaire.
• Sel de table (2 cuillères à soupe).

Vous aurez également besoin de ciseaux pour couper le cuivre et de papier de verre ou d'une brosse métallique (pour décaper le cuivre).

Fabrication

Le processus lui-même est très simple. Tout d'abord, vous devez couper deux morceaux de cuivre les bonnes tailles(pour qu'ils soient complètement obsédés par un élément chauffant ou un brûleur de faïence). Ensuite, lavez soigneusement une feuille avec un détergent pour enlever toute la graisse. papier de verre soit en brossant la tôle pour éliminer d'éventuelles micro-corrosions ou sulfures de surface.

Ensuite, la feuille doit être posée sur le carreau et l'allumer pleine puissance. Le cuivre commencera à se réchauffer et changera progressivement de couleur des nuances de rouge au noir. Cela signifie que l'oxyde de cuivre a commencé à se former. Lorsque toute la feuille devient uniformément noire, vous pouvez commencer à compter le temps. Le cuivre doit être calciné pendant encore une demi-heure. Ceci est nécessaire pour former une couche d'oxyde plus épaisse. Par la suite, la couche noire "s'éloignera" facilement, révélant une couche inférieure multicolore. C'est lui qui sera amené à produire de l'énergie.

Après 30 minutes, la tuile doit être éteinte en laissant la feuille sur le brûleur. Le cuivre doit refroidir, et très lentement, sinon l'oxyde noir ne s'exfoliera pas. Au fur et à mesure que la couche noire se refroidit, elle commence à "se décoller", et puisque l'oxyde et le cuivre se refroidissent de différentes vitesses, alors les flocons supérieurs commenceront à rebondir d'eux-mêmes sur la feuille.

Après environ 20 minutes, la plaque refroidit jusqu'à température ambiante. Les petites zones restantes d'oxyde noir doivent être soigneusement éliminées sous eau courante. Ne jamais utiliser d'éponge détergents etc., car ils endommageront la couche de cuivre rouge-violet nécessaire à la photoréaction.

Assemblée

Le montage proprement dit n'en est pas moins simple. La deuxième feuille de cuivre (elle doit être de la même taille) est soigneusement pliée en arc de cercle et placée dans un bocal. Venez également avec une feuille calcinée. Les plaques de cuivre ne doivent pas se toucher ! De plus, étant donné que lors de la calcination, un revêtement se forme sur la face supérieure de la feuille meilleure qualité, alors c'est ce côté qui devrait "regarder hors de la boîte".

Ensuite, des "crocodiles" sont connectés aux plaques. fil de table rase connecté au "plus" de l'appareil de mesure, du calciné - au "moins". Ensuite, le sel est dissous dans une petite quantité l'eau claire. La solution est versée dans le pot et elle doit s'éloigner du bord des assiettes d'environ 2 cm (afin que les contacts ne soient pas mouillés lors du déplacement du pot).

Tout, la batterie solaire en cuivre est prête ! Certes, ses performances sont minimes, environ 50 μA pour 0,25 V. Par conséquent, il est peu utile à des fins pratiques domestiques.