Tại sao phải trả một tấn tiền (hoặc thậm chí một số tiền) cho một chương trình chỉ ra cách sản xuất pin mặt trời, nếu bạn có thể nhận được cùng một thứ miễn phí?
Tôi sẽ cho bạn biết làm thế nào để tạo ra một bảng điều khiển năng lượng mặt trời, chi phí sẽ bằng một nửa so với tương tự đã mua. Các hệ thống tương tự được làm từ các vật liệu được bán tại các cửa hàng phần cứng và cửa hàng điện tử địa phương. Bạn cũng có thể mua tài liệu trực tuyến. Thời gian để thu thập ánh sáng mặt trời và làm cho điện miễn phí!
Bước 1: Mọi chuyện bắt đầu như thế nào
Tôi đã xem hóa đơn tiền điện tăng lên hàng năm, đơn giản vì các thiết bị hiện đại liên tục bật ở chế độ chờ. Và điều này không chỉ gây hại cho môi trường, mà còn gây hại cho tài khoản ngân hàng của tôi, bởi vì tôi thực sự trả tiền cho không có gì khác. Tôi không thể liên tục tắt các thiết bị khỏi mạng, vì điều này làm phức tạp việc sử dụng chúng và mất thêm thời gian cho các cài đặt liên tục. Dần dần, tôi bắt đầu tìm kiếm các nguồn năng lượng tái tạo để bù đắp các chi phí không cần thiết của mình. Năng lượng gió không phải là một lựa chọn, tôi sống trong một khu vực rất yên tĩnh không có gió. Thủy điện cũng không phù hợp, vì tôi sống trên một đồng bằng gần như không có sông. Do đó, năng lượng mặt trời dường như là sự lựa chọn thành công nhất của tôi.
Chi phí cho các hệ thống năng lượng mặt trời thành phẩm chỉ đơn giản là rất lớn, việc lắp đặt như vậy sẽ không tự chi trả trong 20 năm hoạt động liên tục. Tôi đã cố gắng giành được một trong những khoản tài trợ của chính phủ cho một hệ thống như vậy, nhưng có rất ít trong số đó, và tôi đã không nhận được tài trợ của tôi. Nhưng điều này không khiến tôi từ bỏ mục tiêu, mặc dù tôi không muốn trả quá nhiều tiền cho hệ thống. Quyết định hợp lý là tự làm nó. Vâng, bạn hiểu chính xác, tôi muốn tạo ra hệ mặt trời của riêng tôi. Bây giờ tôi có thể nói chắc chắn rằng nó hoàn toàn có thể, tất cả các tài liệu đều có sẵn trong các cửa hàng địa phương hoặc trên Internet. Tôi không phải là thiên tài kỹ thuật và không có nhiều kinh nghiệm làm việc với điện, tôi chỉ nghiên cứu thiết kế các tấm pin mặt trời, chúng được làm từ gì, làm thế nào để lắp ráp một hệ mặt trời tự làm. Kết quả là lớp chủ này.
Bước 2: Bắt đầu
Đối với một bảng bạn sẽ cần:
- 28 pin mặt trời với công suất cực đại 3,1 W
- 2 tấm kính
- Diode chặn 6A
- Dây ruy băng 24 m rộng 2 mm
- Dây ruy băng 2 m rộng 5 mm
- thông lượng
- hộp nối
- khối thiết bị đầu cuối
- hàn
- Ống co nhiệt 1 m
- keo silicone 100%
- gạch chéo
- 2 góc nhôm
Ngoài ra, vật liệu lắp đặt sẽ là cần thiết. Tổng chi phí của một bảng là 211,36 euro. Tôi đã đưa ra một danh sách các vật liệu cần thiết cho bảng điều khiển, và thiết kế cung cấp cho hai, một biến tần và một thiết bị để đo đầu ra. Tổng cộng, chi phí vật liệu là 441,72 euro hoặc 20778 rúp.
Ngay sau khi lên kế hoạch cho các vật liệu phù hợp, tôi đã tìm thấy các tấm pin mặt trời trực tuyến. Sau khi thu thập thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, tôi đã lập sơ đồ nối dây và mua kính thông thường tại một cửa hàng địa phương. Công cụ cũng được mua tại địa phương.
Tôi đã không mua vật liệu lắp đặt, chẳng hạn như dây điện, hộp gắn, ốc vít, giá đỡ, bởi vì tất cả những thứ này đã thu thập bụi trong chuồng.
Bước 3: Quy trình sản xuất
Tôi hàn các pin mặt trời theo sơ đồ nối dây theo nhóm. Điều này tóm tắt điện áp của tất cả các tế bào để đạt được đầu ra mong muốn (tối đa có thể). Tôi đã tạo một bảng gồm 28 ô (4 hàng gồm 7 phần tử). Trong sự sắp xếp và kích thước này, bảng điều khiển phù hợp hoàn hảo ở một nơi trong khu vườn của tôi. Kết quả là tôi nhận được 28x0,5V = 14V (theo lý thuyết). Tôi vẫn chưa biết sức mạnh hiện tại, vì tôi đã mua các yếu tố Hạng B rẻ tiền cho thí nghiệm này (tôi chỉ lưu nó).
Khi tôi hàn xong các tế bào, tất cả chúng đều lộn ngược (vì tôi đã hàn từ phía sau). Tôi đặt silicone trên mỗi bảng và dán chúng vào một tấm kính 4 mm (tấm này sẽ là mặt sau của bảng).
Tôi để tất cả để khô, để silicon bay hơi đủ (điều thực sự quan trọng là tất cả các khói thừa sẽ biến mất, vì chúng phản ứng với chất hàn trên pin).
Sau đó, tôi lật tấm kính lên và chèn các chữ thập nhỏ cho gạch giữa các phần (chúng thường được sử dụng khi đặt gạch trên tường để duy trì cùng một khoảng cách ở tất cả các mặt). Tôi đã làm điều này để cùng với tấm kính thứ hai, toàn bộ cấu trúc dày đặc và bền hơn. Sau khi sắp xếp các cây thánh giá, tôi áp dụng một lớp silicon ở các cạnh của tấm kính ở khoảng cách khoảng 3 cm so với cạnh (chúng ta cần cạnh này để niêm phong trong các bước tiếp theo).
Sau đó, tôi đặt một tấm kính khác lên trên các yếu tố, để các yếu tố mặt trời được bao bọc giữa hai tấm kính dày 4 mm (bạn có thể nói tôi đã tráng men các yếu tố, đây là kế hoạch đơn giản của tôi).
Bước 4: Bay hơi
Tôi để toàn bộ cấu trúc này khô trong ít nhất một ngày. Càng để lâu càng tốt. Giữa hai tấm kính có một khoảng trống ở các cạnh. Tôi lấp đầy không gian này bằng keo. Tôi đã niêm phong các tế bào bằng hai lớp silicon và nếu một trong số chúng bị suy giảm, lớp thứ hai sẽ bảo vệ pin một cách đáng tin cậy bên trong. Sau khi sơn lớp thứ hai, tôi rời công trình để khô thêm 3 ngày nữa. Khi silicon khô hoàn toàn, tôi tạo một khung nhôm để bảo vệ thân máy bằng kính.
Bước 5: Gắn hộp
Ở mặt sau của bảng điều khiển, tôi đã tạo một hộp cài đặt với một khối thiết bị đầu cuối. Ở một bên của khối đi +, và ở phía bên kia sẽ có một dây đến biến tần. Ngoài ra trong hộp lắp có một diode giữa + từ bảng điều khiển đến + đi đến biến tần, điều này ngăn dòng điện chạy vào bảng khi bảng điều khiển không tạo ra bất kỳ điện nào (ví dụ, trong bóng tối).
Bước 6: Biến tần
Tôi đã liên hệ với người bán tấm pin mặt trời để đặt mua một bộ biến tần phù hợp. Tôi cần một biến tần nhỏ (tôi sẽ sản xuất một lượng điện nhỏ với hệ thống của mình). Tôi lấy một biến tần OK-4, được thiết kế cho 24 - 50 V, tối đa 100 watt. Đó là biến tần nhỏ nhất. Nó chỉ ra rằng một bảng điều khiển sẽ không đủ, bởi vì nó tạo ra tối đa 14V. Tôi cần một bảng điều khiển thứ hai, và tổng cộng tôi nhận được 28V, sẽ đủ cho biến tần. Cho rằng đây không phải là một dòng điện mạnh, sau đó hai bảng có thể là ít. Và tôi đã tạo ra bảng thứ ba, đạt được hiệu suất cao liên tục.
Tôi biết rằng biến tần này được thiết kế cho 100 W càng nhiều càng tốt và ba bảng của tôi sẽ cung cấp nhiều hơn (135 W), nhưng tối đa này từ các bảng sẽ bị biến tần dập tắt. Tất cả mọi thứ vượt quá sức mạnh cho phép sẽ được giải phóng dưới dạng nhiệt. Vâng, tôi biết bạn nghĩ gì: Tôi đang lãng phí điện.Điều đó đúng, nhưng một tìm kiếm như vậy sẽ chỉ trong những giờ sáng nhất, chỉ một vài giờ mỗi ngày. Trong phần lớn thời gian trong ngày, các tấm pin không có đủ ánh sáng để sản xuất vượt quá 100 watt. Nhưng với thiết kế này, tôi liên tục sản xuất điện với số lượng đủ - từ bình minh đến hoàng hôn, đơn giản vì biến tần có thể hoạt động ở điện áp thấp. Tôi nhận được nhiều năng lượng hơn bằng cách cho ăn các tấm pin cả ngày so với việc tôi mất bằng cách cắt giảm công suất tối đa trong giờ cao điểm.
Bước 7: Sự kiện và số liệu
Biến tần OK-4 của tôi không có màn hình tích hợp để hiển thị đầu ra, vì vậy tôi cần một đồng hồ riêng.
Chà, một lần nữa, tôi không muốn bỏ ra nhiều tiền cho thiết bị này. Tôi đã mua một cái tại một cửa hàng địa phương mô hình - Máy tính điện ELRO M12, được thiết kế để tính toán mức tiêu thụ điện của các thiết bị gia dụng, nhưng hoạt động tốt và tính toán việc tạo ra năng lượng mặt trời (máy tính này hoạt động theo cả hai cách, nó có thể lấy hoặc gửi điện vào mạng).
Và máy tính này được cắm trực tiếp vào ổ cắm mà không cần nối dây siêu phức tạp (chỉ những gì bạn cần).
Mỗi pin mặt trời tạo ra 0,5V x 6A = 3W, nhưng đây là công suất tối đa, trong điều kiện lý tưởng. Đối với toàn bộ bảng điều khiển, công suất tối đa này là 28 ô x 3W = 84W.
Nhưng từ kinh nghiệm tôi biết rằng đây là những con số rất lạc quan, trên thực tế thường ít hơn 20%. Vì vậy, trong cuộc sống thực, tôi mong đợi một hiệu suất khoảng 67W.
Bảng điều khiển của tôi không chính xác nằm hoàn toàn với mặt trời, nhưng bây giờ nó không quá quan trọng. Các tấm được đặt ở góc 10 độ (thay vì 35) và không chính xác về phía nam.
Nhưng đây là một cài đặt tạm thời, tôi chỉ muốn xem cách chúng cư xử trong điều kiện thực tế với nhiệt độ không khí lạnh, đống mưa và mặt trời sương mù.
Trong tương lai gần tôi sẽ sửa chữa cài đặt.
Xem xét tất cả các yếu tố, mỗi tấm tạo ra 15V x 3A = 45W mỗi tấm, với điều kiện là điện áp của các tế bào được sử dụng đến mức tối đa.
Sức mạnh hiện tại có thể tăng lên bằng cách thay đổi góc nghiêng của các tấm nhiều hơn về phía mặt trời, nhưng bây giờ điều này là không thể ở nơi tôi đặt chúng.
Bước 8: Các chỉ số hiệu suất
Trung bình, các tấm sản xuất 500 watt mỗi tuần, với điều kiện là mọi thứ đều hoạt động trong điều kiện bình thường. Bây giờ các nhà phê bình sẽ nói rằng điều này hoàn toàn không có gì, nhưng xem xét rằng các bảng có thể cung cấp nhiều hơn nếu tôi thay đổi góc / vị trí và các bảng của tôi nhỏ hơn các bảng tiêu chuẩn cộng với chỉ 3 bảng, các con số dường như không quá nhỏ. Mục tiêu của tôi là bù đắp sự lãng phí năng lượng cho các thiết bị gia dụng hoạt động ở chế độ chờ. Và trong này tôi đã thành công. Không xem xét độ tin cậy của cấu trúc (cần nhiều thời gian hơn để kiểm tra), tôi có thể nói rằng một hệ thống năng lượng mặt trời tự chế tạo hoạt động tốt như những gì bạn có thể mua trong cửa hàng.
Bước 9: Suy nghĩ cho tương lai
Trong tương lai tôi dự định kiểm tra độ bền của tấm, vì tôi chưa biết chúng sẽ hoạt động như thế nào trong dài hạn, với nhiều điều kiện thời tiết mà chúng sẽ phải hoạt động.
Sau đó tôi muốn tạo ra một hệ thống để theo dõi mặt trời và các tấm lớn hơn.
Vì vậy, tôi sẽ có thể nhận được nhiều điện hơn, vì đây sẽ là những tấm mạnh hơn sẽ luôn được hướng tối ưu về phía mặt trời.
Và tất nhiên, tôi sẽ chia sẻ tất cả kiến thức thu được với độc giả để mọi người có thể lặp lại ở nhà.
Đặc biệt đối với các nhà phê bình: vâng, bạn nói đúng, đây không phải là điện miễn phí, vì tôi trả tiền cho vật liệu. Nhưng theo thời gian, các tấm gỗ của tôi đã được đền đáp, và bắt đầu làm việc cho tôi, mang lại mùa màng từ mặt trời.
Tại sao phải đợi ngày mai nếu bạn có thể bắt đầu tiết kiệm ngay hôm nay?