En este artículo voy a describir cómo construir una foto de paneles solares fotovoltaicos para una fracción del precio que se pagaría a un fabricante. Le mostraré cómo los materiales de bajo costo y las herramientas simples pueden ser utilizados para hacer los paneles que rivalizan con los productos comerciales en la producción de energía, pero a un precio mucho más bajo.
Hace varios años me compré una propiedad a distancia en Arizona (en Ingles). Soy astrónomo y quería un lugar para practicar mi pasatiempo muy lejos de la contaminación lumínica cerca de las ciudades grandes. He encontrado una excelente parcela de tierra, pero es tan remota que no hay electricidad. Eso es definitivamente una buena cosa porque no hay electricidad es igual a no hay contaminación lumínica. Pero sería bueno tener al menos un poco de luz, ya que gran parte de la vida en el siglo 21 es dependiente de ella.
Al principio, he construido una turbina eólica. Y funciona muy bien … cuando el viento sopla. Pronto quedó claro sin embargo que necesitaba no sólo más potencia, pero la potencia más confiable.
Me pongo más de 300 días soleados al año en la propiedad, la energía solar de manera que parecía la opción obvia para complementar la turbina. Mi problema era el costo-como digo, soy un astrónomo y el precio de los paneles solares es astronómico. Así que decidí probar mi mano en la construcción.
El panel solar terminado.
Realmente un panel solar es sólo una caja que contiene un conjunto de células solares. Las células solares son las cosas que hacen realmente el trabajo de convertir la luz solar en electricidad. Perdona a todo el que pensé que iba a decirles cómo hacer sus propias células. Por lo que yo sé que es imposible sin las instalaciones de producción complejos.
Segundos del ebay.
Sin embargo se necesita una gran cantidad de células para fabricar una cantidad útil de la potencia, y es en gran medida de cristal, que son muy frágiles. Es por eso que las células individuales se montan en paneles de protección. No suena muy complicado. Yo estaba convencido de que podía hacerlo yo mismo. Es claro sin embargo que el principal escollo a la construcción de paneles solares es la adquisición de células solares a un precio razonable. Pero una vez me di cuenta que podía usar alteradas y segunda fábrica de células solares para construir mi grupos y que estuvieran disponibles en ebay, me puse a trabajar.
Un 78 x 156mm célula solar mono-cristalina de ebay
Empecé por la compra de un par de ladrillos de 78 x 156mm células solares mono-cristalinas en ebay. Se necesita un total de 36 de estos tipos de células solares conectadas en serie para hacer un panel. Cada célula produce aproximadamente 0.5 voltio. 36 en la serie daría aproximadamente unos 18 voltios que sería bueno para la carga baterías de 12 voltios. (Sí, usted realmente necesita que un voltaje alto cargo de manera efectiva una batería de 12 voltios).
Este tipo de célula solar es fina como el papel y como quebradizo y frágil como el cristal. Son muy fáciles de dañar. El vendedor de estas células solares sumerge en cera los bloques de 18 células, para estabilizar y hacer que sea más fácil transportarlos sin dañarlos. La cera es un verdadero dolor de eliminar sin embargo. Así que, si usted puede, encontrar las células para la venta que no se sumergen en cera. Tenga en cuenta que pueden sufrir un poco más daños durante el transporte.
Otro consejo. Comprar las células con lengüetas. Usted ya va a tener que hacer un montón de soldadura para construir un panel de células solares con lengüetas. Si usted compra las células sin lengüetas, será por lo menos el doble de la cantidad de soldadura que tienes que hacer. Las células con lengüetas están bien vale la pena el extra.
Todos juntos compré suficientes células para hacer 2 paneles. Yo sabía que probablemente había ruptura o la ruina al menos unos cuantos durante la construcción, así que compré extras.
Hay muchos de otros tamaños de celdas solares, además de 78 x 156mm disponibles. Usted podría utilizar las células más grandes o más pequeñas para su panel. Sólo mantener algunas cosas en cuenta.
Hechos de células solares
-Las células del mismo tipo producen el mismo voltaje, no importa qué tamaño son. Así, el mismo número de células es siempre necesario.
-Las células más grandes producen más corriente (amperios) y células más pequeñas producen menos corriente.
-La potencia total de su panel puede producir está determinada por amperios x voltios.
Así, utilizando las células más grande producirá más energía, pero el panel será grande y pesado. Uso de células más pequeñas mantiene el panel pequeño y ligero, pero no producirá tanta energía. Además, mezcla de tamaños de células no es una buena idea. Porque la potencia su panel puede producir estará limitada por la célula más pequeña en el grupo y las células más grandes no funcionará a su máxima potencia.
Las células que se decidió son de 78 x 156mm de tamaño y se han valorado en unos 3 Amperios. Alambré 36 de ellas en serie para obtener un poco más de 18 voltios. El resultado fue un grupo capaz de entregar casi el 60 W de potencia en la luz del sol. No parecer mucho, pero seguro que gana ninguna potencia en absoluto, que es lo que yo tenía en mi propiedad antes.
Por supuesto que sólo funcionan cuando el sol está brillando. Así que lo uso para cargar las baterías que se utilizan principalmente para alimentar luces y pequeños electrodomésticos para sólo unas pocas horas después del anochecer. Una vez que me voy a la cama, mi requisitos de energía caída de casi nada. Así que 60 Watts es en realidad mucho de la energía útil, especialmente cuando también tengo mi aerogenerador añadiendo a la producción de energía cuando el viento está soplando.
Después de comprar sus células solares, guárdelas en un lugar seguro. No permita que los niños jueguen con ellos, o el perro coma, hasta que se vaya a instalar en el panel. No puedo enfatizar esto lo suficiente. Manipulación excesiva transformará sus células solares en fragmentos azules brillantes que no te sirvan para nada.
Un panel solar es sólo una caja.
Cuando se llega a esto, un panel solar es realmente sólo una caja poco profunda. Así que eso es lo que empezó a construir. (La caja es poco profunda para que los lados no sombraran las células solares cuando sale el sol en un ángulo.)
La caja de diseñé es de 18mm de espesor de madera contrachapada con piezas de madera 18 X 18mm los bordes. Las piezas se pegan y se atornillan en el lugar. Este panel tendrá 36 células solares de 78 x 156mm. Decidí hacer 2 sub-grupos de 18 células para facilitar el montaje posterior. Así que hay una divisoria en la parte central de la caja.
El primer plan de mi caja
Cada sub-panel se encaja en un medio del panel principal. Las piezas laterales son 18 x 18mm y recorrer todo el camino alrededor de los bordes del panel de madera contrachapada. Otra pieza va a través del centro de dividir el grupo en dos sub-grupos. Esto es sólo como elegí para hacerlo. Estas dimensiones no son críticas, o incluso el diseño global. Siéntase libre para desviarse en su propio diseño, usted puede inventar algo mejor.
Aquí (abajo a la derecha) es una muestra de cerca de la mitad del panel principal. Esto tendrá un sub-panel de 18 células. Observa los pequeños agujeros perforados en los bordes del panel. Estos son los agujeros de ventilación para mantener la presión del aire dentro del grupo igualado con el exterior, y para dejar escapar la humedad. Estos agujeros deben estar en la parte inferior del panel o de la lluvia o el rocío podía entrar. También debe haber agujeros de ventilación en la división central.
Una mitad del sub-panel principal.
Ventilación es crucial.
Después de un uso poco me enteré de que los orificios de ventilación debe ser de al menos 7mm de diámetro. Y tiene que rellenar un poco aislamiento de fibra de vidrio en los agujeros en el carril inferior del panel para mantener fuera el polvo y bichos.
Panel de madera agujereada.
Siguiente corté dos piezas de madera agujereada para encajar dentro del panel. Estas piezas que se los sustratos que cada sub-panel será construido sobre. Los cortes para ser un ajuste flojo. Usted no tiene que utilizar la madera agujereada para ello. Me acaba de ocurrir que algunos en la mano. Cualquier material conductor delgada, rígida y no debe estar bien
Para proteger a las células solares de las inclemencias meteorológicas, el panel tendrá un frente de plexiglás. Cristal también podría ser utilizado, pero es demasiado frágil. Piedras de granizo y los escombros que vuelan pedazos de vidrio que sólo se rebotan en el plexiglás.
Plexi no es flexible
.. errr plexi no es irrompible
Pero tenga cuidado de trabajo estrecha con el borde de los plexiglás. Yo perforado y avellanado todos los agujeros alrededor de los bordes de ambas piezas de plexiglás para que yo pudiera tornillo de ellos en la cara del panel con tornillos de 25mm. Si te acercas demasiado agresiva que se rompa. Acabo de pegar la pieza rota de nuevo y otro agujero perforado a una corta distancia.
Siguiente me dio a todas las partes de madera del panel varias capas de pintura para protegerlos de la humedad y el clima. El cuadro fue pintado por dentro y por fuera. El tipo de pintura y el color fueron seleccionados científicamente, por agitación todas las latas de pintura que tenía por ahí en mi garaje y elegir el que sentía que quedaba suficiente en él para hacer todo el trabajo.
También pinté las piezas de madera agujereada con varias capas de ambos lados. Eso es importante. Si no lo hacen, se rizarán si cuando se expone a la humedad. Ese podría dañar las células solares que se pegan a ellos.
…. Mike también construye telescopios…..
Ahora que la estructura del panel se acaba, es hora de preparar las células solares. Separado una vez de su forma del ladrillo, son asombroso frágiles y difíciles de dirigir y de almacenar. Recomendaría el dejar de ellas como ladrillos hasta que usted esté listo para instalarlos en el su panel. Esa manera usted no los arruinará antes de que usted consiga utilizarlos. Construya tan el panel primero.
Entonces es hora de comenzar a instalar sus células. Comencé dibujando un cuadrícula ligeramente en lápiz en cada uno de los dos piezas de madera agujereada, después presenté las células en ese cuadrícula revés así que podría soldarlas juntas.
Ate con alambre las células en serie
Las 18 células en el cada medio panel necesitan ser soldadas juntas en serie, después necesidad los ambos medios paneles de ser conectado en serie para conseguir el voltaje deseado.
Mantener en soldadura.
Soldar las células juntas es difícil al principio, pero usted puede aprender a hacerlo con bastante rapidez. Comience con apenas dos células revés. Ponga las lengüetas de la soldadura de una célula a través de los puntos de la soldadura en el revés de la otra célula. Asegúrese de que el espacio entre las celdas coincide con el patrón de cuadrícula.
Utilicé un soldador de baja potencia y una soldadura fina. También utilicé una pluma del rosen en los puntos de la soldadura en la revés de las células antes de soldar. Utilice un tacto ligero verdadero con el soldador. Las células son finas y delicadas. Si usted forzar demasiado, usted romperá las células. Me descuidé un par de veces y rompió algunas células.
Ahora repita los pasos anteriores y suelde las células juntas hasta que usted tenga una fila de seises. Soldé lengüetas de las células desechadas a los puntos de la soldadura en la parte posterior de la célula última en la fila de seises. Entonces repetí el proceso entero dos más veces de conseguir tres filas de seis células para un total de 18 para esta mitad del panel.
Las tres filas de células necesitan ser conectados en serie. La secuencia media necesita tan ser girada 180 grados con respecto a los otros dos. Yo las cadenas orientadas a la manera que quería (aún al revés) encima del panel del madera agujereada antes el paso siguiente de pegar las células en el lugar.
Cuidadoso con ese masilla de silicona Eugene.
El encolado de las células en el lugar puede probar difícil. Ponga una pequeña gota de masilla de silicona en el centro de cada célula en una secuencia de seis células. Entonces mueva de un tirón la secuencia encima y ponga en su lugar en la cuadrícula de lápiz establecidos anteriormente. Presione ligeramente en el centro de cada célula para que se adhiera el panel de la madera agujereada. Mover de un tirón la fila de células floja es también difícil. Otro par de manos pueden ser útiles en durante este paso.
No utilice demasiado pegamento, y no pegue las células dondequiera sino en sus centros. Las células y el panel se ampliarán, contratarán, doblarán y se combarán con los cambios en temperatura y humedad. Si usted pega las células demasiado firmemente a los paneles, se agrietarán a tiempo. Pegarlas en un solo punto en el centro permite que las células que flotan libremente en la parte superior del panel. Ambos pueden ampliarse y doblar más o menos independientemente, y las células solares delicadas no se agrietarán.
La vez próxima lo haré diferentemente. Soldaré lengüetas sobre el revés de todas las células solares. Entonces pegaré todas las células en sus lugares apropiados. Entonces soldaré las lengüetas juntas. Parece como la manera obvia ahora a mí, pero tuve que hacerla la manera dura uno vez para encontrar la mejor manera de hacerlo.
Las Sistemas Solares son van
Un medio panel terminado.
Aquí está el una mitad panel, finalmente acabado. Utilicé el hilo de cobre tranzado para interconectar las primeras y segundas cadenas de células. Usted podría utilizar aún regular. Acabo de suceder tener la trenza en la mano. Hay otra interconexión similar entre las segundas y terceras secuencias en el extremo opuesto del panel. Utilicé gotas de masilla de silicona para anclar la trenza y para evitar que se tire alrededor.
9.3 voltios. ¡Trabaja!
YAHOO! ¡Trabaja! En sol débil a través de las nubes el medio panel está produciendo 9.31 voltios. Ahora todo lo que tuve que hacer es construir otro apenas como él.
Una vez que tenía dos medios paneles completos, podría instalarlos en sus lugares en el panel principal y atarlos con alambre juntos.
Cada uno de los medios paneles cayó en sus lugares en el panel principal. Utilicé cuatro pequeños tornillos para anclar cada uno de los medios paneles en el lugar.
Cables de conexión ejecuta a través de agujeros de ventilación
Funcione con los alambres para conectar los dos medios paneles juntos a través de los agujeros de respiradero en el divisor central. Una vez más, utilicé gotas de masilla de silicona para anclar el alambre y para evitar que se tire alrededor.
Los diodos requirieron
El cada panel solar en un sistema eléctrico solar necesita un diodo de bloqueo en serie con los paneles para evitar que el panel descargue las baterías por la noche o durante el tiempo nublado. Utilicé un diodo de Schottky con un grado de 3.3 amperios.
Diodo de Schottky in situ
Los diodos de Schottky tienen una caída de voltaje delantera mucho más baja que los diodos de rectificador ordinarios, así que se pierde menos energía. Cada vatio cuenta. Conseguí un paquete de 25 diodos de 31DQ03 Schottky en ebay por poco dinero. Así que tengo suficiente para que los paneles solares más.
Mi plan original era montar el diodo en línea con el alambre positivo fuera del panel. Después de mirar la hoja de especificaciones para el diodo, sin embargo, decidía montarlo interior puesto que la caída de voltaje delantera consigue más bajo como las subidas de temperatura. Él sea más caliente dentro del panel y el diodo funcionará más eficientemente. Más masilla de silicón fue utilizado para anclar el diodo y los alambres.
Anude los alambres para el retenedor de cable
Perforé un agujero en la parte posterior superior del panel para que los alambres salgan. Pongo un nudo en los alambres para el retenedor de cable, y anclado les en el lugar con más masilla de silicona.
Es importante que toda la masilla de silicona cure bien antes de atornillar el plexiglás en su lugar. He encontrado con experiencia anterior que los humos de la masilla de silicona pueden dejar una fina capa en el interior del plexiglás y de las células si él no se permite curar a fondo en el aire abierto antes de atornillar en la cubierta.
Uso todavía que más masilla de silicona para sellar el exterior del panel donde los alambres salen.
¿Enchufe masculino o femenino?
He añadido un enchufe para el final de los cables del panel. Un enchufe femenino será atado con alambre al regulador que utilizo con mi turbina de viento hogar-construida, por lo que el panel solar puede complementar su producción de energía y la capacidad de carga de la batería.
Una nota del cuidado aquí. Las fuentes de energía deben siempre tener enchufes femeninos en ellos para evitar cortocircuitos.
El panel sin sellar pero terminado.
Aquí está el panel terminado con las cubiertas del plexiglás atornilladas en lugar. No se sella cerrado todavía a este punto. Quise esperar hasta después de probarlo porque yo estaba preocupado de que voy a tener que volver dentro de él, si había problemas.
Bastante seguro, una lengüeta hizo estallar apagado una de las células. Era quizá debido a las tensiones termales o al choque de movimiento. ¿Quién sabe?
Abrí el panel y substituí esa una célula. No he tenido más problemas. Sellaré probablemente el panel con un grano de la masilla de silicona, o la cinta adhesivo envuelta alrededor de los bordes.
Impacto directo -18.88 voltios.
Aquí estoy probando el voltaje del panel terminado en luz del sol brillante del invierno. Mi metro dice 18.88 voltios sin carga. Eso es exactamente para lo que apuntaba.
Aquí estoy probando otra vez la capacidad del panel, otra vez en luz del sol brillante del invierno. Mi metro dice 3.05 amperios de corriente del cortocircuito. Eso correcto para cuál las células son clasificadas. Significa que el panel está trabajando muy bien.
3.05 amperios la corriente cortocircuitos.
Entonces, ¿cuánto hizo todo el costo de construcción? Tengo un taller bien provisto que muchos de los materiales están disponibles gratuitamente. Mis mayores costos fueron de $74 para las células solares de ebay, $20 para madera y $6para el enchufe. Usted probablemente no encontrará paneles comerciales de mucho menos de $400, por lo que es una fracción de lo que un panel solar comercial costaría. Y luego, por supuesto, es todo lo que la potencia libre.
Está sobre más que el dinero
Pero no se trata sólo de ahorrar dinero. Conseguí la satisfacción profunda del diseño y construyendo el panel, mi refugio hermoso de Arizona es apenas ese pequeño pedacito más cómodo. Todo lo que tengo que hacer ahora es encontrar tiempo para el punto real del ejercicio que estaba viendo las estrellas.
PS Recibo docenas de pedidos la ayuda cada día. Tristemente no tengo tiempo para contestar a la mayoría de ellos. He creado un FAQ (https://www.mdpub.com/SolarPanel/solarfaq.html) para manejar estas preguntas repetidores. Buena suerte, Mike Davis.
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One Response
No está claro en la parte superior de esta página, pero el artÃculo original fue escrito por Mike Davis a http://www.mdpub.com. Nicola