Aujourd’hui, de nombreux propriétaires de maisons de campagne recherchent des sources alternatives d’électricité. L’installation de panneaux solaires gagne progressivement en popularité. Cependant, tout le monde ne peut pas se permettre d’acheter du matériel coûteux. C’est pourquoi beaucoup se demandent: comment faire en sorte que les panneaux solaires le fassent eux-mêmes? La réponse correcte sera révélée dans cet article.
Qu’est-ce qu’une batterie solaire?
Une cellule solaire est un dispositif semi-conducteur qui convertit le rayonnement solaire en énergie électrique. L’objectif principal d’un tel système est une alimentation électrique fiable, économique et ininterrompue à domicile. De tels dispositifs devraient être installés dans des zones où la source principale d’électricité est coupée.
Les principaux avantages du panneau solaire sont:
- installation simple du dispositif ne nécessitant pas la pose de câbles sur les supports;
- le système ne nécessite pas beaucoup de temps pour sa maintenance;
- la production d’électricité n’a pas d’effet négatif sur l’environnement;
- la conception n’a pas de pièces mobiles;
- fonctionnement silencieux;
- l’approvisionnement en électricité ne dépend pas du réseau de distribution;
- longue période de fonctionnement du système à un coût minimal.
Inconvénients d’un panneau solaire:
- le processus de fabrication du système prend beaucoup de temps;
- panneau solaire prend beaucoup de place;
- l’appareil est très sensible à la contamination;
- la batterie ne fonctionne pas la nuit;
- l’efficacité de l’appareil dépend des conditions météorologiques, notamment des jours ensoleillés et nuageux.
Le système fonctionne avec des convertisseurs photoélectriques, qui sont connectés dans un ordre spécifique. Chaque phototransducteur est constitué de deux plaquettes de silicium, qui diffèrent par le type de conductivité. L’un est recouvert de phosphore, ce qui entraîne la formation d’un excès d’électrons chargés négativement. Une autre plaque est recouverte de bore, ce qui entraîne la formation de particules, appelées «trous», absentes de la couche de charges négatives.
Le principe de fonctionnement de la source inépuisable d’énergie alternative est le suivant: la lumière solaire tombe sur le panneau chargé négativement, ce qui entraîne la formation active de «trous» et d’électrons supplémentaires. Sur le panneau recouvert de phosphore, il existe un champ électrique, grâce auquel une différence de potentiel apparaît. Les particules chargées positivement se précipitent dans la couche supérieure et les particules chargées négativement sont envoyées vers le bas. Un stress constant est créé. Il s’avère qu’un convertisseur fonctionne comme une batterie. Un courant constant se produit dans le circuit lorsqu’une charge y est connectée. Chaque batterie est recouverte de fines veines de cuivre, déviant le courant et le dirigeant vers la destination.
La force du courant dépend de certains paramètres:
- taille du photoconvertisseur;
- niveau d’insolation;
- type de cellule photoélectrique;
- dispositifs à impédance totale connectés à un panneau solaire.
Tous les panneaux solaires peuvent être en silicium ou en film. Les panneaux, dont la base est le silicium, sont divisés en types:
- polycristallin;
- monocristallin;
- amorphe
Une batterie solaire polycristalline est un appareil carré en bleu foncé. Sa surface présente des inclusions de cristaux de silicium non homogènes. Malgré le faible rendement de 18%, cet appareil a la capacité de produire du courant par temps nuageux, ce qui le rend indispensable dans les zones où la lumière du soleil est omniprésente.
Les convertisseurs d’énergie solaire monocristallins sont représentés par des panneaux noirs à coins biseautés pour lesquels du silicium pur est utilisé. Toutes les cellules de l’appareil sont orientées dans une direction, ce qui vous permet d’obtenir une efficacité maximale de 25%. L’inconvénient de telles batteries est que leur face avant doit toujours être exposée au soleil. S’il ne parvient pas à monter, se cache derrière les nuages et s’abaisse au-delà de l’horizon, les panneaux solaires produiront un courant de faible puissance. Ceci est le plus cher, mais offrant également une performance maximale, le type d’appareil.
Chaque batterie amorphe est constituée d’un ensemble de couches de silicium les plus minces, obtenues en pulvérisant les plus petites particules de matériau sur du verre, du plastique ou une feuille. De telles couches s’estompent rapidement, ce qui entraîne en six mois une perte d’efficacité de 15 à 20%. L’efficacité de tels convertisseurs n’est que de 6%. Ils sont les moins chers et sont capables de travailler même par temps nuageux. Cependant, leur durée de vie maximale est de 2 ans.
La base des batteries à film n’est pas un substrat solide en métal ou en verre, mais un film polymère. Par conséquent, ils sont disponibles en rouleaux, ce qui permet aux batteries d’être réparties sur de grandes surfaces. En raison de leur conception, ils peuvent être coupés en pièces de formes et de tailles différentes. Placez des panneaux solaires sur le toit d’une maison aux courbes douces. Ils sont compacts et légers. Le panneau laminé coûtera beaucoup moins cher que le silicium, pour la fabrication de matériaux coûteux. Cependant, ces modèles sont moins puissants. Les acheter aujourd’hui est assez difficile, car la production ne fait que se développer.
Toutes les batteries solaires, quel que soit le type d’appareil, sont équipées de contrôleurs qui surveillent le niveau de charge du panneau. Ils redistribuent l’énergie reçue, en la dirigeant directement vers la source de consommation ou en la stockant dans la batterie.
Une telle alternative à l’alimentation traditionnelle est très pratique. En outre, le prix de l’appareil est très différent du coût de l’électricité. Ayant fabriqué de ses propres mains une batterie solaire pour la maison, le propriétaire pourra optimiser la consommation d’énergie et ainsi réduire ses propres coûts monétaires. Beaucoup de gens veulent savoir à l’avance combien coûtera l’installation de panneaux solaires pour une maison privée. Pour ce faire, il est nécessaire d’effectuer des calculs préliminaires, dans lesquels sont déterminés la puissance nécessaire de l’équipement et les conditions de son fonctionnement.
Il convient de commencer par calculer la quantité d’énergie consommée, nécessaire au logement. Pour créer une station à part entière, vous devriez vous concentrer sur les batteries de 150 à 250 W, car une maison de campagne disposera de suffisamment de panneaux de 50 watts.
Maintenant, il est nécessaire de calculer la puissance totale de tous les appareils électriques, en tenant compte du temps de travail par jour. La valeur résultante est la demande minimale en électricité de ce ménage.
Cette valeur sert de base à la détermination ultérieure du nombre de panneaux solaires et du nombre d’équipements auxiliaires, y compris les batteries, les onduleurs et les contrôleurs.
Bon conseil! Il convient d’ajouter 20% supplémentaires à la demande totale d’électricité, qui est dépensée dans les batteries elles-mêmes.
L’insolation est un aspect important, c’est-à-dire la quantité d’énergie solaire qui tombe sur une unité distincte des panneaux. Cette valeur est individuelle pour chaque région spécifique. Vous pouvez l’obtenir dans la littérature spéciale ou sur des sites météorologiques spécialisés.
Le taux d’énergie est divisé par la valeur de l’insolation. Le chiffre obtenu doit être divisé par la puissance totale de l’installation solaire. La valeur résultante est le nombre de piles nécessaires. Il est important d’obtenir le nombre maximum de panneaux. En effet, dans différents mois, la quantité de lumière solaire sera différente.
Bon conseil! L’insolation étant en constante évolution, les calculs doivent être effectués mensuellement.
Par exemple, si vous avez besoin de savoir combien de panneaux solaires vous avez besoin pour une maison de 100 m², où la station alimentera les ampoules d’éclairage, un ordinateur portable, une télévision, une antenne parabolique, un four à micro-ondes et une cuisinière électrique, vous devez effectuer tous les calculs ci-dessus. En conséquence, la centrale solaire aura une puissance d’environ 1000 W, ce qui implique l’utilisation de 4 panneaux solaires d’une puissance de 250 W chacun.
Le panneau devrait être situé sur la partie sud du toit, qui devrait être en parfait état et capable de supporter une charge substantielle. Il devrait y avoir aucun arbre à proximité ou d’autres objets qui créent de l’ombre.
Un tel système peut être utilisé non seulement pour l’alimentation. Une plus grande popularité est obtenue par le chauffage solaire d’une maison privée Cela vous permet de vous échapper des services coûteux liés à la fourniture centralisée de gaz, de vous libérer de la dépendance aux services publics et de recevoir de la chaleur toute l’année pendant toute la durée de vie de la centrale solaire.
L’installation d’un tel système n’est recommandée que dans les régions où le soleil brille au moins 20 jours par mois. Si le soleil ne suffit pas pour que le système fournisse le chauffage complet de la maison, il peut être utilisé comme source gratuite supplémentaire. Un système correctement choisi de panneaux solaires pour le chauffage de la maison sera rentabilisé dans 3-4 ans.
Grâce aux nombreuses critiques positives concernant la source d’électricité alternative, il est possible de dissiper les mythes qui dérangent les candidats potentiels à l’installation de panneaux solaires.
De nombreuses personnes pensent qu’un tel équipement coûteux ne sera pas rentable pendant toute la durée de vie de l’installation. Cependant, comme le montre la pratique, si vous installez correctement des panneaux solaires dans le respect de toutes les règles, vous pouvez alimenter une maison privée en électricité pendant au moins 25 ans. Et le coût de l’équipement sera rentabilisé dans 3-4 ans.
Le mythe suivant implique le fonctionnement inefficace des cellules solaires par temps nuageux ou en hiver. Cependant, les opinions des consommateurs convergent sur le fait que les capteurs solaires peuvent afficher une activité maximale pendant le séjour du soleil au zénith par temps sans nuages. Mais lorsque le soleil se cache derrière les nuages, les panneaux fonctionnent, mais pas en totalité. L’installation cesse complètement de fonctionner la nuit lorsque la lumière du soleil est complètement absente.
Les opposants aux panneaux solaires affirment que les capteurs solaires sont assez fragiles et ne sont pas en mesure de résister aux diverses pressions créées par la nature. Cependant, les critiques des consommateurs prouvent le contraire: le panneau solaire est capable de résister aux grêles les plus importants.
- Création d’un cadre d’angles en aluminium à côtés bas et de matériel, dont la taille dépend du nombre de convertisseurs et de leur surface. Ici, il est nécessaire de prendre en compte la distance entre les cellules photovoltaïques d’au moins 5 mm
- Appliquez du mastic sur les bords intérieurs des rails.
- Étendez une feuille de matériau transparent sur le cadre en le collant étroitement au contour de la colle.
- Une fois le mastic scellé, fixez le cadre et la surface transparente à l’aide de matériel.
- Disposez sur une surface plane toutes les cellules photoélectriques de la batterie avec le côté "négatif" vers le haut.
- À l’aide d’un outil à souder, des conducteurs de même longueur sont fixés à chaque FEP. Il est plus pratique de produire lorsque le module est situé sur le verre.
- Tous les éléments sont constamment connectés les uns aux autres sous la forme d’un "serpent".
- Les contacts extrêmes doivent être soudés au bus (conducteur large argenté).
- Pour éviter une diminution de la qualité de la lumière dans l’obscurité, il est nécessaire de créer des «points intermédiaires» à l’aide de diodes shunt, installées sur la borne positive. Pour cela, utilisez des diodes Schottky.
- Lay sur les cellules photoélectriques plan transparentes avec des conducteurs.
- Lubrifiez tous les câbles FEP, de sortie et de connexion avec de la colle silicone.
- Fermez le dessin du panneau arrière.
- Connectez le panneau solaire à la batterie, au contrôleur de charge solaire et à l’onduleur.
Bon conseil! Pour éviter un court-circuit entre la charge et les différents éléments de la batterie, il est nécessaire d’installer des fusibles.
Pratiquement tous les propriétaires tiennent à avoir de l’électricité gratuite. L’installation de panneaux solaires est l’option la plus acceptable. Avec cet appareil, vous pouvez créer une source principale (sans alimentation électrique centralisée) et une source supplémentaire d’énergie électrique. Le système est écologique et fiable à utiliser. Le principal inconvénient est un équipement coûteux. Cependant, son coût sera rentable dans 3 à 5 ans.
