Σάββατο, 14 Ιουλίου 2012

Παρασκευή, 13 Ιουλίου 2012

Κατασκευη φωτοβολταϊκού πάνελ 90 Watt


Ιδιοκατασκευή φωτοβολταϊκού στο μισό κόστος!

Εδώ θα παρουσιάσουμε την κατασκευή ενός φωτοβολταϊκού πανελ 90 Watt. Ένα τέτοιο φωτοβολταϊκό παράγει περίπου 450 Wh κάθε ημέρα με καλή ηλιοφάνεια.
Θα είναι ικανό να παρέχει την απαιτούμενη ενέργεια κάθε μέρα για φωτισμό με 3 λαμπτήρες επί 4 ώρες, μία τηλεόραση 21" για 3 ώρες, το φορητό υπολογιστή για 3 ώρες, φόρτιση κινητού τηλεφώνου, ραδιόφωνο και άλλες μικροσυσκευές!
Αν το φτιάξουμε μόνοι μας θα κοστίσει περίπου τα μισά χρήματα σε σχέση με ένα έτοιμο εμπορικό πάνελ! Για αρχή ας δούμε αναλυτικά όλα τα υλικά που θα χρειαστούμε για την κατασκευή του φ/β πάνελ.
Στο τέλος αυτού του άρθρου υπάρχει και σύνδεσμος προς τη σελίδα με τα βίντεο της κατασκευής.

Τα φ/β στοιχεία:

Το βασικότερο μέρος ενός φωτοβολταϊκού συλλέκτη (πανελ) είναι φυσικά τα επιμέρους μικρά φωτοβολταϊκά στοιχεία (ή φ/β κυψέλες) που συλλέγουν την ηλιακή ακτινοβολία και τη μετατρέπουν σε ηλεκτρικό ρεύμα. Τα φ/β στοιχεία που θα χρησιμοποιήσουμε εδώ είναι πολυκρυσταλλικά υψηλής απόδοσης (περίπου 15%). Κάθε φωτοβολταϊκό στοιχείο δίνει περίπου 0,6Voc και λίγο πάνω από 2,5 Watt. Στη φωτογραφία απεικονίζεται ένα τέτοιο πολυκρυσταλλικό φ/β στοιχείο. πολυκρυσταλλικό φ/β στοιχείο ή κυψέλη
Ο κανόνας στα ηλιακά πάνελ είναι να έχουν 36 τέτοια στοιχεία, με ελάχιστο τα 32 ή 33 στοιχεία. Άρα, συνδέοντας 36 τέτοιες κυψέλες σε σειρά έχουμε έξοδο 36 Χ 0,6V = 21,6 Volt. Η πάνω πλευρά του φ/β στοιχείου με τις αποχρώσεις του μπλε (η μπροστινή, αυτή που φαίνεται στην εικόνα) είναι το αρνητικό και η κάτω πλευρά (η από πίσω γκρι πλευρά, αυτή που δεν φαίνεται στην εικόνα) το θετικό.
Πάνω στην κάθε κυψέλη υπάρχουν "οδηγοί", δύο λεπτοί διάδρομοι πάνω στους οποίους κολλάμε τα ειδικά καλώδια (πλακέ μεταλλικές ταινίες) διασύνδεσης με ηλεκτρικό κολλητήρι 40 έως 60 Watt. Τα ειδικά καλώδια  είναι ήδη εμποτισμένα και δεν χρειάζονται καλάι.
Πολλοί ρωτούν για ποιό λόγο φτιάχνουμε τα φωτοβολταικα πάνελ με τάση πάνω από 17 ή 18 Volt και όχι με 12 Volt. Ο κυριότερος λόγος είναι ότι οι μπαταρίες των 12 Volt δεν φορτίζουν με 12 Volt αλλά με περίπου 14 Volt (όχι ακριβώς, αλλά ...δεν είναι του παρόντος). Έτσι κι αλλιώς μεταξύ του πάνελ και της μπαταρίας απαιτείται ένας ρυθμιστής φόρτισης ο οποίος θέλει πάνω από 15V για να φορτίσει σωστά τη μπαταρία... Και για να πιάνουμε αυτή την τάση ακόμη και με ελαφριά συννεφιά ή τις πρωινές και απογευματινές ώρες, χρειαζόμαστε λίγο παραπάνω από 15 Volt.

Η καλωδιοταινία διασύνδεσης:

Το καλώδιο που αναφέρθηκε στην προηγούμενη παράγραφο είναι μια ειδική καλωδιοταινία (πλακέ) που είναι ήδη εμποτισμένη και δεν χρειάζεται καλάι για να κολλήσει στην πάνω και την κάτω πλευρά των φωτοβολταϊκών στοιχείων.
Όπως είπαμε, πάνω στην κάθε κυψέλη υπάρχουν δύο λεπτοί διάδρομοι πάνω στους οποίους κολλάμε την καλωδιοταινία με ηλεκτρικό κολλητήρι 40 έως 60 Watt.
Ένα αργό πέρασμα με ελαφρά πίεση αρκεί.

Το φ/β πλαίσιο ή πάνελ:

Δηλαδή η "κορνίζα" μέσα στην οποία θα τοποθετήσουμε (θα κολλήσουμε με λίγη κόλλα) τις σειρές με τις φ/β κυψέλες που περιγράψαμε παραπάνω.
Εδώ θα ακολουθήσουμε τη λύση της ιδιοκατασκευής. Όχι μόνο γιατί είναι φθηνότερη λύση αφού θα κοστίσει περίπου 40 ευρώ, αλλά επειδή η ικανοποίηση του "φτιάξτο μόνος σου" είναι απερίγραπτη (όπως και ο ...θαυμασμός των άλλων που θα δούν το τελικό αποτέλεσμα: "Αποκλείεται να το έφτιαξες μόνος σου")!
Στη φωτογραφία κάτω φαίνεται έτοιμο (μετά τη συναρμολόγηση), το πάνελ που κατασκευάσαμε και στο οποίο θα κολλήσουμε τις φ/β κυψέλες που είδαμε παραπάνω.

Σύνοψη:

Συνοψίζοντας λοιπόν, τα υλικά που θα χρειαστούμε είναι τα εξής:
  1. 36 φ/β στοιχεία
  2. 20 μέτρα καλωδιοταινία
  3. Γυαλί (ή plexiglass με προστασία UV) 5mm για πλάτη πλαισίου και γυαλί πάχους 5mm (ή plexiglass UV πάχους 3mm) για μπροστά. Οι διαστάσεις πρέπει να είναι 122 Χ 58 εκατοστά.
  4. Σιλικόνη για περιμετρική μόνωση του πλαισίου.

Το κόστος κατασκευής του φωτοβολταϊκού συλλέκτη

Σήμερα το κόστος είναι περίπου 140 ευρώ για κάθε 36 κυψέλες που χρειάζονται. Τα υπόλοιπα υλικά τα υπολογίζω γύρω στα 30 έως 40 ευρώ. Έτσι, το συνολικό κόστος για το πάνελ βγαίνει περίπου στα 170 ευρώ!
Τα υλικά (φωτοβολταικα στοιχεία και καλωδιοταινίες) μπορείτε να τα βρείτε σε αυτό το κατάστημα για φωτοβολταικα.
Η ικανοποίηση που νιώθεις όμως κατασκευάζοντας ένα τέτοιο φωτοβολταικο δεν αποτιμάται σε χρήματα... Η αίσθηση ελευθερίας και αυτονομίας που νιώθεις παράγοντας το δικό σου ρεύμα με δωρεάν ενέργεια από τον ήλιο είναι απλά απερίγραπτη!

Η ποιότητα κατασκευής του πάνελ

Βέβαια η ποιότητα κατασκευής δεν θα είναι συγκρίσιμη με τα εμπορικά φωτοβολταικα panel, αλλά θα είναι πολύ καλή. Στο κάτω κάτω, στην τιμή του ενός μπορώ να φτιάξω δύο πάνελ!
Εξάλλου η καρδιά του πάνελ, δηλαδή τα φωτοβολταικα στοιχεία, είναι τα ίδια που χρησιμοποιούνται στα επαγγελματικά πάνελ και είναι εγγυημένα για 25 χρόνια.
Στην επόμενη σελίδα ξεκινάει η κατασκευή του φωτοβολταϊκού πάνελ και παρουσιάζονται οι πρώτες φωτογραφίες.

Φωτογραφίες φωτοβολταϊκού

Φ/β πάνελ φθηνότερα κι από μεταχειρισμένα φωτοβολταϊκά!

Μετά τη συγκέντρωση των υλικών για την κατασκευή του μεγάλου σε απόδοση αλλά φθηνού σε κόστος φωτοβολταικου πάνελ, εδώ αρχίζουμε την κατασκευή του. Τα υλικά για το πλαίσιο υπάρχουν σε καταστήματα σαν το Praktiker, αλλά και σε βιοτεχνίες ξύλου, τζαμιών και αλουμινίου.
Φωτοβολταικα στοιχεία κ.λπ. υπάρχουν σε αυτό το κατάστημα: Φωτοβολταικα GreenEnergyParts.com.

Βήμα 1ο: Η κατασκευή του πλαισίου (πάνελ )

Κολλάμε τα φ/β στοιχεία (αφού τα ετοιμάσουμε όπως περιγάφεται στο βήμα 2 παρακάτω) με μια σταγόνα σιλικόνη πάνω σε ένα φύλλο τζάμι (ή πλέξιγκλας) πάχους 5mm. Από πάνω τοποθετούμε άλλο ένα φύλλο τζάμι 5mm (ή πλέξιγκλας 3mm) κολλώντας το περιμετρικά με σιλικόνη. Αν επιλέξουμε πλέξιγλας αντί για τζάμι, θα πρέπει να ζητήσουμε να είναι με προστασία UV, για αντοχή σε μόνιμη έκθεση στον ήλιο! Αν επιλέξουμε τζάμι, να έχουμε ζητήσει να μας το παραδώσουν με έτοιμες τις τρύπες για τα καλώδια εξόδου στην πίσω πλευρά.
Τα δύο καλώδια εξόδου ρεύματος θα βγαίνουν από δύο τρύπες στο πίσω μέρος (το plexiglass μπορούμε να το τρυπήσουμε με τρυπάνι ή καλύτερα να ζητήσουμε να μας το παραδώσει έτοιμο η βιοτεχνία τζαμιών που θα το παραγγείλουμε).
Στην φωτογραφία δίπλα, φαίνεται το πλαίσιο συναρμολογημένο αλλά ακόμη χωρίς τα φ/β στοιχεία. Χάρηκα γιατί η κατασκευή βγήκε πολύ γερή και εμπνέει εμπιστοσύνη για την αντοχή της. Έτσι, προχωράμε παρακάτω στο 2ο βήμα που είναι να κολλήσουμε τα καλώδια πάνω στις ηλιακές κυψέλες...

Βήμα 2ο: Η συγκόλληση των καλωδίων

Πήρα 2 φ/β κυψέλες για δοκιμές και κόλλησα - ξεκόλλησα καλώδια περίπου 10 φορές, μέχρι που συνήθισε το χέρι. Τα μυστικά είναι:
  1. Το κολλητήρι να είναι 40 έως 60 watt με επίπεδη μύτη (μικρότερο δεν κάνει). Πρέπει να ζεσταθεί καλά πριν αρχίσουμε (περ. 15 λεπτά). Το κρατάμε αρκετά πλάγια ώστε να πατά όσο το δυνατό μεγαλύτερη επιφάνεια της μύτης πάνω στην καλωδιοταινία.
  2. Ξύνουμε πολύ ελαφρά τις γραμμές-οδηγούς πάνω στις ηλιακές κυψέλες με ένα ίσιο κατσαβιδάκι σε όλο το μήκος τους, για να φύγει λίγη από την λευκή επικάλυψη και να κολλήσει ευκολότερα η καλωδιοταινία.
  3. Πριν την κόλληση περνάμε λίγo υγρό flux για κολλήσεις (σαν την πάστα-λίπος-σολντερίνη σε υγρή μορφή όμως) πάνω στις γραμμές-οδηγούς του φ/β στοιχείου για ευκολότερη και ισχυρότερη εφαρμογή (πωλείται σε καταστήματα ηλεκτρονικού υλικού).
  4. Κρατάμε την καλωδιοταινία με το δείκτη και τον αντίχειρα πάνω στη γραμμή και ξεκινάμε την κόλληση από τη μέση μέχρι κάτω με σταθερό πέρασμα και ελαφρά μόνο πίεση για 2-3 δευτερόλεπτα. Μετά γυρνάμε την φ/β κυψέλη 180 μοίρες και κολλάμε με τον ίδιο τρόπο το υπόλοιπο κομμάτι.
Στη φωτογραφία δίπλα, φαίνεται ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο χωρίς καλώδια,ένα με τα καλώδια κολλημένα στην μπροστινή όψη και ένα φ/β στοιχείο από την πίσω όψη (τα καλώδια που φαίνονται στο 3ο φ/β στοιχείο εξέχουν από την μπροστινή / μπλέ πλευρά: Στην πίσω όψη δεν κολλάμε ακόμη καλώδια. Αυτό θα γίνει αργότερα).
Στην επόμενη φωτογραφία φαίνονται όλα μας τα στοιχεία έτοιμα για τη διασύνδεση μεταξύ τους. Το μήκος κάθε τμήματος καλωδιοταινίας είναι τέτοιο ώστε να φθάνει και για την πίσω πλευρά της επόμενης φ/β κυψέλης που θα κολληθεί, όπως φαίνεται και στις φωτογραφίες.
Στην τελευταία φωτογραφία με φ/β στοιχεία κάτω, φαίνεται ο τρόπος με τον οποίο θα διασυνδεθούν μεταξύ τους:
Τα δύο καλώδια θα πάνε από την πάνω πλευρά της 1ης κυψέλης στην κάτω πλευρά της 2ης. Τα πάνω καλώδια της 2ης κυψέλης στην κάτω πλευρά της 3ης. Τα πάνω καλώδια της 3ης κυψέλης στην κάτω πλευρά της 4ης, κ.ο.κ.
Στη φωτογραφία κάτω έχω συνδέσει 3 κυψέλες σε σειρά κι απλά τις δείχνω από την μπροστινή όψη και άλλη μια φορά από πίσω. Αυτή η στήλη των τρών φ/β στοιχείων βγάζει 3 Χ 0,6 = 1,8 Volt.
Στο τέλος η στήλη θα έχει 6 κυψέλες σε σειρά και θα υπάρχουν 6 τέτοιες στήλες στον φωτοβολταϊκό πάνελ (συνολικά 36 φ/β στοιχεία).

Δοκιμές και μετρήσεις

Το φωτοβολταϊκό πάνελ όπως φαίνεται και στη φωτογραφία παρακάτω είναι έτοιμο. Η κατασκευή βγήκε πολύ καλή και η απόδοσή του ακόμη καλύτερη!
Το δοκίμασα (μέσα Σεπτεμβρίου, ώρα 16:00 το μεσημέρι) και η απόδοσή του ήταν πολύ υψηλή και στο πάνω όριο των προδιαγραφών: 21,6 Voc και 4,9 Α! Δηλαδή 106 Watt! Κάτω από φορτίο η ισχύς θα είναι βέβαια λίγο χαμηλότερη... Το τζάμι που θα χρησιμοποιήσουμε θα προκαλέσει κι αυτό κάποιες μικρές απώλειες, που εξαρτώνται από το πάχος και τον τύπο του.
Όποιος θέλει να το φτιάξει μόνος του ευχαρίστως να βοηθήσω, αν και δεν είναι καθόλου δύσκολο!
Όποιος έχει ήδη προμηθευτεί τις κυψέλες και ετοιμάζεται να ξεκινήσει την κατασκευή, μπορεί να ανοίξει τον αναλυτικό οδηγό με λεπτομερείς πληροφορίες βήμα προς βήμα για το πως κατασκευάζεται ένα πάνελ. Για του υπόλοιπους οι λεπτομέρειες θα είναι κουραστικές αφού δεν έχουν μπροστά τους τα υλικά κατασκευής.


Μετά το μεγάλο ενδιαφέρον για το μεγάλο πάνελ, κατέγραψα σε video όλη τη διαδικασία και την παρουσιάζω εδώ (δεν είμαι καλός εικονολήπτης και ...φαίνεται), με όλα τα βήματα που απαιτούνται για την κατασκευή του μεγάλου πάνελ.
Στο 1ο απόσπασμα παρακάτω, απομακρύνω τη λευκή επικάλυψη από πάνω από τις γραμμές-οδηγούς πάνω στις οποίες θα κολληθούν οι καλωδιοταινίες. Το ίδιο πρέπει να γίνει και από την πίσω πλευρά των κυψελών. Αμέσως μετά κολλάω με το ηλεκτρικό κολλητήρι τις καλωδιοταινίες στην μπροστινή μπλε πλευρά και των 36 κυψελών:
 Στη συνέχεια, παίρνω μόνο 4 από τις 36 κυψέλες και κολλάω καλωδιοταινίες και στην πίσω πλευρά, με αντίθετη κατεύθυνση σε σχέση με τις μπροστινές καλωδιοταινίες:
Στο επόμενο απόσπασμα, γίνεται η διασύνδεση των κυψελών μεταξύ τους. Το κοντραπλακέ δεν αποτελεί μέρος του τελικού πάνελ. Το χρησιμοποιώ απλώς ως μήτρα και βοηθά στο να διατηρούνται οι στήλες και οι γραμμές ευθυγραμμισμένες. Όταν τελειώσουν όλες οι διασυνδέσεις, μπαίνει το τζάμι από πάνω και γυρνάει ανάποδα η κατασκευή ώστε να πέσουν οι διασυνδεδεμένες κυψέλες πάνω στο τζάμι. Μετά απομακρύνεται το κοντραπλακέ και μπαίνει το δεύτερο τζάμι στη θέση του.
Τέσσερις μικρές ροδέλες στις γωνίες και η σιλικόνη που έχω περάσει περιμετρικά από πριν, φροντίζουν ώστε να μην ακουμπήσει το τζάμι από το βάρος του πάνω στις κυψέλες και τις σπάσει.
 Στο τευταίο απόσπασμα φαίνεται το φωτοβολταϊκό πάνελ έτοιμο:
Για να βρείτε υλικά για κατασκευές φωτοβολταϊκών σαν αυτή που είδατε σε αυτή τη σελίδα, κάντε κλικ εδώ...
Το κόστος μπορεί να είναι χαμηλό, αλλά το σημαντικό για μένα είναι η ικανοποίηση που νιώθεις κατασκευάζοντας ένα τέτοιο φωτοβολταικο, η οποία δεν αποτιμάται σε χρήματα... Όπως ανέφερα και πριν, η αίσθηση ελευθερίας και αυτονομίας που νιώθεις παράγοντας το δικό σου ρεύμα με δωρεάν ενέργεια από τον ήλιο είναι απλά απερίγραπτη!    iqsolarpower  http://master-lista.blogspot.gr/1999/07/90-watt.html

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Παράκληση: Μη βάζετε σχόλια με υβριστικό περιεχόμενο.
Τ α σχόλιά σας ας είναι κόσμια