Φτιάξτε μόνοι σας ηλιακό πάνελ

Υλικά

      Τα υλικά κατασκευής φωτοβολταϊκού πάνελ είναι σημαντικό να είναι καλής ποιότητας τόσο για την απόδοσή του όσο και για τη φθορά του στο χρόνο. Έτσι πρέπει να βρούμε κάποιους προμηθευτές με εμπειρία και πολλές πωλήσεις στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Βέβαια η κατασκευή χειροποίητου ηλιακού πάνελ αποτελεί ερασιτεχνική δουλειά όπως και να το κάνουμε. Για αυτό το λόγο μην αναλωθούμε και τόσο στην επιλογή των υλικών ειδικά εάν είναι το πρώτο μας πάνελ.

      Σίγουρο όμως είναι ότι κάθε νέο πάνελ θα φτιάχνεται με πολλή περισσότερη φροντίδα και επαγγελματικές διαδικασίες. Το αποτέλεσμα τελικά θα μας ανταμείψει, δηλαδή το γεγονός ότι φτιάξαμε μια ηλιακή γεννήτρια-μπαταρία η οποία θα μας τροφοδοτεί με ρεύμα από τον ήλιο τις ηλεκτρικές συσκευές μας.

Θα χρειαστούμε:

1)      Φωτοβολταϊκά κελιά ή Ηλιακές κυψέλες

2)      Καλωδιοταινία λεπτή και φαρδιά

3)      Flux pen (καθαριστικό επαφών)

4)      Δίοδο

5)      Συγκόλληση (σολντερίνη)

6)      Σιλικόνη

7)      Τζάμι ή πλεξιγκλάς

8)      Κορνίζα αλουμινίου

9)      Κουτί ηλεκτρολογικών συνδέσεων

Πάμε να τα δούμε ένα-ένα.

Φωτοβολταϊκά κελιά ή Ηλιακές κυψέλες

      Είναι η καρδιά της κατασκευής μας. Όσο καλύτερες είναι οι κυψέλες μας τόσο περισσότερη απόδοση θα έχουμε. Κυψέλες μπορούμε να προμηθευτούμε από το εμπόριο ειδικά στο εξωτερικό. Υπάρχουν εργοστάσια παραγωγής φωτοβολταϊκών κελιών και στην Ελλάδα αλλά οι τιμές τους βρίσκονται σε υψηλά επίπεδα για ερασιτεχνικές κατασκευές. Τον τελευταίο χρόνο έχουν εμφανιστεί πωλήσεις κυψελών μεταχειρισμένων και καινούριων σε πολύ καλές τιμές σε διάφορα siteαγγελιών και δημοπρασιών. Βλέπε www.Ricardo.gr  , www.Emarket.gr κτλ. Εγώ κάπως έτσι ξεκίνησα για τα πρώτα μου πάνελ και απέκτησα κάποια πείρα έπειτα.

Πολυκρυσταλλικές 

Μονοκρυσταλλικές

      Υπάρχουν κυρίως τα μονοκρυσταλλικά και τα πολυκρυσταλικά κελιά διαθέσιμα για ερασιτεχνικές κατασκευές. Με τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μεν και των δε, δεν θα ασχοληθούμε εδώ αλλά θα γίνει αναλυτική αναφορά σε άλλο post. Εκείνο που πρέπει να προσέξουμε κατά την αγορά τους είναι η απόδοσή τους, το μέγεθος, τη συσκευασία που θα μας τα στείλουν για να έχουμε τις λιγότερες απώλειες κατά τη μεταφορά και αν μας καλύπτουν για αυτές, και τέλος αν στην τιμή τους περιλαμβάνονται και τα παρελκόμενα. 

Καλωδιοταινία λεπτή και φαρδιά

      Είναι ειδικές καλωδιοταινίες για κατασκευή φωτοβολταϊκών πάνελ και είναι υψηλής αγωγιμότητας και επικαλυμμένες με καλάι (κόλληση). Δεν χρειάζεται επιπλέον σολντερίνη για τη συγκόλληση των κελιών.

Tab και Bus wire

      Η λεπτή καλωδιοταινία (tab-wire) είναι απαραίτητη για τη σύνδεση των κυψελών μεταξύ τους. Πρέπει να κοπεί σε κομμάτια μήκους ανάλογα με ο μέγεθος των κελιών που θα ασχοληθούμε. Η φαρδύτερη (bus-wire) χρειάζεται για τη συνδεσμολογία των εννιάδων μεταξύ τους (στην πάνω και κάτω μεριά του πάνελ) αλλά και για την έξοδο του ρεύματος έξω προς το κουτί διασύνδεσης.  Συνήθως περιέχονται στο πακέτο των φωτοβολταϊκών κελιών.

      Ενδεικτικά: Για την κατασκευή ενός ηλιακού πάνελ 4x9=36 κυψελών πολυκρυσταλλικών διαστάσεων 8x15 εκατοστά η κάθε μία χρειάζονται 12 μέτρα λεπτή και πάνω από ένα μέτρο φαρδιά καλωδιοταινία.

     

Flux pen (καθαριστικό επαφών)

      Είναι το καθαριστικό των επαφών. Παίρνει τη θέση της πάστας καθαρισμού για όσους γνωρίζουν από κολλήσεις ηλεκτρονικών. Είναι σε μορφή μαρκαδόρου για να έχει εύκολη και γρήγορη εφαρμογή. Συνήθων για να τρέξει υγρό flux στη μύτη του μαρκαδόρου πρέπει να βυθίσουμε τη μύτη του πιέζοντάς τον σε ένα χαρτόνι απαλά. Μόλις υγρανθεί είναι έτοιμο για χρήση. Περνάμε της γραμμές-επαφές μεταφοράς των κελιών πριν την κόλληση προσέχοντας να μην λερώσουμε όσο μπορούμε την μπλε επιφάνειά τους γιατί ίσως μετά να θέλουν πλύσιμο σε κατσαρόλα με χλιαρό νερό.

Δίοδο

      Τη δίοδο θα τη χρειαστούμε στο τέλος. Έχει την ιδιότητα να διαρρέεται μόνο από τη μια κατεύθυνση της με ρεύμα ενώ από την άλλη το μηδενίζει. Συνδέεται λοιπόν σε σειρά με τον θετικό πόλο του πάνελ και παρεμβάλλεται ανάμεσα από το πάνελ και το υπόλοιπο σύστημα (ρυθμιστής φόρτισης, μπαταρία κτλ.) Η δουλειά της είναι να προστατεύει την κατασκευή μας από τα επιστρεφόμενα ρεύματα (μπαταρία à πάνελ) με ελάχιστο αλλά υπαρκτό κίνδυνο να καούν οι κυψέλες μας.

Συγκόλληση (σολντερίνη)

      Αν θα χρειαστούμε συγκόλληση θα είναι πολύ λίγη. Για ένα πάνελ μπορεί να χρησιμοποιήσουμε 20-30 πόντους μόνο. Θα μας χρειαστεί για τη συγκόλληση των tabwire με τα buswire, για τη δίοδό μας, τις συνδέσεις μέσα στο κουτί διασύνδεσης αλλά μπορεί να χρειαστεί και στην κόλληση της tabwire στην πίσω μεριά των κελιών  (ΠΡΟΣΟΧΗ: Να αποφεύγετε να χρησιμοποιείτε συγκόλληση πάνω στα κελιά γιατί χρειάζεται ειδικός χειρισμός à γρήγορα για να μη καεί η επαφή του κελιού και δεν κολλάει η ταινία μας μετά).

Σιλικόνη

      Σιλικόνη θα χρειαστούμε για την κόλληση των κελιών με την πλάτη του φωτοβολταϊκού μας πλαισίου και στην κόλληση των τζαμιών-πλεξιγκλάς μεταξύ τους. Δεν χρειάζεται νομίζω να πούμε κάτι άλλο εδώ. Καλό είναι να έχουμε πιστόλι σιλικόνης για γρήγορη εφαρμογή.

Τζάμι ή πλεξιγκλάς

      Είναι προσωπική επιλογή εάν θα φτιαχτεί το πάνελ με τζάμι ή πλεξιγκλάς. Το κάθε ένα έχει τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματά του.

Τζάμι	Πλεξιγκλάς
Σκληρό= Στέρεα κατασκευή πλαισίου	Μαλακό= Κάμπτεται το πλαίσιο
Δεν χαράσσεται	Χαράσσεται
Δεν θολώνει από τον ήλιο	Υπάρχει πιθανότητα να γίνει
Αποβάλλει τη θερμότητα	Λειτουργεί σαν μόνωση
Φθηνό	Ακριβό
Σπάει στο χαλάζι-πέτρες	Άθραυστο

Κορνίζα αλουμινίου

      Πρίν το τέλος θα έχουμε δύο τζάμια ή δυο πλεξιγκλάς κολλημένα μεταξύ τους με σιλικόνη. Οι τέσσερις πλευρές τους πρέπει να καλυφθούν με ένα αλουμινένιο πλαίσιο. Έτσι θα προστατέψουμε την κατασκευή μας από την υγρασία, θα την κάνουμε πιο στιβαρή στις μετακινήσεις αλλά και θα μπορέσουμε να το στηρίξουμε κάνοντας τρύπες στο αλουμίνιο. Απαραίτητα πρέπει το πλαίσιο να είναι από αλουμίνιο για να κάνουμε ελαφριά την κατασκευή μας αλλά και άφθαρτη όσο μπορούμε στο χρόνο (σίδηρο σγουριάζει-φθείρεται).

Κουτί ηλεκτρολογικών συνδέσεων

      Τέλος θα χρειαστεί ένα πλαστικό κουτί διακλαδώσεωςηλεκτρολογικών εγκαταστάσεων εξωτερικό. Αυτό θα κολληθεί στην πλάτη του πάνελ και θα έχει τις αναμονές (θετική-αρνητική) μαζί με τη δίοδο (όπως είπαμε πριν). Θα παρέχει στεγανότητα και ασφάλεια των συνδέσεών μας. Ιδανικό κουτί για τέτοια δουλειά είναι τα τετράγωνα που έχουν καπάκι με τέσσερις βίδες και λαστιχάκι. Είναι πιο χρονοβόρο να ξεβιδώσεις τις βίδες να το βγάλεις αλλά με αυτό τον τρόπο δεν ασκείς μεγάλη πίεση στο κουτί και διασφαλίζουμε πως δε θα το ξεκολλήσουμε από το τζάμι ή πλεξιγκλάς σε μελλοντικές αλλαγές.

Αυτά είναι όλα τα υλικά που θα χρησιμοποιήσουμε για να φτιάξουμε ένα χειροποίητο φωτοβολταϊκό πάνελ βάζοντας μεράκι και υπομονή για να έρθει και να μας ανταμείψει το ευχάριστο αποτέλεσμα.

Ρεύμα από τον ήλιο – Δωρεάν !!!

http://gr-horizon.blogspot.gr

Δείτε άλλο άρθρο πιο κατατοπιστικό:

Κατασκευή Φωτοβολταϊκού πάνελ με 36 κυψέλες 12,5Χ12,5

Χρειαζόμαστε:

1.    Κολλητήρι 20-40 Watt

2.    Λεπτό και φαρδύ αγωγό με καλάι (Tab και Bus wire)

  

3.    Flux pen μαρκαδοράκι καθαρισμού

4.    Ένα κομμάτι χαρτόνι διαστάσεων περίπου 140Χ70 εκ.

5.    Ένα ψαλίδι (για να κόβουμε τους αγωγούς)

6.    Σιλικόνη

7.    Δύο κομμάτια γυαλί πάχους 4μμ ή πλέξιγκλας.

8. Και φυσικά 36 με 40 φωτοβολταϊκά κελιά 12,5 x 12,5 εκ. Μονοκρυσταλλικά

      Κόβουμε τη λεπτή ταινία αγωγού σε κομματάκια μήκους 24,5 εκ. Θέλουμε δύο για την κάθε κυψέλη επομένως 36Χ2=72 τέτοια κομμάτια. Τα ισιώνουμε καλά για να μη μας παιδέψουν μόλις κολλάμε με το κολλητήρι.

Ξεκινάμε τις κολλήσεις:

Κόλληση ταινίας σε κυψέλη

      Βάζουμε μια κυψέλη πάνω στο χαρτόνι και περνάμε με το Fux-Pen τις δύο επαφές της μπροστά πλευράς της κυψέλης (μπλε πλευρά). Τοποθετούμε δύο από τα κομμάτια λεπτού αγωγού που κόψαμε νωρίτερα πάνω στις επαφές και βάζουμε κάποιο βάρος πάνω τους αλλά και το δάκτυλό μας για να μένουν ακίνητες κατά την κόλληση (ειδικά εάν εργαζόμαστε μόνοι μας).

 

      Θερμαίνουμε το κολλητήρι. Κολλάμε μία-μία τις ταινίες στο κελί ακουμπώντας το κολλητήρι πάνω στην άκρη της ταινίας. Αφού δούμε πως ζεστάθηκε και έλιωσε το καλάι ξεκινάμε ένα σύρσιμο τραβώντας και όχι σπρώχνοντας το κολλητήρι κατά μήκος της ταινίας μέχρι το τέλος της κυψέλης για να κολλήσει όλο το μήκος της.

      Εάν τραβήξουμε ελαφρά την ταινία με το χέρι μας και δεν ξεκολλάει από το κελί σημαίνει πως το κολλητήρι μας είναι στη σωστή θερμοκρασία και η ταινία κόλλησε στο κελί. (Σε αυτό το στάδιο δε χρειάζεται να βάλουμε επιπλέον καλάι αφού το καλάι της ταινίας είναι υπέρ αρκετό). Μετά κολλάμε και τη δεύτερη ταινία στο πρώτο μας κελί. Κάνουμε την ίδια διαδικασία και για τις 36 κυψέλες και τις στοιβάζουμε σε μια άκρη.

Κόλληση κυψέλης με κυψέλη

      Παίρνουμε δυο από της κυψέλες (προσεκτικά πλέον αφού έχουν και τις ταινίες πάνω τους) και τις βάζουμε ανάποδα (με την μπλε πλευρά προς το χαρτόνι). Οι δυο προεξέχοντες ταινίες της μιας θα πάνε και θα ακουμπήσουν στην πλάτη της άλλης. Προσπαθούμε να τις βάλουμε σε μια ευθεία και θα μας βοηθήσει πολύ μια γραμμή με έναν μαρκαδόρο πάνω στο χαρτόνι μας.

      Ακόμα οι κυψέλες πρέπει να είναι σε μια απόσταση μεταξύ τους περίπου 3-5 χιλιοστά. Εάν οι ταινίες είναι ευθείες τότε αυτές θα πέσουν πάνω στις πίσω επαφές της άλλης κυψέλης(τρεις τετράγωνες επαφές). Εάν πάλι όχι τις κάνουμε εμείς να πέσουν βάζοντας βαρίδια (προσεκτικά μην σπάσει κανένα κελί).

      Εάν έχουν γίνει τα παραπάνω συνεχίζουμε με την κόλληση. Ζεσταίνουμε το κολλητήρι μας και ακουμπάμε την ταινία πάνω από τις επαφές. Εδώ θέλει λίγη προσοχή. Δεν πρέπει να υπερθερμανθεί η επαφή της κυψέλης γιατί «καίγεται». Η θερμοκρασία του κολλητηριού εδώ παίζει μεγάλο ρόλο. Εάν πάλι δεν έχουμε ρυθμιζόμενο μπορούμε να πετύχουμε τέλια κόλληση με δυο ή τρία στιγμιαία ακουμπήματα με το κολλητήρι ώστε να μην αφήσουμε να ανέβει η θερμοκρασία στην κυψέλη. Στις πίσω επαφές μπορεί να θέλει και λίγο καλάι… λίγο όμως. Συνεχίζουμε με την τρίτη κυψέλη όπως πριν και φτιάχνουμε την πρώτη μας εννιάδα. Συνεχίζοντας με τα ίδια βήματα τελειώνουμε και τις τέσσερις  εννιάδες.

Εδώ τελειώνει το δύσκολο και υπομονετικό μέρος της διαδικασίας κατασκευής ενός φωτοβολταϊκού πάνελ. Μπορεί να κουραστήκατε ή και να ζαλιστήκατε με τα πολλά λόγια αλλά η πράξη θα σας δείξει ότι δεν είναι και τόσο δύσκολο όσο φαίνεται.

Κόλληση των κελιών (εννιάδων) πάνω στο γυαλί ή πλεξιγκλάς.

      Τοποθετούμε το γυαλί ή πλεξιγκλάς με την τρύπα σε ένα σταθερό τραπέζι. Πάνω του ζωγραφίζουμε σημάδια για το πού θα τοποθετηθούν οι τέσσερις εννιάδες κυψελών (αυτό γίνεται εύκολο εάν βάλουμε σημάδια με μαρκαδόρο στη μέση του πλάτους του γυαλιού ή πλεξιγκλάς δηλαδή μεταξύ των δυο μεσαίων εννιάδων). Οπότε τοποθετώντας τις δυο μεσαίες είναι εύκολο να βρούμε που θα πάνε οι δυο ακρινές.

      Η διαδικασία έχει ως εξής:

      Στο χαρτόνι μας έχουμε τις εννιάδες των κυψελών όπως τις ετοιμάσαμε από πριν με την πλάτη προς τα επάνω. Βάζουμε σε κάθε κυψέλη δυο γραμμές σιλικόνης (μεγέθους περίπου σαν το μελάνι του στυλό Bic) κατά μήκος της ταινίας αγωγού (αφού εκεί είναι το σκληρότερο μέρος της κυψέλης). Αφού βάλουμε σιλικόνη και στα εννιά κελιά πιάνουμε την εννιάδα από τις δυο άκρες της, την σηκώνουμε και την γυρίζουμε προσεκτικά ώστε η μπλε πλευρά να είναι προς τα επάνω (είναι πιο εύκολο να συνεργαστούν δυο άτομα για αυτό το στάδιο). Την τοποθετούμε δίπλα ακριβώς από τη γραμμή που είχαμε σημαδέψει πιο πριν (της μέσης του γυαλιού-πλεξιγκλάς). Με τον ίδιο τρόπο βάζουμε σιλικόνη στα 9 κελιά της δεύτερης εννιάδας και την κολλάμε δίπλα από την πρώτη αλλά ανάποδα. Για να καταλάβουμε εδώ ακριβώς τι πρέπει να κάνουμε, θα πρέπει να δούμε και κάποια σχήματα!

      Το παρακάτω σχήμα μας δείχνει πώς συνδέονται τα κελιά μεταξύ τους:

      Όταν θα κολληθούν και οι τέσσερις εννιάδες θα προκύψει το παρακάτω σχέδιο:

      Βλέπουμε πως μοιάζει με τέσσερις μπαταρίες έτοιμες να συνδεθούν σε σειρά να μας δώσουν το άθροισμά τους σε Volts.

Κόλληση των εννιάδων μεταξύ τους

      Στο επόμενο βήμα θα κολλήσουμε τις εννιάδες μεταξύ τους με τοbus-wire (φαρδιά καλωδιοταινία) με δύο τρόπους.

1)    Οι ακροδέκτες θα βγούν κοντά και στο κέντρο

2)    Οι ακροδέκτες θα βγουν μακριά στα πλάγια

και θα προκύψουν τα παρακάτω σχήματα:

      Καλύτερος τρόπος είναι αυτός στο Σχήμα 1, γιατί οι ακροδέκτες, από τους οποίους θα πάρουμε τελικά το ρεύμα, είναι κοντά και μπορούν να βγούν από μια μόνο τρύπα προς τα έξω, όπου θα τους περιμένει το κουτί διακλαδώσεως πίσω από το πάνελ.

      Μπορούμε να βγάλουμε τις καλωδιοταινίες απευθείας έξω από το πάνελ αντί για καλώδιο. Το καλώδιο είναι κάποιας διατομής που δεν θα επιτρέψει στο τέλος να έρθουν κοντά το πίσω με το μπροστά τζάμι. Αντίθετα η καλωδιοταινία είναι αρκετά «πλακέ» ώστε να μην εμποδίζει στο επόμενο βήμα.

Τοποθετούμε το μπροστά τζάμι

      Αφού σιγουρευτούμε πως όλα μέχρι στιγμής έχουν πάει καλά, δηλαδή μετράμε με το πολύμετρο τους ακροδέκτες που βγαίνουν από το πάνελ και μετρήσουμε κάποια volt, μπορούμε να συνεχίσουμε στην τοποθέτηση του μπροστά τζαμιού.

      Βάζουμε σιλικόνη γύρω-γύρω στο κάτω τζάμι (που έχουμε κολλήσει τα κελιά).

      Μετά τοποθετούμε το μπροστά τζάμι προσεκτικά και απόλυτα παράλληλα με το κάτω, ώστε με το πρώτο ακούμπημα να κολλήσει γύρω-γύρω ταυτόχρονα. Το βάρος του τζαμιού θα πιέσει τη σιλικόνη και θα κολλήσει για τα καλά, ενώ μπορούμε να προσθέσουμε και εμείς λίγη πίεση με τα χέρια μας πολύ προσεκτικά και σε όλο το τζάμι (όχι μόνο στη μια γωνία). Το τζάμι που κολλάμε θα ακουμπήσει και θα πιέσει να κολλήσουν πιο εφαρμοστά στην πλάτη τα κελιά. Δε θα σπάσουν γιατί τα έχουμε κολλήσει βάζοντας σιλικόνη μόνο στις αγώγιμες ράγες τους, όπου δέχονται όλη την πίεση, γιατί είναι το πιο δυνατό τους σημείο. Βέβαια όσο πιο γρήγορα φτάσουμε στο σημείο αυτό τόσο το καλύτερο για να ρέει ακόμα εύκολα η σιλικόνη των κελιών. Το αφήνουμε να στεγνώσει η σιλικόνη για ένα-δύο 24ωρα. Είναι μια μέθοδο που κάνει το πάνελ συμπαγές και ανθεκτικό.

      Η αποζημίωση της κούρασής μας έρχεται στο τέλος. Φανταστείτε πως θα νοιώθετε όταν το τελειώσετε και κάθεστε στον καναπέ σας και δίπλα σας έρχεται ένα καλώδιο με καθαρή πράσινη ενέργεια την οποία μπορείτε να εκμεταλλευτείτε για οποιοδήποτε λόγο.

Καλές κατασκευές ! ! !