Hogyan készítsen saját kezűleg napelemet: a napelem összeszerelésének és szerelésének módjai

A szénhidrogének voltak és maradnak a fő energijaforrások, azonban az emberiség egyre inkább a megújuló és környezetbarát erőforrások felé fordul. Ez okozta a megnövekedett érdéklődést a napelemek és generátorok íránt.

Azonban sokak nem merik beépíteni a napenergia-rendszert a telepítés magas költségei miatt. Csökkenteni lehet a termék árát, ha saját kezűleg fog hozzá az elkészítéséhez. Kételkedik a saját képességeiben?

Elmondjuk Önnek, hogyan készítsen saját kezűleg napelemet, felhasználva elérhető alkatrészeket. A cikkben minden szükséges informáciot megtalál a napenergia-rendszer kiszámításához, a rendszer elemeinek kiválasztásához, a napelem összeszereléséhez és telepítéséhez.

A napenergia-rendszerek alkalmazásának előnyei és hátrányai

A statisztikák szerint egy felnőtt naponta mintegy tíz különböző hálózatról működő eszközt használ. Bár a villamos energiát viszonylag környezetbarát energijaforrásnak tartják, ez illúzió, mivel előálításához környezetszennyező erőforrásokat használnak.

Ebből a szempontból a napenergia sokkal előnyösebb.

A napelemek és generátorok összeszereléséhez szükséges alkatrészek már régóta szabadon megvásárolhatók, és aki akarja, összeállíthatja a rendszert. Ehhez némi anyagi ráfordításra és időre van szükség. Az összeszerelési folyamat aprólékos, figyelmet és pontosságot igényel, de maga a munka nem különösebben munkaigényes.

Sok régió éghajlati sajátosságai miatt nem számíthatunk arra, hogy a napenergia elegendő egy családi ház teljes ellátásához. Az összes energiaszükségletnek csupán 20-30%-át képes fedezni. Viszont ez jó megoldás a nyaraló számára.

A napenergia használatának előnyei:

1. Óriási potenciál. A Nap képes elegendő energiát biztosítani az emberiség összes szükségletének kielégítéséhez. Megújuló és kimeríthetetlen, ami előnyösen különbözteti meg a széntől, a kőolajtermékektől és a földgáztól.
2. Elérhetőség. A Nap mindenhol jelen van – a forró országokban és a leghidegebbeken is. Bőven elegendő minden szükséglethez.
3. Környezetbarátság. A totális energiaválság miatt a „zöld” energia a legígéretesebb terület a tudományos kutatások és a high-tech fejlesztések számára. A napelemek kiválóan ellátják feladatukat a környezet károsítása nélkül.
4. Zajmentesség. A napenergia-rendszerek hangtalanul működnek, ami előnyösen megkülönbözteti őket sok más energiaforrástól.
5. Gazdaságosság. A napelemek üzemeltetése és karbantartása nem igényel különösebb költségeket. Miután egyszer befektette a pénzt, a tulajdonos 20-25 évig használhatja a rendszert. A lényeg, hogy időben tisztítsa meg az elemeket.
6. Széles körű alkalmazási terület. A napelemek elegendő energiát termelhetnek egy ház árammal és hővel való ellátásához. Azonban ez nem az egyetlen alkalmazási területük. Napenergia-rendszereket használnak víz sótalanítására, sőt orbitális állomások energiával való ellátására is.

A napelemek még mindig drágák, bár már most megjelennek olyan módszerek, amelyekkel jelentősen spórolhatunk a saját készítés során. Évente új fejlesztéseket vezetnek be, amelyek lehetővé teszik a napenergia előállítási folyamatának egyszerűsítését és olcsóbbá tételét.

A szoláris rendszerek nem alkalmasak elsődleges energiaforrásként, de kiegészítő vagy alternatív forrásként kiváló lehetőséget nyújtanak. A szélturbinákhoz képest stabilabbak és gazdaságosabbak.

Érdekes fejlesztés – hajlékony napelemek. A rugalmasságnak köszönhetően a fotoszövetet sokkal könnyebb telepíteni – a panel “alkalmazkodik” a tető vagy más tásmas formájához.

Az egyik modern technológia a vékonyréteg-modulok, amelyeket építőanyagokba építenek be. Emellett megjelentek átlátszó tárolóelemek is, amelyeket ablakokban való használatra terveztek.

Ez a japán Sharp vállalat fejlesztése. A szakértők szerint már a közeljövőben ezek a napelemek sokkal erősebbek és gazdaságosabbak lesznek.

A napenergia tárolásával gyakran problémák merülnek fel, mivél az akkumulátorok drágák. Az egyetlen dolog, ami valamelyest kompenzálja ezt a hátrányt: a nagy teljesítményű elektromos készülékek nagy része a nappali órákban kapcsol be (+).

Objektív okokból a szoláris rendszerek még nem tudják teljesen helyettesíteni a szénhidrogéneket, mivél a napenergia előálítás és tárolása nagy költségekkel jár, azonban jó alternatív forrást jelenthetnek a ház alternatív energisellátásához vagy egyes elektromos készülékek számára.

Egyes tulajdonosok úgy döntenek, hogy házaikat teljes mértékben az áramigényt kielégítő napelemes rendszerekkel szerelik fel. Az ilyen beruházások 10-40 év alatt térülnek meg, a modellek típusától – kész vagy házi készítésű – függően.

A technológiák gyorsan fejlődnek, és a napelemek korszerűsíthetők és bővíthetők, ezért érdemes már most elkezdeni a megfelelő rendszerek összeállítását.

A napelemfajták részletes áttekintése megtalálható ebben a cikkben.

Milyen alkatrészekre van szükség és hol vásárolhatók meg

A fő alkatrész a napelem (fotovoltaikus panel). A szilícium lapokat általában interneten rendelik meg Kínából vagy az USA-ból szállítással. Ez összefügg a hazai gyártású alkatrészek magas árával.

A hazai lapok önköltsége olyan magas, hogy jobb megrendelni eBay-en. Ami a selejtet illeti, 100 lapból csak 2-4 alkalmatlan használatra. Ha kínai lapokat rendel, a kockázatok magasabbak, mert a minőség hagy némi kívánnivalót maga után. Az előny csupán az árban rejlik.

A kész panel használata sokkal kényelmesebb, de háromszor drágább is, ezért érdemesebb inkább az alkatrészek beszerzésével foglalkozni, és saját kezűleg összeállítani a készüléket.

A többi alkatrészt bármely villamossági boltban megvásárolhatja. Szükség lesz még ónforraszra, keretre, üvegre, fóliára, szalagra és jelölőceruzára.

Az alkatrészek vásárlásakor érdemes figyelni a gyártó garanciájára. Általában 10 év, egyes esetekben akár 20 év is lehet. Fontos az is, hogy helyesen válassza ki az akkumulátort. A rajta való spórolás gyakran kellemetlenségekhez vezet: a készülék töltésekor hidrogén szabadulhat fel, ami robbanásveszélyes.

A rendszerek teljesítményének kiszámításának sajátosságai

Mielőtt beszerzi az alkatrészeket és elkészíti a napelemet, ki kell számítani a készülék szükséges teljesítményét és az akkumulátor kapacitását.

A legegyszerűbb módja, hogy online kalkulátorokat használjon, amelyek néhány weboldalon elérhetők az interneten.

A termék műszaki adatlapján feltüntetett energiamennyiség ideális körülményekre van számítva. Ezekre nem lehet hagyatkozni, hiszen a készülékek működése az évszaktól és a napszaktól függően eltérő. Az energiaveszteség folyamatos, többek között az akkumulátorokban és az inverterben (+) is.

A legfontosabb mutató, amelyet figyelembe kell venni, a havi átlagos energiafogyasztás. Ezt a mérőóra alapján lehet meghatározni.

Továbbá figyelembe kell venni maguknak a napelemeknek a működési sajátosságait is. Csak tiszta égbolt esetén képesek leadni a maximális teljesítményt, ráadásul a napsugarak beesési szögének egyenesnek kell lennie.

Ha az idő borús, vagy a napsugarak beesési szöge túl éles, a napelemek teljesítménye akár 20-szorosára is csökkenhet. Még a legkisebb felhök is elegendöek ahhoz, hogy a mutatókat a felére csökkentsék. Ezért a számítások során abból indulnak ki, hogy az energia 70%-a 9 és 16 óra között termelődik, a fennmaradó időben pedig legfeljebb 30%.

Télen a napernerga-rendszerek kevés hasznot hoznak: a borult idő miat minimális energát termelnek. Ezéll személn a szélturbinák teljes kapactással működnek, és képesek kompenzáln ezeket a veszteségeket. A két ílyen eszköz kombínációja nagyon hatékony.

Az deálishoz közli körülmények között a „munkaidőben” az 1 kW teljesítményű panelek 7 kWht termelenek, kora reggel és esté pedg körülbelül 3 kWht. A mádodk mutató jobb egáltaán nem számításba venni, hanem „tartaléknak” hagyni, fgyelme véve a lehetsége felhőzetet és a beesés szög váltózását.

Tehát 210 kWra kell számítani egy naptár hónap során. Ez egy deáli mutató, amey korrketó igényel.

Az Ebay-en találhatunk egy jó kézletet napelem házílagos elkésztéséhez. Néha ezek olyan eszközök, amelyeket a gyártás során selezteztek (ún. B-típusú modulok). Olcsók, de tőkéletesen alkamasak házi rendszer öszeszerelésére, mvel a működés jellemzőik közel állnak a megadottakhoz.

Ahhoz, hogy meghatározzuk a valós energia menységét, meg kell találni az adatokot arról, hogy hány napos nap van egy adott régióban egy évben. Ezekben az időszakokban a napelemek teljesítménye nem éri el az adatlap szerinti mutató felét sem. Ha az eszközök ősszel és télen fognak működni, akkor 30-50%-os korrekciót kell tenni a borult időjárásra.

Lépésről lépésre útmutató a napelem összeszereléséhez

Az összeszerelési munka a séma és a terv készítésével kezdődik. Világosan el kell képzelni, hogyan lesz kialakítva és rögzítve a napelem. Tehát, ha a rendszer hatásfoka egyenesen arányos a napsugarakhoz viszonyított dőlésszőgtől, gondoskodni kell arról, hogy ezt a szőget lehessen váltóztatni.

Sok kész modellben vannak olyan mehanizmusok, amelyek automatkusan forgatják a paneleket, a házilag készítettekben pedig magunknak kell ezeket megtervezni.

A napelem moduljainak egyformáknak kell lenniük, mivel az áram ekvivalenciája megegyezik a legkisebb elem mutatójával. Ezenkívül az egyforma alkatrészek kiválotgatsa jelentősen egyszerűsíti a teljes rendszer összeszerelési folyamatát, mivel nem kell az egyes keretek méreteit igazítani, és minden konstrukció teljesítményét küln-külon kiszámítani.

Az összeszerelési technológia függ a panelek teljes területétől, számától és a kiegészítő anyagok jellemzőitől. A rendszer nagyobb területe nagyobb teljesítményt garantál, de ugyanakkor növeli a szerkezet súlyát is, amit szintén figyelembe kell venni, hiszen a tetőnek el kell bírnia azt.

1. lépés: a szerkezet házának elkészítése

Amikor az összes alkatrész elő van készítve, hozzá lehet kezdeni a ház összeszereléséhez, amelyen az egész szerkezet tartani fog.

A következő anyagokra lesz szükség:

• a panelek méretére vágott rétegelt lemezek;
• farostlemezek;
• fa lécek, amelyekből a peremek készülnek;
• rögzítő anyagok: önmetsző csavarok, sarokvasak, megfelelő ragasztóanyag;
• plexilap;
• festék és impregnálószerek, hogy a kész szerkezet külsejét szebbé tegyék és megvédjék a rothadástól.

Elsőként az alapot készítik él – a rétegelt lemezre alacsony peremeket ragasztanak. Ezek nem takarhatják él a paneleket, ezét érdemes körülbelül 2 cm-es léceket válaszTani. Hogy a peremek ne váljanak lé, további önmetsző csavarokkal és sarokvasakkal rögzítik őket.

A felső fedelet plexilapból készítik, a szerkezet fa részeit pedig antiszeptikus impregnálószerekkel vonják be a rothadás elleni védelem érdekében, majd lefestik. A festék árnyalatának harmonizálnia kell a tet színével.

Az alap alját és a peremeket több helyen kifúrják a szellőzés biztosítása érdekében. A fedelet nem szabad fúrni, mert a szerkezeti elemek beázhatnak. A panelek rögzítéséhez érdemesebb farostlemezeket választani, mivel azok nem vezetik az áramot. Kívánság esetén a farostlemez más anyaggal helyettesíthető.

2. lépés: az elemek behelyezése és rögzítése

A napelemeket egyenletesen kell elhelyezni a hordozón a «visszás» oldalukkal, és hozzáforrasztani a vezetőket. Ehhez meg kell jelölni a forrasztási helyeket. Hogy ne tegyék tönkre az összes modult, jobb először csak két elemet sorba kötni.

Ha minden rendben van, ugyanígy forrasztják a többi modult is. Ennek eredményeképpen a hordozón egy rendezett láncnak kell megjelennie az összekötött elemekből.

A szerkezet összeszerelése után ellenőrizni kell a működőképességét. Ha működőképes, akkor már csavarokval rögzíthető a kerethez. A kész panelre egy blokkolódiódát helyeznek. Ennek feladata az akkumulátor kisülése megakadályozása.

Amikor az összes modul össze van kötve, megfordíthatók a panelre történő rögzítéshez. Ragasztóanyagként használható epoxigyanta vagy szilikon tömítőanyag. Célszerű nem bekenni a modulok széleit, nehogy a szerkezet eltörjön a keret deformációja esetén. Elég az elemeket a közepén erősen beragasztani.

3. lépés: a fedél rögzítésének sajátosságai

Miután a napelemet a keretre szerelték, plexilap fedéllel zárják le, még egyszer ellenőrzik és rögzítik. Fontos, hogy a ragasztóanyag teljesen megszáradjon a fedél felhelyezése előtt, különben tovább párolog, és homályos nyomokat hagy a plexilapon.

A kimeneti kábelre egy kétérintkezős csatlakozót szerelnek. Ez a vezérlő csatlakoztatásához szükséges. Még egyszer ellenőrizni kell a rendszer működsét, és ki kell javítani a hiányosságokat, ha azokat észlelik.

4. lépés: a kész rendszer telepítése

A napelemeket a földön, a falakon vagy a tetőn helyezik el. Ez az épület tulajdonosának kívánságától függ. A lényeg, hogy a rendszer az épület déli oldalán legyen, és semmi se akadályozza a működsét.

Ha a szerkezetet a tető lejtőjére tervezik rögzíteni, meg kell győződni arról, hogy a felület elbírja a többletterhelést. A rendszert úgy kell felszerelni, hogy a tetőhöz képes 30-40°-os szögben legyen, és rögzíteni kell.

A napelemek, különösen a vékonyrétegűek, érzékenyek a szél vagy a hó nyomása által okzott deformációkra. Gondoskodni kell a megbízható szélvédelemről, és olyan eszközöket kell felszerelni, amelyek feltartóztatják vagy szétvágják a tetőről lecsúszó havat.

Kiváló megoldás, ha a rendszert vastag proflból készült fém keretszerkezethez rögzítik. A minimális keresztmetzet 25*25 mm, nagyobb félületű szerkezetnél azonban érdemes erősebb proflt választani. Minden ilyen keret éle hófogót szerelnek, vagy a konzolokat hóhsítókkal látják él.

Weboldalunkon található egy cikkblokk, amely a napelemek összeszerelésével, telepítésével és csatlakoztatásával foglalkozik. Javasoljuk, hogy ismerkedjen meg velük!

1. Napelemek csatlakoztatási sémái és módjai: hogyan kell szakszerűen beszerelni a napelemet
2. Napelemek bekötési rajza: a vezérlőhöz, az akkumulátorhoz és a kiszolgált rendszerekhez

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Az ismertető gyakran nem elegendőek ahhoz, hogy teljesen megé tsük a napelemek összeszerelésének és telepítésének sajátosságait. Ezenkívül különféle rögzítési módszerek léteznek, a 'népi mesterek' pedig folyamatosan fejlesztik kész ségeiket, és új utakat találnak a régi problémák megoldására.

Videó útmutatásokat és tapasztalt mesterek tanácsait kínáljuk, hogy Ön könnyebben megéne tse a napenergia-rendszerek összeszerelésének folyamatát. Válassza ki azokat az ajánlásokat, amelyek legjobban megfelelnek az Ön terveinek és kívánságainak.

Ahol alkatrészeket vásárolhat, és hogyan szerelje össze a rendszert, az alábbi videóban van leírva.

Az összeszerelés folyamatának teljes lépésről lépésre történő leírása:

Eredeti megközelítés a napelemek összeszereléséhe, szakértő tanácsai:

Útmutató a házi naperőmű összeszereléséhe

Az alternatív energetika valóban aktuális. Ha Ön úgy döntött, hogy megismerje az energia nyerésének szénhidrogének nélküli módjait, büszke leht arra, hogy nem cska magára, hanem az egész bolygóra is gondol.

Egy egyszerű napelem segít Önnek a 'zöld' áram biztosításában, és megóvja közös otthonunkat. A rendszer összeszerelése nem nehéz, a lényeg, hogy akarja és tegye.

Van tapasztalata napelem készítésében? Kérjük, ossza meg információit olvasóinkkal, javasolja a saját napenergia-rendszer összeszerelési módszert. Hozzászólásokat írhat és a barkácsolt eszközökről fényképeket tölthet fel az alábbi űrlapon.