marți, 24 august 2010

Al treilea panou solar fotovoltaic

Spuneam într-un articol anterior că am făcut o instalaţie electrică solară la o casă ce nu era racordată la reţeaua electrică. Nu după mult timp am fost rugat de altcineva, din aceelaşi cătun, să-i fac un panou fotovoltaic care să-i asigure iluminatul în casă.

video

Având experienţa a două panouri făcute, m-am apucat imediat de treabă. Paşii pe care i-am făcut pentru realizarea acestui panou au fost cam aceeiaşi cu cei de la panoul precedent, cu mici diferenţe:

  1. pentru partea expusă la soare am folosit sticlă mai groasă
  2. celulele le-am aşezat cu faţa în jos pe sticlă
  3. am înlocuit profilul de aluminiu, cu canal din PVC pentru cabluri (20x20)

În continuare o să prezint mai în detaliu ce am făcut diferit la panoul ăsta faţă de celelalte două panouri.

1. Sticlă de 8mm

După cum se vede din imagine, panoul e realizat din două foi de sticlă, una de 8 mm grosime, iar cealaltă de 3 mm. O sticlă mai groasă are câteva dezavantaje:

  • pierderi mai mari datorate grosimii sticlei
  • panoul o să cântărească mai mult
  • preţul sticlei este mai ridicat

Avantajul folosirii unei sticle mai groase este acela că panoul va rezista mai bine la grindină, şi asta surclasează toate dezavantajele. Pentru a avea pierderi cât mai mici sticla trebuie să fie cât mai transparentă. Eu am folosit sticlă float, dar am înţeles că sticla de cristal are o claritate foarte ridicată. Din păcate nu am găsit aşa ceva nicăieri de vânzare.

2. Poziţionarea celulelor cu faţa în jos

La cealaltă abordare (celulele "cu faţa în sus"), trebuia să lipesc întâi toate celulele de sticlă cu silicon, având grijă ca la toate celulele vecine catodul, respectiv anodul să se atingă (celulele fiind legate în serie). Aici apăreau problemele:

  • În momentul în care celula este apăsată pe picătura de silicon, există posibilitatea ca celula să se fisureze. (celula fotovoltaică are cca 0.2 mm grosime)
  • Celulele se pot păta cu silicon în momentul prinderii de foaia de sticlă. 
  • Dacă o celulă nu este suficient de bine apăsată pe picătura de silicon, aceasta poate să stea la un nivel mai ridicat faţă de înălţimea distanţierelor de plastic. Când se lipeşte cealaltă foaie de sticlă, toate celulele care sunt mai sus de distanţierele de plastic se pot fisura.

Am ales să pun celulele cu "faţa în jos" (catodul în jos), pentru că aşa am putut lipi cu silicon în aceelaşi timp foile de sticlă şi celulele. Singura problemă la montarea asta a fost că nu am putut testa panoul, decăt după finalizarea lui. În mod normal testarea constă în măsurarea cu multimetru a tensiunii date de celulele legate în serie, măsurare făcută treptat, pe măsură ce se adaugă celule. Tensiunea măsurată (datorată luminii ambiante) trebuie să crească direct proporţional cu numărul de celule, acestea fiind legate în serie. Cum celulele erau cu faţa în jos, nu ajungea suficientă lumină la ele ca să pot face o măsurătoare relevantă. Din această cauză, lipirea contactelor de la celule (anod-catod) între ele a fost făcută cu foarte multă grijă, pentru a nu avea surprize la terminarea panoului. O lipitură nereuşită poate compromite întreaga muncă.

Un avantaj mare al acestei aranjări e că toate celulele vor fi la aceeaşi distanţă faţă foaia de sticlă expusă la soare, toate aflându-se în aceelaşi plan. Astfel dacă razele soarelui vor fi perpendiculare pe panou, ele vor fi perpendiculare pe toate celulele din panou.

3. "Rama" panoului

Pentru a reduce din costul final al panoului şi din greutatea acestuia, am ales să înlocuiesc profilul de aluminiu cu un canal de cablu din PVC, care e mult mai ieftin şi uşor. Înafară de partea estetică, "rama" panoului mai asigură şi o protecţie împotriva tăierilor accidentale de sticlă. PVC-ul poate nu egalează la aspect aluminiul, dar protejează degetele la fel de bine.

Rezultatul...

Diferenţa faţă de celelalte panouri este că acesta cântareşte 14 kg din cauza sticlei mai groase. Caracteristicile electrice sunt bunicele:

Curentul de scurt circuit este de 3.09 A. Asta înseamnă că sticla de 8 mm a dus la o pierdere de aproximativ 10% faţă de cea de 3 mm. Nu sunt sigur că pierderea asta e cauzată în întregime de grosimea sticlei, deoarece temperatura panoului era destul de ridicată când am făcut măsurătorile. După circa 6 ore de stat în soare, sticla panoului era fierbinte, ceea ce a dus la o micşorare a randamentului celulelor. Eficienţa celulelor scade odată cu creşterea temperaturii, asta explicând şi valoarea tensiunii în gol de 15.74 V, faţă de 16.77 V cât am măsurat în acea dimineaţă, pe răcoare.

Preţul panoului

  • 4 m de canal cablu PVC = 4 x 3 roni = 12 roni = 2.8 euro
  • 2 tuburi de silicon = 2 x 10 roni = 20 roni = 4.7 euro
  • 1 set distanţiere pentru faianţă = 3 roni = 0.7 euro
  • 1 tub lipici = 3 roni = 0.7 euro
  • 3 m cablu dublu = 4.5 roni = 1.1 euro
  • 1 diodă schottky = 2.5 roni = 0.6 euro
  • 2 foi de sticlă de 3 şi 8 mm grosime, 100 x 50 cm = 68 roni = 16.1 euro
  • 30 celule solare cu bandă metalică = 43.6 euro

Total = 71 euro (299 roni)

Menţiune: preţul celulelor e puţin mai mare din cauza raportului euro-dolar, care s-a modificat din iarna pană acum.