De unde să obțineți o baterie solară. Facem o baterie solară cu propriile noastre mâini
Curent până la 24 mA;
- tensiune 0,5 V.
Sub sarcină, jumătate din tensiune se va dovedi, ceea ce este complet insuficient pentru scopuri practice. Dacă aveți nevoie de mai multă tensiune sau mai mult curent, trebuie să conectați mai multe dintre aceste elemente împreună. Acest lucru necesită un panou dielectric comun (de exemplu, textolit). O conexiune în serie (cu respectarea obligatorie a polarității) va face posibilă creșterea tensiunii de ieșire, dar rezistența internă a fotocelulelor este destul de mare. Pentru a o reduce (și a crește puterea de ieșire), este utilă aplicarea conexiunii în paralel a elementelor individuale. În paralel, puteți conecta atât lanțuri de celule de baterie conectate în serie, cât și celule individuale între ele.
În orice caz, polaritatea trebuie respectată. Dacă ați reușit să păstrați firele atașate de plăcile individuale, lipirea elementelor este destul de ușoară, dar acest lucru este necesar cu utilizarea unui radiator. Dar atunci când scoateți fotocelulele, nu este întotdeauna posibil să salvați firele. În acest caz, pot fi folosite cleme cu arc și chiar arcuri mici de la pixurile cu bilă. Exact după același principiu, puteți asambla unul solar din plăci de seleniu de la expometre foto vechi.
Elementul în sine nu poate fi lipit, deoarece acasă acest lucru va duce cel mai probabil la o defecțiune.
Componente radio vechi sau șoareci de computer nedoriți
Cel mai adesea, nu există fotocelule gata făcute sub el. În acest caz, puteți utiliza vechile componente radio disponibile. De exemplu, conectând în serie diode cu 20 de puncte într-o carcasă de sticlă (de exemplu, D9, D2), puteți obține o tensiune de 1,2 V. Desigur, respectarea polarității este necesară și în acest caz. Dacă corpul diodei este acoperit cu vopsea, aceasta trebuie spălată sau răzuită. Diodele sunt potrivite pentru orice, atât siliciu, cât și germaniu. Conectarea paralelă suplimentară a diodelor și lanțurilor de diode, în același mod ca în primul caz, ajută la reducerea rezistenței interne a bateriei. În același scop, pot fi utilizate fotodiode de la șoareci de computer eșuați. De asemenea, este posibil să folosiți LED-uri, care pot funcționa și ca fotocelule.baterie de tranzistori
În loc de diode, pot fi folosiți tranzistori cu carcase metalice. Aici, pentru a avea acces la lumină, trebuie să scoateți carcasa metalică sau partea superioară a acesteia. Puteți utiliza tranzițiile colector - bază și emițător - bază. În acest caz, atât tranzistoarele cu siliciu, cât și cu germaniu, tranzistoarele cu un colector sau emițător suspendat, sunt potrivite, dar este de dorit ca acestea să fie de același tip. Regulile de conectare sunt aceleași cu cele indicate în primele două metode. Este util să folosiți altele reflectorizante suplimentare care aruncă lumină asupra bateriei solare.Cu cât tranzistoarele sunt mai puternice, cu atât mai mult curent poate fi extras din baterie.
Câteva subtilități
Tranzistorii, ca orice fotocelule în general, ar trebui să fie protejați de preferință împotriva deteriorării mecanice și a pătrunderii prafului. Pentru a face acest lucru, închideți bateria asamblată de sus. Sticlă de cuarț transparentă sau subțire potrivită. Puteți folosi și plexiglas subțire. Geamurile obișnuite sau, să zicem, triplexul nu sunt potrivite, deoarece blochează razele ultraviolete.Este important să poziționați corect bateria în raport cu soarele, deoarece eficiența funcționării acesteia depinde de aceasta. Eficiența panourilor solare realizate acasă este destul de scăzută și nu depășește 10%. Puteți obține electricitate într-o zi nu foarte însorită, dar bateria nu ar trebui să fie într-un loc puternic umbrit. Tensiunea este suficientă pentru a încărca bateriile undeva în țară sau într-o drumeție. Apropo, în acest fel poți chiar să luminezi un subsol întunecat dacă există o baterie în exterior și un LED în interior.
În timpul zilei, energia solară curge la suprafața planetei. Oamenii de știință și inginerii și-au dat seama de multă vreme cum să-l folosească. Panourile solare vă permit să convertiți energia luminii naturale. Eficacitatea lor este încă departe de a fi ideală, dar în timp va crește datorită muncii specialiștilor.
Instruire
Funcționarea unei baterii solare se bazează pe proprietățile fizice ale elementelor semiconductoare. Fotonii luminii elimină electronii din raza exterioară a atomilor. În acest caz, se formează un număr semnificativ de electroni liberi. Dacă închidem acum circuitul, un curent electric va curge prin el. Cu toate acestea, este prea mic pentru a fi limitat la utilizarea uneia sau a două fotocelule.
De obicei, componentele individuale sunt conectate într-un sistem pentru a forma o baterie. Modulele sunt formate din mai multe baterii similare. Cu cât numărul fotocelulelor conectate între ele este mai mare, cu atât eficiența sistemului tehnic este mai mare. Poziția bateriei solare în raport cu fluxul luminos este de asemenea importantă. Cantitatea de energie depinde direct de unghiul la care razele solare cad pe celulele solare.
Una dintre principalele caracteristici de performanță ale unei baterii solare este coeficientul de performanță (COP). Se definește ca rezultat al împărțirii puterii energiei primite la puterea fluxului luminos care cade pe suprafața de lucru a bateriei. Până în prezent, eficiența panourilor solare utilizate în practică variază de la 10 la 25 la sută.
În toamna anului 2013, în presă au apărut informații că inginerii germani au reușit să creeze o fotocelulă experimentală, a cărei eficiență se apropie de 45%. Pentru a obține o astfel de performanță incredibilă pentru o baterie solară standard, designerii au trebuit să folosească un aspect al celulei foto cu patru etaje. Acest lucru a făcut posibilă creșterea numărului total de joncțiuni semiconductoare utile.
Experții au calculat că în viitor va fi destul de posibil să se obțină rate de eficiență mai mari, până la 85%. Care este motivul decalajului curent al bateriei din caracteristicile calculate? Diferența dintre cifrele reale și indicatorii posibili teoretic se explică prin proprietățile materialelor folosite la fabricarea bateriilor. Panourile sunt de obicei realizate din siliciu, care poate absorbi doar radiația infraroșie. Dar energia razelor ultraviolete aproape nu este folosită.
Una dintre modalitățile de creștere a eficienței celulelor solare este utilizarea structurilor multistrat. Un astfel de modul include mai multe straturi subțiri din materiale diferite. În acest caz, substanțele sunt selectate astfel încât straturile să fie consistente în ceea ce privește absorbția de energie. În teorie, astfel de „plăcinte” cu mai multe straturi pot oferi o eficiență de până la aproape 90%.
O altă zonă promițătoare de dezvoltare este utilizarea panourilor din monocristale de siliciu. Din păcate, acest material este încă semnificativ mai scump decât analogii policristalini. Astfel, pentru a crește eficiența celulelor solare, este necesar să se scumpească designul, ceea ce crește perioada de rambursare.
Surse:
- Stabiliți un nou record de eficiență a panourilor solare în 2019
Sfat 3: Cum să faci un panou solar îmbunătățit în Minecraft
Cu modul Industrial Craft 2, tehnologia secolului XXI vine în lumea Minecraft. Jucatorul are capacitatea de a crea cele mai noi instalații pentru producerea de energie, automatizarea diferitelor procese și alte sarcini de joc. Pentru prima dintre acțiunile de mai sus, un panou solar este foarte util.
Diferența dintre un panou solar îmbunătățit și unul convențional
Astfel de surse de energie au existat în Industrial Craft încă de la început. Cu toate acestea, jucătorii nu au fost foarte mulțumiți de ei. Pentru o completare cu adevărat completă a necesarului de energie din joc, a fost necesar să construim doar un câmp imens, format în întregime din panouri solare. În plus, astfel de dispozitive erau foarte capricioase în ceea ce privește condițiile meteo și ora din zi. Funcționau, de fapt, doar într-o zi senină, motiv pentru care nu avea niciun sens din partea lor.
Prin urmare, dezvoltatorii modului au creat un supliment special pentru acesta - Advanced Solar Panels. Această adăugare a adăugat panouri îmbunătățite pentru acumularea și conversia energiei solare în joc. Au devenit mai compacte, dar în același timp foarte încăpătoare. În plus, sunt capabili să producă energie electrică chiar și pe timp de noapte și pe vreme rea.
Resurse pentru crearea unui astfel de panou într-un mod simplu
Ar trebui să creeze un astfel de panou în două moduri - mai simplu și mai complicat. În primul caz, pentru a-l crea, veți avea nevoie de o baterie solară, o sticlă compozită, armată, un circuit electric îmbunătățit și o carcasă de mecanism îmbunătățită sau o placă armată luminoasă - în funcție de versiunea modului folosită: 3.3.4 sau mai vechi.
Un compozit se obține prin comprimarea unui lingou compozit special cu un compresor. Acest material sursă este creat dintr-un aliaj de trei metale: fier rafinat, bronz și staniu - sub formă de lingouri sau plăci. Compozitul este necesar și pentru fabricarea sticlei armate. Pentru a face acest lucru, două dintre plăcile sale sunt instalate în celulele extreme ale rândului mijlociu vertical sau orizontal al bancului de lucru. Fantele rămase sunt ocupate de blocuri de sticlă. Din această cantitate de materiale se obțin șapte unități de sticlă armată.
Panoul solar este mult mai dificil de realizat. Va necesita trei blocuri de sticlă și unități de praf de cărbune, două circuite electrice și un generator. Acesta din urmă este instalat în centrul rândului de jos al rețelei de artizanat, circuitele electrice sunt plasate pe părțile laterale ale acestuia, praful de cărbune este plasat deasupra și în colțurile superioare, iar restul locurilor merg pe sticlă.
Un circuit electric îmbunătățit este realizat dintr-unul convențional, care cu siguranță trebuie plasat în centrul mașinii pentru aceasta. La colțurile grilei sale vor fi patru unități de praf de piatră roșie, în cele două celule verticale rămase - praf ușor (creat prin distrugerea unui glouston - o piatră luminoasă din Iad), iar într-o pereche de cele orizontale - lapis lazuli .
Carcasa îmbunătățită a mecanismului este realizată dintr-un dispozitiv simplu similar. Corpul obișnuit al mecanismului trebuie așezat în celula centrală a bancului de lucru, două unități de fibră de carbon (obținute prin comprimarea fibrei de carbon) sunt așezate pe părțile laterale ale acestuia, patru plăci de fier călit sunt așezate în colțuri și se introduce un compozit în cele două celule rămase.
Dacă în locul unui astfel de corp al mecanismului se folosește o placă armată luminoasă, aceasta se obține din resurse ușor diferite. De data aceasta, o placă ranforsată de fier și iridiu va intra în centrul mașinii, sub ea va fi introdus un diamant, deasupra ei - partea solară (din praf ușor și două unități de materie roz), ultramarin pe părțile laterale și praf roșu în colțuri.
Asamblarea unui panou solar îmbunătățit cu resursele potrivite nu este dificilă. Întregul rând de sus al bancului de lucru va fi ocupat de trei blocuri de sticlă armată, o baterie solară va intra în fanta centrală, un compozit va merge în lateral, sub acesta vor fi două circuite electrice îmbunătățite, iar între ele vor exista fie o carcasă cu mecanism îmbunătățit sau o placă armată luminoasă.
O modalitate complicată de a crea o sursă de energie ecologică
Realizarea unui panou solar îmbunătățit după o rețetă mai complexă ar trebui făcută în același mod. Singura diferență serioasă este că în loc de sticlă armată, se va folosi un panou de sticlă luminos în aceeași cantitate - trei bucăți.
Pentru a o face, mai întâi trebuie să creați uraniu strălucitor. Pentru a face acest lucru, lingoul său îmbogățit trebuie plasat în centrul bancului de lucru, iar patru unități de praf ușor trebuie să fie plasate pe părțile laterale, de jos și de sus. Astfel de produse vor necesita două bucăți.
Lingourile de uraniu strălucitoare vor ajunge în celulele extreme ale rândului orizontal mijlociu al mașinii, praful ușor va sta între ele, iar sticla armată va ocupa celelalte șase fante. Rezultatul vor fi panouri de sticlă luminoase și în cantități suficiente - șase bucăți (acesta este suficient pentru două panouri solare îmbunătățite).
Utilizarea surselor alternative de energie devine din ce în ce mai populară în societatea noastră. Acumularea luminii solare este utilă nu numai pentru mediu, ci și pentru economisirea banilor cheltuiți pe energie electrică. Dacă îți pasă de mediu sau pur și simplu vrei să nu cheltuiești bani în plus, atunci îți oferim un articol despre cum să faci o baterie solară cu propriile mâini din materiale improvizate. De obicei pe forumuri se scriu despre fotocelule, ale căror prețuri sunt foarte mari. Datorită sfaturilor noastre, veți învăța cum să construiți complet o baterie de casă, ceea ce vă va minimiza foarte mult costurile.
Materiale pentru fabricare
Pentru a face dispozitivul acasă, veți avea nevoie de:
- Foaie de cupru. Costul său mediu este de aproximativ o sută cincizeci de ruble pe 0,9 m2. Va fi nevoie de aproximativ 0,45 m2.
- Cleme în două bucăți. Numiți în mod obișnuit „crocodili”.
- Tester sau microampermetru. Acest dispozitiv este necesar pentru a măsura puterea curentului în intervalul între zece și cincizeci de microamperi.
- O sobă electrică cu o putere de 1100 wați pentru a face spirala să roșească.
- O sticlă de plastic pe care trebuie să o tai singur gâtul.
- Sare de bucătărie. Câteva linguri.
- Apa incalzita.
- „Hârtie șmirghel”.
Instrucțiuni pas cu pas
Deci, pentru a face o baterie solară cu propriile mâini, trebuie să urmați acești pași:
- Taiem o bucata de cupru dintr-o folie de o asemenea dimensiune incat sa o putem aseza pe o spirala a unui aragaz electric. Pentru un rezultat bun, curățăm piesa tăiată de praf și murdărie.
- Apoi, puneți-l pe placa spirală. Datorită reacțiilor chimice, atunci când este încălzit, cuprul va începe să se schimbe. Atunci cuprul devine negru, mai numărați încă 30 de minute pentru ca stratul negru să devină gros.
- Apoi opriți aparatul. Lăsați piesa destinată pentru realizarea unei baterii solare cu propriile mâini să se răcească. Răcirea, cuprul și oxidul de cupru se vor micșora la viteze diferite. Apoi va începe desprinderea oxidului.
Apropo, o astfel de baterie solară poate produce câțiva miliamperi chiar și fără soare! Vă recomandăm să vă uitați imediat la varianta mai serioasă de utilizare a surselor alternative de energie, despre care am descris-o într-un articol despre!
Un tutorial video despre cum să faci un încărcător acasă
Încărcarea telefonului de la soare
Acum vă vom spune cum să asamblați o baterie solară care poate încărca un telefon mobil. Prin realizarea unei baterii constând din piese individuale pe bază de siliciu monocristal, problemele legate de lipirea acestora nu sunt excluse. Dacă nu sunteți sigur că puteți face totul singur, este mai bine să alegeți modulele deja realizate. Ei bine, dacă sunt compuse din zece elemente monocristal, se potrivesc cu dimensiunea carcasei telefonului tău mobil și au o tensiune de cinci volți. 
Celulele solare pot fi prezente și în calculatoarele alimentate cu energie solară. În aceste dispozitive de numărare a numerelor se folosesc în principal elemente amorfe, unde un strat semiconductor este situat pe o placă mică de sticlă. Având în vedere că modulele de acest tip dau aproximativ un volt și jumătate, avem nevoie de patru piese cu conexiune serială. Nu uitați să lipiți o diodă la borna pozitivă a bateriei, care va fi folosită ca supapă, prevenind pierderea de sarcină a bateriei prin panoul solar. Puteți obține dioda de pe placa lanternei. Pentru ca invenția noastră să servească mai fiabil, umplem marginile transversale ale modulelor cu lipici fierbinte.
Prezentare generală a unui model mai complex
Luați în considerare crearea și alimentarea unui circuit solar simplu. Avem nevoie de:
- Dirijori.
- Ciocan de lipit.
- Tranzistoare.
- Panoul de instalare.
Definiți baza elementelor. Să alegem piesele de tranzistor de siliciu ale seriei sub numărul KT801. Sunt ușor de instalat și nu vor deteriora componentele monocristalului ale circuitului. Înainte de instalare, îndepărtați capacul de pe ele cu un clește.
Configurați parametrii. La lumina zilei, ar trebui să producă 0,53 volți cu un colector și un emițător negativ, dar cu o bază pozitivă.
Aflam puterea tranzistoarelor, in functie de anul de fabricatie, aceasta poate varia foarte mult.
Baterie puternică
Mai jos este un desen folosit pentru a crea o baterie care poate alimenta o casă mare sau un apartament mare cu putere.
Vei avea nevoie:
- Panou cadru placaj.
- Material care nu conduce electricitatea.
- Panouri solare.
- Echipamente de lipit.
- Dioda Schottky.
- Fire de cupru.
- Foaie de plexiglas pentru acoperire.
- Suporturi pentru aspirator din silicon pentru baterie.
- şuruburi.
Toate aceste materiale sunt ușor de obținut în magazinele de hardware obișnuite.
Cum să alegi bateriile
Panourile solare, ca elemente importante ale unui panou solar, pot costa sume astronomice si este mai bine sa le cumperi pe cele uzate sau deteriorate pentru reparatii ulterioare.
Cele mai scumpe celule solare sunt ceruite pentru o tensiune uniformă, astfel încât bateriile simple rezistente la șocuri pot fi folosite ca analogi pentru ele.
Este important să cumpărați astfel de baterii ca set, pentru aceeași conductivitate termică și structură.
Proiecta
Datorită fragilității bateriei, corpul acesteia ar trebui să fie similar cu o cutie cu nervuri laterale mici pentru a minimiza blocarea luminii solare.
Cutia ar trebui să fie mică pentru a economisi energia conductoarelor și a radiatoarelor portabile. Substratul va fi așezat într-o carcasă tratată cu o vopsea specială și cu orificii de aerisire în partea inferioară.
Cum se conectează bateria
Dacă bateria are proeminențe metalice, atunci instalarea va fi ușoară: panourile vor trebui conectate prin lipirea urechilor bateriei. Lipirea trebuie să fie foarte atentă pentru a nu deteriora părțile fragile ale bateriei. Mai întâi, conectați proeminențele negative de pe partea din față a primei celule cu proeminențele negative situate în partea de jos a celei de-a doua celule.
Instalarea bateriei în șasiu
Adezivul trebuie aplicat numai în mijlocul celulelor și introdus numai când siliconul se usucă. Conectați toate celulele la fir și introduceți-l în orificiul de ventilație deschis în partea de jos a panoului, apoi fixați-l cu chit de silicon.
Înainte de amplasarea sticlei, dioda Schottky trebuie instalată și conectată la elementele sensibile conductoare de căldură. Funcția sa este de a proteja bateria de supratensiuni.
Din ce în ce mai mulți oameni se străduiesc să achiziționeze case situate departe de centrele civilizației. Există multe motive pentru aceasta, dintre care principalul este probabil de mediu. Nu este un secret pentru nimeni că dezvoltarea intensivă a industriei are un efect negativ asupra stării mediului. Dar atunci când cumpărați o astfel de casă, este posibil să întâmpinați o lipsă de electricitate, fără de care viața în secolul XXI cu greu poate fi imaginată.
Problema furnizării de energie a unei clădiri situate departe de centrele civilizației poate fi rezolvată prin instalarea unui generator eolian. Cu toate acestea, această metodă este departe de a fi ideală. Pentru ca electricitatea sa fie suficienta pentru toata casa, va fi necesara instalarea unei mori mari de vant sau a mai multor, dar si in acest caz, alimentarea cu energie va fi episodica, absenta pe vreme linistita.
Pentru a asigura stabilitatea aprovizionării cu energie la domiciliu, o soluție eficientă este să folosiți împreună un generator eolian și o baterie solară, dar, din păcate, bateriile sunt departe de a fi ieftine. Soluția acestor dificultăți ar fi producerea unei baterii solare cu propriile mâini, capabilă să concureze în condiții egale cu cele din fabrică în ceea ce privește puterea, dar în același timp, este plăcut să se deosebească de acestea ca preț. Și există o astfel de soluție!
Pentru început, este necesar să definim ce este baterie solară. În centrul său, acesta este un container care conține o serie de elemente care transformă energia solară în energie electrică. Cuvântul „matrice” este aplicabil în acest caz, deoarece pentru a genera cantități suficiente de energie necesară în condițiile de alimentare cu energie a unei clădiri rezidențiale, celulele solare vor necesita o cantitate destul de impresionantă. Având în vedere fragilitatea ridicată a elementelor, acestea sunt în mod necesar combinate într-o baterie, care le oferă protecție împotriva deteriorării mecanice și combină energia generată. După cum puteți vedea, nu este nimic cu adevărat complicat în structura fundamentală a unei baterii solare, așa că este foarte posibil să o faceți singur.
Înainte de a trece direct la acțiuni, se obișnuiește să se efectueze o pregătire teoretică profundă pentru a evita dificultățile și costurile inutile în proces. În acest stadiu, mulți pasionați întâmpină primul obstacol - absența aproape completă a informațiilor utile din punct de vedere practic. Acest fenomen este cel care creează aspectul exagerat al complexității panourilor solare: deoarece nimeni nu le face singur, atunci este dificil. Cu toate acestea, folosind gândirea logică, puteți ajunge la următoarele concluzii:
- baza oportunității întregului proces stă în achiziție celule solare la un pret accesibil
- se exclude achizitionarea de elemente noi, din cauza costului ridicat al acestora si a dificultatii de achizitionare in cantitatea ceruta.
- Celulele solare defecte și deteriorate pot fi achiziționate de pe eBay și din alte surse la prețuri semnificativ mai mici decât cele noi.
- elementele defecte pot fi bine folosite în condițiile date.
Pe baza constatărilor, devine clar că următorul pas în fabricarea bateriilor solare va cumpăra celule solare defecte. În cazul nostru, articolele au fost achiziționate de pe eBay.
Celulele solare monocristaline achiziționate aveau 3x6 inci și fiecare dintre ele emitea aproximativ 0,5V de energie. Astfel, 36 de astfel de celule conectate în serie, în total, dau aproximativ 18V, ceea ce este suficient pentru a reîncărca eficient o baterie de 12V. Trebuie amintit că astfel de celule solare sunt fragile și fragile, astfel încât probabilitatea de deteriorare a acestora în caz de manipulare neglijentă este extrem de mare.
Pentru a asigura protecție împotriva deteriorărilor mecanice, vânzătorul a epilat seturi de optsprezece piese. Pe de o parte, aceasta este o măsură eficientă pentru a evita deteriorarea în timpul transportului, pe de altă parte, probleme inutile, deoarece îndepărtarea cerii este puțin probabil să fie o sarcină plăcută și ușoară pentru oricine. Prin urmare, dacă este posibil, achiziționarea de elemente care nu sunt acoperite cu ceară este cea mai bună soluție. Dacă acordați atenție elementelor luminoase ilustrate, puteți vedea că au conductori lipiți. Chiar și în acest caz, va trebui să lucrați cu un fier de lipit, dar dacă achiziționați elemente fără conductori, va fi de multe ori mai multă muncă.
În același timp, câteva seturi de elemente care nu au fost umplute cu ceară au fost achiziționate de la un alt vânzător. Au venit ambalate într-o cutie de plastic cu așchii minore pe laterale. În cazul nostru, cipurile nu au fost o problemă, deoarece nu au putut reduce semnificativ eficiența întregului element. Cu toate acestea, poate că cineva a experimentat rezultate mai dezastruoase ale daunelor în timpul transportului, ceea ce trebuie avut în vedere. Celulele achiziționate au fost suficiente pentru a face două panouri solare, chiar și cu surplus în caz de avarie sau defecțiune neprevăzută.
Desigur, la fabricarea unei baterii solare, puteți folosi și alte elemente ușoare într-o gamă largă de dimensiuni și forme care sunt disponibile de la vânzători. În acest caz, există trei lucruri de reținut:
- Elementele ușoare de același tip generează tensiuni identice, indiferent de dimensiune și formă, astfel încât numărul lor necesar va rămâne același
- Generarea curentului este direct legată de dimensiunea elementului: cele mari generează mai mult curent, cele mici - mai puțin.
- Puterea totală a bateriei solare este determinată de tensiunea acesteia înmulțită cu curentul.
După cum se poate observa, utilizarea celulelor mari în fabricarea unei baterii solare poate oferi o putere mai mare, dar în același timp face bateria în sine mai voluminoasă și mai grea. Dacă se folosesc celule mai mici, dimensiunea și greutatea bateriei finite vor scădea, dar, în același timp, puterea de ieșire va scădea și ea. Este puternic descurajat să folosiți celule solare de dimensiuni diferite în aceeași baterie, deoarece curentul generat de baterie va fi echivalent cu curentul celei mai mici celule utilizate.
Celulele solare achiziționate în cazul nostru, cu dimensiunea de 3x6 inci, au generat un curent de aproximativ 3 amperi. Pe vreme însorită, treizeci și șase de elemente conectate în serie sunt capabile să furnizeze aproximativ 60 de wați de putere. Cifra nu este deosebit de impresionantă, cu toate acestea, este mai bună decât nimic. Trebuie avut în vedere că puterea specificată va fi generată în fiecare zi însorită, încărcând bateria. În cazul utilizării energiei electrice pentru alimentarea corpurilor și echipamentelor cu un consum redus de curent, această putere este destul de suficientă. Nu uitați de generatorul eolian, care produce și energie.
După achiziționarea celulelor solare, este departe de a fi de prisos să le ascunzi de ochii omului într-un loc sigur, ferit de copii și animale de companie, până în momentul în care pot fi instalate direct într-o baterie solară. Aceasta este o necesitate vitală, având în vedere fragilitatea extrem de mare a elementelor și susceptibilitatea acestora la deformare mecanică.
De fapt, carcasa bateriei solare nu este altceva decât o simplă cutie de mică adâncime. Cutia trebuie cu siguranță să fie puțin adâncă, astfel încât părțile sale să nu creeze umbre atunci când lumina soarelui cade pe baterie la un unghi mare. Placajul de 3/8″ și șinele laterale groase de 3/4″ sunt bune ca material. Pentru o mai bună fiabilitate, nu va fi de prisos să fixați părțile laterale în două moduri - lipire și înșurubare. Pentru a simplifica lipirea ulterioară a elementelor, este mai bine să împărțiți bateria în două părți. Rolul separatorului este îndeplinit de o bară situată în centrul cutiei.
Pe această mică schiță, puteți vedea dimensiunile în inci (1 inch este egal cu 2,54 cm) ale panoului solar realizat în cazul nostru. Laturile sunt situate pe toate marginile și în mijlocul bateriei și au o grosime de 3/4 inch. Această schiță nu pretinde în niciun caz a fi un standard în fabricarea unei baterii, a fost mai degrabă formată din preferințele personale. Dimensiunile sunt date pentru claritate, dar, în principiu, ele, ca și designul, pot fi diferite. Nu vă fie teamă să experimentați și este probabil ca bateria să iasă mai bine decât în cazul nostru.
Vedere a jumătate din carcasa bateriei, care va găzdui primul grup de celule solare. Micile găuri pe care le vedeți pe laterale nu sunt altceva decât găuri de ventilație. Sunt concepute pentru a elimina umezeala și a menține o presiune echivalentă cu cea atmosferică din interiorul bateriei. Ar trebui să acordați o atenție deosebită locației orificiilor de ventilație din partea inferioară a carcasei bateriei, deoarece amplasarea lor în partea superioară va face ca umiditatea excesivă să pătrundă din exterior. De asemenea, trebuie facute gauri in bara situata in centru.
Două bucăți tăiate de plăci de fibre vor servi drept substraturi, de exemplu. pe ele vor fi instalate celule solare. Ca o alternativă la placa de fibre, orice material subțire cu rigiditate ridicată și curent electric neconductiv este potrivit.
Pentru a proteja bateria solară de efectele agresive ale climei și ale mediului, se folosește plexiglas, care trebuie să acopere partea frontală. În acest caz, au fost tăiate două bucăți, dar poate fi folosită o bucată mare. Utilizarea sticlei obișnuite nu este recomandată din cauza fragilității sale crescute.
Iată problema! Pentru a asigura fixarea cu șuruburi, s-a decis să se facă găuri în jurul marginii. Cu o presiune puternică în timpul forajului, plexiglasul se poate rupe, ceea ce s-a întâmplat în cazul nostru. Problema a fost rezolvată prin găurire lângă o nouă gaură, iar bucata ruptă a fost pur și simplu lipită.
După aceea, toate piesele din lemn ale bateriei solare au fost vopsite cu mai multe straturi de vopsea pentru a crește protecția structurii de umiditate și influențe ale mediului. Pictura a fost realizată atât în interior, cât și în exterior. Culoarea vopselei, precum și tipul, pot varia într-o gamă largă, în cazul nostru s-a folosit vopseaua care este disponibilă în cantități suficiente.
De asemenea, substraturile au fost vopsite pe ambele fețe și în mai multe straturi. O atenție deosebită trebuie acordată vopsirii substratului, deoarece dacă vopseaua este de proastă calitate, lemnul poate începe să se deformeze din cauza expunerii la umiditate, ceea ce va duce probabil la deteriorarea celulelor solare lipite de el.
Acum că carcasa panoului solar este gata și se usucă, este timpul să începem pregătirea elementelor.
După cum am menționat mai devreme, îndepărtarea cerii de pe elemente nu este o sarcină plăcută. În timpul experimentelor, prin încercare și eroare, s-a găsit o modalitate eficientă. Cu toate acestea, recomandările de cumpărare a articolelor fără ceară rămân aceleași.
Pentru a topi ceara și a separa elementele unele de altele, este necesar să înmuiați celulele solare în apă fierbinte. În acest caz, ar trebui exclusă posibilitatea fierberii apei, deoarece fierberea rapidă poate deteriora elementele și poate întrerupe contactele electrice ale acestora. Pentru a evita încălzirea neuniformă, se recomandă plasarea elementelor în apă rece și încălzirea ușor. Ar trebui să se abțină de la a scoate elementele din tigaie de către conductori, deoarece acestea se pot rupe.
Această fotografie arată versiunea finală a dispozitivului de îndepărtare a ceară. Pe fundal, în partea dreaptă este primul recipient conceput pentru a topi ceara. În stânga în prim plan este un recipient cu apă fierbinte cu săpun, iar în dreapta este apă curată. Apa din toate recipientele este destul de fierbinte, dar sub punctul de fierbere al apei. Un proces tehnologic simplu de îndepărtare a cerii este următorul: topiți ceara în primul recipient, apoi transferați elementul în apă fierbinte cu săpun pentru a îndepărta reziduurile de ceară și, la final, clătiți cu apă curată. După curățarea de ceară, elementele trebuie să fie uscate, pentru aceasta au fost așezate pe un prosop. Trebuie remarcat faptul că descărcarea apei cu săpun în canalizare este inacceptabilă, deoarece ceara, după ce s-a răcit, o va întări și o va înfunda. Rezultatul procesului de curățare este îndepărtarea aproape completă a cerii din celulele solare. Ceara rămasă nu poate interfera atât cu lipirea, cât și cu funcționarea elementelor.
Celulele solare sunt uscate pe un prosop după curățare. Odată ce ceara a fost îndepărtată, elementele au devenit semnificativ mai casante, făcându-le mai dificil de depozitat și manipulat. Se recomanda ca curatarea sa nu se efectueze pana cand este necesara instalarea lor direct in panoul solar.
Pentru a simplifica procesul de montare a elementelor, se recomandă să începeți prin desenarea unei grile pe bază. După randare, elementele au fost așezate pe grilă cu susul în jos pentru a le lipi. Toate cele optsprezece elemente situate în fiecare jumătate au fost conectate în serie, după care jumătățile au fost conectate, tot în serie, pentru a obține tensiunea necesară
La început, aderența elementelor între ele poate părea dificilă, dar în timp devine mai ușoară. Se recomandă să începeți cu două elemente. Este necesar să plasați conductorii unui element astfel încât să traverseze punctele de lipit ale celuilalt, ar trebui să vă asigurați, de asemenea, că elementele sunt instalate în conformitate cu marcajul.
Pentru lipirea directă s-a folosit un fier de lipit de putere redusă și tija de lipit cu miez de colofoniu. Înainte de lipire, punctele de lipit au fost lubrifiate cu flux folosind un creion special. În niciun caz nu trebuie să puneți presiune pe fierul de lipit. Elementele sunt atât de fragile încât pot deveni inutilizabile la o mică presiune.
Repetarea lipirii a fost efectuată până la formarea unui lanț format din șase elemente. Barele de conectare de la celulele solare sparte au fost lipite pe partea din spate a elementului de lanț fiind ultimul. Au existat trei astfel de lanțuri - un total de 18 elemente din prima jumătate a bateriei au fost conectate cu succes la rețea.
Datorită faptului că toate cele trei lanțuri trebuie conectate în serie, lanțul din mijloc a fost rotit cu 180 de grade în raport cu celelalte. Orientarea generală a lanțurilor a ajuns să fie corectă. Următorul pas este să lipiți elementele la locul lor.
Implementarea celulelor solare poate necesita o oarecare dexteritate. Este necesar să aplicați o picătură mică de etanșant pe bază de silicon în centrul fiecărui element al unui lanț. După aceea, trebuie să întoarceți lanțul cu fața în sus și să plasați celulele solare conform marcajelor aplicate mai devreme. Apoi trebuie să apăsați ușor elementele, apăsând ușor în centru pentru a le lipi. Dificultăți semnificative pot apărea în principal la întoarcerea lanțului flexibil, astfel încât o pereche suplimentară de mâini în această etapă nu va strica.
Nu este recomandat să aplicați o cantitate în exces de lipici și elemente de lipici în jurul marginilor. Acest lucru se datorează faptului că elementele în sine și substratul pe care sunt instalate se vor deforma atunci când condițiile de umiditate și temperatură se schimbă, ceea ce poate duce la defectarea elementelor.
Așa arată jumătatea asamblată a bateriei solare. Un cablu împletit de cupru a fost folosit pentru a conecta primul și al doilea lanț de elemente.
În aceste scopuri, anvelopele speciale sau chiar firele de cupru sunt destul de potrivite. O conexiune similară trebuie făcută pe verso. Sârma a fost atașată la bază cu o picătură de etanșant.
Testarea primei jumătăți fabricate a bateriei la soare. Cu activitate solară slabă, jumătatea produsă generează 9,31 V. Destul de bine. Este timpul să începeți să faceți a doua jumătate a bateriei.
Fiecare jumătate se potrivește perfect la locul ei. Pentru fixarea bazei în interiorul bateriei au fost folosite 4 șuruburi mici.
Firul destinat să conecteze jumătățile rețelei solare a fost trecut printr-un orificiu de ventilație din marginea centrală și asigurat cu un material de etanșare.
Este necesar să se alimenteze fiecare panou solar din sistem cu o diodă de blocare, care trebuie conectată în serie cu bateria. Este conceput pentru a preveni descărcarea bateriei prin intermediul bateriei. Dioda folosită este o diodă Schottky de 3,3 A, care are o cădere de tensiune mult mai mică decât diodele convenționale, minimizând pierderea de putere pe diodă. Un set de douăzeci și cinci de diode marca 31DQ03 a fost achiziționat cu doar câțiva dolari de pe eBay.
Pe baza caracteristicilor tehnice ale diodelor, cel mai bun loc pentru a le plasa este interiorul bateriei. Acest lucru se datorează dependenței căderii de tensiune a diodei de temperatură. Deoarece temperatura din interiorul bateriei va fi mai mare decât cea a mediului, prin urmare, eficiența diodei va crește. S-a folosit etanșant pentru a securiza dioda.
Pentru a scoate firele, a fost făcută o gaură în partea de jos a panoului solar. Este mai bine să legați firele într-un nod și să le asigurați cu material de etanșare pentru a preveni tragerea lor ulterioară.
Este imperativ să lăsați materialul de etanșare să se usuce înainte de a instala protecția din plexiglas. Vaporii de silicon pot forma o peliculă pe interiorul plexiglasului dacă siliconul nu este lăsat să se usuce la aer.
Un conector cu doi pini a fost atașat la firul de ieșire al rețelei solare, a cărui priză va fi conectată în viitor la controlerul de încărcare a bateriei utilizat pentru turbina eoliană. Ca urmare, bateria solară și generatorul eolian vor putea funcționa în paralel.
Așa arată versiunea finală a panoului solar cu ecranul instalat. Nu vă grăbiți să sigilați îmbinările din plexiglas înainte de a efectua un test complet de performanță a bateriei. Se poate întâmpla ca un contact să se desprindă pe una dintre celule și să fie necesar accesul la interiorul bateriei pentru a elimina problema.
Calculele preliminare au fost justificate: bateria solară finită în soarele strălucitor de toamnă dă 18,88 V fără sarcină.
Acest test a fost realizat în condiții similare și arată o performanță excelentă a bateriei - 3,05A.
Baterie solara in conditii de functionare. Pentru a păstra orientarea către soare, bateria este mutată de mai multe ori pe zi, ceea ce în sine nu este dificil. În viitor, este posibil să se instaleze urmărirea automată a poziției soarelui pe cer.
Deci, care este costul final al bateriei pe care am reușit să o facem cu propriile mâini? Având în vedere că bucăți de lemn, fire și alte lucruri care au fost utile la fabricarea bateriei au fost în atelierul nostru, calculele noastre pot diferi ușor. Costul final al panoului solar a fost de 105 USD, inclusiv 74 USD cheltuiți pentru achiziționarea celulelor în sine.
De acord, nu chiar așa de rău! Aceasta este doar o fracțiune din costul unei baterii echipate din fabrică. Și nu este nimic complicat în asta! Pentru a crește puterea de ieșire, este foarte posibil să construiți mai multe astfel de baterii.