Kje dobiti solarno baterijo. Sončno baterijo izdelujemo z lastnimi rokami
tok do 24 mA;
- napetost 0,5 V.
Pod obremenitvijo se bo izkazala polovica napetosti, kar je za praktične namene popolnoma nezadostno. Če potrebujete večjo napetost ali več toka, morate več teh elementov povezati skupaj. To zahteva običajno dielektrično ploščo (na primer tekstolit). Serijska povezava (z obveznim upoštevanjem polarnosti) bo omogočila povečanje izhodne napetosti, vendar je notranji upor fotocelic precej visok. Za zmanjšanje (in povečanje izhodne moči) je koristno uporabiti vzporedno povezavo posameznih elementov. Vzporedno lahko povežete obe verigi serijsko povezanih baterijskih celic in posamezne celice med seboj.
V vsakem primeru je treba upoštevati polarnost. Če ste uspeli obdržati žice pritrjene na posamezne plošče, je spajkanje elementov precej enostavno, vendar je to potrebno z uporabo hladilnega telesa. Toda pri odstranjevanju fotocelic ni vedno mogoče shraniti žic. V tem primeru lahko uporabite vzmetne sponke in celo majhne vzmeti kemičnih svinčnikov. Natanko po enakem principu lahko sestavite solarnega iz selenskih plošč iz starih merilnikov osvetlitve fotografij.
Samega elementa ni mogoče spajkati, saj bo to doma najverjetneje povzročilo okvaro.
Stare radijske komponente ali neželene računalniške miške
Najpogosteje pod njim ni že pripravljenih fotocelic. V tem primeru lahko uporabite stare radijske komponente, ki so na voljo. Na primer, če serijsko priključite 20-točkovne diode v stekleno ohišje (na primer D9, D2), lahko dobite napetost 1,2 V. Seveda je tudi v tem primeru potrebno upoštevati polarnost. Če je telo diode prekrito z barvo, jo je treba sprati ali strgati. Diode so primerne za vse, tako za silicij kot za germanij. Dodatna vzporedna povezava diod in diodnih verig, na enak način kot v prvem primeru, pomaga zmanjšati notranji upor baterije. Za isti namen se lahko uporabijo fotodiode iz okvarjenih računalniških miši. Možna je tudi uporaba LED diod, ki lahko delujejo tudi kot fotocelice.tranzistorska baterija
Namesto diod se lahko uporabijo tranzistorji s kovinskimi ohišji. Tukaj morate za dostop do svetlobe odstraniti kovinsko ohišje ali njegov zgornji del. Uporabite lahko prehode zbiralec - baza in emiter - baza. V tem primeru so primerni tako silicijevi kot germanijevi tranzistorji, tranzistorji z zlomljenim kolektorjem ali emiterjem, vendar je zaželeno, da so iste vrste. Pravila povezave so enaka tistim, ki so navedena v prvih dveh metodah. Koristno je uporabiti dodatne odsevne, ki oddajajo svetlobo na solarno baterijo.Močnejši kot so tranzistorji, več toka lahko črpamo iz baterije.
Nekaj subtilnosti
Tranzistorje, tako kot vse fotocelice na splošno, je treba po možnosti zaščititi pred mehanskimi poškodbami in vdorom prahu. Če želite to narediti, zaprite sestavljeno baterijo od zgoraj. Primerno prozorno ali tanko kremenovo steklo. Uporabite lahko tudi tanko pleksi steklo. Navadno okensko steklo ali recimo triplex niso primerni, saj blokirajo ultravijolične žarke.Pomembno je, da baterijo pravilno postavite glede na sonce, saj je od tega odvisna učinkovitost njenega delovanja. Učinkovitost solarnih panelov, izdelanih doma, je precej nizka in ne presega 10%. Elektriko lahko dobite tudi na ne preveč sončen dan, vendar baterija ne sme biti v močno zasenčenem mestu. Napetost je dovolj za polnjenje baterij kje na deželi ali na pohodu. Mimogrede, na ta način lahko osvetlite celo temno klet, če je zunaj baterija, notri pa LED.
V dnevnem času sončna energija teče na površje planeta. Znanstveniki in inženirji so že dolgo ugotovili, kako ga uporabiti. Sončni paneli vam omogočajo pretvarjanje energije dnevne svetlobe. Njihova učinkovitost je še daleč od idealne, vendar se bo sčasoma povečala zaradi dela strokovnjakov.
Navodilo
Delovanje solarne baterije temelji na fizikalnih lastnostih polprevodniških elementov. Fotoni svetlobe izbijajo elektrone iz zunanjega polmera atomov. V tem primeru nastane veliko število prostih elektronov. Če zdaj sklenemo vezje, bo skozenj stekel električni tok. Vendar je premajhen, da bi se omejil na uporabo ene ali dveh fotocelic.
Običajno so posamezne komponente povezane v sistem, da tvorijo baterijo. Moduli so sestavljeni iz več podobnih baterij. Večje kot je število fotocelic, povezanih skupaj, večja je učinkovitost tehničnega sistema. Pomemben je tudi položaj solarne baterije glede na svetlobni tok. Količina energije je neposredno odvisna od kota, pod katerim sončni žarki padejo na sončne celice.
Ena od glavnih značilnosti delovanja sončne baterije je koeficient zmogljivosti (COP). Opredeljen je kot rezultat delitve moči prejete energije z močjo svetlobnega toka, ki pade na delovno površino baterije. Do danes se izkoristek sončnih kolektorjev, ki se uporabljajo v praksi, giblje od 10 do 25 odstotkov.
Jeseni 2013 so v tisku poročali, da je nemškim inženirjem uspelo ustvariti eksperimentalno fotocelico, katere učinkovitost se približuje 45%. Da bi dosegli tako neverjetno zmogljivost za standardno solarno baterijo, so morali oblikovalci uporabiti štirinadstropno postavitev fotocelic. To je omogočilo povečanje skupnega števila uporabnih polprevodniških stikov.
Strokovnjaki so izračunali, da bo v prihodnosti povsem mogoče doseči višje stopnje učinkovitosti, do 85 %. Kaj je razlog za trenutni zaostanek baterije glede na izračunane karakteristike? Razlika med realnimi številkami in teoretično možnimi kazalniki je razložena z lastnostmi materialov, ki se uporabljajo za izdelavo baterij. Plošče so običajno narejene iz silicija, ki lahko absorbira le infrardeče sevanje. Toda energija ultravijoličnih žarkov se skoraj ne uporablja.
Eden od načinov za povečanje učinkovitosti sončnih celic je uporaba večplastnih struktur. Takšen modul vključuje več tankih plasti iz različnih materialov. V tem primeru so snovi izbrane tako, da so plasti skladne glede na absorpcijo energije. Teoretično lahko takšne večplastne "pite" zagotovijo učinkovitost do skoraj 90%.
Drugo obetavno področje razvoja je uporaba plošč iz monokristalov silicija. Na žalost je ta material še vedno bistveno dražji od polikristalnih analogov. Tako je za povečanje učinkovitosti sončnih celic potrebno podražiti zasnovo, kar poveča dobo vračila.
Viri:
- Postavite nov rekord učinkovitosti sončnih kolektorjev v letu 2019
Nasvet 3: Kako narediti izboljšano sončno ploščo v Minecraftu
Z modom Industrial Craft 2 tehnologija enaindvajsetega stoletja prihaja v svet Minecrafta. Igralec ima možnost ustvarjanja najnovejših instalacij za proizvodnjo energije, avtomatizacijo različnih procesov in drugih igralnih nalog. Za prvo od zgornjih dejanj je sončna plošča zelo uporabna.
Razlika med izboljšano sončno ploščo in konvencionalno
Takšni viri energije v Industrijski obrti obstajajo že od samega začetka. Vendar igralci z njimi niso bili zelo zadovoljni. Za resnično popolno zapolnitev energetskih potreb v igri je bilo treba zgraditi le ogromno polje, ki je v celoti sestavljeno iz sončnih kolektorjev. Poleg tega so bile takšne naprave zelo muhaste glede na vremenske razmere in čas dneva. Dejansko so delovali le ob jasnem dnevu, zato je bilo od njih malo smisla.
Zato so razvijalci moda zanj ustvarili poseben dodatek - Advanced Solar Panels. Ta dodatek je igri dodal izboljšane plošče za kopičenje in pretvorbo sončne energije. Postali so bolj kompaktni, a hkrati zelo prostorni. Poleg tega so sposobni proizvajati električno energijo tudi ponoči in v slabem vremenu.
Viri za ustvarjanje takšne plošče na preprost način
Takšno ploščo naj bi izdelali na dva načina - enostavneje in bolj zapleteno. V prvem primeru, da ga ustvarite, boste potrebovali solarno baterijo, kompozit, ojačano steklo, izboljšano električno vezje in izboljšano ohišje mehanizma ali svetlobno ojačano ploščo - odvisno od tega, katera različica moda se uporablja: 3.3.4 ali starejši.
Kompozit dobimo s stiskanjem posebnega kompozitnega ingota s kompresorjem. Ta izvorni material je ustvarjen iz zlitine treh kovin: rafiniranega železa, brona in kositra - v obliki ingotov ali plošč. Kompozit je potreben tudi za izdelavo armiranega stekla. Da bi to naredili, sta dve njegovi plošči nameščeni v skrajne celice srednje navpične ali vodoravne vrstice delovne mize. Preostale reže zasedajo stekleni bloki. Iz te količine materialov dobimo sedem enot armiranega stekla.
Sončno ploščo je veliko težje izdelati. Potrebovali bodo tri steklene bloke in enote premogovega prahu, dva električna vezja in generator. Slednji je nameščen v središču spodnje vrstice obrtne mreže, na njegovih straneh so nameščeni električni tokokrogi, nad njim in v zgornjih vogalih je premogov prah, preostala mesta pa gredo v steklo.
Iz običajnega je narejen izboljšan električni tokokrog, ki ga je za to vsekakor treba postaviti v središče stroja. Na vogalih njegove mreže bodo štiri enote rdečega kamna, v dveh preostalih navpičnih celicah - lahki prah (nastal z uničenjem gloustona - svetlečega kamna iz pekla) in v paru vodoravnih - lapis lazuli .
Izboljšano ohišje mehanizma je narejeno iz podobne preproste naprave. Običajno telo mehanizma je treba postaviti v osrednjo celico delovne mize, na njegove strani sta dve enoti ogljikovih vlaken (dobljenih s stiskanjem ogljikovih vlaken), v vogalih pa štiri plošče iz kaljenega železa in kompozit se vstavi v preostali dve celici.
Če se namesto takšnega telesa mehanizma uporabi svetleča ojačana plošča, je pridobljena iz nekoliko drugačnih virov. Tokrat bo v središče stroja šla ojačana plošča iz železa in iridija, pod njo bo vstavljen diamant, nad njim - sončni del (iz lahkega prahu in dveh enot rožnate snovi), ultramarin ob straneh in rdeč prah v vogalih.
Sestavljanje izboljšanega solarnega panela s pravimi viri ni težko. Celotno zgornjo vrsto delovne mize bodo zasedli trije bloki iz ojačanega stekla, solarna baterija bo šla v osrednjo režo, kompozit bo šel na njene stranice, pod njim bosta dva izboljšana električna vezja, med njima pa na voljo bo izboljšano ohišje mehanizma ali svetleča ojačana plošča.
Zapleten način izdelave okolju prijaznega vira energije
Izdelava izboljšanega solarnega panela po bolj zapletenem receptu bi morala potekati na približno enak način. Edina resna razlika je v tem, da bo namesto armiranega stekla uporabljena svetleča steklena plošča v enaki količini - trije kosi.
Če ga želite narediti, morate najprej izdelati žareč uran. Da bi to naredili, je treba njegov obogaten ingot postaviti na sredino delovne mize, na straneh, spodaj in zgoraj pa štiri enote lahkega prahu. Takšni izdelki bodo zahtevali dva kosa.
Žareči uranovi ingoti bodo šli v skrajne celice srednje vodoravne vrste stroja, med njimi bo stal lahek prah, preostalih šest rež pa bo prevzelo ojačano steklo. Rezultat bodo svetleče steklene plošče in v zadostnih količinah - šest kosov (to je dovolj za dva izboljšana solarna panela).
Uporaba alternativnih virov energije je v naši družbi vse bolj priljubljena. Kopičenje sončne svetlobe je koristno ne le za okolje, ampak tudi za prihranek denarja, porabljenega za elektriko. Če vam je mar za okolje ali preprosto ne želite porabiti dodatnega denarja, vam ponujamo članek o tem, kako narediti solarno baterijo z lastnimi rokami iz improviziranih materialov. Ponavadi na forumih pišejo o fotocelicah, katerih cene so zelo visoke. Zahvaljujoč našim nasvetom se boste naučili, kako v celoti sestaviti domačo baterijo, kar bo močno zmanjšalo vaše stroške.
Materiali za izdelavo
Če želite napravo narediti doma, boste potrebovali:
- Bakrena pločevina. Njegova povprečna cena je približno sto petdeset rubljev na 0,9 m2. Trajalo bo približno 0,45 m2.
- Objemke v dveh delih. Običajno se imenujejo "krokodili".
- Tester ali mikroampermeter. Ta naprava je potrebna za merjenje jakosti toka v območju od deset do petdeset mikroamperov.
- Električni štedilnik z močjo 1100 vatov za rdečico spirale.
- Plastenka, ki ji morate sami odrezati vrat.
- Kuhinjska sol. Več žlic.
- Ogrevana voda.
- "brusni papir".
Navodila po korakih
Torej, če želite narediti sončno baterijo z lastnimi rokami, morate slediti tem korakom:
- Od pločevine takšne velikosti odrežemo kos bakra, da ga lahko položimo na spiralo električnega štedilnika. Za dober rezultat očistimo odrezan kos prahu in umazanije.
- Nato ga položite na spiralno ploščo. Zaradi kemičnih reakcij se bo baker pri segrevanju začel spreminjati. Takrat baker postane črn, štejte še 30 minut, da postane črna plast gosta.
- Nato izklopite napravo. Pustite, da se kos, namenjen izdelavi sončne baterije z lastnimi rokami, ohladi. Hlajenje, baker in bakrov oksid se bosta skrčila z različno hitrostjo. Nato se bo začel oksidni piling.
Mimogrede, takšna solarna baterija lahko proizvede več miliamperov tudi brez sonca! Priporočamo, da takoj pogledate resnejšo možnost uporabe alternativnih virov energije, o kateri smo opisali v članku!
Video vadnica o tem, kako narediti polnilnik doma
Polnjenje telefona pred soncem
Zdaj vam bomo povedali, kako sami sestavite solarno baterijo, ki lahko polni mobilni telefon. Z izdelavo baterije, sestavljene iz posameznih delov na osnovi monokristalnega silicija, niso izključene težave z njihovim spajkanjem. Če niste prepričani, da lahko vse naredite sami, je bolje izbrati že izdelane module. No, če so sestavljeni iz desetih monokristalnih elementov, ustrezajo velikosti ohišja vašega mobilnega telefona in imajo napetost pet voltov. 
Sončne celice so lahko prisotne tudi v kalkulatorjih na sončno energijo. V teh napravah za štetje se uporabljajo predvsem amorfni elementi, kjer se na majhni stekleni plošči nahaja polprevodniška plast. Glede na to, da moduli te vrste dajejo približno en volt in pol, potrebujemo štiri kose s serijsko povezavo. Ne pozabite spajkati diode na pozitivni pol baterije, ki bo uporabljena kot ventil, ki bo preprečil, da bi baterija zapravljala naboj skozi solarno ploščo. Diodo lahko dobite iz plošče svetilke. Da bi naš izum služil bolj zanesljivo, prečne robove modulov napolnimo z vročim lepilom.
Pregled bolj zapletenega modela
Razmislite o ustvarjanju in napajanju preprostega solarnega kroga. Potrebujemo:
- Dirigenti.
- Spajkalnik.
- Tranzistorji.
- Montažna plošča.
Določite osnovo elementov. Izberimo silicijeve tranzistorske dele serije pod številko KT801. So enostavni za namestitev in ne bodo poškodovali monokristalnih komponent vezja. Pred namestitvijo odstranite pokrov z njih s kleščami.
Nastavite parametre. Pri dnevni svetlobi bi morali proizvajati 0,53 volta z negativnim kolektorjem in oddajnikom, vendar s pozitivno bazo.
Ugotavljamo moč tranzistorjev, odvisno od leta izdelave, se lahko zelo razlikuje.
Zmogljiva baterija
Spodaj je risba, ki se uporablja za ustvarjanje baterije, ki lahko napaja veliko hišo ali veliko stanovanje.
Boste potrebovali:
- Okvirna plošča iz vezanega lesa.
- Material, ki ne prevaja električne energije.
- Sončni kolektorji.
- Oprema za spajkanje.
- Schottkyjeva dioda.
- Bakrene žice.
- Pleksi steklo za prekrivanje.
- Vakuumska držala iz silikona za baterijo.
- vijaki.
Vse te materiale je enostavno dobiti v običajnih trgovinah s strojno opremo.
Kako izbrati baterije
Solarni paneli kot pomembni elementi solarnega panela lahko stanejo astronomske zneske in je za nadaljnja popravila bolje kupiti rabljene ali poškodovane.
Najdražje sončne celice so voskane za enakomerno napetost, zato se lahko kot analogi zanje uporabljajo preproste baterije, odporne na udarce.
Pomembno je, da takšne baterije kupite v kompletu, za enako toplotno prevodnost in strukturo.
Oblikovanje
Zaradi krhkosti baterije mora biti njeno ohišje podobno škatli z majhnimi stranskimi rebri, da se čim bolj zmanjša blokiranje sončne svetlobe.
Škatla naj bo majhna, da prihranite energijo prevodnikov in prenosnih radiatorjev. Podlaga bo postavljena v ohišje, obdelano s posebno barvo in v spodnjem delu z luknjami za prezračevanje.
Kako priključiti baterijo
Če ima baterija kovinske izbokline, bo namestitev enostavna: plošče bo treba povezati s spajkanjem ušes baterije. Spajkanje mora biti zelo previdno, da ne poškodujete krhkih delov baterije. Najprej povežite negativne izbokline na sprednji strani prve celice z negativnimi izrastki, ki se nahajajo na dnu 2. celice.
Namestitev baterije v ohišje
Lepilo je treba nanesti samo na sredino celic in ga vstaviti šele, ko se silikon posuši. Vse celice povežite z žico in jo vstavite v odprtino na dnu plošče, nato pa pritrdite s silikonskim kitom.
Pred namestitvijo stekla je treba Schottkyjevo diodo namestiti in priključiti na občutljive toplotno prevodne elemente. Njegova funkcija je zaščititi baterijo pred prenapetostmi.
Vedno več ljudi si prizadeva za nakup hiš, ki se nahajajo daleč od središč civilizacije. Razlogov za to je veliko, med katerimi je verjetno glavni okoljski. Ni skrivnost, da intenzivni razvoj industrije škodljivo vpliva na stanje okolja. Toda ob nakupu takšne hiše lahko naletite na pomanjkanje elektrike, brez katere si življenja v enaindvajsetem stoletju težko predstavljate.
Problem zagotavljanja energije stavbi, ki se nahaja daleč od središč civilizacije, je mogoče rešiti z namestitvijo vetrnega generatorja. Vendar ta metoda še zdaleč ni idealna. Da bo elektrike dovolj za vso hišo, bo treba namestiti veliko vetrnico ali več, a tudi v tem primeru bo oskrba z energijo epizodna, v mirnem vremenu odsotna.
Za zagotavljanje stabilnosti oskrbe z energijo doma je učinkovita rešitev sočasna uporaba vetrnega generatorja in sončne baterije, a na žalost baterije še zdaleč niso poceni. Rešitev teh težav bi bila izdelava sončne baterije z lastnimi rokami, ki bi lahko enakovredno konkurirala tovarniškim po moči, hkrati pa se je od njih prijetno razlikovati po ceni. In obstaja taka rešitev!
Za začetek je treba opredeliti, kaj je sončna baterija. V svojem jedru je to vsebnik, ki vsebuje vrsto elementov, ki pretvarjajo sončno energijo v električno energijo. V tem primeru je uporabna beseda "matrika", saj bodo sončne celice za pridobivanje zadostnih količin energije, potrebne v pogojih oskrbe z električno energijo stanovanjske stavbe, zahtevale precej impresivno količino. Glede na visoko krhkost elementov so nujno združeni v baterijo, ki jim zagotavlja zaščito pred mehanskimi poškodbami in združuje ustvarjeno energijo. Kot lahko vidite, v osnovni strukturi solarne baterije ni nič res zapletenega, zato je to povsem mogoče narediti sami.
Preden nadaljujete neposredno z dejanji, je običajno opraviti globoko teoretično pripravo, da bi se izognili nepotrebnim težavam in stroškom v procesu. Na tej stopnji mnogi navdušenci naletijo na prvo oviro - skoraj popolno odsotnost informacij, ki so uporabne s praktičnega vidika. Prav ta pojav ustvarja namišljen videz kompleksnosti sončnih kolektorjev: ker jih nihče ne izdeluje sam, je težko. Vendar pa lahko z logičnim razmišljanjem pridete do naslednjih zaključkov:
- osnova smotrnosti celotnega procesa je v pridobivanju sončne celice po dostopni ceni
- nakup novih elementov je izključen, zaradi njihove visoke cene in težavnosti nakupa v zahtevani količini.
- Okvarjene in poškodovane sončne celice lahko kupite na eBayu in drugih virih po bistveno nižjih cenah kot nove.
- okvarjeni elementi se lahko uporabljajo v danih pogojih.
Na podlagi ugotovitev postane jasno, da je naslednji korak v proizvodnja sončnih baterij bo kupil pokvarjene sončne celice. V našem primeru so bili artikli kupljeni na eBayu.
Kupljene monokristalne sončne celice so bile 3x6 palcev in vsaka od njih je oddajala približno 0,5V energije. Tako 36 takšnih celic, povezanih v seriji, skupaj oddaja približno 18 V, kar je dovolj za učinkovito polnjenje 12 V baterije. Ne smemo pozabiti, da so takšne sončne celice krhke in krhke, zato je verjetnost poškodbe v primeru neprevidnega ravnanja izjemno visoka.
Za zaščito pred mehanskimi poškodbami je prodajalec povoskal komplete osemnajstih kosov. Po eni strani je to učinkovit ukrep za preprečevanje poškodb med transportom, po drugi strani pa nepotrebnih težav, saj odstranjevanje voska verjetno ne bo za nikogar prijetno in enostavno opravilo. Zato je po možnosti najboljša rešitev nakup elementov, ki niso prekriti z voskom. Če ste pozorni na upodobljene svetlobne elemente, lahko vidite, da imajo spajkane vodnike. Tudi v tem primeru boste morali delati s spajkalnikom, če pa kupite elemente brez prevodnikov, bo dela velikokrat več.
Hkrati je bilo od drugega prodajalca kupljenih nekaj kompletov elementov, ki niso bili polnjeni z voskom. Prišli so zapakirani v plastični škatli z manjšimi odrezki na straneh. V našem primeru čipi niso predstavljali skrbi, saj niso mogli bistveno zmanjšati učinkovitosti celotnega elementa. Morda pa je kdo doživel bolj pogubne posledice škode med prevozom, kar se je treba zavedati. Kupljene celice so zadostovale za izdelavo dveh solarnih panelov, tudi s presežkom v primeru nepredvidenih poškodb ali okvar.
Seveda pa lahko pri izdelavi solarne baterije uporabite druge svetlobne elemente v široki paleti velikosti in oblik, ki so na voljo pri prodajalcih. V tem primeru si je treba zapomniti tri stvari:
- Svetlobni elementi iste vrste ustvarjajo enake napetosti, ne glede na velikost in obliko, zato bo njihovo zahtevano število ostalo enako
- Trenutna generacija je neposredno povezana z velikostjo elementa: velike ustvarijo več toka, majhne - manj.
- Skupna moč solarne baterije je določena z njeno napetostjo, pomnoženo s tokom.
Kot je razvidno, lahko uporaba velikih celic pri izdelavi solarne baterije zagotovi višjo nazivno moč, a hkrati naredi baterijo bolj zajetne in težke. Če uporabimo manjše celice, se bosta velikost in teža končne baterije zmanjšali, hkrati pa se bo zmanjšala tudi izhodna moč. Zelo odsvetujemo uporabo sončnih celic različnih velikosti v isti bateriji, saj bo tok, ki ga ustvari baterija, enak toku najmanjše uporabljene celice.
Sončne celice, kupljene v našem primeru, velikosti 3x6 palcev, so ustvarile tok približno 3 ampere. V sončnem vremenu lahko šestintrideset zaporedno povezanih elementov odda približno 60 vatov moči. Številka ni posebej impresivna, vendar je bolje kot nič. Upoštevati je treba, da bo določena moč proizvedena vsak sončen dan, pri čemer se baterija polni. V primeru uporabe električne energije za napajanje napeljav in opreme z nizko porabo toka ta moč povsem zadostuje. Ne pozabite na vetrni generator, ki prav tako proizvaja energijo.
Po nakupu sončnih celic še zdaleč ni odveč, da jih skrijete pred človeškimi očmi na varno mesto, zaščiteno pred otroki in hišnimi ljubljenčki, do trenutka, ko jih bo mogoče neposredno vgraditi v solarno baterijo. To je zaradi izjemno velike krhkosti elementov in njihove dovzetnosti za mehanske deformacije nujno potrebno.
Pravzaprav ohišje solarne baterije ni nič drugega kot preprosta plitva škatla. Škatla mora biti vsekakor plitva, da njene stranice ne ustvarjajo senc, ko sončna svetloba pade na baterijo pod velikim kotom. 3/8" vezane plošče in 3/4" debele stranske letve so v redu kot material. Za boljšo zanesljivost ne bo odveč, če stranice pritrdite na dva načina - lepljenje in vijačenje. Za poenostavitev naknadnega spajkanja elementov je bolje razdeliti baterijo na dva dela. Vlogo ločevalnika opravlja palica, ki se nahaja na sredini škatle.
Na tej majhni skici lahko vidite dimenzije solarnega polja v našem primeru v palcih (1 palec je 2,54 cm.). Stranice so nameščene na vseh robovih in na sredini baterije in so debele 3/4 palca. Ta skica nikakor ne trdi, da je standard pri izdelavi baterije, temveč je nastala iz osebnih preferenc. Dimenzije so podane zaradi jasnosti, načeloma pa so lahko, tako kot dizajn, drugačne. Ne bojte se eksperimentirati in verjetno se bo baterija izkazala bolje kot v našem primeru.
Pogled na polovico ohišja baterije, v katerem bo prva skupina sončnih celic. Majhne luknje, ki jih vidite na straneh, niso nič drugega kot prezračevalne luknje. Namenjeni so odstranjevanju vlage in vzdrževanju tlaka, ki je enak atmosferskemu v bateriji. Posebej bodite pozorni na lokacijo prezračevalnih lukenj na dnu ohišja baterije, saj bo njihova lega v zgornjem delu povzročila vdor prekomerne vlage od zunaj. Prav tako je treba v palici, ki se nahaja na sredini, narediti luknje.
Dva odrezana kosa vlaknene plošče bosta služila kot podlaga, t.j. nanje bodo nameščene sončne celice. Kot alternativa vlakneni plošči je primeren kateri koli tanek material z visoko togostjo in neprevodnim električnim tokom.
Za zaščito solarne baterije pred agresivnimi vplivi podnebja in okolja se uporablja pleksi steklo, ki mora prekriti sprednjo stran. V tem primeru sta bila razrezana dva kosa, vendar je mogoče uporabiti en velik kos. Uporaba navadnega stekla zaradi povečane krhkosti ni priporočljiva.
Tukaj je problem! Da bi zagotovili pritrditev z vijaki, je bilo odločeno izvrtati luknje okoli roba. Ob močnem pritisku med vrtanjem se lahko pleksi steklo zlomi, kar se je zgodilo v našem primeru. Težavo so rešili z vrtanjem v bližini nove luknje, odlomljeni kos pa preprosto zlepili.
Nato so bili vsi leseni deli solarne baterije pobarvani z več plastmi barve za večjo zaščito konstrukcije pred vlago in vplivi okolja. Slikanje je bilo izvedeno tako znotraj kot zunaj. Barva barve, kot tudi vrsta, se lahko razlikujeta v širokem razponu, v našem primeru je bila uporabljena barva, ki je na voljo v zadostnih količinah.
Podlage so bile tudi obojestransko in v več plasteh poslikane. Posebno pozornost je treba nameniti barvanju podlage, saj se lahko v primeru slabe kakovosti laka les od izpostavljenosti vlagi začne deformirati, kar bo verjetno povzročilo poškodbe nanj prilepljenih sončnih celic.
Zdaj, ko je ohišje sončne celice pripravljeno in se posuši, je čas, da začnemo s pripravo elementov.
Kot smo že omenili, odstranjevanje voska iz elementov ni prijetna naloga. Med poskusi so s poskusi in napakami našli učinkovit način. Vendar pa priporočila za nakup nevoščenih izdelkov ostajajo enaka.
Za taljenje voska in ločitev elementov med seboj je potrebno sončne celice namočiti v vročo vodo. V tem primeru je treba izključiti možnost vrenja vode, saj lahko močno vrenje poškoduje elemente in moti njihove električne stike. Da bi se izognili neenakomernemu segrevanju, je priporočljivo elemente postaviti v hladno vodo in jih nežno segreti. Izogibajte se vlečenju elementov iz posode s pomočjo prevodnikov, saj se lahko zlomijo.
Ta fotografija prikazuje končno različico odstranjevalca voska. V ozadju na desni strani je prva posoda za taljenje voska. Na levi v ospredju je posoda z vročo milnico, na desni pa čista voda. Voda v vseh posodah je precej vroča, vendar pod vreliščem vode. Preprost tehnološki postopek za odstranjevanje voska je naslednji: vosek stopite v prvi posodi, nato element prenesite v vročo milnico, da odstranite ostanke voska, in na koncu sperite s čisto vodo. Po čiščenju iz voska je treba elemente posušiti, za to so bili položeni na brisačo. Upoštevati je treba, da je izpust milnice v kanalizacijo nesprejemljiv, saj se bo vosek, ko se ohladi, strdil in zamašil. Rezultat postopka čiščenja je skoraj popolna odstranitev voska iz sončnih celic. Preostali vosek ne more motiti tako spajkanja kot delovanja elementov.
Sončne celice se po čiščenju posušijo na brisači. Ko je bil vosek odstranjen, so elementi postali bistveno bolj krhki, zaradi česar jih je bilo težje shraniti in rokovati. Priporočljivo je, da se čiščenje ne izvaja, dokler jih ni treba namestiti neposredno v solarno ploščo.
Za poenostavitev postopka montaže elementov je priporočljivo začeti z risanjem mreže na podlagi. Po upodabljanju so bili elementi položeni na mrežo na glavo, da bi jih spajkali. Vseh osemnajst elementov, ki se nahajajo v vsaki polovici, je bilo povezanih zaporedno, nato pa so bile polovice povezane, tudi serijsko, da dobimo zahtevano napetost
Na začetku se lahko zdi oprijem elementov skupaj težko, a sčasoma postane lažje. Priporočljivo je začeti z dvema elementoma. Prevodnike enega elementa je treba namestiti tako, da prečkajo spajkalne točke drugega, prav tako morate zagotoviti, da so elementi nameščeni v skladu z oznako.
Za neposredno spajkanje smo uporabili spajkalnik z nizko močjo in spajkalno palico s kolofonijevim jedrom. Pred spajkanjem so bila mesta spajkanja mazana s fluksom s posebnim svinčnikom. V nobenem primeru ne smete pritiskati na spajkalnik. Elementi so tako krhki, da lahko zaradi majhnega pritiska postanejo neuporabni.
Ponavljanje spajkanja je potekalo do nastanka verige, sestavljene iz šestih elementov. Priključne palice iz polomljenih sončnih celic so bile spajkane na zadnjo stran verižnega elementa, ki je zadnji. Takšne verige so bile tri - skupaj je bilo v omrežje uspešno priključenih 18 elementov prve polovice baterije.
Zaradi dejstva, da morajo biti vse tri verige povezane zaporedno, je bila srednja veriga zasukana za 180 stopinj glede na druge. Splošna usmeritev verig je bila na koncu pravilna. Naslednji korak je lepljenje elementov na svoje mesto.
Izvajanje sončnih celic bo morda zahtevalo nekaj spretnosti. Na sredino vsakega elementa verige je potrebno nanesti majhno kapljico tesnilne mase na osnovi silikona. Po tem obrnite verigo s sprednjo stranjo navzgor in postavite sončne celice v skladu z oznakami, ki so bile uporabljene prej. Nato morate elemente rahlo pritisniti in nežno pritisniti na sredino, da jih zlepite. Pomembne težave lahko nastanejo predvsem pri obračanju gibljive verige, zato dodaten par rok v tej fazi ne bo škodoval.
Ni priporočljivo nanašati odvečne količine lepila in lepilnih elementov okoli robov. To je posledica dejstva, da se sami elementi in podlaga, na kateri so nameščeni, deformirajo, ko se spremenijo pogoji vlažnosti in temperature, kar lahko privede do okvare elementov.
Takole izgleda sestavljena polovica solarne baterije. Za povezavo prve in druge verige elementov je bil uporabljen kabel z bakreno pletenico.
Za te namene so zelo primerne posebne pnevmatike ali celo bakrene žice. Podobno povezavo je treba izvesti na hrbtni strani. Žica je bila pritrjena na podlago s kapljico tesnilne mase.
Test prve izdelane polovice baterije na soncu. Ob šibki sončni aktivnosti proizvedena polovica ustvari 9,31 V. Precej dobro. Čas je, da začnete izdelovati drugo polovico baterije.
Vsaka polovica se popolnoma prilega na svoje mesto. Za pritrditev podnožja znotraj baterije so bili uporabljeni 4 majhni vijaki.
Žico, ki je bila namenjena povezovanju polovic solarnega polja, smo speljali skozi odprtino v osrednji polici in jo pritrdili s tesnilno maso.
Vsako solarno ploščo v sistemu je potrebno opremiti z blokirno diodo, ki mora biti povezana zaporedno z baterijo. Zasnovan je tako, da prepreči praznjenje baterije skozi baterijo. Uporabljena dioda je 3,3 A Schottkyjeva dioda, ki ima veliko manjši padec napetosti kot običajne diode, kar zmanjšuje izgubo moči na diodi. Komplet petindvajsetih diod znamke 31DQ03 je bil kupljen za le nekaj dolarjev na eBayu.
Glede na tehnične značilnosti diod je najboljše mesto za njihovo namestitev notranjost baterije. To je posledica odvisnosti padca napetosti diode od temperature. Ker bo temperatura v bateriji višja od okolja, se bo učinkovitost diode povečala. Za pritrditev diode je bila uporabljena tesnilna masa.
Da bi pripeljali žice ven, je bila na dnu sončne plošče izvrtana luknja. Bolje je, da žice povežete v vozel in jih pritrdite s tesnilno maso, da preprečite njihovo nadaljnje vlečenje.
Pred namestitvijo zaščite iz pleksi stekla je nujno, da se tesnilna masa posuši. Silikonski hlapi lahko tvorijo film na notranji strani pleksi stekla, če se silikon ne suši na prostem.
Na izhodno žico solarnega polja je bil pritrjen dvopolni konektor, katerega vtičnica bo v prihodnosti povezana s krmilnikom polnjenja akumulatorja, ki se uporablja za vetrno turbino. Posledično bosta sončna baterija in vetrni generator lahko delovala vzporedno.
Takole izgleda končna različica solarne plošče z nameščenim zaslonom. Ne hitite z zatesnitvijo spojev iz pleksi stekla, preden opravite popoln preizkus delovanja baterije. Lahko se zgodi, da se je na eni od celic odklopil kontakt in je za odpravo težave potreben dostop do notranjosti baterije.
Preliminarni izračuni so bili upravičeni: končana solarna baterija na močnem jesenskem soncu oddaja 18,88 V brez obremenitve.
Ta test je bil narejen pod podobnimi pogoji in kaže odlično zmogljivost baterije - 3,05 A.
Solarna baterija v delovnih pogojih. Za ohranitev orientacije proti soncu baterijo večkrat dnevno premaknemo, kar samo po sebi ni težko. V prihodnosti je možno namestiti samodejno sledenje položaja sonca na nebu.
Kakšna je torej končna cena baterije, ki smo jo uspeli izdelati z lastnimi rokami? Glede na to, da so bili kosi lesa, žice in druge stvari, ki so bile uporabne pri izdelavi baterije v naši delavnici, se lahko naši izračuni nekoliko razlikujejo. Končni stroški sončne celice so znašali 105 $, vključno s 74 $, porabljenimi za nakup samih celic.
Strinjam se, ni tako slabo! To je le delček cene tovarniško opremljene baterije. In v tem ni nič zapletenega! Za povečanje izhodne moči je povsem mogoče zgraditi več takšnih baterij.