Süsivesinikud on olnud ja jäävad peamiseks energiaallikaks, kuid üha sagedamini pöördub inimkond taastuvate ja keskkonnasõbralike ressursside poole. See on suurendanud huvi päikesepaneelide ja generaatorite vastu.
Paljud aga ei julge päikesesüsteemi paigaldada, kuna kompleksi korrastamine on kallis. Saate vähendada toodete maksumust, kui asute selle ise looma. Kas kahtlete oma võimetes?
Me räägime teile, kuidas olemasolevate komponentide abil oma kätega päikesepatarei valmistada. Artiklist leiate kogu vajaliku teabe päikesesüsteemi arvutuste tegemiseks, kompleksi komponentide valimiseks, fotopaneeli kokkupanekuks ja paigaldamiseks.
Statistika järgi kasutab täiskasvanu iga päev kümmekonda erinevat võrguga töötavat seadet. Kuigi elektrit peetakse suhteliselt roheliseks energiaallikaks, on see illusioon, kuna see kasutab saastavaid ressursse.
Milliseid tarvikuid on vaja ja kust neid osta
Peamine detail on päikese fotopaneel. Ränivahvleid ostetakse tavaliselt Internetist koos kohaletoomisega Hiinast või USA-st. Selle põhjuseks on kodumaiste komponentide kõrge hind.
Kodumaiste plaatide maksumus on nii kõrge, et Ebayst on kasulikum tellida. Mis puutub abielusse, siis 100 plaadi kohta on ainult 2-4 kasutuskõlbmatud. Kui tellida Hiina taldrikud, siis on riskid suuremad, sest. kvaliteet jätab soovida. Eelis on ainult hinnas.
Valmis paneeli on palju mugavam kasutada, kuid ka kolm korda kallim, nii et parem on komponentide otsimisel hämmingus ja seade ise kokku panna
Muid komponente saab osta igast elektritarvete kauplusest. Vaja läheb ka tinajootet, raami, klaasi, kilet, teipi ja märgistuspliiatsit.
Pildigalerii
Kaasaegses maailmas on raske ette kujutada olemasolu ilma elektrienergiata. Sellest sõltuvad otseselt valgustus, küte, side ja muud mugava elu rõõmud. See sunnib meid otsima alternatiivseid ja sõltumatuid allikaid, millest üks on päike. See energiavaldkond pole veel liiga arenenud ja tööstusrajatised ei ole odavad. Väljundiks on päikesepaneelide tootmine oma kätega.
Mis on päikesepatarei
Päikesepatarei on paneel, mis koosneb omavahel ühendatud fotoelementidest. See muundab päikeseenergia otse elektrivooluks. Sõltuvalt süsteemi konstruktsioonist elektrienergia akumuleerub või läheb koheselt hoonete, mehhanismide ja seadmete energiavarustusse.
Päikesepatarei koosneb omavahel ühendatud fotogalvaanilistest elementidest.
Peaaegu kõik kasutasid lihtsamaid fotoelemente. Need on sisse ehitatud kalkulaatoritesse, taskulampidesse, akudesse elektrooniliste vidinate laadimiseks, aia laternatesse. Kuid kasutamine ei piirdu sellega. On olemas päikeseenergial töötavad elektrisõidukid, kosmoses on see üks peamisi energiaallikaid.
Riikides, kus on palju päikesepaistelisi päevi, paigaldatakse akud katustele ning neid kasutatakse kütteks ja sooja vee valmistamiseks. Seda tüüpi nimetatakse kollektoriteks, need muudavad päikeseenergia soojuseks.
Sageli toimub tervete linnade elektrivarustus ainult seda tüüpi energia tõttu. Ehitatakse päikeseelektrijaamu. Eriti populaarsed on need USA-s, Jaapanis ja Saksamaal.
Seade
Päikesepatarei seade põhineb fotoelektrilise efekti fenomenil, mille avastas 20. sajandil A. Einstein. Selgus, et mõnes aines eralduvad päikesevalguse või muude ainete toimel laetud osakesed. See avastus viis 1953. aastal esimese päikesemooduli loomiseni.
Elementide valmistamise materjaliks on pooljuhid - kahe erineva juhtivusega materjali kombineeritud plaadid. Kõige sagedamini kasutatakse nende valmistamiseks polükristallilist või monokristallilist räni koos erinevate lisanditega.
Päikesevalguse mõjul ilmub ühte kihti elektronide liig ja teises nende puudus. "Lisa" elektronid lähevad oma puudumisega piirkonda, seda protsessi nimetatakse p-n üleminekuks.
Päikesepatarei koosneb kahest erineva juhtivusega pooljuhtkihist
Elektronide üle- ja puudust tekitavate materjalide vahele asetatakse üleminekut takistav tõkkekiht. See on vajalik selleks, et vool tekiks ainult siis, kui on olemas energiatarbimise allikas.
Pinda tabavad valgusfootonid löövad elektronid välja ja varustavad neid barjäärikihi ületamiseks vajaliku energiaga. Negatiivsed elektronid liiguvad p-juhilt n-juhile ja positiivsed elektronid teevad vastupidise tee.
Pooljuhtmaterjalide erineva juhtivuse tõttu on võimalik tekitada elektronide suunatud liikumist. Seega tekib elektrivool.
Elemendid on omavahel järjestikku ühendatud, moodustades suurema või väiksema pindalaga paneeli, mida nimetatakse akuks. Selliseid akusid saab otse tarbimisallikaga ühendada. Kuid kuna päikese aktiivsus päeva jooksul muutub ja öösel täielikult peatub, kasutatakse patareisid, mis koguvad energiat päikesevalguse puudumisel.
Vajalik komponent on sel juhul kontroller. See juhib aku laadimist ja lülitab aku välja, kui see on täielikult laetud.
Päikesepatarei tekitatav vool on konstantne, kasutamiseks tuleb see teisendada vahelduvvooluks. Selleks on inverter.
Kuna kõik elektriseadmed, mis energiat tarbivad, on ette nähtud teatud pinge jaoks, on soovitud väärtuste tagamiseks süsteemis vaja stabilisaatorit.
Päikesemooduli ja tarbija vahele paigaldatakse lisaseadmed
Ainult kõigi nende komponentide olemasolul on võimalik saada funktsionaalne süsteem, mis varustab tarbijaid energiaga ega ähvarda neid välja lülitada.
Moodulite elementide tüübid
Päikesepaneele on kolme peamist tüüpi: polükristallilised, monokristallilised ja õhuke kile. Enamasti on kõik kolm tüüpi valmistatud ränist erinevate lisanditega. Kasutatakse ka kaadmiumtelluriidi ja vask-kaadmiumseleniidi, eriti kilepaneelide tootmiseks. Need lisandid aitavad kaasa rakkude efektiivsuse suurenemisele 5-10%.
kristalne
Kõige populaarsemad on monokristallilised. Need on valmistatud monokristallidest, neil on ühtlane struktuur. Sellistel plaatidel on lõigatud nurkadega hulknurga või ristküliku kuju.
Ühekristallelemendil on kaldus nurkadega ristküliku kuju.
Ühekristallelementidest kokkupandud aku on teiste tüüpidega võrreldes kõrgema tootlikkusega, selle kasutegur on 13%. See on kerge ja kompaktne, ei karda kerget paindumist, saab paigaldada ebatasasele pinnasele, kasutusiga 30 aastat.
Puuduste hulka kuulub võimsuse märkimisväärne vähenemine pilvisuse ajal kuni energiatootmise täieliku lõpetamiseni. Sama juhtub pimeda saabudes, öösel aku ei tööta.
Polükristalliline element on ristkülikukujulise kujuga, mis võimaldab paneeli kokku panna ilma tühikuteta
Polükristallilised on valmistatud valamise teel, neil on ristküliku- või ruudukujuline kuju ja heterogeenne struktuur. Nende kasutegur on madalam kui ühekristallilistel, kasutegur on vaid 7-9%, kuid pilves, tolmuses või hämaras ei ole toodangu langus märkimisväärne.
Seetõttu kasutatakse neid tänavavalgustuse ehitamisel, kuid sagedamini kasutavad neid omatehtud. Selliste plaatide maksumus on madalam kui monokristallidel, kasutusiga on 20 aastat.
Film
Õhukese kilega või painduvad elemendid on valmistatud räni amorfsest vormist. Paneelide paindlikkus muudab need mobiilseks, kokku rullituna, reisidele kaasa võtta ja igal pool on sõltumatu toiteallikas. Sama omadus võimaldab teil neid paigaldada kõveratele pindadele.
Kilepatarei on valmistatud amorfsest ränist
Tõhususe poolest on kilepaneelid kaks korda halvemad kui kristalsed, sama koguse tootmiseks on vaja topelt aku pindala. Ja kile ei erine vastupidavuse poolest - esimese 2 aasta jooksul langeb nende efektiivsus 20-40%.
Kuid pilves või pimedas väheneb energia tootmine vaid 10-15%. Nende suhtelist odavust võib pidada vaieldamatuks eeliseks.
Mida saab kodus päikesepaneeli teha
Hoolimata kõikidest kaubanduslikult toodetud akude eelistest, on nende peamiseks puuduseks nende kõrge hind. Seda probleemi saab vältida, tehes oma kätega improviseeritud materjalidest kõige lihtsama paneeli.
Dioodidest
Diood on plastkorpuses olev kristall, mis toimib läätsena. See koondab päikesekiired juhile, mille tulemuseks on elektrivool. Ühendades kokku suure hulga dioode, saame päikesepatarei. Pappi saab kasutada tahvlina.
Probleem on selles, et vastuvõetud energia võimsus on väike, piisava koguse genereerimiseks on vaja tohutult palju dioode. Rahaliste ja tööjõukulude poolest on selline aku tehase omast palju parem ja võimsuselt palju madalam.
Lisaks väheneb toodang järsult valgustuse vähenemisega. Jah, ja dioodid ise käituvad valesti - sageli esineb spontaanne sära. See tähendab, et dioodid ise tarbivad genereeritud energiat. Järeldus viitab iseenesest: ebaefektiivne.
Transistoridest
Nagu dioodides, on ka transistori põhielemendiks kristall. Kuid see on suletud metallkorpusesse, mis ei lase päikesevalgust sisse. Aku valmistamiseks saetakse korpuse kaas rauasaega maha.
Madala võimsusega aku saab kokku panna transistoridest
Seejärel kinnitatakse elemendid tekstoliidist või muust plaadi rolliks sobivast materjalist plaadile ja ühendatakse omavahel. Nii saab kokku panna aku, mille energiast piisab taskulambi või raadio töötamiseks, kuid suurt võimsust selliselt seadmelt oodata ei tasu.
Kuid väikese võimsusega matkaenergiaallikana sobib see üsna hästi. Eriti kui sind paelub loomisprotsess ise ja tulemuse praktiline kasu pole kuigi oluline.
Käsitöölised soovitavad fotoelementidena kasutada CD-sid ja isegi vaskplaate. Kaasaskantavat telefonilaadijat on lihtne valmistada aialaternate fotosilmadest.
Parim lahendus oleks osta valmis plaadid. Mõned veebisaidid müüvad väikese tootmisdefektiga mooduleid taskukohase hinnaga, need on kasutamiseks üsna sobivad.
Akude ratsionaalne paigutus
Moodulite paigutus määrab suuresti selle, kui palju võimsust süsteem toodab. Mida rohkem kiiri fotoelemente tabab, seda rohkem energiat nad toodavad. Optimaalse asukoha saamiseks tuleb järgida järgmisi tingimusi:
Tähtis! Aku voolutugevuse määrab kõige nõrgema elemendi jõudlus. Isegi väike vari ühel moodulil võib vähendada süsteemi jõudlust 10–50%.
Kuidas arvutada vajalikku võimsust
Enne aku kokkupanekuga jätkamist on vaja kindlaks määrata vajalik võimsus. Sellest sõltub ostetud elementide arv ja valmis akude kogupindala.
Süsteem võib olla kas autonoomne (annab maja iseseisvalt elektriga) või kombineeritud, ühendades päikeseenergia ja traditsioonilise allika.
Arvutamine koosneb kolmest etapist:
- Uurige kogu energiatarve.
- Määrake piisav aku ja inverteri võimsus.
- Arvutage vajalik arv lahtreid teie piirkonna insolatsiooniandmete põhjal.
Energiatarve
Autonoomse süsteemi puhul saate selle määrata oma elektriarvesti järgi. Keskmise päevatarbimise saamiseks jagage kuus tarbitud energia kogus päevade arvuga.
Kui akult saab toidet vaid osa seadmetest, siis uuri nende võimsust vastavalt passile või seadmel olevale märgisele. Korrutage saadud väärtused töötundide arvuga päevas. Lisades saadud väärtused kõigi seadmete kohta, saate keskmise tarbimise päevas.
AB (aku) mahutavus ja inverteri võimsus
Päikesesüsteemide AB peab vastu pidama suurele hulgale tühjenemis- ja tühjenemistsükleid, olema väikese isetühjenemisega, taluma suurt laadimisvoolu, töötama kõrgel ja madalal temperatuuril, nõudes samas minimaalset hooldust. Need parameetrid on pliiakude jaoks optimaalsed.
Teine oluline näitaja on võimsus, maksimaalne laetus, mida aku suudab vastu võtta ja salvestada. Ebapiisavat võimsust suurendab akude paralleelne, järjestikku ühendamine või mõlema ühenduse ühendamine.
Arvutamine aitab välja selgitada vajaliku arvu AB-sid. Mõelge sellele energiavarude koondamiseks 1 päevaks 200 Ah võimsusega ja 12 V pingega akusse.
Oletame, et päevane vajadus on 4800 Vh, süsteemi väljundpinge on 24 V. Eeldades, et inverteri kadu on 20%, sisestage parandustegur 1,2.
4800:24х1,2=240 Ah
AB tühjendussügavus ei tohiks ületada 30-40%, me võtame seda arvesse.
240х0,4 = 600 Ah
Saadud väärtus on kolm korda suurem aku mahutavusest, seega on vajaliku koguse toiteks vaja 3 paralleelselt ühendatud akut. Kuid samal ajal on aku pinge 12 V, selle kahekordistamiseks on vaja veel 3 järjestikku ühendatud akut.
48 V pinge saamiseks ühendage paralleelselt kaks paralleelset 4 AB-st koosnevat ahelat
Inverterit kasutatakse alalisvoolu muutmiseks vahelduvvooluks. Valige see tippkoormuse, maksimaalse koormuse järgi. Mõnel tarbijaseadmel on käivitusvool palju suurem kui nimivool. Seda näitajat võetakse arvesse. Muudel juhtudel võetakse arvesse nimiväärtusi.
Samuti on oluline pinge vorm. Parim variant on puhas siinuslaine. Pingelanguse suhtes mittetundlike seadmete jaoks sobib ruudu kuju. Kaaluda tuleks ka võimalust lülitada seade AB pealt otse päikesepaneelidele.
Nõutav arv lahtreid
Insolatsiooninäitajad on erinevates piirkondades väga erinevad. Õigeks arvutuseks on vaja teada neid numbreid oma piirkonna kohta, andmeid on lihtne leida internetist või ilmajaamast.
Igakuine insolatsioonitabel erinevatele piirkondadele
Insolatsioon ei sõltu mitte ainult aastaajast, vaid ka aku nurgast
Arvutamisel juhinduge aasta jooksul kõige väiksema insolatsiooni näitajatest, vastasel juhul ei tooda aku sel perioodil piisavalt energiat.
Oletame, et miinimumnäitajad - jaanuaris 0,69, maksimaalsed - juulis 5,09.
Talveaja paranduskoefitsient - 0,7, suveaja paranduskoefitsient - 0,5.
Vajalik energiakogus - 4800 Wh.
Ühe paneeli võimsus on 260 W ja pinge 24 V.
AB ja inverteri kaod on 20%.
Arvutame tarbimise, võttes arvesse kadusid: 4800 × 1,2 = 5760 Wh = 5,76 kWh.
Määrame ühe paneeli jõudluse.
Suvi: 0,5×260×5,09= 661,7 Wh.
Talv: 0,7×260×0,69=125,5 Wh.
Arvutame vajaliku arvu patareisid, jagades tarbitud energia paneelide jõudlusega.
Suvi: 5760/661,7=8,7 tk.
Talvel: 5760/125,5=45,8 tk.
Selgub, et täielikuks pakkumiseks läheb talvel vaja viis korda rohkem mooduleid kui suvel. Seetõttu tasub koheselt paigaldada rohkem akusid või muretseda talveperioodiks hübriidtoitesüsteem.
Kuidas päikesepatarei oma kätega kokku panna
Kokkupanek koosneb mitmest etapist: korpuse valmistamine, elementide jootmine, süsteemi kokkupanek ja selle paigaldamine. Enne alustamist varuge kõik vajalik.
Aku koosneb mitmest kihist.
Materjalid ja tööriistad
- fotoelemendid;
- lamedad juhid;
- alkoholi-kampoli räbusti;
- jootekolb;
- alumiiniumprofiil;
- alumiiniumist nurgad;
- riistvara;
- silikoonhermeetik;
- metallisaag;
- kruvikeeraja;
- klaas, pleksiklaas või pleksiklaas;
- dioodid;
- mõõteseadmed.
Parem on tellida fotosilmad koos juhtidega, need on spetsiaalselt selleks otstarbeks loodud. Teised juhid on rabedamad, mis võib jootmisel ja kokkupanemisel probleeme tekitada. Seal on juba joodetud juhtidega rakke. Need maksavad rohkem, kuid säästavad palju aega ja tööjõudu.
Ostke juhtidega plaadid, see vähendab tööaega
Kere raam on tavaliselt valmistatud alumiiniumnurgast, kuid võimalik on kasutada puidust liiste või 2x2 nelinurkset latti. See valik on vähem eelistatud, kuna see ei taga piisavat ilmastikukaitset.
Läbipaistva paneeli jaoks valige materjal, mille valguse murdumisnäitaja on minimaalne. Igasugune takistus kiirte teel suurendab energiakadu. Soovitav on, et materjal edastaks võimalikult vähe infrapunakiirgust.
Tähtis! Mida rohkem paneel soojeneb, seda vähem energiat see genereerib.
Raami arvutamine
Raami mõõtmed arvutatakse lahtrite suuruse järgi. Oluline on tagada külgnevate elementide vahel väike 3-5 mm vahemaa ja võtta arvesse raami laiust, et see ei kattuks elementide servadega.
Rakke toodetakse erinevates suurustes, kaaluge 36 plaadi võimalust, suurusega 81x150 mm. Järjestame elemendid 4 rida, 9 tükki ühes. Nende andmete põhjal on raami mõõdud 835x690 mm.
Kastide valmistamine
Elementide jootmine ja moodulite kokkupanek
Kui elemendid ostetakse ilma kontaktideta, tuleb need kõigepealt iga plaadi külge joota. Selleks lõigake juht võrdseteks segmentideks.
- Lõigake papist välja soovitud suurusega ristkülik ja kerige juht selle ümber, seejärel lõigake see mõlemalt poolt.
- Kandke igale juhile räbusti, kinnitage elemendile riba.
- Jootke juht ettevaatlikult kogu elemendi pikkuses.
Jootke juhtmed iga plaadi külge
- Asetage rakud üksteise järel 3-5 mm vahega ritta ja jootke järjestikku kokku.
Paigaldamise ajal kontrollige perioodiliselt moodulite funktsionaalsust
- Viige valmis 9 lahtrist koosnevad read kehasse ja joondage need üksteise ja raami piirjoontega.
- Joota paralleelselt, kasutades laiemaid rehve ja jälgides polaarsust.
Asetage elementide read läbipaistvale aluspinnale ja jootke need kokku
- Tooge välja kontaktid "+" ja "-".
- Kandke igale elemendile 4 tilka hermeetikut ja asetage teine klaas peale.
- Laske liimil kuivada.
- Täitke ümber perimeetri hermeetikuga, et niiskus ei satuks sisse.
- Kinnitage paneel korpuse külge nurkade abil, keerates need alumiiniumprofiili külgedesse.
- Paigaldage Schottke blokeerimisdiood koos hermeetikuga, et vältida aku tühjenemist läbi mooduli.
- Varustage väljundjuhe kahe kontaktiga pistikuga, seejärel ühendage kontroller sellega.
- Kruvige nurgad raami külge, et kinnitada aku toele.
Video: päikesemooduli jootmine ja kokkupanek
Aku on valmis, jääb alles paigaldada. Tõhusama töö jaoks saate teha jälgija.
Pöörleva mehhanismi tootmine
Lihtsaim pöörlemismehhanism on lihtne ise valmistada. Selle tööpõhimõte põhineb vastukaalude süsteemil.
- Pane puitplokkidest või alumiiniumprofiilist kokku aku tugi redeli kujul.
- Kahe laagri ja metallvarda või toru abil paigaldage aku peale nii, et see oleks fikseeritud suurema külje keskele.
- Suunake struktuur idast läände ja oodake, kuni päike on oma seniidis.
- Pöörake paneeli nii, et kiired tabaksid seda vertikaalselt.
- Kinnitage veenõu ühes otsas, tasakaalustage see teises otsas koormaga.
- Tee anumasse auk, et vesi vähehaaval välja voolaks.
Kui vesi välja voolab, siis anuma kaal väheneb ja paneeli serv tõuseb ülespoole, pöörates akut päikese poole. Ava suurus tuleb määrata empiiriliselt.
Lihtsaim päikesejälgija on valmistatud vesikella põhimõttel
Kõik, mida vajate, on valada hommikul anumasse vesi. Sellist konstruktsiooni katusele paigaldada ei saa, kuid maja ees oleva aiamaa või muruplatsi jaoks on see üsna sobiv. On ka teisi, keerukamaid jälgimisseadmeid, kuid need maksavad rohkem.
Video: kuidas teha oma elektrooniline päikesejälgija
Aku paigaldamine
Nüüd saate testida ja nautida tasuta elektrit.
Mooduli hooldus
Päikesepaneelid ei vaja erilist hooldust, kuna neil puuduvad liikuvad osad. Nende normaalseks toimimiseks piisab aeg-ajalt pinna puhastamisest mustusest, tolmust ja lindude väljaheidetest.
Peske patareisid hea veesurvega aiavoolikuga, selleks ei pea isegi katusele ronima. Kontrollige lisavarustuse seisukorda.
Kui kiiresti kulud tasuvad
Päikeseenergia toitesüsteemist ei tasu oodata hetkelist kasu. Koduse autonoomse süsteemi puhul on selle keskmine tasuvusaeg ligikaudu 10 aastat.
Mida rohkem energiat tarbite, seda kiiremini tasuvad teie kulud ära. Nii väikese kui ka suurema tarbimise jaoks on ju vaja lisavarustust osta: aku, inverter, kontroller ja need jätavad väikese osa kuludest.
Arvestage ka seadmete ja paneelide eluiga, et te ei peaks neid vahetama enne, kui need ära tasuvad.
Kõigist kuludest ja puudustest hoolimata on päikeseenergia tulevik. Päike on taastuv energiaallikas ja kestab veel vähemalt 5000 aastat. Jah, ja teadus ei seisa paigal, ilmuvad uued fotoelementide materjalid, millel on palju suurem efektiivsus. Nii et varsti on need soodsamad. Kuid päikeseenergiat saab kasutada juba praegu.
Inimkond on rohkem kui kümme aastat otsinud alternatiivseid energiaallikaid, mis suudaksid olemasolevaid vähemalt osaliselt asendada. Ja tänapäeval on kõige lootustandvamad kaks: tuule- ja päikeseenergia.
Tõsi, ei üks ega teine ei suuda pakkuda pidevat tootmist. Selle põhjuseks on tuuleroosi ebaühtlus ja päikesevoo intensiivsuse igapäevane-ilma-hooajaline kõikumine.
Tänapäeva energiatööstus pakub elektrienergia tootmiseks kolme peamist meetodit, kuid kõik need on ühel või teisel viisil keskkonnale kahjulikud:
- Kütuseenergia tööstus- kõige keskkonnasaastuma, millega kaasneb märkimisväärne süsinikdioksiidi, tahma ja kasutu soojuse eraldumine atmosfääri, mis põhjustab osoonikihi vähenemist. Selle jaoks kütusevarude ammutamine põhjustab ka olulist kahju loodusele.
- hüdroenergia on seotud väga oluliste maastikumuutustega, kasulike maade üleujutamisega, kahjustades kalavarusid.
- Tuumaenergia- kõige keskkonnasõbralikum kolmest, kuid nõuab turvalisuse säilitamiseks väga suuri kulutusi. Iga õnnetust võib seostada korvamatu pikaajalise kahjuga loodusele. Lisaks nõuab see erimeetmeid kasutatud kütusejäätmete kõrvaldamiseks.
Rangelt võttes on päikesekiirgusest elektri saamiseks mitu võimalust, kuid enamik neist kasutab selle vahepealset muundamist mehaaniliseks, generaatori võlli pööramiseks ja alles seejärel elektriks.
Sellised elektrijaamad on olemas, nad kasutavad Stirlingi välispõlemismootoreid, neil on hea kasutegur, kuid neil on ka märkimisväärne puudus: selleks, et koguda võimalikult palju päikeseenergiat, on vaja toota tohutuid paraboolpeegleid koos jälgimissüsteemidega. päikese asend.
Pean ütlema, et olukorra parandamiseks on lahendusi, kuid need on kõik üsna kallid.
On meetodeid, mis võimaldavad valguse energia otsest muundamiseks elektrivooluks. Ja kuigi fotoelektrilise efekti nähtus pooljuhtseleenis avastati juba 1876. aastal, siis alles 1953. aastal sai ränifotoelemendi leiutamisega võimalikuks luua päikesepaneele elektrienergia tootmiseks.
Sel ajal oli juba tekkimas teooria, mis võimaldas selgitada pooljuhtide omadusi ja luua nende tööstuslikuks tootmiseks praktilise tehnoloogia. Tänaseks on see kaasa toonud tõelise pooljuhtide revolutsiooni.
Päikesepatarei töö põhineb pooljuhtide p-n-siirde fotoelektrilise efekti nähtusel, mis on sisuliselt tavaline ränidiood. Selle järeldusel ilmub valgustamisel foto-emf 0,5–0,55 V.
Elektrigeneraatorite ja akude kasutamisel tuleb arvestada nende vahel esinevate erinevustega. Ühendades kolmefaasilise elektrimootori vastavasse võrku, saate selle väljundvõimsuse kolmekordistada.
Teatud soovitusi järgides on minimaalsete ressursi- ja ajakuludega võimalik toota kõrgsagedusliku impulssmuunduri võimsusosa koduseks vajadusteks. Saate uurida selliste toiteallikate struktuurseid ja skeeme.
Struktuurselt on päikesepatarei iga element valmistatud räniplaadi kujul, mille pindala on mitu cm 2 ja millele moodustub palju selliseid fotodioode, mis on ühendatud ühte vooluringi. Iga selline plaat on eraldi moodul, mis annab päikesevalguse käes teatud pinge ja voolu.
Ühendades sellised moodulid akusse ja kombineerides neid paralleelseeria ühenduses, on võimalik saada lai valik väljundvõimsuse väärtusi.
Päikesepaneelide peamised puudused:
- Suur ebatasasus ja ebaühtlus energia väljundis, olenevalt ilmast ja päikese hooajalisest kõrgusest.
- Kogu aku võimsuse piiramine, kui vähemalt üks osa sellest on varjutatud.
- Sõltuvus päikese suunast erinevatel kellaaegadel. Aku kõige tõhusamaks kasutamiseks peate tagama selle pideva orientatsiooni päikesele.
- Seoses eelnevaga energia salvestamise vajadus. Suurim energiatarbimine toimub ajal, mil selle tootmine on minimaalne.
- Piisava võimsusega ehitamiseks vajalik suur ala.
- Aku disaini haprus, vajadus selle pinda pidevalt puhastada mustusest, lumest jne.
- Päikesemoodulid töötavad kõige tõhusamalt 25°C juures. Töötamise ajal soojendatakse neid päikese käes palju kõrgemale temperatuurile, mis vähendab oluliselt nende tõhusust. Tõhususe optimaalsel tasemel hoidmiseks on vaja tagada aku jahutus.
Tuleb märkida, et päikesepatareide arendamine, kasutades uusimaid materjale ja tehnoloogiaid, ilmub pidevalt. See võimaldab järk-järgult kõrvaldada päikesepaneelidele omased puudused või vähendada nende mõju. Niisiis ulatub viimaste orgaanilisi ja polümeerseid mooduleid kasutavate elementide efektiivsus juba 35% -ni ja loodetakse jõuda 90% -ni ning see võimaldab saada sama suurusega akuga palju rohkem võimsust või energiatõhusust säilitades oluliselt rohkem. vähendada aku mahtu.
Muide, auto mootori keskmine kasutegur ei ületa 35%, mis võimaldab rääkida üsna tõsisest päikesepaneelide kasutegurist.On arendatud nanotehnoloogial põhinevaid elemente, mis töötavad langeva valguse erinevate nurkade all võrdselt tõhusalt, mis välistab vajaduse nende positsioneerimise järele.
Seega saame juba täna rääkida päikesepaneelide eelistest võrreldes teiste energiaallikatega:
- Mehaaniline energia muundamine ja liikuvad osad puuduvad.
- Minimaalsed tegevuskulud.
- Vastupidavus 30-50 aastat.
- Vaikne töö, ilma kahjulike heitmeteta. Keskkonnasõbralikkus.
- Liikuvus. Sülearvuti toiteks ja LED-taskulambi aku laadimiseks mõeldud aku mahub väikesesse seljakotti.
- Sõltumatus pidevate vooluallikate olemasolust. Võimalus laadida kaasaegsete vidinate akusid põllul.
- Vähenõudlik välistegurite suhtes. Päikesepatareid saab paigutada kõikjale, igale maastikule, kui need on piisavalt päikesevalguse poolt valgustatud.
Maa ekvatoriaalsetes piirkondades on päikeseenergia keskmine voog keskmiselt 1,9 kW / m 2. Kesk-Venemaal on see vahemikus 0,7–1,0 kW / m 2. Klassikalise räni fotoelemendi efektiivsus ei ületa 13%.
Nagu näitavad eksperimentaalsed andmed, kui ristkülikukujuline plaat on suunatud oma tasapinnaga lõunasse, päikese maksimumi punkti, siis 12-tunnise päikesepaistelise päeva jooksul saab see muutuse tõttu mitte rohkem kui 42% kogu valgusvoost. selle langemisnurgas.
See tähendab, et keskmise päikesevoo 1 kW / m 2 korral on 12 tunniga võimalik saada 13% aku kasutegurist ja selle kogutõhususest 42% mitte rohkem kui 1000 x 12 x 0,13 x 0,42 = 622,2 Wh või 0 .6 kWh päevas alates 1 m 2. See on päikesepaisteline päev, pilvise ilmaga on see palju väiksem ja talvekuudel tuleb see väärtus jagada veel 3-ga.
Võttes arvesse pinge muundamise kadusid, võib 0,5 kWh / m 2 väärtuse aluseks võtta automaatikaahela, mis tagab akude optimaalse laadimisvoolu ja kaitseb neid ülelaadimise eest, ja muid elemente. Selle energiaga on võimalik säilitada aku laadimisvoolu 3 A pingel 13,8 V 12 tundi.
See tähendab, et täielikult tühjenenud autoaku, mille võimsus on 60 Ah, laadimiseks on vaja 2 m 2 suurust päikesepaneeli ja 50 Ah jaoks umbes 1,5 m 2.Sellise võimsuse saamiseks võite osta valmispaneele, mida toodetakse 10–300 W elektrivõimsusega. Näiteks üks 100 W paneel 12-tunnise päevavalguse jaoks, võttes arvesse koefitsienti 42%, annab vaid 0,5 kWh.
Selline Hiinas valmistatud monokristallilisest ränist valmistatud väga heade omadustega paneel on praegu turul umbes 6400 rubla eest. Vähemefektiivne avatud päikese käes, kuid parema tootlusega pilves ilmaga, polükristalliline - 5000 r.
Kui teil on teatud oskused elektroonikaseadmete paigaldamisel ja jootmisel, võite proovida sarnase päikesepatarei ise kokku panna. Samas ei tasu loota väga suure hinnatõusuga, lisaks on valmis paneelidel nii elementide endi kui ka nende kooste tehasekvaliteet.
Kuid selliste paneelide müüki ei korraldata kaugeltki kõikjal ja nende transport nõuab väga karme tingimusi ja läheb üsna kalliks. Lisaks on isetootmisega võimalik, alustades väikesest, järk-järgult mooduleid lisada ja väljundvõimsust suurendada.
Materjalide valik paneeli loomiseks
Hiina veebipoodides ja ka eBays pakutakse kõige laiemat valikut elemente isetootmiseks mis tahes parameetritega päikesepaneelidele.
Isegi lähiminevikus ostsid isetegijad plaate, mis tootmise käigus tagasi lükati, laastude või muude defektidega, kuid palju odavamalt. Need on täiesti töökorras, kuid neil on veidi väiksem võimsustasu. Arvestades pidevat hindade langust, on see praegu vaevalt soovitatav. Lõppude lõpuks, kaotades keskmiselt 10% võimsusest, kaotame paneeli efektiivses piirkonnas. Jah, ja katkiste tükkidega plaatidest koosnev aku välimus näeb välja üsna käsitöö.
Selliseid mooduleid saate osta ka Venemaa veebipoodidest, näiteks molotok.ru pakub polükristallilisi elemente tööparameetritega valgusvoo 1,0 kW/m2 juures:
- Pinge: tühikäigul - 0,55 V, töökorras - 0,5 V.
- Vool: lühis - 1,5 A, töökorras - 1,2 A.
- Töövõimsus - 0,62 W.
- Mõõdud - 52x77 mm.
- Hind 29 p.
Oma kätega päikesepatarei valmistamine koju
Päikesepaneeli valmistamiseks vajame sobivat raami, mille saate ise teha või juba valmis kaasa võtta. Selle jaoks mõeldud materjalidest on kõige parem kasutada duralumiiniumist, see ei allu korrosioonile, ei karda niiskust ja on vastupidav. Sobiva töötlemise ja värvimise korral sobivad nii teras kui isegi puit kaitseks atmosfääri sademete eest.
Näpunäide: ärge tehke paneeli väga suureks: see on elementide paigaldamisel, paigaldamisel ja hooldamisel ebamugav. Lisaks on väikesed paneelid madala tuulega, neid saab mugavamalt paigutada vajalike nurkade alla.Arvutame komponente
Otsustage meie raami suurus. 12-voldise happeaku laadimiseks on vajalik tööpinge vähemalt 13,8 V. Võtame aluseks 15 V. Selleks peame järjestikku ühendama 15 V / 0,5 V = 30 elementi.
Näpunäide: Päikesepaneeli väljund tuleks ühendada akuga läbi kaitsedioodi, et vältida selle isetühjenemist öösel läbi päikesepatareide. Seega on meie paneeli väljund: 15 V - 0,7 V = 14,3 V.Laadimisvoolu 3,6 A saamiseks peame paralleelselt ühendama kolm sellist ketti ehk 30 x 3 = 90 elementi. See maksab meile 90 x 29 rubla. = 2610 rubla.
Näpunäide: Päikesepaneeli elemendid on ühendatud paralleelses järjestuses. Igas järjestikuses ahelas on vaja jälgida elementide arvu võrdsust.Selle vooluga saame pakkuda standardset laadimisrežiimi täielikult tühjenenud akule mahuga 3,6 x 10 = 36 Ah.
Tegelikkuses on see arv päeva jooksul ebaühtlase päikesevalguse tõttu väiksem. Seega peame tavalise 60 Ah autoaku laadimiseks ühendama kaks sellist paneeli paralleelselt.
See paneel suudab meile pakkuda elektrivõimsust 90 x 0,62 W ≈ 56 W.
Või 12-tunnise päikesepaistelise päeva jooksul 42% parandusteguriga 56 x 12 x 0,42 ≈ 0,28 kWh.
Asetame oma elemendid 6 rida 15 tükki. Kõigi elementide paigaldamiseks vajame pinda:
- Pikkus - 15 x 52 = 780 mm.
- Laius - 77 x 6 = 462 mm.
Kõigi plaatide tasuta paigutamiseks võtame oma raami mõõtmed: 900 × 500 mm.
Näpunäide: kui on olemas muude mõõtmetega valmisraame, saate elementide arvu vastavalt ülaltoodud kontuuridele ümber arvutada, valida muu suurusega elemendid, proovida neid paigutada, kombineerides ridade pikkust ja laiust.Samuti vajame:
- Elektriline jootekolb 40 W.
- Joote, kampol.
- Paigaldustraat.
- Silikoonhermeetik.
- Kahepoolne teip.
Tootmise etapid
Paneeli paigaldamiseks on vaja ette valmistada piisava pindalaga tasane töökoht, millel on igast küljest mugav lähenemine. Parem on asetada elementplaadid ise eraldi küljele, kus need on kaitstud juhuslike põrutuste ja kukkumiste eest. Võtke neid ettevaatlikult, ükshaaval.
Jääkvooluseadmed suurendavad teie kodu elektriahela ohutust, vähendades elektrilöögi ja tulekahju ohtu. Üksikasjalik tutvumine erinevat tüüpi diferentsiaalvoolulülitite iseloomulike omadustega ütleb teile korteri ja maja jaoks.
Elektriarvesti töötamise ajal tekivad olukorrad, kui see tuleb välja vahetada ja uuesti ühendada - selle kohta saate lugeda.
Tavaliselt kasutatakse paneelide valmistamiseks elementide eeljoodetud plaatide ühtseks ahelaks liimimise meetodit tasasele aluspinnale. Pakume teist võimalust:
- Asetame selle raami sisse, kinnitame hästi ja tihendame klaasi või pleksiklaasi äärte ümber.
- Laotame sellele sobivas järjekorras, liimides need kahepoolse teibiga, elementide plaadid: töökülg klaasi külge, jootmine viib raami tagaküljele.
- Pannes raami lauale, klaas alla, saame mugavalt elementide juhtmed kokku joota. Elektripaigalduse teostame vastavalt valitud skeemile.
- Lõpuks liimime plaadid kleeplindiga tagaküljele.
- Panime mingisuguse summutuspadja: lehtkumm, papp, puitkiudplaat jne.
- Me sisestame tagaseina raami sisse ja tihendame selle.
Soovi korral saate tagaseina asemel täita tagumise raami mõne seguga, näiteks epoksiidiga. Tõsi, see välistab juba paneeli lahtivõtmise ja parandamise võimaluse.
Muidugi ei piisa ühest 50 W akust isegi väikese maja toiteks. Kuid selle abiga on juba võimalik valgustust rakendada kaasaegsete LED-lampide abil.
Linnainimese mugavaks äraelamiseks kulub nüüd vähemalt 4 kWh elektrit päevas. Perekonnale vastavalt selle liikmete arvule.
Seetõttu peaks kolmeliikmelise pere eramaja päikesepaneel andma 12 kWh. Kui see peaks varustama kodu ainult päikeseenergiaga, vajame päikesepatarei, mille pindala on vähemalt 12 kWh / 0,6 kWh / m 2 \u003d 20 m 2.
Seda energiat tuleb salvestada akudes, mille võimsus on 12 kWh / 12 V = 1000 Ah, või ligikaudu 16 aku 60 Ah.
Päikesepaneeliga aku ja selle kaitsega normaalseks tööks on vajalik laadimiskontroller.
12 V alalisvoolu teisendamiseks 220 V vahelduvvooluks vajate inverterit. Kuigi praegu on turul juba piisav arv elektriseadmeid pingetele 12 või 24 V.
Näpunäide: Madalpingevõrkudes on voolud palju suuremad, nii et võimsate seadmete ühendamiseks peaksite valima sobiva suurusega juhtme. Inverteriga võrkude juhtmestik toimub vastavalt tavapärasele 220 V skeemile.Järelduste tegemine
Energia akumuleerimise ja ratsionaalse kasutamise tingimustes hakkavad ka tänapäeval ebatraditsioonilised elektrienergia tööstuse liigid oma tootmise kogumahus kõvasti suurenema. Võib isegi väita, et need muutuvad tasapisi traditsioonilisteks.
Arvestades kaasaegsete kodumasinate viimasel ajal oluliselt vähenenud energiatarbimise taset, energiasäästlike valgustusseadmete kasutamist ja uute tehnoloogiate päikesepatareide oluliselt suurenenud efektiivsust, võib öelda, et ka praegu suudavad nad väikest eraisikut elektriga varustada. maja lõunapoolsetes riikides, kus on palju päikesepaistelisi päevi aastas.
Venemaal võib neid kombineeritud toitesüsteemides kasutada varu- või täiendavate energiaallikatena ja kui nende efektiivsust on võimalik tõsta vähemalt 70% -ni, on üsna reaalne kasutada neid peamiste elektritarnijatena.
Video sellest, kuidas ise päikeseenergia kogumiseks seadet valmistada
Elektri hankimine alternatiivsetest energiaallikatest on väga kulukas. Näiteks päikeseenergia kasutamine valmisseadmete ostmisel peab kulutama märkimisväärse summa raha. Kuid tänapäeval on valmis fotogalvaanilistest elementidest või muudest improviseeritud materjalidest võimalik oma kätega päikesepaneele kokku panna suveresidentsi või eramaja jaoks. Ja enne vajalike komponentide ostmist ja konstruktsiooni kujundamist peate mõistma, mis on päikesepatarei ja kuidas see töötab.
Päikesepatarei: mis see on ja kuidas see töötab
Inimestel, kes seisavad selle ülesandega esimest korda silmitsi, tekib kohe küsimus: "Kuidas päikesepatarei kokku panna?" või "Kuidas teha päikesepatarei?". Kuid pärast seadme ja selle tööpõhimõtte uurimist kaovad selle projekti rakendamisega seotud probleemid iseenesest. Lõppude lõpuks on disain ja tööpõhimõte lihtsad ega tohiks kodus toiteallika loomisel raskusi tekitada.
Päikesepatarei (SB)- Need on päikese poolt elektrienergiaks kiirgava energia fotoelektrilised muundurid, mis on ühendatud elementide massiivi kujul ja ümbritsetud kaitsekonstruktsiooniga. Konverterid- räni pooljuhtelemendid alalisvoolu genereerimiseks. Neid toodetakse kolme tüüpi:
- monokristalliline;
- polükristalliline;
- Amorfne (õhuke kile).
Seadme tööpõhimõte põhineb fotoelektrilisel efektil. Fotoelementidele langev päikesevalgus lööb räniplaadi iga aatomi viimastelt orbiitidelt välja vabad elektronid. Suure hulga vabade elektronide liikumine aku elektroodide vahel tekitab alalisvoolu. Lisaks muudetakse see maja elektrifitseerimiseks vahelduvvooluks.
Fotoelementide valik
Enne kodus paneeli loomise projekteerimistööde alustamist peate valima ühe kolmest päikeseenergia muunduri tüübist. Sobivate elementide valimiseks peate teadma nende tehnilisi omadusi:
- Monokristalliline. Nende plaatide efektiivsus on 12–14%. Kuid nad on tundlikud siseneva valguse hulga suhtes. Kerge pilvisus vähendab oluliselt toodetava elektrienergia hulka. Kasutusiga kuni 30 aastat.
- Polükristalliline. Need elemendid on võimelised tootma 7–9% efektiivsust. Kuid valgustuse kvaliteet neid ei mõjuta ja nad on võimelised edastama sama palju voolu pilves ja isegi pilvise ilmaga. Kasutusaeg - 20 aastat.
- amorfne. Valmistatud painduvast ränist. Nende efektiivsus on umbes 10%. Ilma kvaliteedi tõttu toodetud elektri kogus ei vähene. Kuid kallis ja keeruline tootmine muudab nende hankimise keeruliseks.
SB-de iseseisvaks valmistamiseks saate osta B-tüüpi muundureid (teine klass). Nende hulka kuuluvad väikeste defektidega elemendid, isegi kui mõne komponendi välja vahetate, on akude maksumus 2-3 korda väiksem kui turuhind, tänu sellele säästate oma raha.
Eramu alternatiivse energiaallika elektriga varustamiseks sobivad kõige paremini kaks esimest tüüpi plaate.
Saidi valik ja kujundus
Patareid on kõige parem paigutada järgmiselt: mida kõrgem seda parem. Suurepärane koht oleks maja katus, see ei jää puudelt ega muudelt hoonetelt varju. Kui lagede struktuur ei võimalda paigalduse raskust taluda, tuleks koht valida suvila piirkonnas, mis kõige enam tajub päikesekiirgust.
Kokkupandud paneelid tuleb asetada sellise nurga all, et päikesekiired langeksid ränielementidele võimalikult risti. Ideaalne variant oleks võimalus korrigeerida kogu paigaldust päikese suunas.
Aku valmistamine oma kätega
Päikesepatareilt ei saa te majale või suvilale 220 V elektrit pakkuda, sest. sellise aku suurus on tohutu. Üks plaat tekitab elektrivoolu pingega 0,5 V. Parim variant on SB nimipingega 18 V. Selle põhjal arvutatakse seadme jaoks vajalik arv fotoelemente.
Raami kokkupanek
Esiteks vajab omatehtud päikesepatarei kaitseraam (ümbris). Seda saab valmistada alumiiniumnurkadest 30x30 mm või puitvarrastest kodus. Ühel riiulil metallprofiili kasutamisel eemaldatakse 45-kraadise nurga all oleva viiliga faas ja sama nurga all lõigatakse ära teine riiul. Töödeldud otstega nõutavatesse mõõtudesse lõigatud raamiosad keeratakse samast materjalist ruutude abil. Valmis raami külge on silikoonil liimitud kaitseklaas.
Plaadi jootmine
Kodus elementide jootmisel peate teadma, et pinge suurendamiseks on vaja ühendada järjestikku ja voolutugevuse suurendamiseks - paralleelselt. Tulekivist vahvlid asetatakse klaasile, jättes nende vahele mõlemal küljel 5 mm vahe. See vahe on vajalik elementide võimaliku soojuspaisumise kompenseerimiseks kuumutamise ajal. Konverteritel on kaks rada: ühelt poolt "pluss", teiselt poolt - "miinus". Kõik osad on ühendatud järjestikku ühte vooluringi. Seejärel väljastatakse ahela viimaste komponentide juhid ühisele siinile.
Et vältida seadme isetühjenemist öösel või pilvise ilmaga, soovitavad eksperdid paigaldada kontaktile "keskpunktist" 31DQ03 Schottky dioodi või samaväärse.
Pärast multimeetriga jootmistööde lõpetamist peate kontrollima väljundpinget, mis peaks olema 18-19 V, et eramaja täielikult varustada elektriga.
Paneeli kokkupanek
Valmis korpusesse asetatakse joodetud muundurid, seejärel kantakse iga ränielemendi keskele silikoon ja ülaosa kaetakse nende kinnitamiseks puitkiudplaadi substraadiga. Pärast seda suletakse konstruktsioon kaanega ja kõik vuugid suletakse hermeetiku või silikooniga. Valmis paneel on paigaldatud hoidikule või raamile.
Päikesepaneelid improviseeritud materjalidest
Lisaks ostetud fotoelementidest SB-de kokkupanemisele saab neid kokku panna improviseeritud materjalidest, mis igal raadioamatööril on: transistorid, dioodid ja foolium.
transistor aku
Nendel eesmärkidel on sobivaimad osad KT või P tüüpi transistorid. Nende sees on elektri tootmiseks vajalik üsna suur räni pooljuhtelement. Pärast vajaliku arvu raadiokomponentide korjamist tuleb neilt metallkate ära lõigata. Selleks tuleb see klambriga kinnitada ja ülemine osa metalli jaoks rauasaega ettevaatlikult ära lõigata. Sees näete plaati, mis toimib fotoelemendina.
Transistor aku jaoks, millel on maha saetud kork
Kõigil neil osadel on kolm kontakti: alus, emitter ja kollektor. SB kokkupanemisel tuleb suurima potentsiaali erinevuse tõttu valida kollektori ristmik.
Kokkupanek toimub tasasel tasapinnal mis tahes dielektrilisest materjalist. Transistorid tuleb jootma eraldi jadakettides ja need ketid on omakorda ühendatud paralleelselt.
Valmis vooluallika saab arvutada raadiokomponentide omaduste põhjal. Üks transistor toodab pinget 0,35 V ja lühisvoolu 0,25 μA.
Dioodi aku
D223B dioodidest päikesepatareist võib tõepoolest saada elektrivoolu allikas. Nendel dioodidel on kõrgeim pinge ja need on valmistatud värviga kaetud klaaskorpuses. Pinge valmistoote väljundis saab määrata arvutusest, et üks diood päikeses tekitab 350 mV.
- Panime nõutava arvu raadiokomponente nõusse ja täidame selle atsetooni või mõne muu lahustiga ning jätame mitmeks tunniks seisma.
- Seejärel peate võtma mittemetallist materjalist õige suurusega plaadi ja lisama toiteallika komponentide jootmise.
- Kui see on märjaks saanud, saab värvi kergesti maha kraapida.
- Multimeetriga relvastatud, päikese käes või lambipirni all, määrame positiivse kontakti ja painutame seda. Dioodid joodetakse vertikaalselt, kuna selles asendis toodab kristall päikeseenergiast kõige paremini elektrit. Seetõttu saame väljundis maksimaalse pinge, mida päikesepatarei genereerib.
Lisaks kahele ülalkirjeldatud meetodile saab toiteallika kokku panna fooliumist. Allpool kirjeldatud samm-sammult juhiste järgi valmistatud omatehtud päikesepatarei suudab toota elektrit, ehkki väga väikese võimsusega:
- Omatehtud valmistamiseks vajate vaskfooliumi pindalaga 45 ruutmeetrit. vt Lõigatud tükki töödeldakse seebilahuses, et eemaldada pinnalt rasv. Samuti on soovitatav pesta käsi, et mitte jätta rasvaplekke.
- Lõigatud tasapinnalt on vaja eemaldada smirgeliga kaitsev oksiidkile ja muud tüüpi korrosioonid.
- Vähemalt 1,1 kW võimsusega elektripliidi põletile asetatakse fooliumileht ja kuumutatakse punakasoranžide laikude tekkimiseni. Edasisel kuumutamisel muudetakse saadud oksiidid vaskoksiidiks. Sellest annab tunnistust tüki pinna must värv.
- Pärast oksiidi moodustumist tuleb kuumutamist jätkata 30 minutit, et tekiks piisava paksusega oksiidkile.
- Praadimisprotsess peatub ja leht jahtub koos ahjuga. Aeglase jahutamisega jahtuvad vask ja oksiid erineva kiirusega, mistõttu on viimastel lihtne maha kooruda.
- Oksiidide jäägid eemaldatakse jooksva vee all. Sel juhul on võimatu lehte painutada ja mehaaniliselt väikseid tükke lahti rebida, et mitte kahjustada õhukest oksiidikihti.
- Teine leht lõigatakse vastavalt esimese suurusele.
- Läbilõigatud kaelaga 2–5-liitrisesse plastpudelisse tuleks asetada kaks fooliumitükki. Kinnitage need krokodilliklambritega. Need tuleb paigutada nii, et need ei ühenduks.
- Töödeldud tükiga on ühendatud negatiivne klemm ja teisega positiivne.
- Soolalahus valatakse purki. Selle tase peaks olema 2,5 cm allpool elektroodide ülemist serva Segu valmistamiseks lahustatakse 2-4 supilusikatäit soola (olenevalt pudeli mahust) väikeses koguses vees.
Kõik päikesepaneelid ei sobi oma väikese võimsuse tõttu suvemaja või eramaja elektriga varustamiseks. Kuid need võivad olla raadiote toiteallikaks või väikeste elektriseadmete laadimiseks.
Seotud videod
Kõik sai alguse sellest, et üks tuttav, kes oli nooruses raadioamatöör, oli nõus mulle sümboolse hinna eest kinkima kohvri Nõukogude Liidu aegsete raadiokomponentidega. Kohver oli tõeline leid ja seda avades nägin täiesti uusi klaasdioode ja võimsaid rauddioode kd2010 ja kd203 seeriatest. Olen kindel, et paljud teavad, et kui pooljuhtkristalli päikesega valgustada, on see võimeline andma kuni 0,7 volti pinget. Kui keegi ei tea, millest ma räägin, soovitan teil lugeda artiklit mobiiltelefoni laadimise kohta omatehtud dioodiga. Nii selgus peale väikest arvutamist, et saadaolevatest dioodidest on minu idee elluviimiseks enam kui küll. Üks kd2010 dioodi kristall on võimeline tootma kuni 0,7 volti pinget ja ühe kristalli voolutugevus võib ulatuda 7 milliamprini (võrdluseks ütlen, et valge LED-i nimivoolutarve on 20 milliamprit).
Üldiselt tahtsin dioodpäikesepaneelilt saada tavalise päikesevalguse korral nimipinget 9 volti, pilvise ilmaga pinget vähemalt 6 volti ja ereda päikese käes oli plaanis saada kuni 14-16 volti pinget. pinge, räägime voolutugevusest hiljem. Seega, kuna minu kristallid andsid pinge tippväärtust 0,7 volti väga harva (3-päevase päikese käes katsetamise ajal näitas multimeeter ühelt kristallilt sellist väärtust vaid korra), otsustasin kasutada ühe kristalli arvutatud vooluväärtust. arvutuste hõlbustamiseks 0,5 volti. 12-voldise pinge saamiseks tuleb järjestikku ühendada 24 pooljuhtdioodi kristalli. Nüüd selgitan, kuidas kristalli dioodist välja saada. Võtame dioodi enda ja purustame haamriga dioodi ülemise kontakti klaasihoidja. Seejärel peate tangide abil dioodi avama. Seal näeme kristalli, mis on joodetud dioodi alusele. Kristalli külge on joodetud keerutatud vasktraat, mille otsa on kinnitatud dioodi ülemine kontakt. Võtame dioodi alumise aluse, millele kristall on joodetud, ja läheme gaasipliidi juurde. Hoiame seda tangide abil tulel (nii et pooljuhtkristall oleks peal). Poole minuti pärast sulab kristalli tina ja seda saab julgelt pintsettidega kaasa võtta. Seda tuleks teha kõigi dioodidega. Mul kulus paar päeva. Töö on tõesti raske, kuid see on seda väärt. Nagu juba mainitud, on iga pooljuhtkristall võimeline eredas päikesevalguses edastama kuni 7 milliamprit voolu. Arvutamise hõlbustamiseks kasutasin ühe kristalli voolutugevuse väärtust 5 milliamprit. See tähendab, et kui ühendame paralleelselt 32 kristalli, saame voolu 160 milliamprit, miks just 160 milliamprit? Mul oli lihtsalt piisavalt dioode, et sellist voolu saada. 12-voldise pinge saamiseks on vaja järjestikku ühendada 24 dioodi ja koguda 32 plokki 12-voldist ja ühendada paralleelselt soovitud mahtuvuse saavutamiseks. Selle tulemusena, kui paneel valmis sai (peale peaaegu nädalast tööd), sain millegipärast teised parameetrid, mis mind väga rõõmustasid. Maksimaalne pinge eredas päikesevalguses oli kuni 18 volti ja vool ulatus 200 milliamprini, mõnikord kuni 220 milliamprini.
Paneelkorpuse jaoks kasutati kahte nõukogude pingestabilisaatori raami. Stabilisaatoril on avad ventilatsiooniks ja just nendesse pandi pooljuhtkristallid.
Kuna päikesevalgus meie paneeli alati ei valgusta, otsustati paneelilt saadav pinge reserveerida akudesse. Kasutati Hiina laternatest pärit patareisid. Igal akul on järgmised parameetrid: pinge 4 volti, võimsus kuni 1500 milliamprit.
See tähendab, et meie paneelil on aega sellist akut laadida päevas, õigemini kolm sellist akut, kuna akud ühendati järjestikku, et saada 12 volti pinget, siis tegin paneeli uuesti ja see võis anda ka 8 volti 300 soovi korral milliampreid. Valmistati ka väike klaasdioodide paneel. Klaasdiood andis eredas päikesevalguses pinge kuni 0,3 volti ja voolu kuni 0,2 milliamprit.
Minu klaasdioodpaneel annab pinget 4 volti, voolu kuni 80 milliamprit. Kogu päikesepaneelide pinge salvestati taskulampide pliiakudesse, kuid soovitav on kasutada suure mahutavusega akut, isegi autost. Kogu akude pinge kulus ühele eesmärgile - maja ööseks valgustamiseks. Valgustus tehti LED-idega.
Selle jaoks osteti poest taskulambid. Seejärel loodi LED-paneelid.
Igal paneelil on 42 LED-i. Kokku loodi kolm ühesugust paneeli, mis kokku tarbisid vaid 20 vatti. Kuid valgustus on võrdne 100-vatise hõõglambiga ja isegi rohkem.
Valgus, mida LED-id annavad, on meeldivam ja rahustavam. Lisaks on LEDidel tühine soojuskadu.
Noh, muudes asjades teavad ma arvan, et kõik teavad väga hästi, et need on tõhusamad. Kõik LED-id ühendati paralleelselt ja toideti 4 voltiga, kuid pinge tuleb anda läbi 10-oomise voolu piirava takisti - takisti võimsus on 1 vatt ja takisti kuumenemist ei täheldatud. Aka.
Arutage artiklit VÕIMSUS KODEKOHTUNE PÄIKESE AKU
