Главная » Зеленые технологии
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Солнечная батарея своими руками

В современном  мире основными ресурсами энергии как право являются природные ресурсы. Для получении электрической энергии используются нефть, уголь, торф, газ, или радиоактивные вещества такие как плутоний и уран. Но все мы прекрасно понимаем, что наступит день и они закончатся, поэтому ученые в последнее время очень озабочены этим фактом. Единственный ресурс который не кончится - это вода, но гидроэлектростанции (ГЭС) не могут покрыть все расходы потребителей, ведь в нашем веке с развитием  новейших технологий потребление электрической энергии резко возросло. А значит, наше будущее зависит от альтернативной энергетики. На данный момент уже применяются такие источники энергии, как ветростанции и солнечные модули. О ветростанциях мы поговорим в следующий раз, а речь сегодня пойдет о самодельной солнечной панели небольшой мощности, но которой хватит к примеру для  зарядки мобильного телефона или питания светодиодной панели на пару ватт.

Данный модуль у меня работает уже пол года без всяких проблем, мощность небольшая, но для светодиодного освещения он в самый раз. Известно, что солнечные модули делают на полупроводниковых элементах, например кремний или германий, их КПД до недавнего времени был 11%, но уже сегодня ученым удалось поднять КПД таких модулей до 25%! И так начнем.

Прошу не судить за то, что для конструирования такой модули мне пришлось разобрать ровно 60 отечественных диодов  типа КД2010 и ему подобных. Статья разумеется для новичков, которые интересуются альтернативными видами энергии, радио мастер в жизни не будет мучить себя изготовлением такой модули. Полупроводниковый кристалл диода при ярком солнце дает напряжение порядка 0.7 вольт, сила тока увы…. микроамперы. Для себя создал специальную технологию, которая позволяет очень аккуратно вынимать кристалл диода, металлический корпус диода нам не нужен.  Итак ниже смотрим на сам процесс.

Берем сам диод, сверху у него есть стеклянная изоляция, его мы будем ломать нанеся слабенькие удары молотком пока стекло не треснет. Затем при помощи молотка нужно нанести удары по шву диода со всех сторон, в конце концов швы отойдут друг от друга и мы увидим кристалл, который припаян к металлическому корпусу диода. Теперь кристалл нужно отпаять от корпуса, для этого идем на кухню, включаем газовую плиту. Держим диод при помощи плоскогубцев на огне порядка 20 секунд, за это время плавится олово, и кристалл уже можно вынуть, удобно использовать пинцет. И так со всеми диодами, согласитесь процесс не сложный, но отнимает много времени. После того, когда все кристаллы готовы приступаем к сборке солнечной батареи.

Солнечные модули на плате

Для сборки я использовал стандартную макетную плату , но вам не советую пользоваться ею, даже не представляйте как сложно паять на плате столько кристаллов! Изначально я хотел получить напряжение 6 вольт, но затем передумал и сделал модуль  на  2 – 4  вольт. Почему так ? спросите вы. Просто если использовать диоды для получения напряжения 6 вольт, нужно параллельно подключить порядка 10 диодов, но в таком случае получаем ничтожную силу тока, который даже не хватит для питания светодиода. А для получения 2 – 4 вольт достаточно собрать блоки которые состоят из 4 – 5 кристаллов подключенных последовательно, затем эти блоки нужно подключить параллельно для повышения силы тока. Таким образом подключая 5 блоков параллельно, ток достаточно большой для питания белого светодиода. И вторая причина по которой я выбрал именно это напряжение для батарейки – последнее время очень часто стали использоваться высококачественные DC-DC преобразователи, область их применения очень широка, например часто их используют для зарядки мобильного телефона всего от одной пальчиковой батарейки. Входное напряжение от 0.8 до 3 вольт, выходное – 5 – 5.5 вольт, выходной ток устройства до 400 мА, отличные параметры для зарядки мобильного телефона и питания небольшой светодиодной панельки  которая у меня уже имелась. Итак общий принцип работы – солнечная модуль днем заряжает никель – кадмиевую батарейку емкостью 3300 мА, напряжение батарейки 1.2 вольт, затем ее можно использовать для зарядки мобильного телефона или питания светодиодов, но заранее нужно ставить токоограничивающий резистор на 10 Ом.

Подключение модулей

Потом друзья подарили целый чемодан диодов! Модуль был изготовлен в корпусе от старого советского стабилизатора напряжения, но по прежнему напряжение модуля 2.3 – 2.6 вольт. Теперь уже модуль заряжает щелочные аккумуляторы, мощность модуля 7 Ватт! Ниже представлен способ подключения кристаллов полупроводника. Прежде, чем паять кристаллы, нужно мультиметром проверить их полярность просветив кристалл на солнце.  Для подключения был использован провод МГТФ.

Преобразователь на транзисторах

Хочу также представить вашему вниманию схемы двух преобразователей, которые могут использоваться для зарядки мобильных устройств. Первая схема  преобразователя выполнена на транзисторах. Она обеспечивает на выходе напряжение 6 В при токе 300 мА.  Дроссель намотан на ферритовом кольце от старого блока питания, возможно использовать кольца  от энергосберегающих ламп, содержит  35 витков проводом 0.5 мм.  Транзистор КТ815 можно заменить на более мощный типа КТ819. КТ315 можно заменить на импортные аналоги типа С9014, 9018.

Схема низковольтного DC–DC преобразователя

Печатная плата DC-DC преобразователя

Вторая схема преобразователя выполнена на основе высококачественного низковольтного DC – DC преобразователя ZHDZ5 это аналог R1210N452D, транзистор  007G полный аналог MMBR5031LT1, у данного преобразователя очень высокий кпд, и он продолжает работоспособность даже тогда, когда напряжение батарейки ниже 0.9 – 0.8 вольт. Такая же схема используется в походных зарядных устройствах для мобильника, которые могут зарядить ваш мобильный телефон всего от одной пальчиковой батарейки . Дроссель состоит из 20 витков провода 0.3 мм.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Вариант №1.
VT1 Биполярный транзистор
КТ315Б
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT2 Биполярный транзистор
КТ815А
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD1 Стабилитрон
TDZ9V1J
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD2 Диод
КД212А
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD3 Диод
КД522А
1 Поиск в FivelВ блокнот
С1 Электролитический конденсатор47 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С2 Конденсатор2200 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С3 Конденсатор0.1 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С4 Электролитический конденсатор100 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
24 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
220 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R3, R4 Резистор
470 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
L1 Катушка индуктивности1-5 мкГн1 Поиск в FivelВ блокнот
Вариант №2.
DC-DC преобразовательZHDZ51 Поиск в FivelВ блокнот
Транзистор007G1 Поиск в FivelВ блокнот
Выпрямительный диод
1N4148
1 Поиск в FivelВ блокнот
Диод Шоттки
SS14
1 Поиск в FivelВ блокнот
Конденсатор0.047 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
Конденсатор0.1 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
Электролитический конденсатор10 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
Резистор
150 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
Резистор
220 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
Светодиод2 Поиск в FivelВ блокнот
L Катушка индуктивности1 Поиск в FivelВ блокнот
Батарея питания1.5 В1 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

АКА Опубликована: 2011 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (11) | Я собрал (0) | Подписаться

0
aka #
Нет конечно, но при малом освещении двигатель вращается, при дневном свете лампа на 2 Ватт (2.5) вольт светится в пол накала
Ответить
0
Сергей #
Это круто, что двигатель вращается на холостом ходу, а лампа светится в пол накала. AKA, озвучьте миллиамперы для 60ти диодов. И какое при этом на батарее диодов напряжение. Пусть даже при ярком освещении. Не скромничайте...
Ответить
0
AKA #
Источника яркого освещении у меня нет к сожалению, сейчас ведь зима. Днем, при слабом солнце напряжение 60 диодов (подключенных по моей схеме) не больше 3-х вольт, ток 70 - 100 мА, согласитесь совсем не дурно для таких размеров
Ответить
0
AKA #
У меня уже 2 такие плитки, вот ищу диоды для третьей, все - же 60 диодов не мало денег стоят, если купить, поэтому жду отзывов друзей
Ответить
0
Иван #
70-100 mA... При малом освещении такого тока никогда не будет. Да и при большом - тоже. Более того, 100 мА не будет даже при подсоединении амперметра к выходу батареи при невероятно солнечном дне. Вот 10 мА в режиме кз - поверю. Вы видео выложите, что бы напряжение и ток в нагрузке видно было.
Ответить
0
Андрей #
Смените тестер на более менее профессиональный и замеряйте реальную нагрузку хотя бы на светодиод. Вы будете разочарованы в том, что ваша схема по силе тока УВЫ - 1 миллиампер не дает. И ЛАПШИЩУ по поводу того, что двигатель запустили и лампочку в 0.28А зажгли в пол-накала расскажите маме с папой... Сделаем проще, выложите КАЧЕСТВЕННОЕ видео на котором видно, что вы зажгли данной схемой хотябы светодиод 5 мм 2,5В 24мА...
Ответить
0
ToIIIko #
Ну если так скептически ругать автора, то могу вам сказать, что вы двоечник, не помнящий школьного материала.
Для начала, диод преобразовывает лучи попавшие на него- эврика! Я ж могу купить фольги пищевой наклеить на бумагу и сделать отражатель с функцией фокусировки! (можно примерно определить максимальный ток выхода с диодной панели путем засветив его на малом расстоянии галогенной лампой).
Дальше думаем о том, что диод круглый и при сборке часть площади теряем= выхода 2: либо делаем его квадратным, либо делаем из органики сопла и обклеиваем их фольгой.
Но металл во круг диода не отражает на него...Значит с соплами КПД больше в связи что отражение идет полностью на кристалл. Можно конечно залить все органикойстеклом и сделать фокусирующие линзы, но мне кажется это долго и трудоемко
Итог: при малом количестве диодов, изпользуя их максимум, можно получить нормальный ЭДС с них
Ответить
0
ToIIIko #
Автор, ты конечно умничка что светодиодам отражатель поставил, но про фото диоды не подумал)
Спасибо за видео, доказательно. Тебе осталось сделать отражатель с фокусировкой по принципу спутниковой тарелки. Добавишь привод с заданной скоростью вращения и будешь иметь полный максимум КПД. Такую установку легко подвесить под окно либо на балкон. Все равно в темное время суток нет смысла засвечивать диоды искусственным светом).
Как перспектива увеличения - у тех же друзей попроси диоды МП26-42, принцип разборки тот же, а схему подключения(если конечно сам не допетриваешь) можно найти в инете.
Ответить
0
agent-cc #
Лучшие светодиоды давали на холостом ходу максимально 1,6 В при токе кз 15 мкА.
Ответить
0
Nikolay47 #
Светодиод (зеленый попался) на солнце 2 Вольта: Фото
Ответить
0
Леха #
Че тут спорить народ - кроме зарядки сотки больше не получишь, учитывайте физику - чем больше батарей, тем больший ток идёт через фотодиод. И как вы думаете 220В и 10А смогут пройти в последних цепях подобных батарей?
К сожалению нет! А посветить в сортире или сотку зарядить, так лучше так с розетки - ЭКОНОМНЕЕ будет!
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Ветрогенератор
Ветрогенератор
Мини гравер 125 Ватт ELM327 OBD II — адаптер с поддержкой CAN
вверх