У сучасному світі основними ресурсами енергії як право є природні ресурси. Для отримання електричної енергії використовуються нафту, вугілля, торф, газ, або радіоактивні речовини такі як плутоній і уран. Але всі ми прекрасно розуміємо, що настане день і вони закінчаться, тому вчені останнім часом дуже стурбовані цим фактом. Єдиний ресурс який не скінчиться - це вода, але гідроелектростанції (ГЕС) не можуть покрити всі витрати споживачів, адже в нашому столітті з розвитком новітніх технологій споживання електричної енергії різко зросла. А значить, наше майбутнє залежить від альтернативної енергетики. На даний момент вже застосовуються такі джерела енергії, як вітростанції і сонячні модулі. Про вітростанціях ми поговоримо наступного разу, а мова сьогодні піде про саморобної сонячної панелі невеликої потужності, але якої вистачить наприклад для зарядки мобільного телефону або харчування світлодіодним панелі на пару ват.
Даний модуль у мене працює вже півроку без всяких проблем, потужність невелика, але для світлодіодного освітлення він в самий раз. Відомо, що сонячні модулі роблять на напівпровідникових елементах, наприклад кремній або германій, їх ККД до недавнього часу був 11%, але вже сьогодні вченим вдалося підняти ККД таких модулів до 25%! Тож почнемо.
Прошу не судити за те, що для конструювання такої модулі мені довелося розібрати рівно 60 вітчизняних діодів типу КД2010 і йому подібних. Стаття зрозуміло для новачків, які цікавляться альтернативними видами енергії, радіо майстер в житті не буде мучити себе виготовленням такої модулі. Напівпровідниковий кристал діода при яскравому сонці дає напругу порядку 0.7 вольт, сила струму на жаль .... мікроампери. Для себе створив спеціальну технологію, яка дозволяє дуже акуратно виймати кристал діода, металевий корпус діода нам не потрібен. Отже нижче дивимося на сам процес.
Беремо сам діод, зверху у нього є скляна ізоляція, його ми будемо ламати завдавши слабенькі удари молотком поки скло не трісне. Потім за допомогою молотка потрібно нанести удари по шву діода з усіх боків, в кінці кінців шви відійдуть один від одного і ми побачимо кристал, який припаяний до металевого корпусу діода. Тепер кристал потрібно отпаять від корпусу, для цього йдемо на кухню, включаємо газову плиту. Тримаємо діод за допомогою плоскогубців на вогні близько 20 секунд, за цей час плавиться олово, і кристал вже можна вийняти, зручно використовувати пінцет. І так з усіма діодами, погодьтеся процес не складний, але забирає багато часу. Після того, коли все кристали готові приступаємо до складання сонячної батареї.
Для збірки я використовував стандартну макетну плату, але вам не раджу користуватися нею, навіть не уявляйте як складно паяти на платі стільки кристалів! Спочатку я хотів отримати напруга 6 вольт, але потім передумав і зробив модуль на 2 - 4 вольт. Чому так ? запитаєте ви. Просто якщо використовувати діоди для отримання напруги 6 вольт, потрібно паралельно підключити близько 10 діодів, але в такому випадку отримуємо незначну силу струму, який навіть не вистачить для живлення світлодіода. А для отримання 2 - 4 вольт досить зібрати блоки які складаються з 4 - 5 кристалів підключених послідовно, потім ці блоки потрібно підключити паралельно для підвищення сили струму. Таким чином підключаючи 5 блоків паралельно, ток досить великий для харчування білого світлодіода. І друга причина по якій я вибрав саме цю напругу для батарейки - Останнім часом дуже часто стали використовуватися високоякісні DC-DC перетворювачі, область їх застосування дуже широка, наприклад часто їх використовують для зарядки мобільного телефону за все від однієї пальчикової батарейки. Вхідна напруга від 0.8 до 3 вольт, вихідна - 5 - 5.5 вольт, вихідний струм пристрою до 400 мА, відмінні параметри для зарядки мобільного телефону і живлення невеликої світлодіодним панельки яка у мене вже була. Отже загальний принцип роботи - сонячна модуль днем заряджає нікель - кадмієві батарейку ємністю 3300 мА, напруга батарейки 1.2 вольт, потім її можна використовувати для зарядки мобільного телефону або харчування світлодіодів, але заздалегідь потрібно ставити струмообмежуючі резистор на 10 Ом.
Потім друзі подарували цілу валізу діодів! Модуль був виготовлений в корпусі від старого радянського стабілізатора напруги, але як і раніше напруга модуля 2.3 - 2.6 вольт. Тепер уже модуль заряджає лужні акумулятори, потужність модуля 7 Ватт! Нижче представлений спосіб підключення кристалів напівпровідника. Перш, ніж паяти кристали, потрібно мультиметром перевірити їх полярність освітивши кристал на сонці. Для підключення був використаний провід МГТФ.
Хочу також представити вашій увазі схеми двох перетворювачів, які можуть використовуватися для зарядки мобільних пристроїв. Перша схема перетворювача виконана на транзисторах. Вона забезпечує на виході напругу 6 В при струмі 300 мА. Дросель намотаний на феритових кільцях від старого блоку живлення, можливо використовувати кільця від енергозберігаючих ламп, містить 35 витків проводом 0.5 мм. Транзистор КТ815 можна замінити на більш потужний типу КТ819. КТ315 можна замінити на імпортні аналоги типу С9014, 9018.
Друга схема перетворювача виконана на основі високоякісного низьковольтного DC - DC перетворювача ZHDZ5 це аналог R1210N452D, транзистор 007G повний аналог MMBR5031LT1, у даного перетворювача дуже високий ККД, і він продовжує працездатність навіть тоді, коли напруга батарейки нижче 0.9 - 0.8 вольт. Така ж схема використовується в похідних зарядний пристрій для мобільника, які можуть зарядити ваш мобільний телефон всього від однієї пальчикової батарейки. Дросель складається з 20 витків дроту 0.3 мм.
список радіоелементів
Завантажити список елементів (PDF)
винагородити Я зібрав 0 0
x
оцінити статтю
- Технічна грамотність
- актуальність матеріалу
- виклад матеріалу
- корисність пристрої
- повторюваність пристрої
- Орфографія
0
оцінити Скинути
Середній бал статті: 0 Проголосувало: 0 чол.
Чому так ?