Күн – таусылмайтын энергия көзі. Адамдар оны тиімді пайдалануды бұрыннан үйренген. Біз процестің физикасына кірмейміз, бірақ бұл бос энергия ресурсын қалай пайдалануға болатынын көреміз. Бұл бізге үйде жасалған күн панелі көмектеседі.
Жұмыс принципі
Күн батареясы дегеніміз не? Бұл ең қарапайым фотодиодтардың үлкен санының сериялық-параллель қосылымдарынан тұратын арнайы модуль. Бұл жартылай өткізгіш элементтер кремний пластиналарындағы зауытта арнайы технологиялар арқылы өсірілді.
Өкінішке орай, бұл құрылғылар арзан емес. Көптеген адамдар оларды ала алмайды, бірақ өз қолыңызбен күн панельдерін жасаудың көптеген жолдары бар. Және бұл аккумулятор коммерциялық үлгілермен бәсекеге түсе алады. Оның үстіне оның бағасын дүкендер ұсынатын бағамен салыстыруға болмайды.
Кремний пластинасының батареясын жасау
Жинақбаламалы энергия көзі үшін 36 кремний пластинасын қамтиды. Олар 815 сантиметр өлшемдерімен ұсынылады. Жалпы қуат көрсеткіштері шамамен 76 ватт болады. Сондай-ақ элементтерді біріктіру үшін сымдар және блоктау функциясын орындайтын диод қажет.
Бір кремний пластинасы 4 А-ға дейінгі токтарда 2,1 Вт және 0,53 В береді. Вафлилерді тек тізбектей қосу керек. Тек осылай ғана біздің қуат көзіміз 76 ватт жеткізе алады. Алдыңғы жағында екі жол бар. Бұл «минус», ал «плюс» артқы жағында орналасқан. Панельдердің әрқайсысы бос орынмен орналасуы керек. Төрт қатарда тоғыз табақ алу керек. Бұл жағдайда екінші және төртінші жолдар біріншіге қарама-қарсы орналастырылуы керек. Бұл бәрі бір тізбекке ыңғайлы түрде қосылуы үшін қажет. Диодты міндетті түрде ескеріңіз. Ол түнде немесе бұлтты күнде аккумулятордың зарядсыздануын болдырмауға мүмкіндік береді. Диодтың «минусы» аккумулятордың «плюсіне» қосылуы керек. Аккумуляторды зарядтау үшін сізге арнайы контроллер қажет. Инверторды пайдаланып, әдеттегі тұрмыстық кернеуді 220 В алуға болады.
Күн батареяларын өз қолыңызбен құрастыру
Плексигластың сыну көрсеткіші ең төмен. Ол дене ретінде пайдаланылады. Бұл айтарлықтай арзан материал. Ал егер сізге одан да арзанырақ қажет болса, онда сіз плексигласс сатып ала аласыз. Ең нашар жағдайда сіз поликарбонатты пайдалана аласыз. Бірақ оның сипаттамалары бойынша бұл жағдайға сәйкес келмейді. Дүкендерде сіз қорғалған арнайы қапталған поликарбонатты таба аласызконденсаттан. Ол сондай-ақ аккумуляторды жылудан қорғаудың жоғары деңгейін қамтамасыз етеді. Бірақ бұл күн панелінен тұратын барлық элементтер емес. Өз қолыңызбен мөлдірлігі жақсы әйнекті алу оңай, бұл дизайнның негізгі құрамдас бөліктерінің бірі. Айтпақшы, тіпті қарапайым әйнек те жарайды.
Жақтау жасау
Кремний кристалдарын орнату кезінде кішкене қашықтықта орнату керек. Өйткені, сіз базадағы өзгерістерге әсер ететін әртүрлі атмосфералық әсерлерді ескеруіңіз керек. Сонымен, қашықтық шамамен 5 мм болғаны жөн. Нәтижесінде дайын құрылымның өлшемі шамамен 835690 мм болады.
Өзіңіз жасайтын күн панелі алюминий профилі арқылы жасалған. Ол фирмалық өнімдермен максималды ұқсастыққа ие. Сонымен қатар, үйде жасалған батарея тығызырақ және берік.
Құрастыру үшін алюминий бұрышы қажет. Одан болашақ жақтауға арналған дайындама жасалады. Өлшемдері - 835690 мм. Профильдерді бір-біріне бекіту үшін алдын ала технологиялық тесіктер жасау керек.
Профильдің ішкі жағы силикон негізіндегі тығыздағышпен жағылуы керек. Барлық жерлерді өткізіп алу үшін оны өте мұқият қолдану керек. Күн панелінің тиімділігі мен сенімділігі оның қаншалықты дұрыс қолданылғанына толығымен байланысты болады.
Өз қолыңызбен енді профильден жақтауға алдын ала таңдалған мөлдір материалдың парағын салу керек. Бұл поликарбонат, шыны немесе басқа нәрсе болуы мүмкінКөбірек. Маңызды сәт: силикон қабаты кебуі керек. Мұны ескеру керек, әйтпесе кремний элементтерінде пленка пайда болады.
Келесі кезеңде мөлдір материалды жақсылап басып, бекіту керек. Бекіту мүмкіндігінше сенімді болу үшін жабдықты пайдалану керек. Біз әйнекті периметрдің айналасында және төрт бұрыштан бекітеміз. Қазір қолдан жасалған күн батареясы дайын болып қалды. Кремний элементтерін біріктіру ғана қалады.
Дәнекерлеу кристалдары
Енді өткізгішті кремний пластинасына мүмкіндігінше мұқият төсеу керек. Әрі қарай, флюс пен дәнекерлеуді қолданыңыз. Жұмысты ыңғайлы ету үшін өткізгішті бір жағынан бір нәрсемен бекітуге болады.
Бұл күйде өткізгішті төсемге мұқият дәнекерлеңіз. Кристаллды дәнекерлеу үтікпен баспаңыз. Ол өте нәзік, оны сындыруға болады.
Соңғы құрастыру операциялары
Егер сіз өз қолыңызбен күн батареяларын бірінші рет жасап жатсаңыз, онда арнайы таңбалау субстратын қолданған дұрыс. Бұл қажетті қашықтықта қажетті элементтерді мүмкіндігінше біркелкі орналастыруға көмектеседі. Жеке элементтерді қосатын қажетті ұзындықтағы сымдарды дұрыс кесу үшін өткізгіштің контакт алаңына дәнекерленгенін ескеру қажет. Ол кристалдың шетінен сәл қозғалады. Алдын ала есептеулер жасасаңыз, сымдардың әрқайсысы 155 мм болуы керек екен.
Осының барлығын бір құрылымға жинағанда, фанер немесе плексиглас парағын алған дұрыс. Ыңғайлы болу үшін кристалдарды көлденең және алдын ала орналастыру жақсытүзету. Мұны кресттерді төсеу арқылы оңай жасауға болады.
Барлық элементтерді біріктіргеннен кейін, артқы жағындағы әрбір кристалға екі жақты құрылыс таспасын жабыстырыңыз. Артқы панельді сәл басыңыз, сонда барлық кристалдар негізге оңай тасымалданады.
Тіркеменің бұл түрі ешқандай түрде мөрленбейді. Кристалдар жоғары температурада кеңейе алады, бірақ бұл жақсы. Тек кейбір бөліктерді жабу керек.
Енді монтаждау таспасының көмегімен барлық шиналар мен әйнектің өзін бекіту керек. Батареяны нығыздап, толығымен қайта жинамас бұрын оны сынап көрген жөн.
Тығыздау
Егер сізде кәдімгі силиконды тығыздағыш болса, онда онымен кристалдарды толығымен толтырудың қажеті жоқ. Осылайша сіз зақымдану қаупін жоя аласыз. Бұл дизайнды толтыру үшін сізге силикон емес, эпоксид қажет.
Электр энергиясын дерлік тегін алу өте қарапайым және оңай. Енді өз қолыңызбен күн панельдерін тағы қалай жасауға болатынын қарастырайық.
Эксперименталды батарея
Күн энергиясын түрлендірудің тиімді жүйелері үлкен көлемдегі зауыттарды, ерекше күтімді және қомақты қаржыны қажет етеді.
Өзіміз бірдеңе жасауға тырысайық. Тәжірибе жасау үшін қажет нәрсенің барлығын құрылыс дүкенінен оңай сатып алуға немесе ас үйіңізден табуға болады.
DIY фольгадан жасалған күн панелі
Құрастыру үшін мыс фольга қажет. онсызеңбекті гаражда табуға болады немесе төтенше жағдайларда кез келген құрылыс дүкенінен оңай сатып алуға болады. Батареяны жинау үшін сізге 45 шаршы сантиметр фольга қажет. Сондай-ақ екі "крокодил" мен шағын мультиметр сатып алу керек.
Жұмыс істейтін күн батареясын алу үшін электр плитасы болғаны жөн. Сізге кемінде 1100 ватт қуат қажет. Ол ашық қызыл түске дейін жарқырауы керек. Сондай-ақ мойынсыз кәдімгі пластик бөтелке және бірнеше ас қасық тұз дайындаңыз. Гараждан абразивті саптамасы бар бұрғы мен металл қаңылтыр алыңыз.
Бастау
Алдымен электр плитасына толық сыйатындай көлемдегі мыс фольганың бір бөлігін кесіп алайық. Мысқа саусақтарыңыздан майлы дақтар қалмас үшін қолыңызды жуу қажет болады. Мысты да жуған жөн. Мыс парақтан жабынды алу үшін тегістеу қағазын пайдаланыңыз.
Мыс фольга ыстық ыдыс
Одан кейін тазартылған парақты тақтайшаға қойып, оны максималды мүмкіндігінше қосыңыз. Плитка қыза бастағанда, сіз мыс парағында әдемі сарғыш дақтардың пайда болуын байқай аласыз. Содан кейін түс қара түске өзгереді. Мысты жарты сағаттай қызыл ыстық плиткаға ұстау керек. Бұл өте маңызды нүкте. Осылайша, оксидтің қалың қабаты оңай қабыршақтайды, ал жұқа қабаты жабысып қалады. Жарты сағат өткеннен кейін мысты пештен шығарып, суытыңыз. Бөлшектердің фольгадан түсіп жатқанын көре аласыз.
Бәрі қашансалқындаған кезде оксидті қабық жоғалады. Қара оксидтің көп бөлігін сумен оңай тазалауға болады. Егер бірдеңе шықпаса, тырысудың қажеті жоқ. Ең бастысы - фольганы деформацияламау. Деформация нәтижесінде жұқа оксид қабаты зақымдалуы мүмкін, бұл тәжірибе үшін өте қажет. Онсыз DIY күн панелі жұмыс істемейді.
Құрастыру
Фольганың екінші бөлігін біріншісімен бірдей өлшемдерге кесіңіз. Әрі қарай, екі бөлікті пластикалық бөтелкеге қонатындай етіп, бірақ бір-біріне тиіп кетпейтіндей етіп бүгу керек.
Сосын қолтырауындарды табақтарға іліңіз. «Қуырылған емес» фольгадан сым - «плюс», «қуырылған» сым - «минусқа». Енді біз тұзды және ыстық суды аламыз. Тұзды толығымен ерігенше араластырыңыз. Ерітіндіні бөтелкеге құйайық. Ал енді еңбегіңіздің жемісін көресіз. Бұл қолдан жасалған күн панелін одан әрі жақсартуға болады.
Күн энергиясын пайдаланудың басқа жолдары
Күн энергиясы енді пайдаланылмайды. Ғарышта ол ғарыш кемелеріне қуат береді, Марста атақты ровер Күннен қуат алады. Ал Америка Құрама Штаттарында Google деректер орталықтары Күннен жұмыс істейді. Еліміздің электр жарығы жоқ аймақтарында халық теледидардан жаңалықтарды көре алады. Мұның бәрі Күннің арқасында.
Ал бұл энергия мүмкіндік бередіүйлерді жылыту. Өзіңіз жасайтын ауа-күн панелі сыра банкаларынан өте қарапайым жасалған. Олар жылуды сақтайды және оны өмір сүру кеңістігіне шығарады. Бұл тиімді, тегін және қолжетімді.
