Солнечная батарея своими руками. Походный источник питания на солнечных батареях своими руками Сборка солнечной батареи для походов своими руками

Если Вы сам деятель науки или просто любознательный человек, и Вы частенько смотрите или читаете последние новости в сфере науки или техники. Именно для Вас мы создали такой раздел, где освещаются последние новости мира в сфере новых научных открытий, достижений, а также в сфере техники. Только самые свежие события и только проверенные источники.

В наше прогрессивное время наука двигается быстрыми темпами, так что не всегда можно уследить за ними. Какие-то старые догмы рушатся, какие-то выдвигаются новые. Человечество не стоит на месте и не должно стоять, а двигателем человечества, являются ученые, научные деятели. И в любой момент может произойти открытие, которое способно не просто поразить умы всего населения земного шара, но и в корне поменять нашу жизнь.

Особая роль в науке выделяется медицине, так как человек, к сожалению не бессмертен, хрупок и очень уязвим к всякого рода заболеваниям. Многим известно, что в средние века люди в среднем жили лет 30, а сейчас 60-80 лет. То есть, как минимум вдвое увеличилась продолжительность жизни. На это повлияло, конечно, совокупность факторов, однако большую роль привнесла именно медицина. И, наверняка 60-80 лет для человека не предел средней жизни. Вполне возможно, что когда-нибудь люди перешагнут через отметку в 100 лет. Ученые со всего мира борются за это.

В сфере и других наук постоянно ведутся разработки. Каждый год ученые со всего мира делаю маленькие открытия, потихоньку продвигая человечество вперед и улучшая нашу жизнь. Исследуется не тронутые человеком места, в первую очередь, конечно на нашей родной планете. Однако и в космосе постоянно происходят работы.

Среди техники особенно рвется вперед робототехника. Ведется создание идеального разумного робота. Когда-то давно роботы – были элементом фантастики и не более. Но уже на данный момент некоторые корпорации имеют в штате сотрудников настоящих роботов, которые выполняют различные функции и помогают оптимизировать труд, экономить ресурсы и выполнять за человека опасные виды деятельности.

Ещё хочется особое внимание уделить электронным вычислительным машинам, которые ещё лет 50 назад занимали огромное количество места, были медленными и требовали для своего ухода целую команду сотрудников. А сейчас такая машина, практически, в каждом доме, её уже называют проще и короче – компьютер. Теперь они не только компактны, но и в разы быстрее своих предшественников, а разобраться в нем может уже каждый желающий. С появлением компьютера человечество открыло новую эру, которую многие называют «технологической» или «информационной».

Вспомнив о компьютере, не стоит забывать и о создании интернета. Это дало тоже огромный результат для человечества. Это неиссякаемый источник информации, который теперь доступен практически каждому человеку. Он связывает людей с разных континентов и молниеносно передает информацию, о таком лет 100 назад невозможно было даже мечтать.

В этом разделе, Вы, безусловно, найдете для себя что-то интересное, увлекательное и познавательное. Возможно, даже когда-нибудь Вы сможете одним из первых узнать об открытии, которое не просто изменит мир, а перевернет Ваше сознание.

Итак, перед отпуском в очередной раз встала задача обеспечить походное питание для разнообразных электронных устройств , которые я вожу с собой. Например — GPS-навигатор, плейер, телефон . Еще в прошлом году я обзавелся т.н. «вампирчиком» (хочу спаять свой, получше) — устройством, представляющим из себя МК с обвесом, задача которого — «вытягивать» энергию из батареек и подавать на выход для подзарядки устройства-реципиента. Но вновь тащить с собой запас батареек формата АА особого желания не было, так что я решил кормить «вампирчик» АКБ, заряжаемыми, в свою очередь, от энергии Солнца.

Исходная идея очень проста и легка в исполнении. Чтобы не искать солнечные батареи по различным радиомагазинам — идем в ближайший гипермаркет и покупаем самые простые садовые фонари на солнечных батареях. В моем случае донорами батарей послужили фонари марки «Космос» — самые дешевые, что удалось найти. Изготовление мобильных зарядных устройств на солнечных батареях из таких фонарей — дело несложное и быстрое. С двумя фонарями я управился за час.

Исходный материал выглядит как панель солнечной батареи, соединенная со схемой питания светодиода и батарейным отсеком на одну батарею формата АА. В комплекте идет аккумулятор на 400 мА/ч — полная дрянь, лучше сразу заменить на более емкий.

Первый шаг — аккуратно отпаиваем выводы солнечной батареи (в дальнейшем -» СБ») от батарейного отсека (в дальнейшем — «отсек АКБ»). Далее выводы СБ необходимо зачистить от изоляции примерно на 5-7 мм и облудить. Основной элемент устройства готов!

Шаг второй — с не меньшим тщанием отпаиваем схему питания светодиода (печатная плата с обвесом и самим светодиодом) от отсека АКБ. Схема нам больше не нужна (если только вы не захотите в дальнейшем сделать из этого «вторсырья» что-нибудь полезное, например — настольную лампу на светодиодах , я именно на это их решил употребить). Итак, на данный момент мы имеем панель СБ с выводами и отсек АКБ без оных. Дело за малым — собрать все это добро воедино!

Однако перед окончательной сборкой неплохо бы убедиться в работоспособности примененного нами решения. Потом переделывать что-то будет уже поздно! Итак, буквально «на соплях» подключаем выводы СБ к соответствующим контактам отсека АКБ (черный провод это «— «, красный — «+ «, подключать надо соответственно к «пружинке» и «пимпочке» на отсеке АКБ). Берем в руки тестер (он же — мультиметр ) и проверяем наличие на схеме питания, а также вольтаж на входе в отсек АКБ. Тестер показывает 1.98 В при достаточно слабом естественном освещении (окна у меня на запад, прямой солнечный свет не проходит), тогда как рабочее напряжение АКБ составляет 1.2 В . Из чего можно заключить, что ток зарядки напряжением 1.98 В достаточен для зарядки аккумулятора формата АА. В дальнейшем этот вывод был подтвержден практикой — АКБ успешно заряжались и не менее успешно отдавали энергию моим мобильным гаджетам .

Теперь, когда работоспособность выбранной схемы подтверждается результатами измерений, можно приступить к окончательной сборке! Необходимо аккуратно подпаять выводы СБ к соответствующим входам отсека АКБ (я для удобства применил проводники-удлиннители). Места пайки я заизолировал и защитил при помощи термопистолета (залил расплавленным полиэтиленом проще говоря). Также для этого можно применить термоусадочную муфту (кембрик).

На первом фото четыре панельки, которые генерируют чуть более 2 вольта, что в сумме не менее 6,5 вольт без солнца, и больше 8 вольт при солнце. Максимальный ток при ярком солнце доходил до 7А что очень даже не плохо для переносной портативной панельки. Для тестов разместил эти панельки на крыше, провода вывел на чердак, где далее покажу все замеры тестирования этой солнечной батареи.

Почему-же я решил делать солнечную батарею из нескольких частей? Просто задача стояла сделать переносную панель которая должна была быть складная и немного весить, при этом мощность я хочу нарастить до 100ватт, чтобы питать ноутбук, заряжать всякую другую электронику (телефон, фонарь и т.д.).

Посмотрел в интернете как делают солнечные панели и оказывается почти все используют стекло. Но стекло просто недопустимо для переносной солнечной батареи так-как во-первых стекло тяжелое и его легко разбить. Поиски были направлены на оргстекло и посте поисков выбор пал на акриловое стекло так-как производитель обещает более 10 лет эксплуатации без потери качеств и самое главное оно не должно помутнеть на солнце.

Чтобы приклеить к стеклу элементы и заодно их загерметизировать решил использовать пленку, которая применяется для наружной рекламы. Выбрал дорогой вариант с заявленным большим сроком службы под воздействием окружающей среды. Сейчас у меня 4 солнечные батарейки, чуть позже изготовлю еще 3 шт и будет полноценная мощная панель для зарядки свинцовых аккумуляторов.

Процесс изготовления солнечных панелей.

>

Потом аккуратно отклеил кусочки скотча, которые удерживали элементы на экобонте.

>

С акрила снял защитную пленку с одной стороны.

>

>

Теперь подготовка к закатке элементов в пленку.

>

Отрезаю кусок пленки нужной длинны.

>

Процесс наклеивания пленки, это нужно делать медленно и очень осторожно чтобы не образовывались складки и неровности, при этом на элементы лучше сильно не давить, иначе могут треснуть, уж очень они хрупкие.

>

Здесь я прорезаю выводы от элементов. Кстати правая рука в перчатке не случайно, просто перчатка лучше скользит по пленке и удобнее получается приглаживать пленку.

>

Ну вот панелька почти готова, осталось снять защитную пленку с акрила.

>

>

Вот и готова первая сборка, провожу тест на работоспособность с помощью светодиодного фонаря, напряжение на вольтметре 1,8вольта, значит батарея работает. По такому же принципу собрал еще три панели и позже разместил их на крыше.

>

Для тестирования батареи на чердаке разместил два мультиметра, стрелочный на вольты, а цифровой на амперы. В итоге ток самый большой зафиксировал 7,2А ампера что даже неожиданно от таких вроде бы небольших панелек. Вот в принципе пока все.

При написании статьи использовались материалы >>источник

Все началось с прогулки по сайту eBay -увидел солнечные панели и заболел.

Споры с друзьями об окупаемости были смешны…. Покупая автомобиль никто, не думает об окупаемости. Авто как любовница, готовь сумму на удовольствие заранее. А тут совсем наоборот, затратил деньги так они еще и пытаются окупиться… Кроме того, подключил к солнечным панелям инкубатор так они еще как оправдывают свое предназначение, предохраняя ваше будущее хозяйство от гибели. В общем, имея инкубатор, ты зависишь от многих факторов, тут либо пан, либо профан. Когда будет время, напишу о самодельном инкубаторе. Ну ладно чего рассуждать, каждый в праве выбирать…..!

После долгих ожиданий, заветная коробочка с тонкими хрупкими пластинками, наконец, греет руки и сердце.

Первым делом конечно Интернет … ну, не боги горшки обжигают. Опыт чужой всегда полезен. И тут наступило разочарование….. Как оказалось, своими руками панели сделали человек пять, остальные просто перекопировали на свои сайты, причем некоторые, дабы быть оригинальней скопированы с разных разработок. Ну да бог с ними пусть это остается на совести хозяев страничек.

Решил почитать форумы, долгие рассуждения теоретиков «как доить корову» привели в полное уныние. Рассуждения о том, как ломаются пластины от нагрева, трудности герметизации и т д. Почитал и плюнул на все это дело. Мы пойдем своим путем, методом проб и ошибок, опираясь на опыт «коллег», чего изобретать велосипед?

Ставим задачу:

1) Панель должна быть изготовлена из подручных материалов, дабы не тянуть кошелек, ибо неизвестен результат.

2) Процесс изготовления должен быть нетрудоемким.

Начинаем изготовление солнечной панели:

Первым делом были приобретены 2 стекла 86х66 см. для будущих двух панелей.

Стекло простое, приобретал у производителей пластиковых окон. А может и не простое…

Долгий поиск алюминиевых уголков, по опыту уже проверенному «коллегами» закончился ничем.

Потому процесс изготовления начинался вяло, с чувством долгостроя.

Процесс пайки панелей описывать не стану, так как в сети много информации про это и даже видео есть. Просто оставлю свои заметки и замечания.

Не так страшен черт, как его малюют.

Не смотря на трудности, которые описывают на форумах, пластины элементов паяются легко, как лицевая сторона, так и тыльная. Так же, вполне пригоден наш советский припой ПОС- 40, во всяком случае, никаких трудностей я не испытал. Ну и конечно, наша родная канифоль, куда без нее… За время пайки не сломал ни одного элемента, думаю надо быть полным идиотом, чтобы сломать их на ровном стекле.

Проводники, которые идут в комплекте к панелям, очень удобны, во-первых, они плоские, во-вторых, они луженные, что значительно сокращает время пайки. Хотя вполне можно использовать обычный провод, провел эксперимент на запасных пластинах, трудностей в пайке не испытал. (на фото остатки плоского провода)

На пайку 36 пластин у меня ушло около 2 часов. Хотя на форуме читал, что люди паяют по 2 дня.

Паяльник желательно использовать на 40 Вт. Так как пластины легко отводят тепло, а это затрудняет пайку. Первые попытки паять 25 Ватным паяльником были нудными и печальными.

Так же при пайке желательно оптимально подбирать количество флюса (канифоли). Ибо большой избыток ее не дает прилипнуть олову к пластине. А потому приходилось практически залуживать пластинку, в общем, ничего страшного, все поправимо. (приглядитесь на фото видно.)

Расход олова довольно большой.

Ну вот, на фото пропаянные элементы, во втором ряду косяк, не пропаян один вывод, но ничего главное заметил и исправил.

Окантовка стекла сделана двухсторонним скотчем далее на этот скотч будет приклеена полиэтиленовая пленка.

Скотчи, которые использовал.

После припайки, начало герметизации (скотч вам в помощь).

Ну вот, проклеенные пластины скотчем и исправленным косяком.

Далее с окантовки панели снимаем защитный слой двухстороннего скотча и приклеиваем на нее полиэтиленовую пленку с запасом на края. (сфоткать забыл) Ах да, в скотче проделываем прорези для отходящих проводов. Ну не глупые, поймете, что и когда… По краю стекла, а так же выводы проводов, углы, промазываем силиконовым герметикам.

И загибаем пленку на внешнюю сторону.

Предварительно было изготовлена рамка из пластика. Когда в доме устанавливал пластиковые окна, на окно шурупами крепят пластиковый профиль для подоконника. Посчитал, что эта часть слишком тонкая. А потому удалил и сделал подоконник по своему. Потому, от 12 окон остались пластиковые профили. Так сказать материал в избытке.

Рамку клеил обычным, старым, советским утюгом. Жаль, процесс не снимал, но думаю, ничего тут сверх непонятного нет. Отрезал под 45 градусов 2 стороны, нагрел на подошве утюга и приклеил предварительно установив на ровный угол. На фото рамка под вторую панель.

Устанавливаем стекло с элементами и защитной пленкой в рамку

Лишнюю пленку обрезаем, а края проклеиваем силиконовым герметикам.

Получаем вот такую панель.

Да, забыл написать, что кроме пленки к рамке приклеил направляющие, которые не дают упасть элементам, если скотч отклеиться. Пространство между элементами и направляющими залито монтажной пеной. Что позволило прижать плотнее элементы к стеклу.

Ну, начнем испытания.

Так как панель одну я изготовил заранее, результат одной мне известен Напряжение 21Вольт. Ток короткого замыкания 3,4 Ампера. Сила тока заряда аккумуляторной батареи 40А. ч 2,1 Ампера.

К сожалению не фоткал. Надо сказать, что сила тока круто зависит от освещенности.

Теперь соединенные параллельно 2 батареи.

Погода на момент изготовления была облачная, было около 4 часов дня.

Вначале меня это расстроило, а потом даже обрадовало. Ведь это самые усредненные условия для батареи, а значит результат правдоподобнее, чем при ярком солнце. Солнышко просвечивало через облака не так ярко. Надо сказать, что и светило солнышко немного сбоку.

При таком освещении ток короткого замыкания составил 7.12 Ампер. Что считаю превосходным результатом.

Напряжение без нагрузки 20,6 Вольт. Ну, это стабильно около 21 вольта.

Ток заряда АКБ 2,78Ампера. Что при таком освещении гарантирует заряд АКБ.

Замеры показали, при хорошем солнечном деньке результат будет лучше.

К тому времени погода ухудшалась, тучи закрыли, солнышко полностью и мне стало интересно, а что покажет при таком раскладе. Это же практически вечерние сумерки…

Небо выглядело так, специально снял линию горизонта. Да впрочем, на самом стекле батареи видно небо как в зеркало.

Напряжение при таком раскладе 20,2 вольта. Как уже говорилось 21в. это практически константа.

Ток короткого замыкания 2,48А. В общем, то, для такого освещения замечательно! Практически равен одной батареи при хорошем солнышке.

Ток заряда АКБ 1,85 Ампера. Ну что сказать… Даже в сумерки АКБ будет заряжаться.

Вывод построена солнечная батарея, не уступающая по характеристикам промышленным образцам. Ну а долговечность….., будем смотреть, время покажет.

Ах да, заряд батареи ведется через диоды Шоттки на 40 А. ну, что нашлось.

Так же хочу сказать про контроллеры. Все это красиво выглядит, но не стоит затраченных на контроллер денег.

Если вы дружите с паяльником, схемы очень просты. Делайте и получайте удовольствие от изготовления.

Ну вот, налетел ветер и оставшиеся запасные 5 элементов сорвались в неуправляемый полет….. результат осколки. Ну что поделать, безалаберность должна быть наказана. А с другой стороны…. Куда их?

Решили сделать из осколочков еще одну панельку, вольт на 5. На изготовление ушло 2 часа. Остатки материалов как раз пришлись в пору. Вот что получилось.

Замеры сделаны вечером.

Надо сказать, что при хорошем освещении сила тока короткого замыкания более 1 ампера.

Кусочки спаяны параллельно и последовательно. Цель, обеспечить примерно одинаковую площадь. Ведь сила тока равна самому маленькому элементу. А потому при изготовлении подбирайте элементы по площади освещения.

Настало время рассказать о практическом применении изготовленых мною солнечных батарей.

Весной установил две изготовленые панели на крыше, высота 8 метров под углом 35 градусов, оринтированые на юговосток. Такое орентирование было выбрано не случайно, потому как было замечено, что в данной широте, летом солнышко всходит в 4 утра и к 6-7 часам вполне сносно заряжает аккумуляторы током в 5-6 ампер, тоже касается и вечера. Каждая панель должна обязательно иметь свой диод. Дабы исключить выгорание элементов при отличающийся мощности панелей. И как следствие неоправданое снижение мощности панелей.
Спуск с высоты был выполнен многожильным проводом сечением 6мм2 каждая жила. Таким образом удалось достигнуть минимальных потерь в проводах.

В качестве накопителей энергии использованы старые еле-живые аккумуляторы 150А.ч,75А.ч,55А.ч, 60А.ч. Все аккумуляторы соеденены паралельно и учитывая потерю емкости, сумарно составляют ококло 100А.ч.
Контроллер заряда аккумулятора отсутствует. Хотя думаю установка контроллера необходима.Над схемой контроллера сечас работаю. Так как в течении дня аккумуляторы начинают кипеть. Потому приходится ежедневно сбрасывать излишки энергии, путем включения ненужной нагрузки. В моем случаее включаю освещение бани. 100 Вт. Так же в течении дня работает LCD телевизор примерно 105Вт, вентилятор 40Вт., а к вечеру добавляется энергосберегающая лампочка 20Вт.

Любителям проводить расчеты скажу: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА не одно и тоже. Так как такой "сендвичь" вполне прекрасно работает свыше 12 часов. при этом иногда заряжаем от него телефоны.Полного разряда аккумуляторов еще не достиг ни разу. Что соответственно перечеркивает расчеты.

В качестве преобразователя использован чуть- чуть переделаный для свободного пуска от аккумуляторов компьютерный бесперебойник (инвертор) 600В.А, что примерно соответствует нагрузке в 300Вт.
Так же хочу отметить, что батареи заряжаются и при яркой луне. При этом ток составляет 0,5-1 Ампер, думаю для ночи это совсем неплохо.

Конечно хотелось бы увеличить нагрузку, но для этого требуется мощьный инвертор. Планирую изготовить инвернтор сам по ниже приведенной схеме. Так как покупать инвертор за бешаные деньги НЕРАЗУМНО!