Солнечный генератор своими руками: инструкция по изготовлению альтернативного источника энергии 

Сборка

Собирать солнечную батарею из транзисторов можно на любой плоской пластине из материала, не проводящего электричество.Все зависит от вашей фантазии.

При параллельном соединении транзисторов увеличивается сила тока, а при последовательном повышается напряжение источника.

Кроме транзисторов, диодов и медной фольги для изготовления солнечных батарей можно использовать алюминиевые банки, например, пивные, но это будут батареи нагревающие воду, а не вырабатывающие электроэнергию.

Смотрите видео, в котором специалист подробно объясняет, как сделать солнечную батарею из транзисторов своими руками:

ОКУ людей, которые увлекаются радиоделом со временем накапливается достаточно много различных электронныхдеталей, среди которых могут быть и старые советские транзисторы в металлическом корпусе. Как радиодетали они уже давно не актуальны из-за своих больших габаритов, однако их можно использовать совершено по другому назначению: в качестве солнечной батареи. Правда мощность такой батареи выходит достаточно мала по соотношению к ее размерам , и годится лишь для запитки маломощных устройств. Но все же можно собрать ее в качестве эксперимента и ради интереса.Для переделки транзистора в солнечную батарею в начале необходимо спилить с него крышку. Для этого транзистор аккуратно зажимается в тисах за ободок на корпусе и ножовкой спиливаем крышку. Нужно делать это аккуратно ,чтобы не вывести из строя кристалл и тонкие провода внутри транзистора.После этого можно увидеть , что прячется внутри:Как видно на фото кристалл достаточно не велик, по сравнению с корпусом транзистора, а ведь именно он и будет преобразовывать солнечную энергию в электрическую.Далее необходимо направить на кристалл свет и тестером замерить, на каких выводах получим максимально высокое напряжение. Его величина, конечно же зависит мощности транзистора и размера кристалла.Вот таблица измерений, приведенная автором на примере транзистора КТ819ГМ:После замеров можно приступить к сборке солнечной батареи для запитки калькулятора. Для получения 1,5 вольта необходимо последовательно собрать пять транзисторов, при этом коллектор будет минусом, а база – плюсом.Для крепления транзисторов использовался кусок тонкого пластика, с предварительно просверленными под ножки отверстиями. После установки транзисторов на места, производится подключение из между собой, по указанной выше схеме:Как показал эксперимент, на улице, при солнечном свете калькулятор работал неплохо, однако в помещении ему определенно не хватало энергии, и на расстоянии больше 30 сантиметров от лампы накаливания он работать отказывался. Для увеличения мощности батареи имеет смысл подключить параллельно еще пять таких же транзисторов.Источник

Описание

Исполнение

Итоговая оценка: 0из 10 (голосов: 0)

ОК351Чтобы написать комментарий необходимо войти на сайт через соц. сети (или зарегистрироваться):Обычная регистрация

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

https://youtube.com/watch?v=qrufLgkkTOErel%3D0%26amp%3Bcontrols%3D0%26amp%3Bshowinfo%3D0

  • poisk.livejournal.com
  • www.prosamostroi.ru
  • teplo.guru
  • usamodelkina.ru

Основа домашнего ветрогенератора

Тема изготовления и установки самодельных ветряных генераторов очень широко представлена в сети Интернет. Однако большая часть материала – это банальное описание принципов получения электрической энергии от природных источников.

Теоретическая методика устройства (установки) ветрогенераторов уже давно известна и вполне понятна. А вот как обстоят дела практически в бытовом секторе – вопрос, раскрытый далеко не полностью.

Чаще всего в качестве источника тока для самодельных домашних ветрогенераторов рекомендуют выбирать автомобильные генераторы или асинхронные двигатели переменного тока, дополненные неодимовыми магнитами.

НЕОДИМОВЫЙ

Однако оба варианта требуют существенной доработки, нередко сложной, дорогостоящей, отнимающей много сил и времени.

Куда проще и легче во всех отношениях установить электродвигатели, подобные тем, что выпускались прежде и выпускаются теперь фирмой Ametek (пример) и другими.

Для домашней ветрогенераторной установки подходят моторы постоянного тока напряжением 30 – 100 вольт. В режиме генератора от них можно получить примерно 50% от заявленного рабочего напряжения.

Следует отметить: при работе в режиме генерации электродвигатели постоянного тока требуется раскручивать до скорости выше номинальной.

При этом каждый отдельно взятый мотор из десятка одинаковых экземпляров, может показывать совершенно разные характеристики.

Поэтому оптимальный подбор электродвигателя к домашнему ветрогенератору логичен при следующих показателях:

  1. Высокий параметр рабочего напряжения.
  2. Низкий параметр RPM (угловая скорость вращения).
  3. Высокое значение рабочего тока.

Так, удачным под установку выглядит мотор производства фирмы Ametek с рабочим напряжением 36 вольт и угловой скоростью вращения — 325 об/мин.

Именно такой электродвигатель используется в конструкции ветрогенератора – установки, что описана ниже в качестве примера домашнего ветряка.

ЭЛЕКТРОМОТОР

Проверить эффективность любого похожего мотора несложно. Достаточно подключить к электрическим выводам обычную автомобильную лампу накаливания на 12 вольт и крутануть вал мотора рукой. При хороших технических показателях электродвигателя лампа обязательно зажжётся.

Достоинства и недостатки

В отличие от заводских самодельные бензиновые генераторы, изготовленные в домашних условиях, обычно имеют большие габариты и вес

К достоинствам собранного ручным способом изделия следует отнести:

  • Возможность не зависеть от перебоев в работе питающих подстанций, получая необходимый минимум электричества самостоятельно.
  • Генератор-самоделка настраивается на рабочие параметры, соответствующие конкретным запросам пользователя.
  • Его изготовление вместо покупного изделия позволит сэкономить значительные суммы (особенно – в ситуации с асинхронными машинами на 380 Вольт).

Газогенератор

Сгорая в камерах высокого давления газ превращается в электричество. Теплоемкость такого устройства выше, чем у бензинового.

Для сборки дома понадобятся бункер сжигания топлива и корпус. В нижней части корпуса находится камера сжигания газа, нее подается сырье.

Посмотрите еще здесь!
  • Электровелосипед своими руками: как построить с нуля недорогой и мощный электробайк (100 фото)

  • Как выбирать газовый котел — лучшие модели и производители. Обзор современных котлов и варианты их применения (145 фото и видео)

  • Как выбрать раздвижные двери: комплектация раздвижной двери, система открывания створок, типы дверных систем. Инструкция с видео, как своими руками установить раздвижную дверь

Корпус должен быть плотно закрыт крышкой с утеплителем. В бункере находится множество ответвлений. Обязательно присутствует фильтр, собирающий продукты распада.

Рекомендации по установке

При установке коллектора нужно придерживаться простых правил:

  1. Ни в коем случае нельзя размещать все оборудование на плоской поверхности. Путь обратных труб должен быть выше прямых труб. Это исключает возможность появления воздушных карманов, замедляющих нагрев.
  2. Для закрытых бассейнов коллектор необходимо устанавливать с южной стороны с максимально допустимым отклонением 45 градусов.
  3. Используя вакуумный коллектор, который можно установить на плоской крыше (15 градусов), можно не учитывать стороны света. Такой вариант установки обусловлен высотой солнца.
  4. Как вариант, коллектор можно установить прямо над бассейном. Таким образом, коллектор сыграет роль хорошей теплоизоляции. Также такой вариант позволяет защитить охлаждающую жидкость от перегрева.

Не избежать и теплопотерь, естественной для всех систем отопления. Точный расчет при установке солнечного коллектора и бассейна снизит этот показатель и повысит КПД.

Основными причинами потери тепла являются:

  1. Чаще всего происходит обмен воды в окружающей среде и ее испарение.
  2. Вода брызгает из бассейна или переливается с боков.
  3. Земля поглощает тепло от бассейна.
  4. При очистке фильтра горячей воды.
  5. Потеря тепла при первоначальном прогреве.

Возможность снижения потерь:

  1. Теплопотери, отдаваемые земле летом, можно практически не учитывать. Почва имеет плохую теплопроводность. И такие потери относительно небольшие. Теплоизоляция ванны составляет всего 1 сантиметр, что снижает потери примерно на 80%. Утеплитель с бетонными блоками должен быть размещен за пределами бассейна, а для сборных бассейнов должны быть помещены специальные маты.
  2. Бассейн необходимо защищать от ветра.
  3. Потери тепла при очистке фильтра можно не учитывать, если фильтры чистить не чаще одного раза в неделю.
  4. В связи с тем, что ночью испарение больше, чем днем, бассейн необходимо накрыть материалом с теплоизоляцией. Убедитесь, что вы забрали материал обратно в течение дня. Жидкость, скопившуюся на поверхности материала, необходимо удалять, не попадая в бассейн.
  5. Коллектор, установленный над бассейном, сохраняет тепло воды.

Комбинированное использование вышеперечисленных методов поможет значительно снизить теплопотери.

Технические характеристики: на что обратить внимание

В сертифицированных солнечных батареях всегда указывается рабочий ток и напряжение, а также напряжение холостого хода и ток КЗ. При этом стоит учесть, что все параметры обычно указываются для температуры +25°C. В солнечный день на крыше батарея разогревается до температур, значительно превышающих эту цифру. Это объясняет наличие большего рабочего напряжения.

Пример технических характеристик солнечных батарей для дома

Также обратите внимание на напряжение холостого хода. В нормальных батареях оно порядка 22 В

И все бы ничего, но если проводить работы на оборудовании не отключив солнечные батареи, напряжение холостого ходы выведет из строя инвертор или другую подключенную технику, не рассчитанную на подобный вольтаж. Потому при любых работах — переключении проводов, подключении/отключении аккумуляторов и т.д. и т.п — первое что вы должны сделать — отключить солнечные батареи (снять клеммы). Перебрав схему, их подключаете последними. Такой порядок действий сохранит вам много нервов (и денег).

Самодельная солнечная батарея из полупроводниковых диодов или транзисторов

Необходимые для создания солнечной батареи р-n переходы есть и у полупроводниковых диодов, и у транзисторов. У диода 1 р-n переход, а транзистор имеет 2 таких перехода — между базой и коллектором, между базой и эмиттером. Возможность использования полупроводникового прибора в этом качестве определяется 2-мя условиями:

  • должна существовать возможность открыть р-n переход;
  • площадь р-n перехода должна быть достаточно большой.

Самодельная транзисторная солнечная батарея

Схема подключения солнечной батареи.

Второе условие обычно выполняется для мощных плоскостных транзисторов. Кремниевый n-р-n транзистор КТ801 (а) интересен тем, что у него легко открыть переход. Достаточно надавить плоскогубцами крышку и аккуратно снять ее. У мощных германиевых транзисторов П210-П217 (б) нужно аккуратно разрезать крышку по линии АА и снять ее.

Подготовленные транзисторы, прежде чем использовать их в качестве элементов солнечной батареи, следует проверить. Для этого можно использовать обычный мультиметр. Переключив прибор в режим измерения тока (предел несколько миллиампер), включить его между базой и коллектором или эмиттером транзистора, переход которого хорошо освещен. Прибор должен показать небольшой ток — обычно доли миллиампера, реже чуть больше 1 мА. Переключив мультиметр в режим измерения напряжения (предел 1-3 В), мы должны получить значение выходного напряжения порядка нескольких десятых долей вольта. Желательно рассортировать их по группам с близкими значениями выходных напряжений.

Для увеличения выходного тока и рабочего напряжения применяется смешанное соединение элементов. Внутри групп элементы с близкими значениями выходных напряжений соединяются параллельно. Общий выходной ток группы равен сумме токов отдельных элементов. Группы между собой включаются последовательно. Их выходные напряжения складываются. Для транзисторов со структурой n-р-n полярность выходного напряжения будет противоположной.

Для сборки источника тока лучше разработать монтажную плату из фольгированного стеклотекстолита. После распайки элементов, плату лучше поместить в корпус подходящих размеров и закрыть сверху пластиной из оргстекла. Источник тока из нескольких десятков транзисторов генерирует напряжение в несколько вольт при выходном токе в несколько миллиампер. Ее можно использовать для подзарядки маломощных аккумуляторов, для питания маломощного радиоприемника и других маломощных электронных устройств.

Самодельная диодная солнечная батарея

Может быть изготовлена своими руками и солнечная батарея на диодах. В качестве примера опишем изготовление батарей на плоскостных кремниевых диодах КД202. . Вместо них можно использовать другие полупроводниковые выпрямители: Д242, Д237, Д226 и т.д.

Чтобы открыть р-n переход диода КД202, нужно проделать следующие операции:

Схема подключения резистора.

  1. Зажав диод в тисках за фланец, отрезать, а затем аккуратно расправить вывод анода, чтобы потом можно было легко освободить припаянный к р-n переходу медный провод.
  2. Приложив к сварному соединению нож или другой острый предмет, легкими ударами, поворачивая в тисках диод, отделить защитный фланец.

Примерно так же можно отделить защитный фланец и других диодов.

В солнечной батарее подготовленные диоды, как и транзисторы в приведенной выше схеме, соединяются смешанно. В каждой группе элементы также соединяются параллельно: с одной стороны между собой соединяются аноды диодов, а с другой — катоды. Отбирать элементы по группам можно так же, как и транзисторы. Чем больше в таком источнике тока отдельных элементов, тем больше его мощность.

Источник тока из 5 групп по 10 диодов генерирует напряжение порядка 2,5 В при силе тока 20-25 мА. Для изготовления самодельного источника тока допустимо использование выпрямительных диодов малой мощности типа Д223. Они удобны тем, что у них легко открыть для света р-n переход. Для этого достаточно подержать их некоторое время в ацетоне, после чего защитная краска легко очищается со стеклянного корпуса.

Не забывайте, что при работе с полупроводниковыми приборами, не следует забывать, что они легко выходят из строя при перегреве. Для пайки следует применять легкоплавкий припой и маломощный паяльник, стараясь не прогревать слишком долго место спайки.

Нетрудно заметить, что изготовление и сборка самодельной полупроводниковой солнечной батареи — задача не очень сложная для человека, знакомого с азами конструирования электронных устройств. Попробуйте — у вас все получится!

Кто вёл разработки генератора свободной энергии

Генератор Адамса

В 1967 году на производство этого генератора был получен патент. БТГ оказался рабочим, но выдаваемая им мощность была настолько мала, что вряд ли с его помощью получилось бы обеспечить энергией даже маленькую комнату.

Но мошенников это не беспокоит. Поэтому в интернете можно найти сайты, продающие генератор Адамса. Только зачем тратить деньги на прибор, который не поможет сэкономить?

Генератор Тесла

Жизнь и работа известного учёного давно обросли разными выдумками. Что из них правда, а что вымысел никто точно не знает. И это стало нескончаемым источником вдохновения для аферистов.

Никола Тесла действительно пытался изобрести особый прибор. Только не бестопливный генератор, а вечный двигатель. Но давайте будем реалистами. Подумайте, если бы учёному удалось придумать такой аппарат, стали бы его продавать массовому покупателю?

Генератор Хендершота

Впервые информация об этом устройстве появилась в Америке начала ХХ века. Но широкую известность генератор приобрёл во время конгресса, посвящённого изучению энергии гравитационного поля, который проходил в Торонто в 1981 году.

Генератор Хендершота работает благодаря магнитному полю земли, поэтому его использование вызывает некоторые затруднения, ведь генератор всегда должен быть правильно расположен относительно южного и северного полюсов планеты.

Вскоре после конгресса Лестера Хендершота стали считать мошенником, а его устройство объявили подделкой.

Генератор Тариэля Капанадзе

Тариэл Капанадзе – грузинский изобретатель, которому, как многие считают, удалось невозможное. Он изобрёл БТГ, и назвал его в свою честь – капаген. Работоспособность прибора была продемонстрирована перед зрителями. Но было это шоу или демонстрация реального бестопливного генератора сказать сложно, потому что Капанадзе хранит свою технологию в тайне, ожидая богатого спонсора для дальнейшего развития проекта.

Вопреки секретности проекта, некоторые продавцы утверждают, что им удалось получить схемы генератора Капанадзе, по которым его можно собрать самостоятельно. Но верится в это с трудом.

Генератор Дональда Смита

Дональд Смит является самым известным изобретателем бестопливного генератора. Конструкция прибора довольно проста: берётся волновой резонатор и раскачивается с помощью искрового генератора. Помимо этого, в схеме есть диоды, функция которых совершенно не ясна. Но самое главное, откуда в генераторе берётся дополнительная энергия, да ещё и в количестве около 10 КВт?

Дональд Смит долго пытался объяснить принцип работы своего изобретения, но его так и не смогли понять. Повторить это устройство пытались многие, но мощность всегда оказывалась гораздо меньше, чем у оригинала.

Генератор TPU Стивена Марка

Конструкция устройства Стивена Марка сильно отличается от остальных БТГ, так как основой генератора TPU является металлическое кольцо, диаметром 20 см и одетые на него катушки из толстого многожильного провода.

Собрать самостоятельно генератор TPU Марка очень трудно. Сложность конструкции в использовании многофазного задающего генератора. К тому же, ни сам изобретатель, ни его последователи никогда не рассказывали о принципе работы устройства.

Генератор Кулабухова

Изобретатель Руслан Кулабухов придумал БТГ для использования в быту. Но увы, он так и не смог объяснить принцип работы своего изобретения, что ставит под сомнение эффективность прибора.

В конструкции БТГ отсутствуют разрядники. Механизм состоит из высокочастотной качерной части и низкочастотной пуш-пульной части. В интернете можно найти много разных схем для сбора генератора. Но создал их не сам Руслан, а его помощники. Но мало кому удавалось собрать рабочий механизм по этим чертежам, потому что, как говорилось выше, даже сам автор не может объяснить принцип работы своего БТГ.

Watch this video on YouTube

Генератор Хмелевского

В конце ХХ века Хмелевский по чистой случайности изобрёл аппарат похожий на бестопливный генератор. Он пытался получить на него патент и продавать как полезный инструмент для геологов. Но у последних прибор не получил популярности, поэтому производство генераторов было остановлено.

Watch this video on YouTube

Несмотря на все неудачи Хмелевского, схема его БТГ пользуется популярностью в интернете. Её можно приобрести за небольшую сумму.

Конечно, вы можете попытаться убедиться в обратном, и самостоятельно собрать БТГ. Но стоит ли тратить на это время и деньги?

Где и как разместить генератор?

Место установки солнечного генератора выбирают очень внимательно и без спешки. Пластины, принимающие свет, обязательно размещают под наклоном, чтобы лучи не «падали» на поверхность перпендикулярно, а как бы аккуратно «стекали» по ней. В идеале конструкцию располагают так, чтобы оставалась возможность в случае надобности корректировать угол наклона, таким способом, «улавливая» максимальное количество солнца.

Вполне допустимо поставить гелиосистему на земле, но чаще всего для размещения выбирают крышу дома или подсобного помещения, а именно ту ее часть, что выходит на самую освященную, преимущественно южную сторону участка

Очень важно, чтобы рядом не было высоких зданий и мощных, раскидистых деревьев. Находясь в непосредственной близости, они создают тень и мешают полноценной работе агрегата

Чтобы солнечные установки качественно работали, их необходимо поддерживать в чистоте и порядке. Слой грязи, образовавшийся на поверхности улавливающей панели, снижает эффективность на 10%, а налипший снег и вовсе отключает агрегат. Поэтому регулярное обслуживание является обязательной процедурой и способствует поддержанию модулей в идеальном эксплуатационном состоянии

Средне-оптимальным для установки солнечного генератора считают уровень угла наклона крыши в 45⁰. При таком расположении фотоэлементы поглощают солнечный поток очень эффективно и выдают необходимый для корректного обеспечения жизнедеятельности дома объем энергии.

Чтобы получить от панелей реальную отдачу и обеспечить среднестатистическую семью нужным количеством энергии, придется занять под солнечный генератор 15-20 кв.м поверхности кровли

Для европейской части государств СНГ действуют несколько другие показатели. Профессионалы рекомендуют брать за основу угол стационарного наклона в 50-60⁰, а в подвижных конструкциях во время зимнего сезона располагать батареи под углом 70⁰ к горизонту.

Летом же менять положение и наклонять фотоэлементы под углом 30⁰.

Установив панели генератора на трек-систему, оборудованную опцией автоматического слежения за солнцем, можно повысить эффективность отдачи на 50%. Модуль самостоятельно выявит интенсивность лучей и будет подстраиваться под максимальную освещенность от рассвета и до заката

Непосредственно перед монтажом крышу дополнительно укрепляют и оснащают специальными прочными опорниками, так как далеко не всякая конструкция обладает способностью выдержать полный вес оборудования для преобразования солнечной энергии.

Чтобы надежно и прочно установить солнечный генератор на крыше, стоит приобрести специальные крепления. Они выпускаются отдельно под каждый тип кровельного покрытия и всегда имеются в продаже. При монтаже между панелями и крышей нужно обязательно оставить зазор для полноценного доступа воздуха и корректной вентиляции солнцепоглощающих элементов

В некоторых случаях под кровлей ставят усиленные стропила, предохраняющие крышу от обрушения, потенциально возможного из-за повышенной нагрузки, существенно возрастающей в зимний сезон, когда на кровельной поверхности скапливается снег.

Типы фотоэлектрических элементов

Твердотельные

Солнечная электростанция установленной мощностью 200Вт на основе батарей поликристаллических элементов

В настоящее время принято различать три поколения ФЭП:

  • Кристаллические (первое поколение):
    • монокристаллические кремниевые;
    • поликристаллические (мультикристаллические) кремниевые;
    • технологии выращивания тонкостенных заготовок: EFG (Edge defined film-fed crystal growth technique), S-web (Siemens), тонкослойный поликремний (Apex).
  • Тонкоплёночные (второе поколение):
    • кремниевые: аморфные, микрокристаллические, нанокристаллические, CSG (crystalline silicon on glass);
    • на основе теллурида кадмия (CdTe);
    • на основе селенида меди-индия-(галлия) (CI(G)S);
  • ФЭП третьего поколения:
    • фотосенсибилизированные красителем (dye-sensitized solar cell, DSC);
    • органические (полимерные) ФЭП (OPV);
    • неорганические ФЭП (CTZSS);
  • ФЭП на основе каскадных структур.

В 2005 году на тонкоплёночные фотоэлементы приходилось 6 % рынка. В 2006 году тонкоплёночные фотоэлементы занимали 7 % долю рынка. В 2007 году доля тонкоплёночных технологий увеличилась до 8 %. В 2009 году доля тонкоплёночных фотоэлементов выросла до 16,8 %.

За период с 1999 года по 2006 год поставки тонкоплёночных фотоэлементов росли ежегодно в среднем на 80 %.

Наноантенны

В последнее время наметился прогресс в создании ФЭП на основе наноантенн, напрямую преобразующих электромагнитную энергию светового излучения в электрический ток. Перспективность наноантенн обусловлена их высоким теоретическим КПД (до 85 %) и потенциально более низкой стоимостью.

Можно ли сделать самому?

Это несложная задача, но для её решения необходимо знание хотя бы базовых принципов работы и устройства электрических приборов.

Сам генератор хлора технически прост, не состоит из большого числа элементов. Можно собрать его буквально из того, что есть «под рукой».

Главный компонент в работе хлоргенератора – это соль, которая растворяется в бассейне. Внутри устройства установлены пластины, которые под воздействием электрического тока способствуют расщеплению соли на молекулы хлора и натрия.

Такие пластины можно смастерить самостоятельно, либо купить готовые. Блок питания, сопутствующие провода и материалы не являются дефицитными.

Подготовка инструментов и выбор материалов

Помимо преобразователей, для сборки полноценной солнечной панели вам понадобятся такие материалы:

  • Припой – для солнечной батареи необходимы легкоплавкие оловянные сплавы.
  • Соединительные провода – подбираются однопроволочные медные марки. Для соединения монокристаллических и поликристаллических пластин применяются голые проводники, а для отвода электроэнергии изолированные.
  • Рамка – создает основной каркас, в котором располагается вся солнечная батарея. Состоит из основания – ДСП, USB, фанеры и прочих, металлических или деревянных планок, уголков и саморезов для их соединения.
  • Стекло или полимерная пластина – создают защитный слой поверх монокристаллических пластин, также, в сочетании с рамой, служат для скрытия элементов от воздействия атмосферных осадков и механических воздействий.
  • Герметик – наилучшим материалом для герметизации является эпоксидный компаунд, но это достаточно дорогостоящее удовольствие, поэтому его можно заменить силиконовым герметиком.
  • Аккумуляторная батарея – предназначена для накопления электрической энергии в светлое время суток с целью дальнейшего использования. Экономить при выборе батареи не стоит, так как качественная модель прослужит гораздо дольше.
  • Инвертор – используется для преобразования постоянного напряжения в переменное. Преобразователь напряжения необходим для подключения к солнечной батареи любых бытовых приборов.

Из инструментов вам пригодиться ножовка, дрель, шуруповерт или обычная отвертка для закручивания саморезов, мультиметр или амперметр для определения работоспособности солнечной батареи, паяльник.

Шаг 3: Выбор панелей

О том как правильно выбирать солнечных батарей в блоге магазина MyWatt есть отдельная статья, поэтому останавливаться на этом долго не будем. Рассматривать будем только  монокристаллические или поликристаллические, а аморфные и прочие тонкопленочные панели рассматривать не будем, в виду их быстрой деградации – потери мощности.

Основные отличия моно и поли:

Монокристаллические панели дороже и эффективнее, чем поликристаллические панели. Но в целом эффективность отличается незначительно, она зависит не только от типа ячейки, но и от качества самих ячеек и добросовестности производителя.

Характеристики солнечных панелей, как правило, приводятся к стандартным условиям испытаний (STC):

  • освещенность = 1 кВт/м2;
  • воздушная масса (AM) – 1,5;
  • температура – 25°C.

Как самостоятельно рассчитать мощность солнечных батарей?

Мощность солнечных батарей должна выбираться таким образом, чтобы потребляемая мощность нашими электроприборами, была восполнена обратно. Иными словами – сколько взяли, столько и нужно отдать + потери на преобразование, а также собственное потребления инвертора с контроллером заряда.

В связи с тем, что солнечный свет в течение дня поступает непостоянно и с разной интенсивностью, нельзя знать сколько выработает та или иная панель сегодня, но исходя их статистических данных это можно предположить достаточно точно.

Например, для средней полосы России в летнее время хорошим показателем считается если каждый 1 Ватт солнечной батареи выработал 6Вт*ч за световой день, но если рассматривать пасмурный, дождливый день этот показатель может быть в несколько раз меньше, поэтому при расчетах учтем этот факт и вместо 6Вт*ч, подставим 3Вт*ч.

Итак, наше потребление в Ватт-часах, с учетом КПД составило 32,5Ач * 12В = 390Вт*ч, разделим на 3Вт*ч и получим мощность солнечной батареи 130Вт, если у Вас получается не целое число – округляйте вверх.

Зимой и в весенне – осенний период запас по мощности требуется делать значительно больше, поскольку световой день короче – солнце находится над горизонтом меньше времени.

Выбор прозрачного элемента

Основные критерии выбора прозрачного элемента для создания генератора:

  • способность к поглощению ИК-излучения;
  • уровень преломления солнечного света.

Чем ниже показатель преломления, тем выше КПД продемонстрируют кремниевые пластины.

Наиболее низким коэффициентом светоотражения обладают плексиглас и оргстекло. Поликарбонат тоже имеет далеко не лучшие показатели.  Для создания каркасных конструкций под домашние гелиосистемы рекомендуется по возможности использовать антибликовое прозрачное стекло или специальный вид поликарбоната с антиконденсатным покрытием, обеспечивающим необходимый уровень термической защиты.

Самыми лучшими характеристиками в плане поглощения ИК-излучения обладают прочное  термопоглащающее оргстекло и стекло с опцией ИК-поглощения. У простого стекла эти показатели значительно ниже. От эффективности ИК-поглощения зависит, будут ли греться в процессе эксплуатации кремниевые пластины или нет.

Если нагрев окажется минимальным, фотоэлементы прослужат долго и обеспечат стабильную отдачу. Перегрев пластин приведет к перебоям в работе и быстрому выходу из строя отдельных фрагментов системы или всего комплекса.

Что нужно для работы?

Для изготовления генератора, состоящего из комплекта солнечных батарей, требуются такие инструменты и материалы, как:

  • модули для преобразования солнечных лучей в энергию;
  • алюминиевые уголки;
  • деревянные рейки;
  • листы ДСП;
  • прозрачный элемент (стекло, плексиглас, оргстекло, поликарбонат) для создания защиты для пластин кремния;
  • саморезы и шурупы разных размеров;
  • плотный поролон толщиной 1,5-2,5 мм;
  • качественный герметик;
  • диоды, клеммы и провода;
  • шуруповерт либо набор отверток;
  • паяльник;
  • ножовка по дереву и металлу (либо болгарка).

В каком объеме понадобятся материалы, будет напрямую зависеть от запланированного размера генератора. Масштабная работа повлечет за собой дополнительные расходы, но в любом случае обойдется дешевле, чем покупной модуль.

Защитную основу для кремниевых пластин можно делать из стекла, оргстекла, поликарбоната или плексигласа. Первые три материала создают минимальную потерю преобразуемой энергии, а вот четвертый пропускает лучи значительно хуже и заметно снижает эффективность всего комплекса

Для конечного тестирования собранного агрегата используют амперметр. Он позволяет зафиксировать реальное КПД установки и помогает определить фактическую отдачу.

Достоинства и недостатки самодельных аппаратов

Несомненно огромным плюсом является их стоимость. Сборка генератора электрического тока дома гораздо выгоднее, чем покупать в магазине. Идеи как сделать электрогенератор своими руками можно найти на просторах интернета.

Еще одним плюсом будет знание конструкции и принципа работы. Эти знания пригодятся при желании модернизировать и улучшить производительность аппарата.

Основными минусами такого устройства являются невысокая производительность и низкая электробезопасность. Небольшой показатель производительности может полностью удовлетворить минимальные требования.

К сожалению, качество сборки может серьезно повлиять на безопасность устройства. Неправильно собранный агрегат способен причинить вред здоровью или стать причиной пожара.

Общий принцип работы

Основным рабочим органом ветрогенератора являются лопасти, которые и вращает ветер. В зависимости от расположения оси вращения ветрогенераторы делятся на горизонтальные и вертикальные:

Горизонтальные ветрогенераторы наиболее широко распространены. Их лопасти имеют конструкцию, аналогичную пропеллеру самолета: в первом приближении это — наклонные относительно плоскости вращения пластины, которые преобразуют часть нагрузки от давления ветра во вращение

Важной особенностью горизонтального ветрогенератора является необходимость обеспечения поворота лопастного узла сообразно направлению ветра, так как максимальная эффективность обеспечивается при перпендикулярности направления ветра к плоскости вращения.
Лопасти вертикального ветрогенератора имеют выпукло-вогнутую форму. Так как обтекаемость выпуклой стороны больше, чем вогнутой, такой ветрогенератор вращается всегда в одном направлении независимо от направления ветра, что делает ненужным поворотный механизм в отличие от горизонтальных ветряков

Вместе с тем, за счет того, что в любой момент времени полезную работу выполняет только часть лопастей, а остальные только противодействуют вращению, КПД вертикального ветряка значительно ниже, чем горизонтального: если для трехлопастного горизонтального ветрогенератора этот показатель доходит до 45%, то у вертикального не превысит 25%.

Поскольку средняя скорость ветров в России невелика, даже большой ветряк большую часть времени будет вращаться достаточно медленно. Для обеспечения достаточной мощности электропитания от должен соединяться с генератором через повышающий редуктор, ременной или шестеренчатый. В горизонтальном ветряке блок лопасти-редуктор-генератор устанавливается на поворотной головке, которая дает им возможность следовать за направлением ветра

Важно учесть, что поворотная головка должна иметь ограничитель, не дающий ей сделать полный оборот, так как иначе проводка от генератора будет оборвана (вариант с использованием контактных шайб, позволяющих головке свободно вращаться, более сложен). Для обеспечения поворота ветрогенератор дополняется направленным вдоль оси вращения рабочим флюгером

Наиболее распространенный материал для лопастей — это ПВХ-трубы большого диаметра, разрезаемые вдоль. По краю к ним приклепываются металлические пластины, приваренные к ступице лопастного узла. Чертежи такого рода лопастей наиболее широко распространены в Интернете.

На видео рассказывается про ветрогенератор, изготовленный своими руками

Заключение

Стоит отметить, что обычный шуруповерт может легко стать ветряком. Главное, нужно знать основные этапы и особенности создания конструкции ветрогенератора. В последнее время все больше набирает популярность такой бытовой ветрогенератор из автомобильного генератора. По большей части такой конструкцией интересуются владельцы загородных домов.

Если приступить к совмещению одновременно нескольких видов энергии – солнца, ветра, а также атомных станций, то в результате это даст хороший эффект. При этом риск лишиться электричества практически сводится к минимуму.

Такое вот, казалось бы, на первый взгляд непростое в сборке устройство. Однако, может значительно улучшить условия проживания людей в загородных домах и дачных постройках. Ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора обеспечит необходимым количеством электроэнергии. Этой энергии достаточно, чтобы удовлетворить все бытовые нужды. При этом совершенно не нужно будет беспокоиться, что можно остаться без электрической энергии.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий