24 дек. 2009 г.

Самодельное солнечное зарядное устройство из гибких фотоэлементов

Постовой: Образовательные программы в сфере солнечной энергетики

Ранее я уже публиковал два поста из серии "Сделай сам". В первом случае речь шла большой солнечной батарее, ну а во втором - о компактном переносном устройстве. Но, как вы понимаете, энтузиастов этого дела у нас много, поэтому предлагаю рассмотреть еще одну забавную поделку, на этот раз базирующуюся на гибких фотоэлементах. Весь дальнейший текст и фото взяты отсюда, автор - Дмитрий Неделяев.


"По случайности я заказал у Николая три пластины фотоэлементов от б/у гибких солнечных батарей. Эти пластины поначалу выглядели "не очень", но были полностью рабочими. У одной из них был надорван уголок до самого солнечного элемента, а у других двух были отслоения ламината, и выглядели, как вздутия. Т.к. на эти пластины была дана чуть ли не двойная скидка по сравнению с 11Вт солнечной батареей, я решился их заказать, и попробовать сделать самому солнечную батарею.

Вначале, я удалил оставшиеся после разборки нитки и куски скотча с этих пластин. Затем подрезал края примерно на 0.5см, т.к. в некоторых местах были отслоения покровной пленки (не ламината). После этого убрал утюгом воздушные пузыри через листок бумаги, чтобы не проплавить ламинат насквозь до самих элементов. Полностью их убрать не удалось, но внешний вид стал гораздо симпатичнее. Некоторые сомнительные места я дополнительно проклеил прозрачным скотчем.

Когда все пластины были обработаны, я перешёл к пайке и соединению пластин параллельно, т.к. каждая пластина даёт 13В(16В без нагрузки) 0.33А. Места пайки я залил клеем "Момент 88". Он обладает эластичностью, прочностью и термоустойчивостью до 110 градусов. Как раз то, что нужно. Всё это изображено на рисунке:



К сожалению, я забыл сфотографировать весь последующий процесс сборки, поэтому всё постараюсь рассказать на словах. Думаю, тут и так всё будет понятно.

После того, как клей засох, места пайки я на всякий случай ещё раз заклеил армированным односторонним скотчем. Это придало и прочность, и дополнительную водонепроницаемость. Затем, все провода я аккуратно приклеил этим же скотчем к краям пластин, чтобы они не мешались при последующем зашивании в брезентовую ткань. По сути, провода разместились на торцах пластин, сверху и снизу.

После этого на заднюю часть пластин и на самые края передней части я наклеил двусторонний армированный скотч, который используется для склеивания линолеума и прочей ерунды. Затем вырезал кусок брезентовой ткани, и приклеил его к задней стороне пластин. И ножницами убрал лишнюю ткань. Также на передние края пластин приклеил эту же ткань, предварительно заправив самые края ткани под себя, чтобы не торчали лохмотья по краю. Т.е. поначалу ткань держалась лишь на двухстороннем скотче.

Далее приступил к пришиванию ткани к краям пластин. У меня не было швейной машинки, да и портной из меня не ахти какой. Поэтому прошу слишком сильно не "пинать" за то, что шов выполнен не слишком аккуратно, и белыми нитками. Других прочных ниток просто не было под рукой.

На процесс "вышивания" у меня ушло порядка 5-6 часов, это весьма монотонное и утомительное занятие - прокалывать ламинат, 2 или 3 слоя скотча, да еще и ткань. В итоге на иголке и на нитках налипает толстый слой клеящего вещества со скотча. Да ещё и следишь, как бы не промахнуться, и не попасть слишком близко к солнечному элементу или того и гляди, в него самого. Кроме того, ведь и провода ты не стоит прокалывать, вот и стараешься аккуратно их обходить стороной, особенно, рядом с пайками. Сложнее всего было закрепить разъём питания.

Кстати, совсем забыл сказать про разъём. К нему я припаял диод Шоттки на 3А. Использовал импортный 1N5822, но можно использовать, вообще говоря, любой с током чем больше, тем лучше, т.к. будет меньше падение напряжения на нём и, следовательно, потерь.

Предварительно изогнул диод таким образом, чтобы его контакты не занимали слишком много места. Затем сам железный разъем и диод я заделал эпоксилином "Момент". Выглядит он, как два куска пластилина – один серого цвета, другой белого. При соединении их вместе и замешивании через некоторое время масса затвердевает. Всем рекомендую, классный материал для придания формы и герметизации! Разъём показан на рисунке ниже.



Напоследок некоторые швы я залил клеем "Момент", чтобы они не распускались. И, наконец, на фото ниже мы можем видеть то, что получилось.



Также на фото видно (самая левая пластина), что полностью следы пузырей убрать не удалось, но это не особо портит внешний вид, а на характеристиках это никак не сказывается.

К сожалению, сейчас осень и солнце поймать практически невозможно. Т.е. получить максимальную мощность от солнечной батареи я не смог. Могу отметить, что при рассеянных солнечных лучах (лучи солнца пробиваются сквозь небольшую дымку облаков), т.е. на данный момент, максимуме солнца при температуре около нуля, удалось наблюдать напряжение холостого хода 16.7В и ток короткого замыкания 0.4А. И это при отсутствии прямого солнца, когда небо полностью затянуто пусть и слабыми, но облаками. В среднем днём без солнца – ток короткого замыкания около 80 – 100мА. Считаю, что это просто отличный результат!

Подведу итог. Из 3-х б/у солнечных пластин мне удалось сделать неплохую гибкую солнечную батарею по параметрам такую же, как и "фирменная" батарея на 11 Вт от SanCharger'а. А тест при максимальном освещении мне еще предстоит провести, когда позволит погода.

P.S. Николаю отдельное спасибо за советы по изготовлению солнечной батареи, а также за продажу солнечных пластин. Правда, сейчас уже таких у него не осталось. :( "

Дмитрий Неделяев
31.10.2009

Комментариев нет: