DIY το κάνετε μόνοι σας
Μάστερ μαθήματα, οδηγίες, χρήσιμες συμβουλές, συνταγές.
Η ηλιακή μπαταρία είναι μια συσκευή για τη μετατροπή της ενέργειας του ήλιου σε ηλεκτρισμό. Οι ηλιακοί συλλέκτες υψηλής απόδοσης που μπορείτε να αγοράσετε στο Radio Shack και σε άλλα καταστήματα είναι κατασκευασμένα από ειδικά επεξεργασμένο πυρίτιο και απαιτούν τεράστια εργοστάσια, υψηλές θερμοκρασίες, ειδικούς καθαρισμούς και πολλά χρήματα.
Αν θέλουμε να θυσιάσουμε την αποτελεσματικότητα για τη δυνατότητα να φτιάξουμε τα δικά μας ηλιακά πάνελ στην κουζίνα από υλικά από ένα κατάστημα υλικού, μπορούμε να επιδείξουμε ένα ηλιακό πάνελ εργασίας σε περίπου μία ώρα.
Ο ηλιακός μας πίνακας είναι κατασκευασμένος από οξείδιο του χαλκού αντί πυριτίου. Το οξείδιο του χαλκού είναι ένα από τα πρώτα υλικά στα οποία οι επιστήμονες ανακάλυψαν το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, στο οποίο το φως προκαλεί ροή ηλεκτρισμού στο υλικό.
Σκέψεις σχετικά με τον τρόπο εξήγησης του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος είναι αυτό που οδήγησε τον Albert Einstein στο βραβείο Νόμπελ στη φυσική και στη θεωρία της σχετικότητας.
Υλικά
1. Ένα φύλλο χαλκού από ένα κατάστημα υλικού. Συνήθως κοστίζει περίπου 150 ρούβλια. για 0,9 τετραγωνικά μέτρα Χρειαζόμαστε περίπου 45 τετραγωνικά εκατοστά.
2. Δύο κλιπ κροκοδείλου.
3. Ένα ευαίσθητο μικροαμετρητή, το οποίο μπορεί να μετρήσει τα κενά μεταξύ 10 και 50 microamps. Το Radio Shack πωλεί μικρά πολύμετρα με οθόνες LCD, αλλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το συνηθισμένο.
4. Ηλεκτρικός φούρνος. Η κουζίνα της κουζίνας μου είναι φυσικό αέριο, οπότε αγόρασα μια μικρή ηλεκτρική κουζίνα με ένα σπιράλ για περίπου 750 ρούβλια. Μικροί καυστήρες 700 W δεν θα λειτουργούν - χρειάζεστε τουλάχιστον 1100 W για να γίνει κόκκινο.
5. Πλαστική φιάλη με κομμένο λαιμό. Χρησιμοποίησα ένα μπουκάλι μεταλλικό νερό 2 λίτρων.
6. Επιτραπέζιο αλάτι. Θα χρειαστούμε μερικές κουταλιές της σούπας.
7. Νερό από τη βρύση.
8. Γυαλί ή τρυπάνι με τέτοιο ακροφύσιο (λειαντικό)
9. Λαμαρίνα.
Κατασκευή.
Εδώ είναι ο καυστήρας.


Πρώτα πρέπει να κόψετε ένα κομμάτι χαλκού έτσι ώστε να είναι το μέγεθος μιας ηλεκτρικής εστίας. Πλύνετε τα χέρια σας για να αποφύγετε τη δημιουργία λιπαρών ή άλλων λεκέδων. Επίσης, πλύνετε το φύλλο χαλκού με το απορρυπαντικό για να απομακρύνετε το λίπος ή άλλους λεκέδες. Χρησιμοποιήστε γυαλόχαρτο ή λειαντικό πινέλο για να αφαιρέσετε εντελώς την προστατευτική επίστρωση χαλκού έτσι ώστε να αφαιρεθεί οποιαδήποτε σουλφίδιο ή άλλη διάβρωση φωτός.
Στη συνέχεια τοποθετήστε ένα καθαρό φύλλο χαλκού στο πλακάκι (ηλεκτρικό) και ενεργοποιήστε το στο μέγιστο.


Ο χαλκός θα αρχίσει να θερμαίνεται και να οξειδώνεται, θα δείτε όμορφα κόκκινα-πορτοκαλί κηλίδες στην επιφάνειά του.


Όταν ο χαλκός θερμαίνεται ακόμα περισσότερο, οι πολύχρωμες κηλίδες θα αντικατασταθούν από μαύρο οξείδιο του χαλκού.


Όλα τα χρώματα εξαφανίζονται όταν η σπείρα είναι ήδη κόκκινη.


Όταν ο καυστήρας καίει, το φύλλο χαλκού θα επικαλυφθεί με μαύρο οξείδιο του χαλκού. Αφήστε να μαγειρέψετε για άλλη μισή ώρα, έτσι ώστε η μαύρη επίστρωση να είναι παχιά. Αυτό είναι σημαντικό, καθώς μια παχιά επίστρωση θα αποκολληθεί εύκολα, ενώ μια λεπτή επίστρωση θα παραμείνει προσκολλημένη στον χαλκό.


Μετά από μισή ώρα μαγειρέματος, απενεργοποιήστε τον καυστήρα. Αφήστε τον καυτό χαλκό στον καυστήρα να κρυώσει αργά. Αν το ψύξετε πολύ γρήγορα, το φιλμ μαύρου οξειδίου θα κολλήσει στον χαλκό.


Καθώς ο χαλκός ψύχεται, συστέλλεται. Μαύρο οξείδιο του χαλκού επίσης συρρικνώνεται. Αλλά συμπιέζονται με διαφορετικές ταχύτητες, γεγονός που προκαλεί απολέπιση του μαύρου οξειδίου του χαλκού.


Σύντομα μεγάλα κομμάτια θα πέσουν, είναι διασκεδαστικό να παρακολουθήσετε))


Όταν ο χαλκός έχει κρυώσει σε θερμοκρασία δωματίου (αυτό διαρκεί περίπου 20 λεπτά), το μεγαλύτερο μέρος του φιλμ μαύρου οξειδίου θα πάει μακριά. Ο εύκολος καθαρισμός με τα χέρια κάτω από τρεχούμενο νερό θα αφαιρέσει τα περισσότερα μικρά κομμάτια.ΜΗΝ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙ να ξεφλουδίζετε τους επίμονες λεκέδες και να μην λυγίζετε το φύλλο - μπορείτε να καταστρέψετε ένα λεπτό στρώμα οξειδίου του χαλκού, αλλά το χρειαζόμαστε μόνο
Το υπόλοιπο της συναρμολόγησης είναι πολύ γρήγορο και εύκολο.
Κόψτε το δεύτερο φύλλο χαλκού στο μέγεθος του πρώτου (θερμαινόμενο). Περάστε προσεκτικά και τα δύο μέρη έτσι ώστε να χωρούν μέσα στο πλαστικό μπουκάλι χωρίς να αγγίζουν το ένα το άλλο.
Συνδέστε τους κροκόδειλους και στις δύο πλάκες. Συνδέστε το σύρμα από καθαρό χαλκό στο συν και το σύρμα από την πλάκα με οξείδιο στο μείον.
Τώρα ανακατέψτε μερικά κουταλιές αλάτι σε λίγο ζεστό νερό της βρύσης. Ανακατέψτε μέχρι να διαλυθεί όλο το αλάτι. Ξεπλύνετε προσεκτικά το μείγμα μέσα στη φιάλη (όπου βρίσκονται οι πλάκες) αφήνοντας περίπου 2,5 εκατοστά από τις άκρες των πλακών.


Στην παραπάνω φωτογραφία, η τελική ηλιακή μπαταρία IN SHADOW, το αμπερόμετρο δείχνει περίπου 6 milliamps. Αλλά ακόμα και στο σκοτάδι, αυτή η μπαταρία θα δώσει αρκετά milliamps))


Αυτή η φωτογραφία δείχνει την μπαταρία στο φως και το αμπερόμετρο δείχνει 34 milliamps, μερικές φορές η μπαταρία μπορεί να δώσει 50 milliamps, ή ακόμα περισσότερο.
Πώς λειτουργεί;
Το οξείδιο του χαλκού είναι ημιαγωγός. Είναι ένας ενδιάμεσος αγωγός, όπου μπορεί να ρεύσει ελεύθερα ο ηλεκτρισμός, και ένα μονωτικό, όπου τα ηλεκτρόνια συνδέονται ισχυρά με τα άτομα τους και δεν ρέουν ελεύθερα.
Υπάρχει ένα χάσμα στον ημιαγωγό που ονομάζεται χάσμα ζώνης μεταξύ των ηλεκτρονίων που είναι ισχυρά συνδεδεμένα με το άτομο και τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται μακρύτερα από το άτομο, τα οποία μπορούν να κινούνται ελεύθερα και να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια.
Τα ηλεκτρόνια δεν μπορούν να παραμείνουν στην απαγορευμένη ζώνη. Ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να δώσει μόνο λίγη ενέργεια και να μετακινηθεί από τον πυρήνα του ατόμου στο κενό ζώνης. Το ηλεκτρόνιο πρέπει να λαμβάνει αρκετή ενέργεια για να κινηθεί μακρύτερα από τον πυρήνα, έξω από την απαγορευμένη ζώνη.
Ομοίως, ένα ηλεκτρόνιο έξω από το χάσμα ζώνης δεν μπορεί να χάσει λίγο ενέργεια και να πέσει μόνο λίγο πιο κοντά στον πυρήνα. Αυτό θα πρέπει να χάσει αρκετή ενέργεια για να πέσει πέρα ​​από την απαγορευμένη ζώνη στην περιοχή όπου μπορούν τα ηλεκτρόνια.
Όταν το φως του ήλιου χτυπά τα ηλεκτρόνια στο οξείδιο του χαλκού, μερικά από τα ηλεκτρόνια δέχονται αρκετή ενέργεια από το ηλιακό φως για να μεταβούν πέρα ​​από την απαγορευμένη ζώνη και να είναι ελεύθερα να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια.
Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια κινούνται σε αλμυρό νερό, στη συνέχεια σε καθαρή πλάκα χαλκού, σε σύρμα, μέσω αμπερόμετρου και πίσω στην οξειδωμένη πλάκα.
Καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσα από το αμπερόμετρο, βλέπουμε την εργασία (amperes). Όταν η σκιά πέφτει πάνω στην ηλιακή μπαταρία, τα ηλεκτρόνια κινούνται πιο αργά και το milliampere είναι μικρότερο.
Μια σημείωση σχετικά με την ενέργεια. 
Η μπαταρία παράγει 50 milliamps στα 0,25 volts.
Αυτό είναι 0.0000125 watt (12.5 microwatts).
Μην προσπαθήσετε να ανάψετε τη λάμπα))) θα χρειαστείτε στρέμματα μπαταριών για να φωτίσετε το σπίτι. Το μοντέλο μας είναι πειραματικό και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αισθητήρας φωτός.
0.0000125 Watt (12.5 μικροwatt) για μια μπαταρία 0.01 τετραγωνικών μέτρων ή 1.25 milliwatts ανά τετραγωνικό μέτρο. Για να φωτιστεί ένας λαμπτήρας 100 watt, θα χρειαζόταν 80.000 τετραγωνικά μέτρα οξείδιο του χαλκού για την ηλιόλουστη πλευρά και 80.000 τετραγωνικά μέτρα χαλκού για το σκοτεινό ηλεκτρόδιο. Για να ελέγξετε έναν κλίβανο 1.000 watt, χρειάζεστε 800.000 τετραγωνικά μέτρα οξείδιο του χαλκού και άλλα 800.000 τετραγωνικά μέτρα απλού χαλκού ή 1.600.000 τετραγωνικά μέτρα μαζί. Αν έπρεπε να τοποθετηθεί στην οροφή του σπιτιού, κάθε σπίτι θα είχε μήκος 282 μέτρα και πλάτος 282 μέτρα, δεχόταν τα πάντα για τα οποία χρειάζονταν ηλεκτρική ενέργεια, υπήρχε μια σόμπα.

Στα 1.600.000 τετραγωνικά μέτρα υπάρχουν 17.222.256,7 τετραγωνικά πόδια. Εάν ο χαλκός που καλύπτει κοστίζει $ 5 ανά τετραγωνικό πόδι, μόνο ο χαλκός θα κοστίσει $ 86,110,283.50. Κάνοντας αυτό το ένα δέκατο του πάχους μπορεί να το μειώσει σε $ 8,611,028.35. Δεδομένου ότι αγοράζετε χύμα, μπορείτε να το πάρετε για το μισό από αυτό, ή περίπου $ 4.300.000,00.

Εάν χρησιμοποιείτε πυριτιούχους ηλιακούς συλλέκτες που κοστίζουν $ 4 ανά watt, μπορείτε να τρέξετε τον ίδιο φούρνο για $ 4.000,00. Αλλά οι ομάδες θα ήταν μόνο 10 τετραγωνικά μέτρα.

Ή για περίπου ένα δολάριο, μπορείτε να φτιάξετε ένα ηλιακό φούρνο από αλουμινόχαρτο και χαρτόνι. Για περίπου $ 20 μπορείτε να χτίσετε μια πολύ ωραία γυαλισμένη αλουμινίου παραβολική ηλιακή κουζίνα.

Επίπεδη ηλιακή μπαταρία
Έκανα μια πιο φορητή έκδοση του ηλιακού πλαισίου σε επίπεδη μορφή.Χρησιμοποίησα το διαφανές πλαστικό κάλυμμα του καλύμματος CD ως παράθυρο και κόλλα σιλικόνης (μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κανονικό σφραγιστικό) για να συνδέσετε τα μέρη μαζί και να τα απομονώσετε το ένα από το άλλο.


Πρώτον, κάνουμε το οξείδιο του χαλκού, όπως στο πρώτο μέρος. Συνδέουμε ένα μονωμένο χάλκινο σύρμα στη γωνία της πλάκας οξειδίου, αυτό θα είναι αρνητικό πόλο.


Η θετική πλάκα είναι κομμάτι κομμένου σε σχήμα U από καθαρό χαλκό ελαφρώς μεγαλύτερο από το μέγεθος του οξειδίου (στη συνέχεια, στις εικόνες θα καταλάβετε πώς))) κόλλησα ένα σύρμα στη γωνία του, αυτή τη φορά συν.
Αρχικά, κόψτε την πλάκα χαλκού U στο πλαστικό παράθυρο. Χρησιμοποιήστε μεγάλη κόλλα σιλικόνης, έτσι ώστε το αλμυρό νερό να μην διαρρεύσει. Βεβαιωθείτε ότι ο σύνδεσμος συγκόλλησης είναι είτε τελείως καλυμμένος με κόλλα είτε εξωτερικά της κόλλας U, όπως φαίνεται στη φωτογραφία (η καλυμμένη με κόλλα είναι καλύτερη).
Η φωτογραφία που ακολουθεί δείχνει το πίσω μέρος του ηλιακού πίνακα (πλευρά που δεν αντιμετωπίζει τον ήλιο).


Η φωτογραφία που ακολουθεί δείχνει το μπροστινό μέρος του ηλιακού πλαισίου (την πλευρά που θα αντιμετωπίσει τον ήλιο). Σημειώστε ότι η κόλλα σιλικόνης δεν καλύπτει πλήρως τον χαλκό, καθώς μέρος του χαλκού πρέπει τελικά να έρχεται σε επαφή με το αλμυρό νερό.


Κόλλησα μια πλάκα καθαρού χαλκού με κόλλα. Αυτό το στρώμα θα λειτουργήσει ως μονωτής μεταξύ της πλάκας καθαρού χαλκού και της πλάκας οξειδίου και θα πρέπει να είναι αρκετά παχύ ώστε να αφήνει ένα μικρό χώρο για το αλμυρό νερό. Και πάλι, δεν είναι όλα επικαλυμμένα με χαλκό, οπότε θα υπάρχει πολύ χαλκός σε επαφή με το νερό.
Κόψτε απαλά την πλάκα οξειδίου σε αυτό το στρώμα. Πρέπει να πιέσετε αρκετά σκληρά για να βεβαιωθείτε ότι η κόλλα καλύπτει τα κενά, αλλά όχι τόσο πολύ που τα δύο πιάτα αγγίζουν.
Η φωτογραφία που ακολουθεί δείχνει το πίσω μέρος του ηλιακού πίνακα (πλευρά που δεν αντιμετωπίζει τον ήλιο).


Η φωτογραφία που ακολουθεί δείχνει το μπροστινό μέρος του ηλιακού πλαισίου (την πλευρά που θα αντιμετωπίσει τον ήλιο). Σημειώστε ότι έχω προσθέσει επιπλέον κόλλα για να σχηματίσω έναν σωλήνα στην κορυφή, έτσι ώστε να μοιάζει σαν να ρίχνεις θαλασσινό νερό.


Η φωτογραφία δεν δείχνει πρόσθετη κόλληση γύρω από την περίμετρο, έτσι ώστε το νερό να μην μπορεί να διαρρεύσει καθόλου, αλλά πρέπει να το κάνετε. Αφήστε την κόλλα να στεγνώσει πριν προχωρήσετε στο επόμενο βήμα.
Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε ένα μεγάλο σταγονόμετρο για να προσθέσετε θαλασσινό νερό. Γεμίστε την μπαταρία σχεδόν στην κορυφή της πλάκας χαλκού, έτσι ώστε το νερό σχεδόν να διαρρεύσει. Στη συνέχεια σφραγίστε την τρύπα με μια σταγόνα κόλλας και αφήστε την κόλλα να στεγνώσει για τουλάχιστον μισή ώρα.


Στην παραπάνω φωτογραφία μπορείτε να δείτε ένα επίπεδο ηλιακό πάνελ σε δράση σε έντονο ήλιο. Παρέχει περίπου 36 μαρμελάδες. Μπορείτε επίσης να δείτε μια επιπλέον χάντρα κόλλα γύρω από τις άκρες των πλακών και το γέμισμα της κορυφής του σωλήνα.


Τέλος, σε μια άλλη φωτογραφία, τη σκιά του συγγραφέα. Σημειώστε ότι το αμπερόμετρο εμφανίζει τώρα περίπου 4 μικρομαγνητικά, καθώς δεν πέφτει ηλιακό φως.


Πηγή:
Σχόλια (7)
  1. arsyhas
    #1 arsyhas Οι επισκέπτες 20 Ιουνίου 2011 17:30
    1
    Κατά τη γνώμη μου, αυτή είναι μια συνηθισμένη μπαταρία δροσερόδροσερόnocompδροσερό
  2. Serg
    #2 Serg Οι επισκέπτες 15 Απριλίου 2013 17:47
    2
    κατά τη γνώμη μου είναι απλώς αιμορραγική ...
  3. matersonne
    #3 matersonne Οι επισκέπτες 1 Ιουνίου 2014 17:11
    0
    Γιατί λυπάσαι αν μπορείς να αγοράσεις έτοιμες μονάδες σε πολύ ωραία τιμή. Αποκτήστε πιο αποτελεσματική και οι διαστάσεις θα είναι μικρότερες.
  4. Intern
    #4 Intern Οι επισκέπτες 12 Ιουνίου 2014 23:06
    4
    Αυτό είναι ένα απλό γαλβανικό στοιχείο - μια χημική πηγή ηλεκτρικού ρεύματος που βασίζεται στην αλληλεπίδραση δύο μετάλλων και των οξειδίων τους σε έναν ηλεκτρολύτη. Το άρθρο είναι πλήρης ανοησία.
  5. φυσικός
    #5 φυσικός Οι επισκέπτες 16 Αυγούστου 2015 22:59
    0
    Ως αισθητήρας φωτός δεν είναι καθόλου κακός.
  6. στυλ
    #6 στυλ Οι επισκέπτες 23 Σεπτεμβρίου 2015 13:29
    0
    Θα λειτουργήσει στο κρύο;
  7. Αντρέι
    #7 Αντρέι Οι επισκέπτες 2 Οκτωβρίου 2015 14:34
    1
    Φυσικά ανοησίες. Αξιολογήστε την πηγή ηλεκτρικού ρεύματος, κάνοντάς το να το βγάλετε με αμπερόμετρο ..... Λοιπόν, όπως λένε, δεν υπάρχει τρόπος ....

Διαβάστε επίσης

Κωδικοί σφαλμάτων για πλυντήρια ρούχων