PäIKESEPATAREI

Send

Päikesepatarei on seade päikese energia muundamiseks elektrienergiaks. Suure jõudlusega päikesepaneelid, mida saate osta Radio Shackis ja teistes poodides, on valmistatud spetsiaalselt töödeldud räni ja vajavad suuri tehaseid, kõrgeid temperatuure, spetsiaalset puhastust ja palju raha.

Kui soovime ohverdada efektiivsuse selle eest, et saaksime ise oma köögis päikesepaneele meisterdada riistvara kauplusest pärit materjalidest, saaksime töötavat päikesepaneeli demonstreerida umbes tunniga.

Meie päikesepaneel on räni asemel vaskoksiidist. Vaseoksiid on üks esimesi materjale, milles teadlased avastasid fotoelektrilise efekti, mille käigus valgus põhjustab materjali elektrivoolu.

Mõtted fotoelektrilise efekti selgitamise kohta viisid Albert Einsteini füüsika Nobeli preemia ja relatiivsusteooria poole.

Materjalid

1. Leht vasest riistvara poest. Tavaliselt maksab see umbes 150 rubla. 0,9 ruutmeetri kohta. Me vajame umbes 45 ruutmeetrit.

2. Kaks krokodilliklambrit.

3. Tundlik mikromõõtur, millega saab mõõta lünki vahemikus 10–50 mikroampi. Raadio Shack müüb väikeseid LCD-ekraanidega multimeetreid, kuid saate kasutada tavalist.

4. Elektriahi. Minu köögipliit on gaas, seega ostsin väikese spiraaliga väikese elektripliidi umbes 750 rubla eest.Väikesed 700-vatised põletid ilmselt ei tööta - põleti punaseks muutmiseks on teil vaja vähemalt 1100 vatti.

5. Lõigatud kaelaga plastpudel. Kasutasin 2-liitrist pudelit mineraalvett.

6. lauasool. Me vajame paar supilusikatäit.

7. Vesi kraanist.

8. Liivapaber või puur sellise düüsiga (abrasiivne)

9. Lehtmetall.

Tootmine

Siin on põleti.

Kõigepealt peate tükk vase ära lõigama, nii et see oleks elektripliidi suurus. Pese käsi, et vältida rasvaseid või muid plekke. Samuti pese vaskplekk puhastusvahendiga rasva või muude plekide pesemiseks.Vasepleki täielikuks eemaldamiseks kasutage liivapaberit või abrasiivpintslit, nii et kogu sulfiid või muu kerge korrosioon oleks eemaldatud.

Seejärel pange plaadile puhas vaskplekk (elektriline) ja lülitage see maksimaalselt sisse.

Vask hakkab kuumutama ja oksüdeeruma, näete selle pinnal kauneid punakasoranži laike.

Kui vask soojeneb veelgi, asendatakse mitmevärvilised laigud musta vaskoksiidiga.

Kui spiraal on juba punane, kaovad kõik värvid.

Kui põleti põleb, kaetakse vaskplekk musta vaskoksiidiga. Lase keeda veel pool tundi, siis on must kate paks. See on oluline, kuna paks kattekiht koorub kergesti lahti, õhuke kate jääb vase külge.

Pärast pooletunnist keetmist lülitage põleti välja. Jätke kuum vask põletile aeglaselt jahtuma. Liiga kiiresti jahtumisel kleepub must oksiidkile vaske.

Vase jahtumisel see kahaneb. Kahaneb ka must vaskoksiid. Kuid need surutakse kokku erineva kiirusega, mis põhjustab musta vaskoksiidi koorumist.

Varsti kukuvad suured tükid maha, seda on lõbus vaadata))

Kui vask on jahtunud toatemperatuurini (selleks kulub umbes 20 minutit), kaob suurem osa mustast oksiidkilest. Lihtne puhastamine kätega voolava vee all eemaldab enamiku väikestest tükkidest. ÄRGE proovige koorida kangekaelseid plekke ja ärge painutage lehte - võite kahjustada õhukest vaskoksiidi kihti, kuid me vajame seda lihtsalt

Ülejäänud kokkupanek on väga kiire ja lihtne.

Lõigake teine vaskplekk esimese suurusega (kuumutatud) .Kõverdage mõlemad osad ettevaatlikult nii, et need sobiksid plastpudelisse ilma üksteist puudutamata.

Kinnitage krokodillid mõlemale plaadile. Ühendage juhe puhtast vasest plussiga ja traat plaadilt oksiidiga miinuseni.

Nüüd segage paar supilusikatäit soola vähese kuuma kraaniveega. Segage, kuni kogu sool on lahustunud. Vala segu ettevaatlikult pudelisse (kus taldrikud asuvad), jättes plaatide servadest umbes 2,5 cm kaugusele.

Ülaloleval fotol näitab valmis päikesepatarei IN SHADOW, ampermeeter umbes 6 milliamprit. Kuid isegi pimedas annab see aku mitu milliamprit))

Sellel fotol on aku valguses ja ampermeeter näitab 34 milliamprit, mõnikord võib aku anda 50 ja isegi enamat.

Kuidas see töötab?

Vaseoksiid on pooljuht. See on vahejuht, kus elekter saab vabalt voolata, ja isolaator, kus elektronid on tugevalt seotud nende aatomitega ja ei voola vabalt.

Pooljuhis on lünka, mida nimetatakse aatomiga tugevalt seotud elektronide ja aatomist kaugemal asuvate elektronide vaheliseks ribavahemikuks, mis võivad vabalt liikuda ja elektrit juhtida.

Elektronid ei saa viibida keelatud tsoonis. Elektron võib anda vaid vähe energiat ja liikuda aatomi tuumast ribavahesse. Elektron peaks saama piisavalt energiat, et liikuda tuumast kaugemale, väljaspool ribalaiust.

Samamoodi ei saa elektron, mis asub väljaspool ribalaiust, natuke energiat kaotada ja kukub tuumale veidi lähemale. See peaks kaotama piisavalt energiat, et langeda keelatud tsoonist kaugemale piirkonda, kus elektronid saavad.

Kui päikesevalgus satub vaseoksiidi elektronidesse, saavad mõned elektronid päikesevalgusest piisavalt energiat, et hüpata keelatud tsoonist mööda ja saada elektrit vabalt juhtida.

Vabad elektronid liiguvad soolases vees, seejärel puhtasse vaskplaati, traati, läbi ampermeetri ja tagasi oksüdeerunud plaadile.

Kui elektronid liiguvad läbi ampermeetri, näeme teost (amprites). Kui vari langeb päikesepatareile, liiguvad elektronid aeglasemalt ja milliamper on väiksem.

Märkus energia kohta.

Aku annab 50 milliamprit 0,25 volti.

See on 0,0000125 vatti (12,5 mikroseti).

Ärge proovige lampi süüdata)))) maja valgustamiseks vajaksite akrusid akusid.Meie mudel on eksperimentaalne ja seda saab kasutada valgussensorina.

0,0000125 vatti (12,5 mikroseti) 0,01 ruutmeetri aku jaoks ehk 1,25 millivatti ruutmeetri kohta. 100-vatise pirni valgustamiseks kulub päikesevalgustatud külje jaoks 80 000 ruutmeetrit ja tumeda elektroodi jaoks 80 000 ruutmeetrit vaske. 1000-vatise ahju juhtimiseks oleks vaja 800 000 ruutmeetrit vaskoksiidi ja veel 800 000 ruutmeetrit tavalist vaske ehk 1 600 000 ruutmeetrit kokku. Kui see kinnitataks maja katusele, oleks iga maja 282 meetrit pikk ja 282 meetrit lai, võttes vastu kõik, milleks nad elektrit vajasid, oli üks ahi.

1600 000 ruutmeetri suurusel alal on 17 222 256,7 ruutmeetrit. Kui vasekate maksab 5 dollarit ruutmeetri kohta, maksaks ainult vask 86 110 283,50 dollarit. Seda tehes võib kümnendik paksusest langeda 8,611,028,35 dollarini. Kuna ostate hulgi, võite selle saada poole sellest ehk umbes 4 300 000,00 dollarit.

Kui kasutasite silikoonist päikesepaneele, mis maksavad 4 dollarit vati kohta, võiksite sama ahju käitada 4000 000 dollari eest. Kuid rühmi oleks ainult umbes 10 ruutmeetrit.

Või umbes dollari eest saate ehitada alumiiniumfooliumist ja papist päikeseahju. Umbes 20 dollari eest saate ehitada väga kena poleeritud alumiiniumist paraboolse päikeseenergia pliidi.

Lame päikesepatarei

Tegin päikesepaneeli kaasaskantavama versiooni tasasel kujul. Kasutasin CD-katte läbipaistvat plastkatet aknaks ja silikoonliimi (võite kasutada tavalist hermeetikut), et detaile omavahel kinnitada ja üksteisest isoleerida.

Esiteks valmistame vaskoksiidi, nagu ka esimeses osas.Joodetakse oksiidiplaadi nurgale isoleeritud vasktraat, see on miinus (negatiivne poolus).

Positiivne plaat on U-vormiga lõigatud tükk puhtast vasest, mille suurus on pisut suurem kui oksiid (saate aru, kuidas allpool olevatel piltidel))) jootame traadi selle nurka, seekord pluss.

Esiteks liimige vaskplaat U plastikakna külge. Kasutage palju silikoonliimi, nii et soolane vesi ei lekiks. Veenduge, et jooteliide oleks kas täielikult liimiga kaetud või väljaspool U-liimi, nagu fotol näidatud (parem on liimiga täielikult katta).

Alloleval fotol on päikesepaneeli tagumine külg (külg, mis ei ole päikese poole suunatud).

Alloleval fotol on päikesepaneeli esikülg (külg, mis jääb päikese poole). Pange tähele, et silikoonliim ei kata täielikult vaske, kuna osa vasest peab lõpuks olema kontaktis soolase veega.

Me liimime puhta vase plaadi liimiga. See kiht toimib isolaatorina puhta vaskplaadi ja oksiidiplaadi vahel ning see peaks olema piisavalt paks, et jätta soolases vees vähe ruumi. Jällegi ei ole kogu vask kaetud, seega on veega kokkupuutel palju vaske.

Liimige sellele kihile oksiidiplaat õrnalt. Peate vajutama piisavalt kõvasti, veendumaks, et liim ümbritseb lünki, kuid mitte nii palju, et kaks plaati kokku puutuksid.

Alloleval fotol on päikesepaneeli tagumine külg (külg, mis ei ole päikese poole suunatud).

Alloleval fotol on päikesepaneeli esikülg (külg, mis jääb päikese poole). Pange tähele, et lisasin täiendava liimi, et moodustada toru peal nii, et see oleks nagu soolavee valamine.

Foto ei näita täiendavat liimimist perimeetri ümber, nii et vesi ei saaks üldse lekkida, kuid peate seda tegema. Enne järgmise sammu jätkamist laske liimil kuivada.

Seejärel kasutage soolavee lisamiseks suurt tilgutit. Täitke aku peaaegu vaskplaadi ülaosani, nii et vesi peaaegu välja voolab. Seejärel sulgege auk tilga liimiga ja laske liimil vähemalt pool tundi kuivada.

Ülaltoodud fotol võite näha tasast päikesepaneeli, mis töötab ereda päikesepaiste käes. See annab umbes 36 mikroampi. Plaatide servade ümber näete ka täiendavat liimikera ja toru ülaosa täitmist.