अपने हाथों से सोलर बैटरी कैसे बनाएं
आधुनिक अपार्टमेंट और निजी घरों में आरामदायक रहने की स्थिति प्रदान करना विद्युत ऊर्जा के बिना नहीं हो सकता, जिसकी आवश्यकता लगातार बढ़ रही है। हालांकि, इस ऊर्जा स्रोत की कीमतें भी पर्याप्त नियमितता के साथ बढ़ती हैं। तदनुसार, आवास बनाए रखने की कुल लागत भी बढ़ जाती है। इसलिए, बिजली के अन्य वैकल्पिक स्रोतों के साथ एक निजी घर के लिए स्वयं करें सौर बैटरी तेजी से प्रासंगिक होती जा रही है। यह विधि निरंतर मूल्य वृद्धि और बिजली की कटौती की स्थिति में वस्तु को गैर-वाष्पशील बनाना संभव बनाती है।
सौर पैनल दक्षता
निजी घरों में उपकरणों और उपकरणों की स्वायत्त बिजली आपूर्ति की समस्या पर लंबे समय से विचार किया गया है। वैकल्पिक पोषण के विकल्पों में से एक सौर ऊर्जा बन गया है, जिसे आधुनिक परिस्थितियों में व्यवहार में व्यापक रूप से लागू किया गया है। संदेह और विवाद पैदा करने वाला एकमात्र कारक सौर पैनलों की दक्षता है, जो हमेशा अपेक्षाओं को पूरा नहीं करता है।
सौर पैनलों का संचालन सीधे सौर ऊर्जा की मात्रा पर निर्भर करता है। इस प्रकार, बैटरी उन क्षेत्रों में सबसे अधिक कुशल होगी जहां धूप के दिन प्रबल होते हैं। यहां तक कि सबसे आदर्श परिदृश्य में, बैटरी की दक्षता केवल 40% है, और वास्तविक परिस्थितियों में यह आंकड़ा बहुत कम है। सामान्य संचालन के लिए एक अन्य शर्त स्वायत्त सौर प्रणालियों की स्थापना के लिए महत्वपूर्ण क्षेत्रों की उपलब्धता है। यदि यह किसी देश के घर के लिए एक गंभीर समस्या नहीं है, तो अपार्टमेंट मालिकों को कई अतिरिक्त तकनीकी समस्याओं को हल करना होगा।
उपकरण और संचालन का सिद्धांत
सौर सेल सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की सौर कोशिकाओं की क्षमता पर आधारित होते हैं। सभी एक साथ एक बहु-कोशिका क्षेत्र के रूप में इकट्ठे होते हैं, एक सामान्य प्रणाली में एकजुट होते हैं। सौर ऊर्जा की क्रिया प्रत्येक कोशिका को विद्युत प्रवाह के स्रोत में बदल देती है, जिसे बैटरी में एकत्र और संग्रहीत किया जाता है। ऐसे क्षेत्र के कुल क्षेत्रफल के आयाम सीधे पूरे उपकरण की शक्ति को प्रभावित करते हैं। यानी फोटोकल्स की संख्या में वृद्धि के साथ, उत्पन्न बिजली की मात्रा तदनुसार बढ़ जाती है।
इसका मतलब यह नहीं है कि बिजली की आवश्यक मात्रा केवल बहुत बड़े क्षेत्रों में ही उत्पन्न की जा सकती है। कई छोटे घरेलू उपकरण हैं जो सौर ऊर्जा का उपयोग करते हैं - कैलकुलेटर, फ्लैशलाइट और अन्य उपकरण।
आधुनिक देश के घरों में, सौर ऊर्जा से चलने वाले प्रकाश उपकरण तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं। उद्यान पथ, छतों और अन्य आवश्यक स्थानों को इन सरल और किफायती उपकरणों से रोशन किया जाता है। रात में, दिन में संग्रहीत बिजली जब सूरज चमक रहा होता है, का उपयोग किया जाता है। किफायती लैंप का उपयोग आपको संचित बिजली को लंबे समय तक खर्च करने की अनुमति देता है। ऊर्जा आपूर्ति की मुख्य समस्याओं का समाधान अन्य, अधिक शक्तिशाली प्रणालियों की मदद से किया जाता है जो पर्याप्त मात्रा में बिजली पैदा करने की अनुमति देते हैं।
सौर पैनलों के मुख्य प्रकार
इससे पहले कि आप अपने स्वयं के सौर पैनल बनाना शुरू करें, यह अनुशंसा की जाती है कि आप अपने लिए सबसे उपयुक्त विकल्प चुनने के लिए उनके मुख्य प्रकारों से परिचित हों।
सभी सौर ऊर्जा कन्वर्टर्स को उनके उपकरण और डिजाइन सुविधाओं के अनुसार फिल्म और सिलिकॉन में विभाजित किया गया है। पहला विकल्प पतली फिल्म बैटरी द्वारा दर्शाया जाता है, जहां कन्वर्टर्स को एक विशेष तकनीक का उपयोग करके बनाई गई फिल्म के रूप में बनाया जाता है। इन संरचनाओं को बहुलक के रूप में भी जाना जाता है। उन्हें किसी भी उपलब्ध स्थान पर स्थापित किया जा सकता है, हालांकि, उन्हें बहुत अधिक जगह की आवश्यकता होती है और कम दक्षता होती है। यहां तक कि मध्यम बादल भी फिल्म उपकरणों की दक्षता को एक बार में 20% तक कम कर सकते हैं।
सिलिकॉन बैटरियों को तीन प्रकारों द्वारा दर्शाया जाता है:
- . डिज़ाइन में बिल्ट-इन सिलिकॉन ट्रांसड्यूसर के साथ कई सेल होते हैं। वे एक साथ जुड़ जाते हैं और सिलिकॉन से भर जाते हैं। संचालित करने में आसान, हल्का, लचीला, जलरोधक। लेकिन ऐसी बैटरियों के प्रभावी संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश के संपर्क की आवश्यकता होती है। अपेक्षाकृत उच्च दक्षता के बावजूद - 22% तक, बादलों की शुरुआत के साथ, बिजली उत्पादन काफी कम हो सकता है या पूरी तरह से बंद हो सकता है।
- . मोनोक्रिस्टलाइन की तुलना में, उनके पास कोशिकाओं में अधिक कन्वर्टर्स होते हैं। उनकी स्थापना अलग-अलग दिशाओं में की जाती है, जो कम रोशनी में भी काम की दक्षता में काफी वृद्धि करती है। इन बैटरियों का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, खासकर शहरी क्षेत्रों में।
- अनाकार। उनकी दक्षता कम है - केवल 6%। हालांकि, पहले दो प्रकारों की तुलना में कई गुना अधिक प्रकाश प्रवाह को अवशोषित करने की क्षमता के कारण, उन्हें बहुत आशाजनक माना जाता है।
सभी प्रकार के सौर सेल कारखाने में निर्मित होते हैं, इसलिए उनकी कीमत अभी भी बहुत अधिक है। इस संबंध में, आप सस्ती सामग्री का उपयोग करके स्वयं सौर बैटरी बनाने का प्रयास कर सकते हैं।
सौर बैटरी के निर्माण के लिए सामग्री और भागों का चुनाव
चूंकि स्वायत्त सौर ऊर्जा स्रोतों की उच्च लागत उन्हें व्यापक उपयोग के लिए दुर्गम बनाती है, घरेलू कारीगर अपने हाथों से तात्कालिक सामग्रियों से सौर पैनलों के निर्माण को व्यवस्थित करने का प्रयास कर सकते हैं। यह याद रखना चाहिए कि बैटरी के निर्माण में केवल तात्कालिक सामग्री के साथ करना असंभव है। आपको कारखाने के पुर्जे खरीदने होंगे, भले ही नए न हों।
सौर ऊर्जा कनवर्टर की संरचना में कई बुनियादी तत्व शामिल हैं। सबसे पहले, यह एक निश्चित प्रकार की बैटरी है, जिसके बारे में पहले ही ऊपर चर्चा की जा चुकी है। इसके बाद बैटरी कंट्रोलर आता है, जो प्राप्त विद्युत प्रवाह द्वारा बैटरी के चार्ज स्तर को नियंत्रित करता है। अगला तत्व बैटरी है जो बिजली का भंडारण करती है। बिना असफल हुए, आपको प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में बदलना होगा। इस प्रकार, 220 वोल्ट के लिए रेटेड सभी घरेलू उपकरण सामान्य रूप से काम करने में सक्षम होंगे।
इनमें से प्रत्येक तत्व को इलेक्ट्रॉनिक्स बाजार में स्वतंत्र रूप से खरीदा जा सकता है। यदि कुछ सैद्धांतिक ज्ञान और व्यावहारिक कौशल हैं, तो उनमें से अधिकांश को सौर बैटरी नियंत्रक सहित मानक योजनाओं के अनुसार स्वतंत्र रूप से इकट्ठा किया जा सकता है। कनवर्टर की शक्ति की गणना करने के लिए, आपको यह जानना होगा कि इसका उपयोग किस उद्देश्य से किया जाएगा। यह केवल प्रकाश या हीटिंग हो सकता है, साथ ही सुविधा की जरूरतों का पूरा प्रावधान भी हो सकता है। इस संबंध में, सामग्री और घटकों का चयन किया जाएगा।
अपने हाथों से सौर बैटरी बनाते समय, आपको न केवल बिजली पर, बल्कि नेटवर्क के ऑपरेटिंग वोल्टेज पर भी निर्णय लेने की आवश्यकता होती है। तथ्य यह है कि सौर ऊर्जा से चलने वाले नेटवर्क प्रत्यक्ष या प्रत्यावर्ती धारा पर काम कर सकते हैं। बाद वाले विकल्प को अधिक बेहतर माना जाता है, क्योंकि यह उपभोक्ताओं को 15 मीटर से अधिक की दूरी पर बिजली वितरित करने की अनुमति देता है। पॉलीक्रिस्टलाइन बैटरी का उपयोग करते समय, एक वर्ग मीटर से आप औसतन एक घंटे में लगभग 120 वाट प्राप्त कर सकते हैं। यानी प्रति माह 300 kW प्राप्त करने के लिए 20 m2 के कुल क्षेत्रफल वाले सौर पैनलों की आवश्यकता होगी। 3-4 लोगों का एक साधारण परिवार इतना खर्च कर देता है।
निजी घरों और ग्रीष्मकालीन कॉटेज में सौर पैनलों का उपयोग किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक में 36 तत्व शामिल हैं। एक पैनल की शक्ति लगभग 65W है। एक छोटे से निजी घर या देश के घर में, 15 पैनल पर्याप्त हैं, जो प्रति घंटे 5 किलोवाट तक बिजली पैदा करने में सक्षम हैं। प्रारंभिक गणना करने के बाद, आप कनवर्टिंग प्लेट्स खरीद सकते हैं। क्षतिग्रस्त कोशिकाओं को मामूली दोषों के साथ खरीदना स्वीकार्य है जो केवल बैटरी की उपस्थिति को प्रभावित करते हैं। काम करने की स्थिति में, प्रत्येक तत्व लगभग 19 V देने में सक्षम है।
सौर पैनलों का निर्माण
सभी सामग्री और पुर्जे तैयार होने के बाद, आप कन्वर्टर्स को असेंबल करना शुरू कर सकते हैं। तत्वों को मिलाप करते समय, उनके बीच 5 मिमी के भीतर एक विस्तार अंतर प्रदान करना आवश्यक है। सोल्डरिंग बहुत सावधान और सावधान रहना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि प्लेटों को तार नहीं किया जाता है, तो उन्हें मैन्युअल रूप से मिलाप करने की आवश्यकता होगी। काम करने के लिए, आपको 60-वाट टांका लगाने वाले लोहे की आवश्यकता होती है, जिसमें एक पारंपरिक 100-वाट तापदीप्त दीपक श्रृंखला में जुड़ा होता है।
सभी प्लेटों को क्रमिक रूप से एक दूसरे से मिलाया जाता है। प्लेटों को बढ़ी हुई नाजुकता की विशेषता है, इसलिए उन्हें एक फ्रेम का उपयोग करके मिलाप करने की सिफारिश की जाती है। डीसोल्डरिंग के दौरान, डायोड को फोटोग्राफिक प्लेटों के साथ सर्किट में डाला जाता है, जो प्रकाश स्तर के कम होने या पूर्ण अंधेरा होने पर फोटोकल्स को डिस्चार्ज से बचाते हैं। यह अंत करने के लिए, पैनल के हिस्सों को एक सामान्य बस में जोड़ा जाता है, जो बदले में, टर्मिनल ब्लॉक में आउटपुट होता है, जिसके कारण मध्य बिंदु बनाया जाता है। वही डायोड रात में बैटरी को डिस्चार्ज होने से बचाते हैं।
बैटरी के कुशल संचालन के लिए मुख्य स्थितियों में से एक सभी बिंदुओं और नोड्स की उच्च गुणवत्ता वाली सोल्डरिंग है। सब्सट्रेट स्थापित करने से पहले, इन स्थानों का परीक्षण किया जाना चाहिए। करंट को आउटपुट करने के लिए, एक छोटे क्रॉस सेक्शन के साथ कंडक्टर का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है, उदाहरण के लिए, सिलिकॉन इन्सुलेशन में एक स्पीकर केबल। सभी तार सीलेंट के साथ सुरक्षित हैं। उसके बाद, सतह के लिए जिस सामग्री से प्लेटों को जोड़ा जाएगा, उसका चयन किया जाता है। सबसे उपयुक्त विशेषताएं कांच हैं, जो कार्बोनेट या प्लेक्सीग्लस की तुलना में प्रकाश को बेहतर तरीके से प्रसारित करती हैं।
तात्कालिक साधनों से सौर बैटरी बनाते समय, आपको बॉक्स की देखभाल करने की आवश्यकता होती है। आमतौर पर बॉक्स लकड़ी के बीम या एल्यूमीनियम के कोने से बना होता है, जिसके बाद कांच को सीलेंट पर रखा जाता है। सीलेंट को सभी धक्कों को भरना चाहिए और फिर पूरी तरह से सूखना चाहिए। इससे धूल अंदर नहीं जाएगी और फोटोग्राफिक प्लेट ऑपरेशन के दौरान दूषित नहीं होगी।
अगला, कांच पर टांका लगाने वाले फोटोकल्स वाली एक शीट स्थापित की जाती है। इसे कई तरह से ठीक किया जा सकता है, हालांकि, पारदर्शी एपॉक्सी या सीलेंट को सबसे अच्छा विकल्प माना जाता है। एपॉक्सी राल समान रूप से कांच की पूरी सतह को कवर करता है, फिर उस पर ट्रांसड्यूसर लगाए जाते हैं। सीलेंट का उपयोग करते समय, प्रत्येक तत्व के केंद्र में बिंदुओं के साथ बन्धन किया जाता है। असेंबली के अंत में, एक सीलबंद केस प्राप्त किया जाना चाहिए, जिसके अंदर सौर बैटरी रखी जाती है। तैयार डिवाइस लगभग 18-19 वोल्ट का उत्पादन करेगा, जो बैटरी को 12 वोल्ट पर चार्ज करने के लिए पर्याप्त है।
घर को गर्म करने की संभावना
होममेड सोलर बैटरी को असेंबल करने के बाद, हर मालिक निश्चित रूप से इसका परीक्षण करना चाहेगा। सबसे महत्वपूर्ण समस्या घर का हीटिंग है, इसलिए, सबसे पहले, सौर ऊर्जा से हीटिंग की संभावनाओं की जांच की जाती है।
सौर कलेक्टरों का उपयोग हीटिंग के लिए किया जाता है। वैक्यूम कलेक्टर की मदद से सूरज की रोशनी को गर्मी में बदला जाता है। पतली कांच की नलियों में एक तरल भरा होता है जिसे सूर्य द्वारा गर्म किया जाता है और गर्मी को भंडारण टैंक में रखे पानी में स्थानांतरित कर दिया जाता है। हमारे मामले में, यह विधि उपयुक्त नहीं है, क्योंकि हम विशेष रूप से सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के बारे में बात कर रहे हैं।
यह सब उपयोग किए गए डिवाइस की शक्ति पर निर्भर करता है। किसी भी मामले में, प्राप्त अधिकांश ऊर्जा बॉयलर में पानी गर्म करने पर खर्च की जाएगी। यदि 100 लीटर पानी को 70-80 डिग्री तक गर्म किया जाता है, तो इसमें लगभग 4 घंटे लगेंगे। 2 kW के ताप तत्वों वाले पानी के बॉयलर द्वारा बिजली की खपत 8 kW होगी। 5 किलोवाट प्रति घंटे की बिजली पैदा करने में कोई दिक्कत नहीं होगी। हालांकि, 10 एम 2 से कम के बैटरी क्षेत्र के साथ, एक निजी घर को उनकी मदद से गर्म करना असंभव हो जाता है।