טען את כל המכשירים שלך בחינם באמצעות כוח השמש עם התקנה סולארית זו.

אנרגיה סולארית נחשבת כסוג מתחדש וידידותי לסביבה של משאב אנרגיה זמין על פני כדור הארץ. כיום, אנשים מפיקים את המרב ממשאב זה, שהוא חיוני במיוחד באזורים מרוחקים שבהם העברת החשמל מוגבלת. זה מתאים במיוחד לאזורים עם חשיפה ממושכת לשמש במהלך היום, מכיוון שהוא יכול להפחית משמעותית את חשבונות החשמל.

אנו נראה לך כיצד לבנות מערכת עשה זאת בעצמך לטעינת מכשירים אלקטרוניים DC המופעלים על ידי USB באמצעות אנרגיה סולארית. אנו שואפים להסביר ולהדגים את הרעיון באמצעות רכיבים מינימליים ועיצוב פשוט.

הבנת אנרגיה סולארית

אנרגיה סולארית הוא המרת אנרגיה מאור השמש למקור כוח שמיש ויעיל. פאנלים וגנרטורים סולאריים משמשים להמרת אנרגיית אור לאנרגיה חשמלית. פאנלים סולאריים משתנים בגודלם, החל מכמה סנטימטרים רבועים ועד לגדולים המשמשים על גגות מגורים. אתה יכול גם לחבר לוחות גדולים יותר על פני שדות גדולים כדי לייצר אנרגיה חשמלית לשימוש בקנה מידה מסחרי.

ישנן מספר דרכים לרתום את אנרגיית השמש. הנפוצה ביותר היא מערכת פוטו-וולטאית סולארית (PV) הממירה את קרני השמש לזרם חשמלי. מלבד השימוש במערכת פוטו-וולטאית ליצירת זרם חשמלי, אנשים משתמשים גם באנרגיה תרמית סולארית או בריכוז אנרגיה סולארית כדי לחמם חללים פנימיים או נוזלים. ניתן גם להתקין מערכות מים חמים סולאריות.

instagram viewer

בחירת הרכיבים הנכונים

המטרה העיקרית שלנו היא להשתמש באנרגיה סולארית מאור השמש כדי להשיג את הזרם הנדרש לטעינת מכשירים המופעלים באמצעות USB. כמו כן, תידרש סוללה לאחסון טעינה במקרה של מזג אוויר גרוע ובזמן השקיעה. יתר על כן, הסוללה גם מבטיחה אספקה ​​רציפה של הזרם הספציפי הנדרש לטעינת מכשירים אלקטרוניים.

עבור פרויקט עשה זאת בעצמך זה, תצטרך את הרכיבים הבאים:

  • פנל סולארי: להפקת זרם ישר בחשיפה לאור השמש. בחר את לוח הגודל המתאים לפי דרישת העומס. אנו משתמשים בפאנלים סולאריים של 150W - עם קיבולת זו, אנו יכולים להפעיל אפילו נורות DC ומאווררי DC.
  • סוֹלְלָה: לאחסון טעינה. השתמש בסוללה בגודל מתאים בהתאם לדרישת העומס.
  • בקר טעינה סולארית: לוויסות הזרם ולמנוע טעינת יתר ועומס חשמלי מהסוללה. בחר בקר טעינה סולארית עם דירוג זרם מתאים וממשק USB.
  • חוטים: לחיבור.
  • התקן USB: לבדיקה, כגון טלפון נייד או טאבלט.

שלב 1: תרשים בלוקים

התרשים הבא מציג את המכלול הנדרש כדי להשיג, לשלוט ולנצל את הכוח המיוצר על ידי פאנלים סולאריים.

חבר את כל המכשירים - כגון יחידת הייצור (פאנל סולארי), יחידת האחסון (סוללה) והעומס - לבקר הטעינה הסולרית. בקר זה יעקוב אחר זרם הזרימה, זרם עומס המוצא ומתח הטעינה.

שלב 2: חבר את הפנל הסולארי

אנו משתמשים בפלטות סולאריות (150W) בתצורה מקבילה כדי להגביר את זרם הטעינה של הסוללה. אתה יכול להשתמש בפחות או יותר פאנלים ובקיבולת הספק לפי דרישת העומס. עבור השילוב המקביל, חבר את המסופים החיוביים של כל הפאנלים הסולאריים יחד באמצעות חוט ועשה את אותו הדבר עבור המסופים השליליים של כל הפאנלים. ואז לכסות את המפרקים של חוטים חיוביים ושליליים בנפרד עם סרט בידוד.

שלב 3: חבר את בקר הטעינה

חבר את החוט החיובי של הפאנל למסוף החיובי של בקר הטעינה ואת החוט השלילי למסוף השלילי של בקר הטעינה. לבקר הטעינה הסולרית שלנו יש יציאת USB Type-A. לבקר הטעינה יש וסת מתח פנימי הממיר 12V DC ל-5V DC, המאפשר לו לטעון מכשירים המופעלים באמצעות USB. במודולי USB, בדרך כלל פינים 1 ו-4 משמשים כ-5V DC והארקה בהתאמה. באמצעות יציאת USB זו, תוכל לטעון מכשירים אלקטרוניים עם ממשקי USB כגון טלפונים ניידים, טאבלטים ושעונים חכמים.

בקר הטעינה הסולארי מונע טעינת יתר/מתח יתר שעלול לגרום לסוללה להתחמם. התחממות יתר עלולה לגרום נזק לתוחלת החיים ולביצועים של סוללת המכשיר.

שלב 4: התקן את הסוללה

התקנת סוללה מבטיחה א גיבוי כוח שימושי במצבים בהם טעינה סולארית אינה זמינה עקב תנאי מזג אוויר גרועים או בלילה. אנו משתמשים בסוללות 12V DC לאחסון זרם חשמלי. סידרנו את הסוללות הללו בתצורה מקבילה שמביאה לאספקת אותו מתח, כלומר 12V, דרך השילוב המקביל הזה. עם זאת, שילוב מקביל מגדיל את הקיבולת הנוכחית.

כדאי לבחור את קיבולת הסוללה (יחידה אחת או מרובות) בהתאם לדרישת העומס ויכולת הטעינה של הפאנל הסולארי. חבר את ממשק הסוללה של בקר הטעינה הסולארי למסופי הסוללה באמצעות חוטים מתכתיים עבים.

שלב 5: סיים את החיווט

הקפד לחבר את כל הרכיבים בצורה נכונה והדוקה כדי למנוע ניצוץ. כמו כן, כסו את המפרקים כדי למנוע קצר חשמלי. השתמש בחוט עבה באיכות טובה יותר לחיבור הדדי מכיוון שהוא מפחית את הפסדי המוליכים. בדרך כלל מומלץ למקם פאנלים סולאריים, בקרי טעינה וסוללות קרוב זה לזה כדי להימנע חיווט חשמלי ארוך - האחרון יכול לגרום לאובדן חשמל גדול יותר ולהוריד את היעילות של השמש מערכת.

שלב 6: בדוק את המטען

כדי לבדוק מערכת זו במהלך היום לטעינת הסוללה, לחץ על כפתור ההפעלה בבקר הטעינה הסולארי. שים לב למתחים המופיעים בבקר הטעינה. גם לעקוב אחר הזרם הזורם באמצעות מולטימטר דיגיטלי או מד מהדק דיגיטלי.

תבחין שבקר הטעינה מציג את המתח בסוללה ובפאנל הסולארי. בקר הטעינה מציג גם את זרם העומס עבור מערכת זו, כאשר עומס DC מחובר אליו.

כאשר סוללת ה-12V משיגה מתח של כ-14V DC בבקר הטעינה הסולרית, היא מנתקת את הטעינה מהפאנל הסולארי, כדי להגן על הסוללה מפני טעינת יתר. אתה יכול לראות זאת על ידי ניטור מתח הפנל הסולארי, שעשוי לעלות על 16V DC בימי שמש.

לאחר מכן, חבר התקן USB או סמארטפון ישירות לבקר הטעינה הסולרית באמצעות מחבר USB מסוג A. יציאת ה-USB מספקת 5V DC, אשר מווסתת פנימית/מומרת כלפי מטה מהסוללה. בזמן שאתה עושה זאת, תבחין שהמכשיר המחובר מתחיל להיטען. יתר על כן, אתה יכול גם לראות את הזרם הנמשך על ידי עומס זה.

בנוסף, מערכת זו יכולה להפעיל מכשירים שלא באמצעות ממשק USB; כלומר, אתה יכול להשתמש בממשק 12V עבור נורות DC, מאווררי DC וכו'. כל מה שאתה צריך לעשות הוא לחבר אותם לממשק העומס בבקר הטעינה. סמל העומס (למשל נורה) מייצג את הממשק הזה בבקר הטעינה.

אתה יכול לשפר עוד יותר את פרויקט עשה זאת בעצמך כדי ליצור פלטפורמה ניידת קטנה וקלת משקל לשימוש לטעינת סמארטפונים והתקנים המופעלים באמצעות USB ללא שימוש בסוללה. עם זאת, זה יעבוד במהלך היום בלבד.

היתרונות של מטען סולארי

סידור שמש זה יכול לעזור לך לשפר את הניידות של המכשיר שלך ולהפחית את התלות במערכות חלוקת חשמל קונבנציונליות. טעינה סולארית גם משפרת את היעילות על ידי הימנעות מהפסדים שנגרמו במהלך ההמרה AC-ל-DC במערכות קונבנציונליות. במערכות המונעות באמצעות אנרגיה סולארית, אתה יכול להימנע מהפסדים אלה מכיוון שכל האחסון/הטעינה מתבצעת ב-DC; עם זאת, הוא עשוי לדרוש המרה כלפי מעלה או ויסות מתח.

על ידי ניצול אנרגיה סולארית בבית, אתה יכול לצמצם משמעותית את הוצאות החשמל שלך. יש עוד המון פרויקטים המונעים על ידי שמש שאתה יכול לבנות בעצמך, כגון פנס רחוב המופעל על ידי שמש, תנורי חימום סולאריים לבריכה, רמקולי בלוטות' סולאריים וכו'.