Светодиодная солнечная батарея: альтернативная энергетика или забава на вечер?
Альтернативные источники энергии – не только залог чистой окружающей среды или энергонезависимости дома (кому хочется оказаться без света посреди футбольного матча, онлайн игры или разговора по скайпу, из-за обрыва линии или плановых работ?), но и возможность сэкономить некоторую сумму на счетах за электричество. Солнечные батареи из кремния, ветряки и прочие продукты, предоставляемые рынком, имеют ряд существенных недостатков, медленно окупаются и работают только при соблюдении ряда условий. Поэтому в сети появились проекты самодельных солнечных батарей на светодиодах. Однако, будет ли самодельное оборудование достаточно эффективно, или так и останется красивой поделкой? Стоит проверить.
Описание
Идея заключается в том, что под действием солнечных лучей светодиод будет вырабатывать напряжение. Как? Диод – это кристалл, фокусирующий свет на проводнике, где в качестве линзы выступает пластиковый корпус, эдакая солнечная батарея в миниатюре. Но и мощность тока на выходе будет крайне мала. Однако, в теории, установив достаточно большое количество диодов и соединив их можно получить импровизированную солнечную батарею.
В чем соблазнительность подобной идеи?
- Светодиоды очень дешевы (от 2 рублей штука)
- Создание такой крутой вещи, как солнечная батарея своими руками
- Возможность самостоятельной установки и настройки
Однако все эти цифры хороши в теории, посмотрим, что станет с ними на практике:
Применение
Для начала соберем необходимое оборудование:
- Диоды на 3 мм (из-за вольтажа, аналогичного 5-мм конкурентам).
- Пассатижи.
- Паяльник.
- Корпус под диоды (можно обычный картонный).
Ход работы:
- В качестве генераторов энергии будут выступать зеленые диоды, ведь именно они обладают наибольшим выдаваемым напряжением.
- Учитывая, что есть два типа соединения цепи – последовательное и параллельное, то попробуем соединить две группы по 9 диодов, одну последовательно, вторую, соответственно, параллельно.
- Устанавливаем диоды в заранее проделанные пазы для них.
- Паяем их концы и, не забывайте, одна группа соединена последовательно, вторая – параллельно.
- Смотрим на результат:
Вывод
А он как раз и неутешителен: в чистой теории напряжение должно было вырасти в девять раз, но в итоге ощутимо упало при последовательном соединении, и незначительно – при параллельном. Почему? Причин несколько:
- Энергопотеря. Чем цепь длиннее, тем она выше. Учитывая крайне малую мощь диодов, их потребуется очень много. А значит, и цепь будет длинной. Из-за ее длины энергопотеря будет превышать выработку энергии и, закономерный результат, устройство не сможет поддерживать даже свою работу!
- Как ни крути, а диоды не предназначены для улавливания солнечного света, поэтому стоит только набежать тучке, как выработка энергии начнет стремится к нулю.
- Почему при последовательном соединении сильно упало напряжение? Ответ по-прежнему кроется в диоде. Даже есть первый диод в цепи что-либо и вырабатывает, второй поглощает эту энергию для того, чтобы самому светится поярче. Выглядит очень красиво, но совсем не рационально.
Как бы то ни было, не будет так просто сдаваться, и попробуем подключить «солнечную батарею» к электронному термометру. Как вы уже догадались, ничего ровным счетом не произошло.
Заключение
В итоге мы имеем:
- Нерабочий прототип солнечной батареи, в 3 раза превосходящий по размерам заводского «собрата» и катастрофически проигрывающий в мощности.
- Кучу потраченного времени.
- Удовольствие от занимательного физического опыта
Поэтому проекты альтернативной энергетики из оборудования или комплектующих, предназначенных не для выработки энергии, но для ее потребления, скорее всего, будут обречены на провал. Однако время было все-таки проведено с пользой, ведь миф о создании батареи из светодиодов – развеян.
