niedziela, 6 czerwca 2010

[Q&A] Przełamanie wafla PV

Witam.
Mam takie trochę nietypowe pytanie. Czy takie ogniwo można pociąć na mniejsze kawałki i czy to jest trudne? Chciałem zrobić turystyczną ładowarkę słoneczną (którą mógł bym przymocować do plecaka) a pojedyncze ogniwo ma zbyt małe napięcie. Z góry mówię że połączenie wielu ogniw nie wchodzi w grę ponieważ było by to zbyt duże i za delikatne oraz nie potrzebuję aż takiej mocy. Myślałem o wykorzystaniu około dwóch ogniw tylko musiał bym uzyskać napięcie ok 5V. Ewentualnie może ma pan jakieś inne ciekawe propozycję.
Z góry dziękuję za odpowiedz.

Pozdrawiam
D.

Witaj D.,

postanowiłem odpowiedzieć tutaj gdyż ostatnio dosyć często spotykam się z podobnymi zapytaniami.

Na wstępie muszę powiedzieć, że nigdy nie przecinałem wafli!!! Ale ... myślę, iż jest to możliwe.

Przecięcie wafla zmniejszy jego natężenie, ale napięcie powinno pozostać takie samo. Jak proponował bym to zrobić? Otóż najpierw położył bym wafel do góry nogami na równej powierzchni. Następnie użył bym jakiegoś przecinaka, podobnego do tego, którym tnie się szkło. Delikatnie, wzdłuż szkolnej linijki tworzył bym linię osłabiającą wafel w tym miejscu. Ewentualnie można by użyć nożyka lub żyletki. Po osłabieniu wafla przesunął bym go nad granicę stołu, tak aby linia była tuż poza nią. Następnie drugą linijką szkolną (równo rozkładając siłę nacisku) lekko naciskając postarał bym się aby wafel pękł wzdłuż wytworzonej linii (rowka).

D., pamiętaj, iż nadal (po złamaniu) będziesz musiał wafel usztywnić, a więc umieścić go na jakimś twardym podłożu. Aby nic mu się nie stało od góry będziesz musiał także go przykryć szkłem lub plexi (to drugie jest znacznie lżejsze!!).

Fotografuj swój proces. Jeśli się uda to zapraszam Cie abyś umieścił zdjęcia na www.NaZielono.net (a dokładniej to w postaci wpisów blogowych). Z pewnością inni będą zainteresowani Twoją twórczością.

Powodzenia!!
PS: a czy nie myślałeś aby zastosować jakiś układ step-up?? Nie znam się na nich zbytnio, jednak słyszałem, że niektóre są na całkiem małe napięcia wejściowe. Zaraz prześlę ten link osobie, która być może w komentarzach umieści Ci tutaj wiadomość o jakiś układach tego typu.

12 komentarzy:

janek pisze...

można zrobić przetwornicę samowzbudną np. taką jak na pierwszym schemacie tutaj:
http://www.elportal.pl/pdf/W05_01/80_58.pdf
układ startuje przy około 0,7V. trzeba pamiętać że ilości zwojów są padane dla wysokiego napięcia na wyjsciu. proponuję zamiast 270 zwojów nawinąc 100 grubszym drutem. potem trzeba napięcie wyprostować (mostek prostowniczy) i ustabilizować(układ 7805).
niestey sprawność przetwornic przy niskich napięciach jest bardzo mała.

inny typ przetwornicy to charge-pump.
http://www.solarbotics.net/library/circuits/misc_pump.html
taki układ ma wysoką sprawność ale startuje przy napięciu minimalnym ukladu scalonego. np dla układu 4069 jest to 3V (myslę że przy 2,5 też ruszy)

mozna też zastosować dedykowny uklad scalony. to rozwiązanie byłoby idealne gdyby nie kiepska dostępność tego typu układów w polsce ;)
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tps61200.pdf

GaPa pisze...

układ ze schematu proponowanegopowyżej http://www.solarbotics.net/library/circuits/misc_pump.html można poprawić stosując układy serii 74HC04 - pracują od 2V. Podobnie jest z innymi szybkimi seriami CMOS a układy najnowsze pracują pewnie i przy niższych napięciach.
Zastosowanie diod Schotky również poprawi sprawność układu. Najlepszą sprawność będzie miał oczywiście wyspecjalizowany układ, w którym prąd płynie zawsze przez kanał odpowiednio sterowanego tranzystora MOS zamiast przez złącze diody.

GaPa pisze...

Co do cięcia krzemu. Jest to materiał bardzi twardy i nie sądzę, aby dawał się naciąć jakimkoleiek ostrzem stalowym. Zarysować pewnie można węglikami spiekanymi a na 100% diamentem. Z tego co wiem to plastry krzemowe do podziału przez łamanie są nacinane bardzo cienkimi(cieńszymi od kartki papieru) tarczami diamentowymi, a obecnie pewnie również laserowo...

Artur NaZielono.net pisze...

Dzięki Janku i Pawle za porady :)

Robert pisze...

Skoro "wafel" potrafi pięknie pękać z przypadku, to tym bardziej pęknie pod maszynką do ucinania płytek glazurniczych. Odpowiednio umieszczony i zblokowany aby zapewnić max proste cięcie, powinien dać się pociąć. Uroczyście ogłaszam, że podejmę się w najbliższych dniach poświęcić jedyny egzemplarz :-)Relacja niebawem...

Artur NaZielono.net pisze...

Robercie, Ty tniesz, ja z przyjemnością publikuję. Niestety nie mam na więcej czasu:(.

Robert pisze...

Po niedzielnych próbach cięcia wafli doszedłem do następujących wniosków :
1) Wafle nie dają się ciąć na maszynie do cięcia płytek :-)
2) Wykwalifikowany szklarz nie poradził sobie również z tym zagadnieniem
3) Próba uplastycznienia temperaturowego wafla w celu jego wygięcia również nie przyniosła skutku. Podgrzana blacha na której leżał wafel uległa roztopieniu, a sam wafel dostał udaru termicznego i samoistnie pękł.
4) Cięcie laserem również bez powodzenia. Lokalnie w okolicy padania wiązki panuje wysoka temperatura. Powstałe w ten sposób naprężenia powodują samorzutne pęknięcie wafla nie w tym kierunku, w jakim byśmy chcieli.....

Może ktoś inny się podejmie badać temat dalej ?

P.S
Przez chwilę myślałem, że udało mi się dokonać kontrolowanej fragmentacji wafla. Otóż wielokrotne zarysowanie wafla w tym samym miejscu ostrym nożykiem (od wykładzin przycinania) spowodowało, że wafel dał się przełamać w tym miejscu. Przełom był poszarpany, a zadziory miały wymiary +/- 1mm od lini cięcia, czyli można uznać to za " dobre cięcie". Niestety przez nieuwagę zgniotłem ten ostatni wafel. Pytanie.... ile zniszczymy cennych wafli do czasu uzyskania wprawy w cięciu ???

Artur NaZielono.net pisze...

To juz jakis postep.

Jak ja przyciskalem wafel do lutowania czy innych celow to robilem to tak, iz lezal na okolo 20 kartkach A4. Od gory podobnie, najpierw kartki, a dopiero potem jakies przycisniecie.
Mam takie probki geologiczne w postaci najrozniejszych kamieni, gdzie jedna powierzchnia jest idealnie prosta (widac przekroj). Tak wiec takim oto kamieniem sobie przyciskam. Mozna by takze zastosowac rozne przyciskaczki dla architektow i geodetow, jedynie aby nie byly okagle, a prostokatne.

Tak to ja przyciskalem i od samego przycisniecia jeszcze nigdy wafel mi nie pekl. Jednak czy to jest dobre do lamania? Nie sadze, papier sam z siebie jest ponoc bardzo twardy, ale jak kartki nie sa zbite to jest tam powietrze.

Moze takiego rodzaju przycisniecie mozna by zafundowac aby finalnie poodlamywac te mini zabki, ktore zostaja po Twoim cieciu?

Alebo jak jeszcze sie ich pozbyc (jesli koniecznie trzeba sie ich pozbywac). Otoz moze picetka je ladnie lapac i wymuszac linie zlamania przez ogolna linia wafla. Oczywiscie wafel caly czas usztywniony, tak aby tylko te zabki wystawaly do odlamania.

Jedna osoba moila mi, ze widzala wlasnie wafle polamane, ale w sposob 'nie idealny'...czyli cos jak u Ciebie. Wtedy na to nie zwrocilem uwagi, ale pamietam tez, ze poradzilem tej osobie postarac sie najpierw wiele razy oslabic waflej na linii lamania poprzez wlasnie wielokrotne przejechanie jakims nozykiem badz zyletka.

Pozdr!!

Robert pisze...

Owszem - wafle pięknie pękają, ale w linii pod kątem 45 st do zaplanowanego cięcia. Widocznie taka juz ich budowa.
Jednak, co nam po waflu ciętym po przekątnej ?

Artur NaZielono.net pisze...

Uwaga uwaga, zdjęcia z ciecia wafla nadesłane przez Roberta można zobaczyć tutaj http://blog.nazielono.net/2010/06/ciecie-wafli-przez-roberta.html !! :):)

janek pisze...

przemysłowo wafle to są chyba cięte własnie laserem. ciekawe jak to robią że wafel nie pęka od naprężeń związanych z temperaturą? może od jakiejś tam granicznej mocy lasera wafel w miejscu "świecenia" natychmiastowo paruje przez co reszta powierzchni się nie nagrzewa.

gdzieś jeszcze czytalem czy słyszałem że wafle się też tnie wodą pod ciśnieniem. bardzo cienka struga wody o dużej prędkosci poprostu ściera wafel. możeby spróbować z myjką ciśnieniową do samochodu? ;D

Artur NaZielono.net pisze...

Ojj cos mi sie wydaje, ze z ta myjka cisnieniowa do samochudu bylo by tak jak z przymocowaniem pily motorowej do koparki zamiast lychy nabierajacej ziemie ;).

Moze jednak jakos laser plus hmmm...chlodzenie?

Ja duzo bawilem sie laserem czerwonym 200mW, zapalal zapalki, przypalal czarne przedmioty... ciekawe jaki laser do ciecia wafli powinien byc?

Prześlij komentarz