В интернете очень мало информации по производству биодизеля в домашних условиях. Немного побродив по сайтам и форумам обнаружил чертеж для производства биодизеля. Хотя схема производства биодизеля и обобщенная, но думаю кому-нибудь пригодиться. Автор данной схемы Oberon (Константин).

Предварительный список деталей/материалов, необходимых для постройки установки производства биодизеля:

- Бочка полипропиленовая для реактора/дистиллятора биодизеля/мойки (250 л) - 3 шт
- Теплоизоляционный материал для реактора и дистиллятора - для определения количества нужно мерить бочку
- Бочка железная/полипропиленовая под глицерин (50-60 л) - 1 шт
- ТЭН масляный (2 кВт) - 7 шт
- Кран запорный - 20 штук (+2 запас)
- Трубы (пластиковые ?) 1/2 дюйма - думаю метров 15 пойдет
- Тройники и четверники для соединения труб - 11 тройников (+2 запас), 1 четверник, ~20 колен (если трубы не гибкие)
- Металлический уголок для подставки под реактор/дистиллятор/мойку ~ метров 15, электроды для сварки подставок
- Термометр встраиваемый или мультиметр с термопарой - 3 штуки
- Счетчик жидкости - 2 шт
- Фильтр водяной полипропиленовый с картриджами 20 мк - 3 шт
- Канистры полипропиленовые (метоксид - 1, остаточный метанол, ...)
- Помпа водяная - (~700 Вт) - 3 шт (крыльчатка не должна быть пластиковой!!!)
- Тепловентилятор - 1 шт
- Душевой наконечник - 4 шт
- Провода электрические, вилки, если делать пульт - тумблера.
- Переходники для крепления шлангов, хомуты, изолента или термоусадочная трубка, тефлоновая уплотнительная лента для соединения труб и кранов и прочая"мелочевка"

Если появиться более конкретная схема производства биодизеля, а также описание всей системы, то мы обязательно выложим на сайте. Если у вас она уже есть, то присылайте нам - опубликуем на сайте.

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

В последнее время перед обществом остро встает проблема альтернативных источников энергии: солнечная энергия, энергия ветра и воды, биотопливо и т.п. Самым перспективным из нетрадиционных источников энергии есть растительные и животные жиры, которые могут быть использованы для производства биодизельного топлива (биодизеля).

Биодизельное топливо уже получило распространение во многих странах Европы. По желанию автовладельца на заправочных станциях биодизель могут заливать в бак автомобиля как в чистом виде, так и в качестве добавки (обычно 5% - 35%) к дизтопливу.

Европейская комиссия в своем коммюнике предложила странам - членам ЕС к 2020 году заменить пятую часть нефти, которую потребляет транспортный сектор, альтернативными видами горючего. С 2009 года все страны объединенной Европы будут обязаны выпускать и потреблять биодизельное топливо.

Около 80% выпускаемого Евросоюзом биодизеля производится из рапса. На производство этого экологически чистого вида топлива в 2004 году ушло около трети всего урожая рапса.

Преимущества биодизельного топлива 
Увеличение срока службы двигателя. При работе двигателя на биодизеле одновременно производится смазка его подвижных частей, в результате которой, как показывают испытания, достигается увеличение срока службы самого двигателя и топливного насоса в среднем на 60%.
Меньше выбросов СО2. При сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьем для производства масла, за весь период его жизни. 
Биодизель почти не содержит серы (< 0,001%).

Технология производства биотоплива

Биодизель - это не что иное, как метиловый эфир, обладающий свойствами горючего материала и получаемый в результате химической реакции из растительных жиров.

Для получения метилового эфира к семи массовым единицам растительного масла добавляется одна массовая единица метанола (т.е. соблюдается соотношение 7 :1), а также небольшое количество щелочного катализатора.

Схема процесса производства биотоплива

Рапс поступает в маслопресс, где масло отделяется от рапсового жмыха, используемого в комбикормовой промышленности.

Далее рапсовое масло, передается в эстерификационную установку. Для получения метилового эфира к рапсовому маслу добавляется метанол (соотношение 7 : 1), и небольшое количество щелочного катализатора.

Процесс эстерификации происходит в реакторе при температуре 45...50°С в течении 80 мин. В результате химической реакции образуется метиловый эфир (биотопливо), а также побочный продукт - глицерин.

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 27 - Термоэлектрическая печь на основе элементов Пельтье
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Всем хорошо знакомы пьезоэлектрики. Они нашли широкое применение в современной технике. Они применяются в зажигалках для газа, также в аудио технике. Небольшие пьезоэлектрические головки можно найти в игрушечных машинках, шкатулках и так далее.

Но не все знают ее скрытые способности. Такая пьезоэлектрическая - головка генератор электрического тока! При сжимании она вырабатывает напряжения до  4 Вольт!  Ток достаточный, чтобы питать светодиод. Несколько таких головок можно соединить параллельным образом для увеличения тока. Накапливать ток можно в любом аккумуляторе с напряжением 1.2 вольт, например никелевая батарейка, далее напряжение батарейки можно повысить при помощи простейшего преобразователя.

Для генерирования тока нужно всего лишь сжимать устройство пальцами. Конструкция проста до безобразия, думаю все и так понятно, диоды не допускают обратного тока, использовать можно практически любые диоды, желательно Шоттки, поскольку у них наименьший спад напряжения на переходе!

Автор: AKA

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 26 - Автоматический, автономный садовый светильник на солнечной батарее
Часть 27 - Термоэлектрическая печь на основе элементов Пельтье
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Описание процесса изготовления простой печи, которой можно не только согреться, но и зарядить сотовый телефон, аккумуляторные батареи с небольшой емкостью. Сама печь изготовлена из металлической банки с плоскими стенками. Также к ней я прикрутил элемент Пельтье и радиатор, чтобы создать разность потенциалов температур. Не забываем, что термоэлемент нельзя нагревать выше 200 градусов так как расплавится припой. Я про это знал и на нагреваемую поверхность я положил вырезанный кусок стекловолокна. Получился этакий бутерброд: печь, стекловолокно, термоэлемент, термопаста, мощный радиатор с площадью не менее 50 см2. Термоэлемент не Китайский, а Советский, вытащен из автохолодильника.

Технические характеристики:
Топливо:все что горит.
Мощность: 2 ватта

Принципиальная схема.

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 25 - Контроллер заряда солнечной батареи на LTC4357
Часть 26 - Автоматический, автономный садовый светильник на солнечной батарее
Часть 27 - Термоэлектрическая печь на основе элементов Пельтье
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Представлен не сложный проект автономного садового светильника с применением солнечной панели и аккумулятора. Включение светильника, а также выключение и зарядка аккумулятора происходит полностью в автоматическом режиме. Световой поток составляет около 100 лм и зависит от количества и типа применяемых светоизлучающих диодов, или других источников света.

Солнечная панель при 5.5В должна обеспечивать выходной ток 150 мА. При этом, аккумулятор на 3.7В емкостью 1500 мАч будет обеспечиваться зарядом за 8 часов на 200% емкости при 180 мА. При использовании 10 обычных светодиодов потребляемая ими мощность составит примерно 90 мА/ч, что хватит на 10 часов освещения с световым потоком 50-60 лм. При использовании 20-ти светодиодов, световой поток возрастет до 100-120 лм, однако и аккумулятор будет быстрее разряжаться.

Количество светодиодов можно изменять для получения требуемого освещения, однако при этом нужно учитывать площадь солнечной панели и емкость аккумулятора. Максимальный ток, выдаваемый солнечной панелью должен быть не ниже 10% от емкости аккумулятора. Ну и само собой нужно учитывать  географическое положение и количество солнечных дней в году для применяемой местности.

Используемые радиоэлементы:

• Резистор 47-56 кОм (подбирается в зависимости от используемого транзистора)
• Резистор 47-56 Ом (токоограничительный)
• Транзистор 2N3906 (отечественный аналог КТ361Г)
• Диод 1N4001/7/ 1N4148 (или любой другой) отечественный аналог:КД243А
• Солнечная панель 5.5В/200мА
• Аккумулятор 3.7В/1500мАч

Оригинал статьи

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 24 - Контроллер заряда аккумулятора для ветрогенератора или солнечной панели
Часть 25 - Контроллер заряда солнечной батареи на LTC4357
Часть 26 - Автоматический, автономный садовый светильник на солнечной батарее
Часть 27 - Термоэлектрическая печь на основе элементов Пельтье
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Если солнечная панель не выдает достаточной мощности (к примеру в темное время суток), то ток от аккумулятора начинает течь обратно в солнечную панель. Одним из простейших и популярных решений является использование диода, включенного последовательно, который предотвращает обратное протекание тока. Однако тут возникает проблема небольшого падения напряжения на диоде, тем самым уменьшается напряжение для зарядки аккумулятора. В представленной ниже схеме контроллера заряда солнечной батареи этот недостаток исключен, для этого используется микросхема LTC4357 (см. даташит PDF) компании Linear Technology.

D1 - стабилитрон TLV431BFTA
В качестве транзистора используется N-канальный МОСФЕТ типа FDB3632 (см. даташит PDF)

Оригинал статьи

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 23 - Солнечный контроллер
Часть 24 - Контроллер заряда аккумулятора для ветрогенератора или солнечной панели
Часть 25 - Контроллер заряда солнечной батареи на LTC4357
Часть 26 - Автоматический, автономный садовый светильник на солнечной батарее
Часть 27 - Термоэлектрическая печь на основе элементов Пельтье
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Данный контроллер заряда подойдет для заряда аккумулятора как от ветрогенератора, так и от солнечной батареи. В схеме используется операционный усилитель TL-084, реле и небольшое количество других радиоэлектронных компонентов. Схема используется для отсоединения источника заряда от аккумулятора, после его полной зарядки. Подойдет как для 12В, так и для 24В аккумуляторов.

В схеме зарядного устройства используется 2 подстроечных резистора для установки верхнего и нижнего предела напряжения. Когда напряжение аккумулятора превышает заданное значение, то на обмотки реле подается напряжение и оно включается. Реле будет включено, пока напряжение не понизится ниже заданного уровня.

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 22 - "Солнечное" зарядное устройство для аккумулятора
Часть 23 - Солнечный контроллер
Часть 24 - Контроллер заряда аккумулятора для ветрогенератора или солнечной панели
Часть 25 - Контроллер заряда солнечной батареи на LTC4357
Часть 26 - Автоматический, автономный садовый светильник на солнечной батарее
...
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Приведена схема эффективного 12В зарядного устройства (солнечного контроллера), с защитой аккумуляторов от пониженного напряжения.

Характеристики устройства

Низкое потребление мощности в режиме простоя
Схема была разработана для небольших и средних свинцово-кислотных аккумуляторных батарей и потребляет маленький ток (5 мА) в режиме простоя. Это увеличивает продолжительность жизни аккумуляторных батарей.

Легкодоступные компоненты
В устройстве используются обычные компоненты (не SMD), которые легко можно найти в магазинах. Ничего не требуется прошивать, единственное нужен будет вольтметр и регулируемый источник питания для настройки схемы.

Последняя версия устройства
Это уже третья версия устройства, поэтому в нем исправлены большинство ошибок и недочетов, которые присутствовали в предыдущих версиях зарядника.

Регулировка напряжения
В приборе используется параллельный стабилизатор напряжения, чтобы напряжение аккумулятора не превышало норму, обычно это 13.8 Вольт.

Защита от пониженного напряжения
Контроллер отсоединяет аккумуляторную батарею, если напряжение падает ниже определенной точки (настраивается), обычно это 10.5 Вольт

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 21 - ЗУ от солнечной батареи
Часть 22 - "Солнечное" зарядное устройство для аккумулятора
Часть 23 - Солнечный контроллер
Часть 24 - Контроллер заряда аккумулятора для ветрогенератора или солнечной панели
Часть 25 - Контроллер заряда солнечной батареи на LTC4357
...
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Вступление:

Эта схема является одним из самых простых способов заряда аккумулятора солнечными панелями. Данная схема предназначена для зарядки 12 В аккумуляторов, током до 500мА. Для нормальной работы устройства напряжение  холостого хода солнечных панелей должно быть около 16-18 вольт, а ток короткого замыкания не более 500 мА. Батарея для зарядки может использоваться практически любая, емкостью до 20 A/час.

Принципиальная схема:

Описание схемы:

Солнечная энергия направляется от панели PV через 1N5818 диод Шоттки к батарее. Когда на аккумуляторе по ходу зарядки повышается напряжение, то на и управляемом стабилитроне TL431 напряжение поднимается до точки регулирования. Если напряжение окажется выше этой точки, то транзистор начнет закрываться. Когда батарея зарядится, схема будет рассеивать всю солнечную энергию в виде тепла. Схема ограничена 500 мА зарядным током.

Диод Шоттки 1N5818 препятствует обратному току течь в схему регулятора в ночное время суток, или в облачную погоду, когда панели не могут отдавать нужный ток и напряжение. Диод типа Шоттки, имеет более низкое падение напряжения по сравнению с регулярным диод кремния, это повышает эффективность цепи.

Диод Шоттки можно использовать практически любой, временно можно заменить на обычный диод, Резистор 22 Ома использовать меньшей мощности не рекомендуется, Транзистор TIP30B нужно установить на небольшой радиатор, заменить его можно на схожий по параметрам аналог.

Настройка  устройства:

Подключите блок питания на вход вместо солнечных панелей, установите напряжение 13.8 вольт, а ток ограничьте на 500-600мА, через амперметр подключаем предварительно заряженный аккумулятор 12V к выходу. Подстроечный резистор крутим до тех пор, пока на амперметре стрелка не спадет почти до нуля. На этом настройка завершена.

Рисунок печатной платы и расположение элементов на ней:

Фото устройства:

На основе материала: 12V 500mA Solar Charge Controller

Скачать печатную плату в формате LAY и PDF

Автор: Романов А.С. (г.Чебоксары)

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 20 - Зарядное устройство от солнечных батарей
Часть 21 - ЗУ от солнечной батареи
Часть 22 - "Солнечное" зарядное устройство для аккумулятора
Часть 23 - Солнечный контроллер
Часть 24 - Контроллер заряда аккумулятора для ветрогенератора или солнечной панели
...
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Устройство предназначено для зарядки любых маломощных гаджетов без использования розетки. Когда к примеру вы уехали за город и через некоторое время телефон разрядился. Вам надо позвонить, а по близости нет розетки, тогда вам поможет данное устройство, которое сможет зарядить телефон без розетки.

Устройство не требует особых затрат и знаний в электронике и состоит из двух основных частей: емкого аккумулятора и солнечного элемента. Представляю вашему вниманию схему устройства.

Вот готовое устройство.

Устройство снабжено мощным 5-ти ватным светодиодом. Ток КЗ солнечного элемента составляет 120 миллиампер. Емкость аккумулятора 2000 mAh. От солнца он будет заряжаться 17 часов, а от сети 4 часа. Фото процесса не могу показать так как увлекся им и забыл, но покажу внутренности устройства.

Также можно использовать его как мощный фонарик.

​

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 19 - Устройство слежения за солнцем
Часть 20 - Зарядное устройство от солнечных батарей
Часть 21 - ЗУ от солнечной батареи
Часть 22 - "Солнечное" зарядное устройство для аккумулятора
Часть 23 - Солнечный контроллер
...
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Данное зарядное устройство использует 12 В солнечную батарею и регулируемый стабилизатор напряжения LM317. В солнечной батареи содержатся солнечные панели, каждая из которых выдает напряжение 1.2 Вольта. В итоге, с солнечных панелей получается 12 В постоянного тока для зарядки аккумуляторов.

Немного о работе зарядного устройства. Ток от солнечных элементов, через диод D1 поступает на стабилизатор напряжения LM317. Вывод ADJ (регулирование) позволяет регулировать выходной ток и напряжение. Для зарядки необходимо напряжение 9 В, которое получается, путем подстройки переменного резистора VR. Резистор R3 ограничивает ток заряда, а диод D2 служит для предотвращения разряда аккумулятора. 
Транзистор T1 и стабилитрон ZD служат для выключения зарядки после того, как аккумулятор будет полностью заряжен. Когда напряжение аккумулятора превышает 6.8 В, стабилитрон открывается и ток поступает на базу транзистора T1, который также открывается и ток от LM317 теперь проходит через него на минус источника питания.

Оригинал статьи на английском языке (перевод Колтыков А.В. для сайта cxem.net)

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 18 - Солнечный трекер
Часть 19 - Устройство слежения за солнцем
Часть 20 - Зарядное устройство от солнечных батарей
Часть 21 - ЗУ от солнечной батареи
Часть 22 - "Солнечное" зарядное устройство для аккумулятора
...
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Как известно, КПД солнечной панели максимально при попадании на нее прямых солнечных лучей. Но т.к. солнце постоянно движется по горизонту, то КПД солнечных батарей сильно падает, когда солнечные лучи падают на панель под углом. Чтобы повысить КПД солнечных панелей, применяются системы следящие за солнцем и автоматически поворачивающие солнечную панель для попадания прямых лучей.
В данной статье представлена схема устройства слежения за солнцем или по другому трэкер (Solar Tracker).

Схема трэкера проста, компактна и вы легко сможете собрать ее своими руками. Для определения позиции солнца, используются два фоторезистора. Мотор включен по схеме H-моста (H-bridge), который позволяет коммутировать ток до 500 мА при напряжении питания 6-15В. В темноте, устройство также работоспособно и будет поворачивать моторчик на наиболее яркий источник света.

Принципиальная схема устройства слежения за солнцем

Как видно на рисунке ниже, схема проста до безобразия и содержит микросхему операционного усилителя LM1458 (К140УД20), транзисторы BD139 (КТ815Г, КТ961А) и BD140 (КТ814Г,КТ626В), фоторезисторы, диоды 1N4004 (КД243Г), резисторы и подстроечные резисторы.

Из схемы видно, что мотор М приводится в движение при разных значениях на выходах ОУ IC1a и IC1b. Таблица истинности:

* или наоборот, зависит от подключения мотора

Транзисторы в схеме работают в паре, по диагонали, коммутируя +Ve или -Ve к мотору, и заставляя его вращаться вперед или назад.

Во время остановки мотора, он продолжает вращаться, т.к. присутствует вращающийся момент. Вследствие этого, мотор какое-то время генерирует мощность, которая может вывести транзисторы из строя. Для защиты транзисторов от противоЭДС в схеме моста используется 4 диода.

Входной каскад состоит из двух ОУ (IC1) и фоторезисторов LDR и LDR'. Если количество света, попадающее на них одинаково, то сопротивления фоторезисторов также равны. Следовательно, если напряжение питания 12В, то в месте соединения фоторезисторов LDR LDR' будет напряжение в 6В. Если количество света попадающего на один фоторезистор будет больше, чем на другом фоторезисторе, то напряжение будет изменяться.

Ограничения (лимиты) от +V до 0V устанавливаются четырьмя последовательно соединенными резисторами и подстраивается 2-мя подстроечными резисторами. Если напряжение выйдет за пределы этих ограничений, то ОУ запустит мотор и он постоянно будет вращаться.
Подстроечный резистор 20K регулируют чувствительность, т.е. диапазон между лимитами. Подстроечник 100К регулирует то, насколько лимиты будут симметричны относительно +V/2 (точка баланса).

Настройка схемы:
1. Проверьте напряжение источника питания схемы
2. Подключите двигатель пост. тока
3. Установите фоторезисторы рядом, чтобы на них попадало одинаковое количество света.
4. Полностью выкрутите оба подстроечный резистора против часовой стрелки 
5. Подайте питание на схему. Моторчик закрутиться
6. Вращайте подстроечник 100К по часовой стрелке до тех пор, пока он не остановится. Отметьте эту позицию.
7. Продолжайте вращать подстроечник 100К по часовой стрелке до тех пор, пока мотор не начнет вращаться в другую сторону. Отметьте эту позицию.
8. Разделите угол между двумя позициями пополам и установите там подстроечник (это будет точка баланса).
9. Теперь, вращайте подстроечник 20К по часовой стрелке до тех пор, пока мотор не начнет дергаться
10. Немного верните положение подстроечника назад (против часовой стрелки), чтобы мотор остановился (данный подстроечник отвечает за чувствительность)
11. Проверьте корректность работы схемы, поочередно заслоняя от света один и второй фоторезисторы.

Скачать печатную плату в формате LAY (Прислал: Роман Гринишин)

Оригинал статьи на английском языке (перевод Колтыков А.В. для сайта cxem.net)

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 17 - Регистратор солнечной энергии
Часть 18 - Солнечный трекер
Часть 19 - Устройство слежения за солнцем
Часть 20 - Зарядное устройство от солнечных батарей
Часть 21 - ЗУ от солнечной батареи
...
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Солнечный трекер - система, предназначенная для слежения за перемещением солнца, чтобы получить максимальный КПД от солнечных батарей.
Концепция трекера предельно проста - по двум датчикам контроллер заставляет серводвигатель поворачивать платформу с солнечной батареей в ту сторону, где больше света.
Домашний прототип рабочего трекера показан на фото ниже:

В проекте используется два датчика-фоторезистора, которые направлены в разные стороны от плоской поверхности на 45°, т.е. относительно друг-друга фоторезисторы сориентированы на 90°. На сами датчики надеты колпачки, чтобы поток света, падающий на них был узконаправленным.

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 16 - Расчёт фотоэлектрической системы
Часть 17 - Регистратор солнечной энергии
Часть 18 - Солнечный трекер
Часть 19 - Устройство слежения за солнцем
Часть 20 - Зарядное устройство от солнечных батарей
...
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Данное устройство используется для логгирования данных солнечной энергии и может применяться в различных комплексах, где используются солнечные батареи и модули. В качестве датчика используется обычный модуль солнечной батареи от старого калькулятора, а в качестве энергонезависимого устройства для хранения данных - MMC флэш-карта.

В качестве микроконтроллера используется PIC18F458. Флэш-карта: 128 МБайт Multimedia Memory Card, MMC. Обмен данными между PIC и MMC реализован при помощи SPI. Интервал измерений - 1 минута. В прошивке реализовано автоматическое обнаружение MMC-карты, создание файла на ней и последующая запись данных в него. На LCD-дисплее отображается имя файла, текущие данные солнечной энергии и данные АЦП в реальном времени.

Т.о. при помощи MMC-флэш-карты, данный логгер позволяет сохранять на ней огромный массив данных, с последующим их анализом на ПК.

Для оценки данных солнечной энергии, мы записываем интенсивность излучения (Ватт/м2). На рисунке выше изображен дневной график зависимости солнечного излучения от кол-ва измерений (интервал измерений - 5 минут). Всего измерений 4777.

В регистраторе используется МК PIC18F458 работающий на частоте 4 МГц. Порты SPI RC2-RC5 используются для интерфейса MMC-карты. Т.к в MMC-карте используются логические уровни +3.3 В, то для преобразования логических уровней МК +5В, используются ОУ CD4050. RC3 - тактовый сигнал. Данные с MMC считываются RC4.
LCD дисплей подключен к portB в 4-х битном режиме. U2 (TLV2451) - преобразователь ток-напряжение, от солнечного модуля. Подстройка R5 позволяет получить уровень +5 Вольт. Напряжение поступает на АЦП нулевого канала МК. Канал 1 микроконтроллера, может быть использован для подключения термистора. U4 - стабилизатор напряжения +5 Вольт. Диоды D3, D4 (КД522Б) служат для преобразования 5В -> 3.3 В.

Фотографии готового устройства:

Список используемых радиоэлементов:
C1 0.1
C2,C3 30pF
C4 10uF
C5 10uF 16V
C6 1000uF 16V
C7,C8,C9 0.1uF
C10,C11 0.1uF 
D1,D3,D4 1N4148
D2 модуль солнечной батареи от калькулятора
D5 1N4007
J1 CON10AP
J2 16x2 текстовый LCD
J3,J4 разъемы
J5 разъем под MMC
J6 +9V DC input
R1,R2,R5 10K
R3,R4 4.7k
U1 PIC18F458
U2 TLV2451
U3 4050
U4 LM2490
Y1 4MHz

Скачать файл прошивки для микроконтроллера

Оригинал статьи на английском языке (перевод Колтыков А.В. для сайта cxem.net)

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 15 - Самодельный солнечный модуль
Часть 16 - Расчёт фотоэлектрической системы
Часть 17 - Регистратор солнечной энергии
Часть 18 - Солнечный трекер
Часть 19 - Устройство слежения за солнцем
...
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Все фотоэлектрические системы (ФЭС) можно разделить на два типа : автономные и соединенные с электрической сетью. Станции второго типа отдают излишки энергии в сеть, которая служит резервом в случае возникновения внутреннего дефицита энергии.

Автономная система в общем случае состоит из набора солнечных модулей, размещенных на опорной конструкции или на крыше, аккумуляторной батареи (АКБ), контроллера разряда - заряда аккумулятора, соединительных кабелей. Если потребителю необходимо иметь переменное напряжение, то к этому комплекту добавляется инвертор-преобразователь постоянного напряжения в переменное.

Под расчетом ФЭС понимается определение номинальной мощности модулей, их количества, схемы соединения; выбор типа, условий эксплуатации и емкости АКБ; мощностей инвертора и контроллера заряда-разряда; определение параметров соединительных кабелей.

Прежде всего надо определить суммарную мощность всех потребителей, подключаемых одновременно. Мощность каждого из них измеряется в ваттах и указана в паспортах изделий. На этом этапе уже можно выбрать мощность инвертора, которая должна быть не менее, чем в 1,25 раза больше расчетной. Следует иметь в виду, что такой хитрый прибор как компрессорный холодильник в момент запуска потребляет мощность в 7 раз больше паспортной. Номинальный ряд инверторов 150, 300, 500, 800, 1500, 2500, 5000 Вт. Для мощных станций (более 1кВт) напряжение станции выбирается не менее 48 В, т.к. на больших мощностях инверторы лучше работают с более высоких исходных напряжений.

Следующий этап - это определение емкости АКБ. Емкость АКБ выбирается из стандартного ряда емкостей с округлением в сторону, большую расчетной. А расчетная емкость получается простым делением суммарной мощности потребителей на произведение напряжения АКБ на значение глубина разряда аккумулятора в долях.

Например, если суммарная мощность потребителей 1000 Втч в сутки, а допустимая глубина разряда АКБ 12 В - 50 %, то расчетная емкость составит :

1000 / (12 * 0,5) = 167 Ач

При расчете емкости АКБ в полностью автономном режиме необходимо принимать во внимание и наличие в природе пасмурных дней в течении которых аккумулятор должен обеспечивать работу потребителей.

Последний этап –это определение суммарной мощности и количества солнечных модулей. Для расчета потребуется значение солнечной радиации, которое берется в период работы станции, когда солнечная радиация минимальна. В случае круглогодичного использования - это декабрь.

Взяв оттуда значение солнечной радиации за интересующий нас период и разделив его на 1000, получим так называмое количество пикочасов, т.е., условное время, в течении которого солнце светит как бы с интенсивностью 1000 Вт/м2.

Например, для широты Москвы и месяца-июля значение солнечной радиации составляет 167 кВтч/м2 при ориентации площадки на юг под углом 40о к горизонту. Это значит, что среднестатистически солнце светит в июле 167 часов (5,5 часов в день) с интнсивностью 1000 Вт/м2, хотя максимальная освещенность в полдень на площадке, ориентированной перпендикулярно световому потоку, не превышает 700-750 Вт/м2.

Модуль мощностью Рw в течении выбранного периода выработает следующее количество энергии :

W = k Pw E / 1000, где Е - значение инсоляции за выбранный период, k- коэффициент равный 0,5 летом и 0,7 в зимний период.

Он (k) делает поправку на потерю мощности солнечных элементов при нагреве на солнце, а также учитывает наклонное падение лучей на поверхность модулей в течении дня.

Разница в его значении зимой и летом обусловлена меньшим нагревом элементов в зимний период.

Исходя из суммарной мощности потребляемой энергии и приведенной выше формулы - легко расчитать суммарную мощность модулей. А зная ее, простым делением ее на мощность одного модуля, получим количество модулей.

При создании ФЭС настоятельно рекомендуется максимально снизить мощность потребителей. Например, в качестве осветителей использовать (по возможности) только люминисцентные лампы. Такие светильники, при потреблении в 5 раз меньшем, обеспечивают световой поток, эквивалентный световому потоку лампы накаливания.

Для небольших ФЭС целесообразно устанавливать ее модули на поворотном кронштейне для оптимального разворота относительно падающий лучей. Это позволит увеличить мощность станции на 20-30 %.

КОЛЛЕКЦИЯ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ЗАБЛУЖДЕНИЙ

НАЧНЕМ С САМЫХ ПОПУЛЯРНЫХ:

- солнечная батарея сама по себе не заряжается, а сама заряжает аккумулятор; 

- название "солнечная батарея" не означает,что она дает паспортную мощность при той же освещенности, при которой калькулятор на солнечной батарейке еще работает.паспортная мощность означает, что солнечная батарея могла бы давать эту мощность при стандартных условиях (е=1000вт/м 2 , т=25 о с, ам=1,5), которых в природе не бываeт. мощность батареи прямо пропорциональна освещенности.реально же из-за нагрева модулей и освещенности более низкой, чем стандартная, и из-за наклонного падения лучей на поверхность модуля, генерируемая мощность отличается от паспортной.например, станция мощностью 1000 вт на широте москвы в течении июля месяца будет вырабатывать порядка 70-75 квт*ч, а не 1000 вт в час, как думают многие!!! 

- следующее распространенное заблуждение состоит в том, что нельзя, установив пару модулей на балконе, стать независимым от чубайса. 
такие потребители энергии, как холодильник, электрокомфорки, утюги, лампы накаливания и т.п., очень прожорливы и их не прокормить этими двумя модульками!

- тестировать солнечную батарею при свете люстры в комнате конечно можно,только параметры будут далеки от истинных также как освещенность создаваемая люстрой от солнечной освещенности,т.е. в десятки раз!

Источник: http://solbat.narod.ru/raschet2.htm

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 14 - Солнечная батарея своими руками
Часть 15 - Самодельный солнечный модуль
Часть 16 - Расчёт фотоэлектрической системы
Часть 17 - Регистратор солнечной энергии
Часть 18 - Солнечный трекер
...
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Это точечные кремниевые диоды производства советского союза. Солнечный модуль состоит из 20 диодов, обеспечивает напряжение до 2.5 - 3 вольт, сила тока не более 35 мА при ярком освещении.

Модуль состоит из 4 параллельно соединенных блоков, в каждом блоке 5 последовательно соединенных диодов. Каждый диод при ярком освещении способен выдавать напряжение до 0.5 вольт. Диоды непосредственно припаяны друг к другу. Жаль, что у меня под рукой оказалось всего 20 таких диодов.

Ниже представляю параметры диодов которые можно использовать для самодельной солнечной батареи. Возможно, также использовать печатную плату для соединения диодов.

Тип Uпр Iпр Uобр Iобр,мка Trr,нс Iпрmax Uобрmax
Д101 2 2 75 10 - 30 75
Д101А 1 1 75 10 - 30 75
Д102 2 2 50 10 - 30 50
Д102А 1 1 50 10 - 30 50
Д103 2 2 30 10 - 30 30
Д103А 1 1 30 10 - 30 30
Д104 2 2 100 10 500 30 100
Д104А 1 1 100 10 500 30 100
Д105 2 2 75 10 500 30 75
Д105А 1 1 75 10 500 30 75
Д106 2 2 30 10 500 30 30
Д106А 1 1 30 10 500 30 30

Автор: АКА

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 13 - Простая самодельная солнечная батарея
Часть 14 - Солнечная батарея своими руками
Часть 15 - Самодельный солнечный модуль
Часть 16 - Расчёт фотоэлектрической системы
Часть 17 - Регистратор солнечной энергии
...
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

В современном  мире основными ресурсами энергии как право являются природные ресурсы. Для получении электрической энергии используются нефть, уголь, торф, газ, или радиоактивные вещества такие как плутоний и уран. Но все мы прекрасно понимаем, что наступит день и они закончатся, поэтому  ученые в последнее время очень озабочены этим фактом. Единственный ресурс  который не кончится  - это вода, но гидроэлектростанции (ГЭС) не могут покрыть все расходы потребителей, ведь в нашем веке  с развитием  новейших технологий  потребление электрической энергии резко возросло. А значит, наше будущее зависит от альтернативной энергетики. На данный момент уже применяются такие источники энергии, как ветростанции и солнечные модули. О ветростанциях мы поговорим в следующий раз, а речь сегодня пойдет о самодельной солнечной панели небольшой мощности, но которой хватит к примеру для  зарядки мобильного телефона или питания светодиодной панели на пару ватт.

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 12 - Солнечные модули
Часть 13 - Простая самодельная солнечная батарея
Часть 14 - Солнечная батарея своими руками
Часть 15 - Самодельный солнечный модуль
Часть 16 - Расчёт фотоэлектрической системы
...
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля

Начитавшись в безграничных просторах интернета про самодельные солнечные элементы, я решил провести свои "эксперименты" в этой области. Я расскажу вам о самом простом способе изготовления солнечных батарей своими руками.

Для начала я решил определиться с элементной базой. Для солнечного элемента нам надо P-N переходы. Они есть в диодах и транзисторах. Решено было выбрать кремниевые транзисторы КТ801. Они выпускались в металлическом корпусе и поэтому их можно открыть не портя кристалл. Достаточно надавить пассатижами на крышку и она отломается.

Теперь разберёмся в параметрах. При среднем дневном освещении, каждый наш транзистор выдаёт 0.53В (База - плюс, а Коллектор и Эмиттер - минусы). А дальше идёт один нюанс. Транзисторы 1972 года выпуска имеет большой белый кристалл, и выдают около 1.1мА. Транзисторы с 1973 по 1980гг. выпуска имеют большой кристалл с зелёным покрытием, и выдают около 0.9мА. Транзисторы выпускаемые позже имеют маленькие кристаллы и выдают всего 0.13мА.

Для эксперимента я использовал батарею из двух параллельных цепочек по 4 транзистора. Под нагрузкой она выдавала около 1.8В, 2-2.5мА. Это довольно скромные параметры, зато как говорится "на халяву". Питать такой батарейкой можно китайские наручные часы, или зарядить аккумулятор и питать светодиод, жучок и др.

Для удобства крепления и измерений можно закрепить транзисторы на печатной плате как на рисунке ниже. Моё устройство выполнено навесным монтажом, так как это ускоряет сборку.

Скачать печтаную плату в формате LAY

Автор: Виталий Баутин (GENIAL)

Серия сообщений "Альтернативная энергия":
Часть 1 - Небольшие ветрогенераторы для дома
Часть 2 - Ветряк своими руками за 150$
...
Часть 11 - Солнечные элементы
Часть 12 - Солнечные модули
Часть 13 - Простая самодельная солнечная батарея
Часть 14 - Солнечная батарея своими руками
Часть 15 - Самодельный солнечный модуль
...
Часть 28 - Пьезоэлектрические преобразователи как источник альтернативной энергии
Часть 29 - Биотопливо: Теория
Часть 30 - Производство биодизеля