დაბალტექნოლოგიური მზის ნათურა მეორადი ბატარეებით: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

ეს გაკვეთილი საშუალებას გაძლევთ გააკეთოთ მზის ნათურა, რომელიც აღჭურვილია USB დამტენით. ის იყენებს ლითიუმის უჯრედებს, რომლებიც ხელახლა გამოიყენება ძველი ან დაზიანებული ლეპტოპისგან. ამ სისტემას, მზის შუქით, შეუძლია სმარტფონის სრულად დატენვა და 4 საათიანი შუქი. ეს ტექნოლოგია დაფიქსირებულია ფილიპინების ჩრდილოეთ ნაწილში, კუნძულ ლუზონგში "Nomade des Mers" ექსპედიციის შეწყვეტის დროს. ასოციაციამ სინათლის ლიტრმა უკვე დაამყარა ეს სისტემა 6 წელია შორეულ სოფლებში, რომლებსაც ელექტროენერგია არ აქვთ. ისინი ასევე ატარებენ ტრენინგს სოფლის მოსახლეობისთვის, რათა ასწავლონ როგორ დააფიქსირონ მზის ნათურა (უკვე დამონტაჟებულია 500 000 ნათურა).

ორიგინალური გაკვეთილი და მრავალი სხვა დაბალი ტექნოლოგიების შესაქმნელად, ხელმისაწვდომია დაბალი ტექნოლოგიის ლაბორატორიის ვებსაიტზე.

ლითიუმი არის ბუნებრივი რესურსი, რომლის მარაგები სულ უფრო ხშირად გამოიყენება ელექტრო მანქანებისთვის, ტელეფონებისთვის და კომპიუტერებისთვის. ეს რესურსი თანდათან იკლებს დროთა განმავლობაში. ბატარეების წარმოებაში მისი გაზრდილი გამოყენება ძირითადად განპირობებულია ნიკელისა და კადმიუმის ენერგიის შენახვის უნარით. ელექტრული და ელექტრონული აღჭურვილობის შეცვლა დაჩქარებულია და ის ხდება ნარჩენების სულ უფრო მნიშვნელოვანი წყარო (DEEE: ელექტრო და ელექტრონული აღჭურვილობის ნარჩენები). ამჟამად საფრანგეთი აწარმოებს 14 კგ -დან 24 კგ ელექტრონულ ნარჩენებს ერთ მოსახლეზე წელიწადში. ეს მაჩვენებელი წელიწადში დაახლოებით 4% -ით იზრდება. 2009 წელს, 18 -დან 34 წლამდე ახალგაზრდა ფრანგი ახალგაზრდების მხოლოდ 32% -ს აქვს ერთხელ გადამუშავებული ელექტრონული ნარჩენები. იმავე 2009 წელს, Eco-systèmes– ის თანახმად, 2009 წლის იანვრიდან სექტემბრამდე თავიდან იქნა აცილებული 113 000 ტონა CO2 193 000 000 ტონა DEEE– ს გადამუშავებით, ერთ – ერთი ოთხი ეკო ორგანიზაციიდან DEEE სექტორში.

თუმცა, ამ ნარჩენებს აქვს გადამუშავების მაღალი პოტენციალი. კერძოდ, ლითიუმი წარმოდგენილია კომპიუტერის ბატარეების უჯრედებში. როდესაც კომპიუტერის ბატარეა არ მუშაობს, ერთი ან მეტი უჯრედი დეფექტურია, მაგრამ ზოგი კარგ მდგომარეობაშია და მათი ხელახლა გამოყენება შესაძლებელია. ამ უჯრედებიდან შესაძლებელია ცალკე ბატარეის შექმნა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტრო ბურღვის დასაყენებლად, თქვენი ტელეფონის დამუხტვისთვის ან მზის პანელთან დაკავშირებისთვის ნათურის მუშაობისთვის. რამდენიმე უჯრედის შეთავსებით შესაძლებელია ასევე შეიქმნას უფრო დიდი მოწყობილობის შესანახი ბატარეები.

ნაბიჯი 1: ინსტრუმენტები და მასალები

მარაგები

• მეორადი ლეპტოპის ბატარეა
• მზის პანელი 5V-6V / 1-3W დატენვისა და გამონადენის მარეგულირებელი (მაგ.: 4-8V 1A მინი ლითიუმ-იონური USB Arduino ბატარეის დამტენი TP4056)
• DC/DC დაძაბულობის გადამყვანი DC/DC გამაძლიერებელი MT3608 (ელექტრული კომპონენტი, რომელიც გარდაქმნის ბატარეების 3.7 V- ს 5 V- ში)
• მაღალი სიმძლავრის LED ნათურა (მაგ.: LED ბუტონები 3W)
• გადართვა (წრედის გასახსნელად და შუქის შესაწყვეტად)
• ელექტრო ლენტი
• ყუთი

ინსტრუმენტები

უჯრედების მოპოვებისთვის:

• ხელთათმანები (კომპიუტერის ბატარეის პლასტმასით ან ნიკელის ლენტებით, რომლებიც აკავშირებს უჯრედებს)
• ჩაქუჩი
• ჩისელი
• ჭრის pliers

ნათურის ასაშენებლად:

• წებო იარაღი (და წებოს ჩხირები)
• გათბობის იარაღი ან პატარა ჩირაღდანი
• ხის ხერხი
• ხრახნიანი მძღოლი

ნაბიჯი 2: როგორ მუშაობს?

ეს გაკვეთილი გვიჩვენებს, თუ როგორ უნდა აღვადგინოთ კომპიუტერის უჯრედები ახალი ბატარეის შესაქმნელად. მზის პანელით, ან USB პორტით, ის საშუალებას მოგცემთ აანთოთ LED ნათურა.

სისტემა მუშაობს სამ მოდულზე:

• ენერგიის მიღების მოდული: მზის პანელი და მისი მუხტის კონტროლერი
• ენერგიის შენახვის მოდული: ბატარეა
• მოდული, რომელიც აბრუნებს ენერგიას: LED ნათურა და მისი ძაბვის რეგულატორი

ენერგიის მიღების მოდული: ფოტოელექტრული პანელი და დატენვის კონტროლერი

ფოტოელექტრული პანელი კონცენტრირებას ახდენს მზის ენერგიაზე. ეს საშუალებას გაძლევთ აღადგინოთ ენერგია ბატარეაში შესანახად. მაგრამ ფრთხილად იყავით, პანელის მიერ მიღებული ენერგიის ოდენობა არარეგულარულია დღის დროდან, ამინდიდან გამომდინარე … მნიშვნელოვანია პანელსა და ბატარეას შორის დატენვის/გამონადენის რეგულატორის დაყენება. ეს იქნება დაცული გადატვირთვისგან, სხვა საკითხებთან ერთად.

ენერგიის შენახვის მოდული: ბატარეა

იგი შედგება ორი ლითიუმის უჯრედისგან, რომელიც ამოღებულია კომპიუტერიდან. მოკლედ რომ ვთქვათ, ბატარეა ოდნავ წააგავს ყუთს, რომელიც შეიცავს რამდენიმე ბატარეას: თითოეული მათგანი არის უჯრედი, ერთეული, რომელიც აწვდის მოწყობილობას ელექტროქიმიური რეაქციით.

კომპიუტერებში ნაპოვნი უჯრედები ლითიუმის უჯრედებია. მათ აქვთ ენერგიის შესანახი ერთნაირი უნარი, მაგრამ მათი მიღების უნარი თითოეულისთვის განსხვავებულია. უჯრედებიდან ბატარეის შესაქმნელად მნიშვნელოვანია, რომ მათ ყველას ჰქონდეთ ენერგიის გადაცემის ერთნაირი უნარი. ამიტომ აუცილებელია თითოეული უჯრედის შესაძლებლობების გაზომვა ერთგვაროვანი ბატარეების შესაქმნელად.

მოდული, რომელიც იძლევა ენერგიას: LED ნათურა, 5V USB პორტი და მისი ძაბვის გადამყვანი

ჩვენი ბატარეა გვაწვდის 3.7 ვ სიმძლავრეს და LED ნათურები, რომლებიც ჩვენ ვიყენეთ, მუშაობს იმავე ძაბვაზე. გარდა ამისა, USB პორტები უზრუნველყოფენ ძაბვას 5 ვ. ამიტომ ჩვენ გვჭირდება უჯრედის ენერგიის გარდაქმნა 3.7 ვ -დან 5 ვ -მდე: ძაბვის გადამყვანის გამოყენებით, სახელწოდებით DC/DC გამაძლიერებელი

ნაბიჯი 3: წარმოების ეტაპები

აქ მოცემულია სხვადასხვა ნაბიჯები, რომლებიც აუცილებელია ნათურის შესაქმნელად:

1. კომპიუტერის ბატარეიდან უჯრედების ამოღება
2. უჯრედების ძაბვის გაზომვა
3. 3 მოდულის რეალიზაცია (მზის პანელი + დატენვის რეგულატორი ბატარეის LED შუქი + დატენვის რეგულატორი)
4. 3 მოდულის დაკავშირება
5. ყუთის აშენება
6. მოდულების ინტეგრაცია ყუთში

ნაბიჯი 4: უჯრედების ამოღება კომპიუტერის ბატარეიდან

ამ ნაწილისთვის ჩვენ გირჩევთ გადახედოთ შემდეგ სახელმძღვანელოს: ბატარეების გადამუშავება.

1. ჩაიცვით ხელთათმანები, რომ დაიცვათ ხელები
2. მოათავსეთ ბატარეა და გახსენით იგი ჩაქუჩით და დუნდულით
3. თითოეული უჯრედის იზოლირება ყველა სხვა ნაწილის ამოღებით (როგორც ნაჩვენებია ფოტოში).

ნაბიჯი 5: გაზომეთ უჯრედების ძაბვა და მათი სიმძლავრე

გაზომეთ ძაბვა:

ჩვენ ვიწყებთ თითოეული უჯრედის ძაბვის გაზომვას, რათა შევამოწმოთ სწორად მუშაობს თუ არა. ყველა უჯრედი, რომელსაც აქვს 3 ვ -ზე დაბალი ძაბვა, ვერ იქნება გამოყენებული ამ პროექტში და უნდა იყოს გადამუშავება.

მულტიმეტრის გამოყენებით, DC რეჟიმში, გაზომეთ თითოეული უჯრედი და შეამოწმეთ ის, რაც გამოსადეგია პროექტისთვის.

იყავით ფრთხილად: თუ კომპიუტერის ბატარეას გარედან აქვს სითხე, არ გახსნათ ყუთი, ლითიუმი საზიანოა მაღალი დოზით.

გაზომეთ მოცულობა:

უჯრედის ტევადობის გასაზომად, ის მაქსიმალურად უნდა დავტენოთ და შემდეგ გავუშვათ. ეს უჯრედები ლითიუმზეა დაფუძნებული და საჭიროებს სპეციალურ დატენვისა და გამონადენის სისტემას, ჩვეულებრივ, მაქსიმალური მუხტი არის 4, 2 ვ და მინიმალური 3 ვ. ამ ლიმიტების გადალახვა დააზიანებს უჯრედს.

1. გამოიყენეთ PowerBank: ის საშუალებას მოგცემთ დატენოთ მრავალი უჯრედი ერთდროულად USB პორტით.
2. დატენეთ უჯრედები და დაელოდეთ დატენვის დასრულებამდე (ყველა შუქი უნდა იყოს ჩართული), ეს გაკეთდება დაახლოებით 24 საათში. (სურათი)

3. უჯრედები დატვირთული იქნება მათი მაქსიმუმი (4, 2V), ახლა ჩვენ გვჭირდება მათი განმუხტვა. თქვენ უნდა გამოიყენოთ Imax B6: ინსტრუმენტი, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია უჯრედების განთავისუფლება და მათი შესაძლებლობების შემოწმება. როგორ გამოვიყენოთ ინსტრუმენტი:

   1. ძაბვა: ის გკითხავთ, რომელი ტიპის უჯრედების შემოწმება გსურთ, თქვენ უნდა აირჩიოთ ლითიუმი. ის ავტომატურად დაარეგულირებს გამონადენს მინიმუმ 3 ვ -ზე.
   2. ინტენსივობა: დააყენეთ 1 ა, რათა გქონდეთ სწრაფი და უსაფრთხო გამონადენი. ამ მდგომარეობაში გამონადენი უნდა გაგრძელდეს 1 საათიდან 1 საათნახევარამდე.
   3. შეაერთეთ მაგნიტი ნიანგის სამაგრებთან, შემდეგ დაუკავშირდით უჯრედს, მაგნიტი ხელს უწყობს დენის გადატანას Imax B6 უჯრედებში. (სურათი)
   4. გაათავისუფლეთ უჯრედები, სანამ ისინი მთლიანად ცარიელი არ იქნება.
   5. ყურადღება მიაქციეთ უჯრედის ტევადობას. რაც უფრო მაღალია მით უკეთესი.
   6. დაალაგეთ თქვენი უჯრედები ტევადობის მიხედვით: 1800 mA.

შენიშვნა: მნიშვნელოვანია ერთგვაროვანი ბატარეების გაკეთება, უჯრედებთან, რომლებსაც აქვთ მსგავსი ტევადობა

ნაბიჯი 6: 3 განსხვავებული მოდულის რეალიზაცია

მოდული 1: მზის პანელი და მუხტის მარეგულირებელი

• გამოიყენეთ შავი და წითელი მავთულები, გამოიყენეთ ქამარი მავთულის გასაფორმებლად.
• შეაერთეთ წითელი მავთული პანელის პოზიტიურ მხარეს და შავი უარყოფით მხარეს.
• დატენვის რეგულატორს აქვს 2 შეყვანა: IN- და IN+ (რომლებიც მითითებულია კომპონენტზე): შედუღეთ წითელი მავთული (დადებითი) დატენვის მარეგულირებლის IN+ შესასვლელით და შავი მავთული (უარყოფითი) IN- შესასვლელით (სურათი 5).

მოდული 2: ბატარეა

ჩადეთ ლითიუმის უჯრედი ბატარეის დამჭერში

მოდული 3: LED / USB გადამყვანი

ძაბვის გადამყვან DC / DC აქვს ორი შესასვლელი და ორი გამოსავალი: შეყვანა: VIN + და VIN - / გამომავალი: OUT + და OUT -. LED- ს აქვს ორი შეყვანის მავთული: ერთი დადებითი და ერთი უარყოფითი.

• აიღეთ ორი მავთული (წითელი და შავი).
• შედუღეთ წითელი მავთული ძაბვის გადამყვანის VIN+ შეყვანით და შავი მავთული VIN- შეყვანით.
• სიფრთხილე: მავთულის პოლარობა არ არის მითითებული LED- ზე. მისი იდენტიფიცირების მიზნით გამოიყენეთ ოჰმეტრი. მავთული დადებითია, როდესაც ის აჩვენებს ნულოვან მნიშვნელობას. როდესაც ის აჩვენებს უფრო მაღალ მნიშვნელობას, მავთული უარყოფითია.
• შედუღეთ LED პოზიტიური მავთული ძაბვის გადამყვანის OUT+ გამომავალზე და LED უარყოფითი მავთული OUT- გამოსასვლელში. (სურათი)

ნაბიჯი 7: 3 მოდულის კავშირი

დატენვის რეგულატორს აქვს 2 შეყვანა: IN- და IN+ (რომლებიც მითითებულია კომპონენტზე).

1. შედუღეთ მზის პანელის წითელი მავთული (დადებითი) დატენვის მარეგულირებლის IN+ შესასვლელში და შავი მავთული (უარყოფითი) IN- შესასვლელში.
2. დატენვის რეგულატორს აქვს 2 შეყვანა: B- და B+ (რომლებიც მითითებულია კომპონენტზე). შედუღეთ ბატარეის დამჭერის წითელი მავთული (დადებითი) დატენვის მარეგულირებლის B+ შესასვლელთან და შავი მავთული (უარყოფითი) B- შეყვანისას.
3. შედუღეთ USB/LED გადამყვანი მოდულის წითელი მავთული (დადებითი) დატენვის რეგულატორის OUT+ გამომავალზე. შედუღეთ შავი მავთული (უარყოფითი) OUT- გამოსავალზე. შენიშვნა: ელექტრული წრე დახურულია და შუქი ანათებს.
4. გაჭერით პოზიტიური მავთული, რომელიც აკავშირებს მარეგულირებელს კონვერტორთან, რათა გაიხსნას წრე და შედუღდეს გადამრთველი სერიულად. ის გამოყენებული იქნება სქემის გასახსნელად და გასახურებლად.

ნაბიჯი 8: საქმის მშენებლობა - ვერსია 1

ვერსია 1: Tupperware

ეს დიზაინი წარმოიშვა Open Green Energy– დან, ნუ მოგერიდებათ გაეცნოთ ორიგინალ სამეურვეოს. ჩვენ ვიზიარებთ მას, რადგან ის მართლაც საინტერესო ჩანს. თუმცა, საქმე უნდა იყოს ადაპტირებული ჩვენს წრეზე, კერძოდ USB გამომავალზე. ჩვენ მალე შემოგთავაზებთ ჩვენს მოდელს, რომელიც შთაგონებულია ამ დიზაინით.

ნაბიჯი 9: საქმის მშენებლობა - ვერსია 2

ვერსია 2: დიდი ზომის თერმოფორმირებული ბოთლი

ეს მოდელი იძლევა სქემებს სრულიად წყალგაუმტარი, მაგრამ მოითხოვს სპეციალურ მასალებს:

• ერთი 5 ლ წყლის ქილა
• პლაივუდის დაფები (ან უმი ხე) 1 -დან 2 სმ სისქემდე
• ნაკეცები, მინიმალური სიგრძე 80 სმ, სიგანე 3 და 5 სმ შორის

ორი ფუძის აგება: ეს არის ლამპის ორი ბოლო, ზედა მასპინძლობს მზის პანელს ერთ მხარეს და ელექტრული წრე მეორე მხარეს. ქვედა ბოლო გამოიყენება ნათურის დახურვისა და დალუქვის მიზნით.

1. ამოჭერით 2 დაფა 15/13 სმ და 2 დაფა 11/13 სმ.
2. გადაფარეთ თითოეული პატარა დაფა უფრო დიდზე, მიაქციეთ ყურადღება დიდი დაფის ზუსტად ცენტრში განთავსებას. თითოეული წყვილი დაფა მოგვიანებით ხრახნიან.

შენიშვნა: წყალგაუმტარი, უმჯობესია დაფები წინასწარ დაფაროთ.

ყალიბის აგება:

1. ნაკეცში ამოჭერით 4 ნაწილი დაახლოებით 20 სმ.
2. მოათავსეთ ისინი უკვე მოჭრილი პატარა დაფის თითოეულ კუთხეში (11/13 სმ) და დააფინეთ დაფის თითოეული ნაწილი დაფით.
3. მოათავსეთ მეორე პატარა დაფა ოთხი ნაწილის მეორე ბოლოში და გააბრტყელეთ ისინი ანალოგიურად. შედეგი არის 11/13/20 განზომილების კუბოიდი, რომელიც გამოყენებული იქნება პლასტმასის ბოთლის თერმოფორმირებისათვის.

ნათურის კონვერტის თერმოფორმირება:

1. ამოიღეთ 5 ლ ბოთლის ქვედა ნაწილი და ჩაყარეთ ფორმაში ვერტიკალურად (ყალიბის 20 სმ გვერდი უნდა იყოს პარალელურად ბოთლის მხარეს).
2. ნელ -ნელა გაათბეთ თერმული სტრიპტიზით კუბოიდების თითოეულ მხარეს. სტრიპტიზიორი უნდა იყოს ბოთლიდან დაახლოებით 10 სმ დაშორებით. თუ თქვენ არ გაქვთ თერმული სტრიპტიზიორი, შესაძლებელია გამოიყენოთ ნებისმიერი სხვა სახის ცეცხლის წყარო (მაგალითად, გაზქურა).
3. მას შემდეგ, რაც ბოთლი მიიღებს იმავე ფორმას, როგორც ყალიბს, გააგრძელეთ გათბობა, რათა წაშალოთ ბოთლის შაბლონები და პლასტიკური სწორად გაჭიმოთ. ფრთხილად იყავით, რომ არ გაათბოთ პლასტმასთან ახლოს ან ძალიან დიდხანს იმავე ადგილას, წინააღმდეგ შემთხვევაში ბუშტუკები წარმოიქმნება პლასტმასის ზედაპირზე.
4. დატოვეთ ჩამოყალიბებული ბოთლი ყალიბზე, გაასუფთავეთ ბოთლის ზედა ნაწილი ყალიბთან ერთად და კვლავ გაჭერით ბოთლი დაახლოებით 17 სმ ქვემოთ.
5. მას შემდეგ, რაც ჭრის გაკეთდა, unscrew cleats თითოეულ მხარეს mold, რათა გამოყოფა mold საწყისი პლასტიკური.
6. ჩამოყალიბებული ბოთლის თითოეულ ბოლოში, 1 სმ სიგანის ჩანართები 90 ° -ით შიგნიდან. თითოეული ჩანართი უნდა იყოს დახრილი ორივე მხრიდან (მაგალითად, როგორც ნაჩვენებია ფოტოში). ჩანართები დაეცემა ორ დაფას შორის (დიდი და პატარა) ბოთლის თითოეულ მხარეს, ნათურის დალუქვის გასაუმჯობესებლად. ჩანართების ადვილად დასაკეცი, მიჰყევით თხელი ხაზს საჭრელთან ერთად ბოთლის შიგნით და ჩამოყარეთ იგი ხელით.

მზის პანელის დაფიქსირება:

1. მოათავსეთ პანელი უფრო დიდ დაფაზე, მონიშნეთ პანელის + და - გამოსავლის პოზიცია და გაბურღეთ ხვრელი 5 მმ ორივე დაფაზე. (თუ რომელიმე კომპონენტი უკვე არის ამ ადგილას, ხვრელი უნდა გადაადგილდეს).
2. ჩადეთ მავთულები დამუხტვის კონტროლერისგან ამ ხვრელებში და შედგით მზის პანელის შესაბამის გამოსავალზე.
3. პანელის დასამაგრებლად, იდეალურია გამოიყენოთ დაფაზე გამყარებული ქსოვილის თხელი ფენა და დააწებოთ პანელი ქსოვილზე (მაგალითად, ძლიერი წებოს გამოყენებით).
4. ნათურის ბაზისთვის, გაიმეორეთ იგივე ოპერაცია პლასტმასის მეორე ბოლოში.
5. მოათავსეთ პატარა დაფა კონვერტის შიგნიდან და შეახვიეთ იგი უფრო დიდ დაფაზე, 4 პლასტმასის ჩანართებით ორ დაფას შორის.
6. USB დანამატის დალუქვის უზრუნველსაყოფად, თქვენ შეგიძლიათ დააკრათ ველოსიპედის პატარა ნაწილი ინტერნეტში.

ნუ დააყოვნებთ გამოაქვეყნოთ ნებისმიერი შეკითხვა ან გაუმჯობესება, რომელიც შეიძლება იფიქროთ. და არ დაგავიწყდეთ თქვენი ნათურის გაზიარება მას შემდეგ რაც ამას გააკეთებთ, #მზის ნათურაზე #lowtechlab!