Šis projekts ir īpaši paredzēts saules paneļu faniem. Tiklīdz jūs nonācāt mūsu rokās! Tas ir liktenis ...
Jūs droši vien domājāt, ka mēs nolēmām mainīt pasauli ar vienkāršu lētu saules paneļu palīdzību. HAHAHA, tu esi tik naivs! Tagad es pastāstīšu mūsu “saules” eksperimentu patieso mērķi.
Lai dzīvo Madagaskaras tarakāns ar saules enerģiju!
Šis mazulis Gromphadorhina portentosa maksā mazāk nekā karstais suns un prasa tikai 15 minūtes laika. Iedvesmojoties no līdzīgiem projektiem uz parasto akumulatoru (kur neliels objekts, pateicoties fotoelementam, virzās pret gaismas avotu), es nolēmu izveidot analogu saules baterijai. To var viegli izdarīt, novietojot fotoelektrisko moduli virs “dzīvnieka” korpusa. Mēs esam izveidojuši 77 504 Madagaskaras prusaku, kuriem dzīvē patīk tikai divas lietas - protoni un jūsu bailes!
Drīz mēs atbrīvosim savus “bērnus” brīvībā, atrakciju parkā vai kaut kādā gadatirgū jūsu pilsētā. Viņi noklikšķinās un izklaidēs vietējos kaķēnus, līdz saule izgaist, miljardu gadu laikā ... Vienīgais patvērums no prusaku iebrukuma ir labi uzmontēts lietussargs!
Sāksim veidot sacīkšu tarakānu.
1. solis: kas jums tas nepieciešams
- Spēļu kārts (piemērots ir arī biezs papīra gabals, akrilplastmasa vai jebkurš cits materiāls, kura biezums nepārsniedz 2 mm).
- Divpusēja lente: jebkurš to darīs, mana iecienītākā iespēja ir loga lente.
- Pāris sloksnes ar lipīgu vara foliju: tas ir obligāti nepieciešams jebkuram darbam ar saules paneļiem. Šādu lenti var atrast jebkurā mākslas veikalā.
- Akrila vai PET gabals, kas ir mazāks par jūsu spēļu kārti: es izmantoju akrila audekla taisnstūri 70 x 60 mm.
- 5 fotoelementi *
- vibrācijas motors, kas vibrē pie sprieguma 0,5 - 2V
- 5 minūšu epoksīda līme, kas paredzēta vismaz 90 ° C temperatūrai.
- Viņam karsta līme un lielgabals
- teflona loksne (pēc izvēles)
* Ja jūs joprojām esat jauns fotonisko robotu pasaulē, termins “fotoelements” jums acīmredzami nav pazīstams. fotoelementi ir mazi mono- vai polikristāliska fotoelektriskā silīcija gabali, kas ar lāzeru vai manuāli sagriezti mazākos saules paneļu fragmentos.Tie ir tikai mazi maģiski silikona taisnstūrveida flīzes, kas šūti paneļa iekšpusē. Tieši viņi pārveido saules gaismu elektrībā.
2. solis: Līmējiet vara vadītāju uz spēļu kārtis
Diviem saules paneļa poliem jums būs nepieciešami divi vara kanāla lentes gabali. Izgrieziet vēlamo gabalu, noņemiet papīru un līmējiet to. Nagu izlīdzina foliju līdz mirdzumam :)
Tā kā mēs gatavojamies izgatavot paneli ar 2V spriegumu (ar vienu fotoelementu kā viltus vadītāju), un mums ir nepieciešami 5 fotoelementi, es sakārtoju divus folijas gabalus 25 mm attālumā 45 mm attālumā viens no otra (skat. Nepareizās un priekšējās puses fotoattēlu).
>> Atcerieties, ka vislabākā vara folija vada virsmu bez līmes. Jo biezāks slānis, jo mazāk uzticama ir vadītspēja.
3. solis: Divkāršās lentes izmantošana
Folijas sānos jums jāpielīmē divas sloksnes ar abpusēju un līmlenti. Nekādā gadījumā neejiet uz folijas ar lenti, jo tas var izraisīt saules baterijas jaudas samazināšanos.
4. solis: piestipriniet paliktņus
Šajā solī mēs apvienosim fotoelementus vienā akumulatorā.
Iepriekš šādos projektos es izmantoju superlīmi, kā arī vadošu pastu un lodēšanu. Vieglajam Madagaskaras prusakam jums tas viss nav vajadzīgs, jūs to darīsit daudz vieglāk. Viena fotoelementa mala ir jāuzliek uz otras malas, bez līmes vai saaugumiem. Šis dizains aizvērs akumulatora ķēdi.
Teorija:
Katrs fotoelements vai cita veida mono- vai polikristāliskais fotoelektriskais silīcijs lielākai daļai šīs enerģijas iespējamo noderīgo pielietojumu rada 0,5–0,6 V ar nelielu strāvu. Mums jāsavieno pietiekams skaits fotoelementu kopā ar shēmu, lai tie kopumā nodrošinātu lielāku spriegumu.
Lai vibromotors pagrieztos un radītu vibrāciju, kas nepieciešama robota tarakāna kustībai, motora vadiem jāpieliek apmēram 2 V spriegums. Tas nozīmē, ka mums ir nepieciešams 4 fotoelementu akumulators (kas kopumā dos 2.0V).
Es iesaku izmantot 13x52 mm fotoelementus, un katrs no tiem nodrošinās barošanas strāvu 150-200 mA robežās uz vienu fotoelementu. Tas ir daudz vairāk nekā pietiekami, lai vibrators darbotos pilnā ātrumā, pat mākoņainā dienā. Tā kā mēs saliekam vairākus fotoelementus kopā, spriegums tiek summēts, bet strāva nav. 4 fotoelementi pēc kārtas skaidrā dienā izstaros 2.0 V un strāvu 150 - 200 mA, bet mākoņainā dienā - apmēram ⅓ no šīs strāvas.
Atpakaļ pie fotoelementiem: (+) izeja ir ķēdes pirmā fotoelementa pelēkais dibens. Piekļuvi (-) izvadei var iegūt, izmantojot elektrisko kopni vai sudraba svītras uz iegūtā akumulatora zilās virsmas, vai arī izmantojot “viltus” fotoelementu, kas neradīs elektrību, bet kalpos tikai kā savienotājs starp viena fotoelementa ārējo virsmu un otra iekšpusi. Šī ir labākā pieeja, kā to demonstrēju fotoattēlā. Nav žēl upurēt fotoelementu vienkāršības dēļ, ko šī metode mums dod. Ignorējiet visu, ko rakstīju iepriekšējā rindkopā. Mums būs nepieciešami 5 fotoelementi, nevis 4, un 1 būs pamatne.
Prakse:
Pirmajam fotoelementam pārliecinieties, vai iekšpusē ir balta riepa saskarei ar vara foliju. Šajā piemērā es izmantoju fotoelementu ar stabilu kopni. Ielieciet fotoelementa kopni vismaz 2 mm uz folijas, lai nodrošinātu stabilu savienojumu. Fotoelementam jābūt labi piestiprinātam pie kartes, jo kartes sānos ir divas līmplēves. Neaizmirstiet, ka tieši kartes zilā puse būs vērsta pret sauli.
Tagad otro fotoelementu novietojiet virs pirmajiem 2 mm. Un atkal, vismaz daļai kopnes zem otrā fotoelementa ir jāsazinās ar balto kopni, kas atrodas virs pirmā fotoelementa, lai nodrošinātu labu vadītspēju (tas nav obligāts noteikums šādiem flīzēm līdzīgiem paneļiem, bet vairāk par to kādā no šīm darbnīcām). Novietojiet visus četrus fotoelementus viens otram virsū. Piektajam un pēdējam fotoelementam apakšējā pusē jābūt ar cietu riepu, kas nodrošinās, ka fotoelements Nr. 4 ir savienots ar paneļa malas vara sloksni (-).Pēdējais fotoelements darbojas tāpat kā diriģents, labi darbojas arī alumīnija folijas gabals vai vairākos slāņos salocīts vara plakanais vadītājs. Bet, izmantojot “viltus” fotoelementu, tiek iegūts visdrošākais rezultāts, tāpēc es to iesaku.
5. solis: iekapsulēšana un pārklāšana
Lai aizsargātu nākamo saules prusaku saimi, mēs izmantosim 5 minūšu sveķus un caurspīdīga akrila slāni. Epoksīds nav labākā izvēle saules mikropaneļu ražošanai, jo ultravioletā starojuma ietekmē saulē tas kļūst dzeltens. Bet akrils bloķē ultravioleto starojumu, tāpēc šis duets ļauj lēti nopietni pagarināt saules baterijas kalpošanas laiku.
Vismaz teorētiski. Es pats neesmu pārbaudījis šāda veida paneļus vairāk nekā dažas dienas. Tāpēc pasakiet man pašam, vai realitātes teorija sakrīt!
Sajauciet apmēram 2 ml epoksīda; tas ir pietiekami, lai nākamajā solī izpūstu mūsu saules paneli.
Ievietojiet sveķus uz fotoelementiem. Pievienojiet akrila pārklājumu (es izmantoju 1 mm biezu loksni, bet darbosies arī plānāks vai biezāks akrils). Akrila loksnei vajadzētu vienkārši aizsegt fotoelementus un izvirzīt dažus mm aiz tiem tā, lai sānos būtu apmēram 20 mm nepiesegtas kartes, kā parādīts fotoattēlā. Man ir akrila loksnes gabals, kura izmērs ir 70x60 mm.
Un pēc tam jums jāpieliek svars 5-10 kg, lai saspiestu šo kartes-fotoelementa-epoksiakrila sviestmaizi. Mans panelis veiksmīgi izturēja avārijas testu ar 15 kg presi (kas ir vienāds ar 2 psi spiedienu uz paneļa). Paneli no preses vajadzētu atdalīt ar kaut ko nelīpošu, pretējā gadījumā prusaks riskē visu mūžu pieturēties pie šī smagā priekšmeta. Es izmantoju teflona loksni.
Akumulatoram 10 minūtes jāguļ zem preses, un pēc tam tas ir jāatbrīvo no turienes. Šim brīnumam smalkā saulainā dienā vajadzētu radīt aptuveni 2,5 V un 150 - 200 mA. Pat mazāka strāva nodrošinās vibromotora normālu darbību ar maksimālo jaudu, jo motoram ir nepieciešami desmitiem mA pie 2 V.
6. solis: Līmējiet vibrācijas motoru uz spēles kartes aizmuguri
Ir pāris vibromotoru pamatveidi. Vispopulārākajam variantam ir asimetriska masa galos, kas masas griešanās laikā rada vairāku simtu Hz vibrācijas efektu. Vēl viena mazāk populāra forma ir vienmērīgi aizpildīts disks.
Ja jums ir asimetriska masas opcija, masu centrējiet spēles kārbas aizmugurē. Piliniet karstu līmi un pielīmējiet vibratoru tā, lai līme nekristu uz inerces masas. Ja uz tā nokļūst pat karsts līmes gabals, tarakāns pirms vēdera izlaišanas pastaigāties uzslīd uz vēdera. Neizjauciet viņa muskuļu un skeleta sistēmu!
7. solis: lodējiet vibratora motora kontaktus ar akumulatora vara kontaktiem
Lodmetāls ļoti labi ieklāj varu. Tā kā bērniem ļoti patīk satvert tekošu prusaku, es izmantoju lodēšanu bez svina un pielodēju 350C temperatūrā.
Es atklāju, ka nav svarīgi, kurš vads ir pielodēts, pie kura akumulatora kontakta. Varbūt dažiem motoriem tas ir svarīgi. Ja tā, vienkārši pielodējiet sarkano motora kontaktu ar vara sloksni pie pirmā fotoelementa, jo tas ir (+) akumulatora kontakts.
8. solis: salieciet pēdas
Šis ir pēdējais un vissvarīgākais solis!
Izvēlieties, kura kartes puse būs tarakāna “galva”. Saliekot šos divus stūrus, saliekot grāmatas lappuses. Šiem līkumiem jābūt pietiekami lieliem, lai, kad prusaks atrodas uz tā “kājām”, motors varētu mierīgi griezties.
Salieciet arī pārējos divus stūrus.
Teorija:
Kad motors griežas, visa karte vibrēs. Šo “kāju” mērķis ir panākt, lai visas šīs vibrācijas tiktu novirzītas vienā virzienā. Ievērojiet fotoattēlā, kā abas priekšējās kājas izskatās vienā virzienā ar pakaļējām kājām (viens kāju pāris ir saliekts).Tas ir mazs noslēpums, kā iemācīt tarakānu staigāt un pat skriet, nevis nejauši stumt apkārt stūrī
Prusaks ir gatavs sacensībām!