Taa ya jua ya teknolojia ya chini na Batri zilizotumiwa tena: Hatua 9 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Mafunzo haya hukuruhusu kutengeneza taa ya jua iliyo na chaja ya USB. Inatumia seli za lithiamu ambazo hutumiwa tena kutoka kwa kompyuta ya zamani au iliyoharibiwa. Mfumo huu, pamoja na siku ya jua, unaweza kuchaji kabisa smartphone na kuwa na masaa 4 ya nuru. Teknolojia hii imeandikwa wakati wa kusimama kwa msafara wa "Nomade des Mers" katika kisiwa cha Luzong kaskazini mwa Ufilipino. Chama cha Taa ya Mwanga tayari kimeweka mfumo huu tangu miaka 6 katika vijiji vya mbali ambavyo haviwezi kupata umeme. Pia huandaa mafunzo kwa wanakijiji ili kuwafundisha jinsi ya kurekebisha taa ya jua (tayari taa 500,000 zimewekwa).

Mafunzo ya asili, na zingine nyingi za kujenga teknolojia za chini, zinapatikana kwenye wavuti ya Maabara ya Teknolojia ya Chini.

Lithiamu ni rasilimali asili ambayo hisa zake zinazidi kutumiwa kwa magari ya umeme, simu, na kompyuta. Rasilimali hii inapungua polepole kwa muda. Matumizi yake yaliongezeka katika utengenezaji wa betri ni haswa kutokana na uwezo wake wa kuhifadhi nguvu zaidi kuliko nikeli na kadimamu. Uingizwaji wa vifaa vya umeme na elektroniki unaharakisha na inazidi kuwa chanzo muhimu cha taka (DEEE: Vifaa vya umeme na umeme vya taka). Ufaransa kwa sasa inazalisha taka za elektroniki kwa kilo 14 hadi 24kg kwa kila mkazi kwa mwaka. Kiwango hiki kinaongezeka kwa karibu 4% kwa mwaka. Mnamo 2009, ni 32% tu ya vijana wa Kifaransa wenye umri kati ya miaka 18 na 34, ambao wamewahi kuchakata taka zao za elektroniki. Katika mwaka huo huo 2009, kulingana na Eco-systèmes, kutoka Januari hadi Septemba 2009, tani 113, 000 za CO2 ziliepukwa kupitia kuchakata tena tani 193, 000 za DEEE, mojawapo ya mashirika manne ya mazingira katika sekta ya DEEE.

Walakini, taka hii ina uwezo mkubwa wa kuchakata. Hasa, lithiamu iko kwenye seli za betri za kompyuta. Wakati betri ya kompyuta inashindwa, seli moja au zaidi zina kasoro, lakini zingine hubaki katika hali nzuri na zinaweza kutumika tena. Kutoka kwa seli hizi inawezekana kuunda betri tofauti, ambayo inaweza kutumika kuwezesha kuchimba umeme, kuchaji simu yako au kushikamana na jopo la jua ili kuendesha taa. Kwa kuchanganya seli kadhaa inawezekana pia kuunda betri kubwa za kuhifadhi kifaa.

Hatua ya 1: Zana na Vifaa

Vifaa

• Kutumika betri ya mbali
• Jopo la jua 5V-6V / 1-3W Malipo na udhibiti wa kutokwa (ex: 4-8V 1A Mini Li-ion USB Arduino Battery Charger TP4056)
• DC / DC mvutano kubadilisha DC / DC nyongeza MT3608 (sehemu ya umeme ambayo itabadilisha 3.7 V ya betri kuwa 5 V)
• Taa ya LED yenye nguvu kubwa (mfano: boutons za LED 3W)
• Kubadili (kufungua mzunguko na kukata taa)
• Mkanda wa umeme
• Sanduku

Zana

Kwa uchimbaji wa seli:

• Kinga (kuzuia kukata na plastiki ya betri ya kompyuta au na ribboni za nikeli zinazounganisha seli)
• Nyundo
• Charis
• Kukata koleo

Kujenga taa yenyewe:

• Bunduki ya gundi (na vijiti vya gundi)
• Inapokanzwa bunduki au tochi ndogo
• Mbao iliona
• Screw dereva

Hatua ya 2: Inafanyaje Kazi?

Mafunzo haya yanaonyesha jinsi ya kupata tena seli za kompyuta ili kutengeneza betri mpya. Inayoendeshwa na jopo la jua, au kwa bandari ya USB, itakuruhusu kuwasha taa ya LED.

Mfumo hufanya kazi karibu na moduli tatu:

• moduli ya mapokezi ya nishati: jopo la jua na mdhibiti wake wa malipo
• moduli ya kuhifadhi nishati: betri
• moduli inayorudisha nguvu: taa ya LED na mdhibiti wa voltage

Moduli ya Kupokea Nishati: Jopo la Photovoltaic na Mdhibiti wa Malipo

Jopo la photovoltaic linaangazia nishati ya jua. Inaruhusu kupata nishati yake ili kuihifadhi kwenye betri. Lakini kuwa mwangalifu, kiwango cha nishati inayopokelewa na jopo sio kawaida kulingana na wakati wa siku, hali ya hewa… ni muhimu kusanikisha mdhibiti wa malipo / kutokwa kati ya jopo na betri. Hii italindwa dhidi ya kupakia kupita kiasi, kati ya mambo mengine.

Moduli ya kuhifadhi nishati: betri

Inaundwa na seli mbili za lithiamu zilizopatikana kutoka kwa kompyuta. Ili kuiweka kwa kifupi, betri ni kama sanduku iliyo na betri kadhaa: kila moja ni seli, kitengo ambacho kinapeana nguvu kwa kifaa kwa athari ya elektroniki.

Seli zinazopatikana kwenye kompyuta ni seli za lithiamu. Wote wana uwezo sawa wa kuhifadhi nishati, lakini uwezo wao wa kuifanya ni tofauti kwa kila mmoja. Kuunda betri kutoka kwa seli ni muhimu kwamba wote wana uwezo sawa wa kutoa nishati. Kwa hivyo ni muhimu kupima uwezo wa kila seli kutunga betri zilizo sawa.

Moduli ambayo hutoa nishati: taa ya LED, bandari ya 5V USB na kibadilishaji cha voltage

Betri yetu hutupatia nguvu ya 3.7V na taa za LED tulizotumia hufanya kazi kwa voltage moja. Kwa kuongeza, bandari za USB hutoa voltage ya 5V. Kwa hivyo tunahitaji kubadilisha nishati ya seli kutoka 3.7V hadi 5V: kutumia kibadilishaji cha voltage inayoitwa nyongeza ya DC / DC

Hatua ya 3: Hatua za Uzalishaji

Hapa kuna hatua tofauti zinazohitajika kujenga taa:

1. Kuondoa seli kutoka kwa betri ya kompyuta
2. Pima voltage ya seli
3. Utambuzi wa moduli 3
4. Kuunganisha moduli 3
5. Kujenga sanduku
6. Ujumuishaji wa moduli kwenye sanduku

Hatua ya 4: Kuondoa Seli Kutoka kwa Batri ya Kompyuta

Kwa sehemu hii tunakushauri uangalie mafunzo yafuatayo: Uchakataji wa Batri.

1. Vaa kinga ili kulinda mikono yako
2. Weka betri, na uifungue kwa nyundo na patasi
3. Tenga kila seli kwa kuondoa kila sehemu zingine (kama inavyoonyeshwa kwenye picha).

Hatua ya 5: Pima Voltage ya Seli na Uwezo wa Ther

Pima voltage:

Tunaanza kwa kupima voltage ya kila seli ili kuangalia ikiwa inafanya kazi vizuri. Kila seli zilizo na voltage chini ya 3V hazitaweza kutumika katika mradi huu na zinapaswa kusaga tena.

Kutumia multimeter, katika hali ya DC, pima kila seli na angalia ile inayoweza kutumika kwa mradi.

Kuwa wa kweli: Ikiwa betri ya kompyuta inaonekana kuwa na kioevu nje, usifungue sanduku, lithiamu ni hatari kwa kiwango kikubwa.

Pima uwezo:

Ili kupima uwezo wa seli, lazima tuitoe kwa kiwango cha juu na kisha tutoe. Seli hizo zina msingi wa lithiamu, na zinahitaji malipo maalum na mfumo wa kutokwa, ususally malipo ya juu ni 4, 2 V na kiwango cha chini ni 3V. Kupitia mipaka hiyo kutaharibu seli.

1. Tumia PowerBank: itakuwa chini kwako kuchaji seli nyingi mara moja na bandari ya USB.
2. Chaji seli na subiri hadi malipo yamalizike (taa yote inapaswa kuwashwa), itafanywa kwa masaa 24. (picha)

3. Seli zitachajiwa kwa kiwango cha juu (4, 2V), sasa tunapaswa kuzitoa. Unapaswa kutumia Imax B6: chombo kinachoruhusu kutolewa kwa seli na kuangalia uwezo wao. Jinsi ya kutumia zana:

   1. voltage: itakuuliza ni aina gani ya seli ungependa kuangalia, unapaswa kuchagua lithiamu moja. Itasimamia moja kwa moja kutokwa kwa kiwango cha chini cha 3V.
   2. ukali: weka kwa 1A ili uweze kutokwa haraka na salama. Katika hali hii, kutokwa kunapaswa kuchukua kati ya saa 1 na saa 1 na nusu.
   3. Unganisha sumaku kwenye sehemu za mamba, kisha unganisha kwenye seli, sumaku inasaidia kusaidia kupita kwa sasa kwa Imax B6 kwenye seli. (picha)
   4. Toa seli hadi zipate kabisa.
   5. Kumbuka uwezo kwenye seli. Ya juu ni bora zaidi.
   6. Panga seli zako kwa uwezo: 1800 mA.

Sema: Ni muhimu kufanya betri zilizo sawa, na seli ambazo zina uwezo sawa

Hatua ya 6: Utambuzi wa Moduli 3 tofauti

Moduli 1: Jopo la jua na mdhibiti wa malipo

• Tumia waya mweusi na mwekundu, tumia koleo kupaka waya.
• Weka waya mwekundu kwenye upande wa positif wa jopo na mweusi upande hasi.
• Mdhibiti wa malipo ana pembejeo 2: IN- na IN + (ambazo zinaonyeshwa kwenye sehemu hiyo): Weld waya mwekundu (chanya) na IN + pembejeo ya mdhibiti wa malipo na waya mweusi (hasi) na uingizaji wa IN (picha 5).

Moduli ya 2: Betri

Ingiza seli ya lithiamu kwenye kishikilia betri

Moduli 3: Kigeuzi cha LED / USB

Voltage converter DC / DC ina pembejeo mbili na matokeo mawili: Pembejeo: VIN + na VIN - / Pato: OUT + na OUT -. LED ina waya mbili za kuingiza: moja chanya na moja hasi.

• Chukua waya mbili (nyekundu na nyeusi).
• Weld waya nyekundu na pembejeo ya VIN + ya kibadilishaji cha voltage na waya mweusi na uingizaji wa VIN.
• Tahadhari: Umeme wa waya hauonyeshwa kwenye LED. Ili kuitambua, tumia ohmmeter. Waya ni chanya wakati inaonyesha thamani tupu. Wakati inaonyesha thamani ya juu, waya ni hasi.
• Weld waya chanya ya LED kwa pato la OUT + la ubadilishaji wa voltage na waya hasi wa LED kwenye pato la OUT. (picha)

Hatua ya 7: Uunganisho wa Moduli 3

Mdhibiti wa malipo ana pembejeo 2: IN- na IN + (ambazo zinaonyeshwa kwenye sehemu hiyo).

1. Weld waya nyekundu ya paneli ya jua (chanya) kwa IN + pembejeo ya mdhibiti wa malipo na waya mweusi (hasi) kwa uingizaji wa IN.
2. Mdhibiti wa malipo ana pembejeo 2: B- na B + (ambazo zinaonyeshwa kwenye sehemu hiyo). Weld waya nyekundu ya mmiliki wa betri (chanya) kwa pembejeo ya B + ya mdhibiti wa malipo na waya mweusi (hasi) kwa pembejeo ya B.
3. Weld waya nyekundu (chanya) ya moduli ya ubadilishaji ya USB / LED kwa OUT + pato la mdhibiti wa malipo. Weld waya mweusi (hasi) kwa pato la OUT. Sema: Mzunguko wa umeme sasa umefungwa na taa inawashwa.
4. Kata waya mzuri unaounganisha mdhibiti na kibadilishaji ili kufungua mzunguko na kulehemu swichi katika safu. Itatumika kufungua na kufunga mzunguko.

Hatua ya 8: Kuunda Kesi - Toleo la 1

Toleo la 1: Tupperware

Ubunifu huu unatoka kwa Nishati Nyeupe ya Kijani, usisite kushauriana na mafunzo ya asili. Tunashiriki kwa sababu inaonekana inavutia sana. Walakini, kesi hiyo itabadilishwa kwa mzunguko wetu, haswa kwa pato la USB. Tutapendekeza hivi karibuni modeli yetu mwenyewe iliyoongozwa kutoka kwa muundo huu.

Hatua ya 9: Kuunda Kesi - Toleo la 2

Toleo la 2: Ukubwa mkubwa chupa yenye joto

Mtindo huu unaruhusu mizunguko kutokuwa na maji kabisa, lakini inahitaji vifaa maalum:

• Maji moja ya 5L yanaweza
• Bodi za plywood (au kuni mbichi) kati ya 1 na 2cm nene
• Cleat, urefu wa chini 80cm, upana kati ya 3 et 5 cm

Kujenga besi mbili: Hizi ni ncha mbili za taa, majeshi ya juu yanatoa jopo la jua upande mmoja na mzunguko wa umeme kwa upande mwingine. Mwisho wa chini hutumiwa kuifunga taa na kuifunga kabisa.

1. Kata bodi 2 za 15 / 13cm na bodi 2 za 11 / 13cm.
2. Funika kila bodi ndogo kwenye biger moja, ukizingatia kuiweka katikati kabisa ya bodi kubwa. Kila jozi ya bodi zitasumbuliwa baadaye.

Sema: Kwa kuzuia maji, ni bora kupaka bodi kabla.

Kujenga ukungu:

1. Katika eneo safi, kata sehemu 4 za karibu 20cm.
2. Uziweke kwenye kila kona ya moja ya bodi ndogo zilizokatwa tayari (11 / 13cm) na uangaze kila sehemu iliyo wazi na bodi.
3. Weka ubao mwingine mdogo kwenye mwisho mwingine wa sehemu nne na uziangushe kwa njia ile ile. Matokeo yake ni cuboid ya vipimo 11/13/20, ambayo itatumika kutengeneza chupa ya plastiki.

Thermoformormorm bahasha:

1. Kata chini ya chupa ya 5L na uweke ndani ya ukungu kwa wima (upande wa 20cm wa ukungu unapaswa kuwa sawa na upande wa chupa).
2. Pasha polepole na mkandaji wa mafuta kila upande wa cuboid. Kivuli kinapaswa kuwa takriban 10 cm mbali na chupa. Ikiwa hauna kipiga mafuta, inawezekana kutumia aina nyingine yoyote ya chanzo cha moto (kama heater ya gaz kwa mfano).
3. Mara chupa inapopata umbo sawa na ukungu, endelea kuwasha moto ili kufuta mifumo ya chupa na kunyoosha plastiki vizuri. Kuwa mwangalifu usiwe na joto karibu na plastiki au kwa muda mrefu mahali pamoja, vinginevyo Bubbles zitaunda kwenye uso wa plastiki.
4. Ukiacha chupa iliyoundwa kwenye ukungu, kata kiwango safi na ukungu sehemu ya juu ya chupa, na ukate tena chupa karibu 17cm chini.
5. Mara tu kukata kunapokwisha, ondoa viboreshaji kila upande wa ukungu ili kutenganisha ukungu na plastiki.
6. Katika kila mwisho wa chupa iliyoundwa, pindua tabo pana 1cm kwa 90 ° kuelekea ndani. Kila kichupo kinapaswa kupigwa kwa pande zote mbili (kama ilivyoonyeshwa kwenye picha). Vichupo vitateleza kati ya bodi mbili (kubwa na ndogo) kila upande wa chupa, kuboresha muhuri wa taa. Ili kukunja kwa urahisi tabo, fuatilia laini nyembamba na mkata ndani ya chupa na uikunje kwa mkono.

Kurekebisha jopo la jua:

1. Weka paneli kwenye ubao mkubwa, weka alama kwenye nafasi ya + na - matokeo ya paneli na utobole shimo la 5mm katika bodi zote mbili. (Ikiwa sehemu yoyote iko tayari mahali hapa, shimo linapaswa kuhamishwa).
2. Weka waya kutoka kwa controler ya kuchaji kwenye mashimo haya, na uziunganishe kwa matokeo yanayolingana kwenye jopo la jua.
3. Ili kushikamana na jopo, bora ni kutumia safu nyembamba ya kitambaa kilichowekwa kwenye ubao na gundi ya jopo kwenye kitambaa (kwa kutumia gundi kali kwa mfano).
4. Kwa msingi wa taa, kurudia operesheni ile ile kwenye mwisho mwingine wa plastiki.
5. Weka ubao mdogo ndani ya bahasha na uisonge kwa bodi kubwa, na tabo 4 za plastiki kati ya bodi hizo mbili.
6. Ili kuhakikisha kuziba kwa kuziba USB, unaweza kikuu kipande kidogo cha baiskeli innnertube.

Usisite kutuma maswali yoyote au uboreshaji unaofikiria. Na usisahau kushiriki taa yako mara tu umeifanya, na #solarlamp #lowtechlab!