Grande pannello solare per il MightyMintyBoost: 8 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:06

MintyBoost e MightyMintyBoost (MMB) sono entrambi istruttori molto interessanti. Dovevo solo costruirne uno e dato che mi piace il solare volevo andare con il progetto MMB. Ho deciso di utilizzare la cella solare più grande per il mio progetto MMB perché vorrei poter caricare il mio iPhone ogni giorno con il mio MMB e vorrei passare al solare puro se potessi. Se hai un iPhone sai che sono piuttosto affamati di potere. In genere ho bisogno di ricaricare la batteria durante il giorno e ricaricarla ogni notte. L'MMB con la sua grande batteria da 2000 mAhr ti permette di farlo. Contiene oltre 1 1/2 ricariche per l'iPhone 3GS, che ha una batteria da 1150 mAh. Questo è sufficiente per superare tutti i giorni tranne i più difficili con rabbocchi giornalieri e una carica completa durante la notte. La cella solare più piccola consigliata nel progetto MMB è fantastica perché è bella e compatta. Ma le sue piccole dimensioni limitano la quantità di energia che può generare. Ha un'uscita di circa 100 mA, che impiegherebbe circa 20 ore di pieno sole per caricare la batteria da 2000 mAh dell'MMB. Una giornata invernale di sole produce circa 4,5 ore di pieno sole e una giornata estiva circa 8,5. Un giorno medio per tutto l'anno è di circa 5 ore di pieno sole, compreso il tempo nuvoloso. Questi numeri dipendono dal clima locale e le cifre fornite sono per la mia zona, che è vicino a San Francisco, proprio sulla costa. Pertanto la piccola cella solare impiegherà in media 4 giorni per caricare completamente la batteria MMB. Questa è una buona prestazione se intendi usarla solo per il rabbocco e ti caricherà l'iPhone dalla rete durante la notte. Ma se vuoi passare al solare puro come me, hai bisogno di un po' più di succo dalla tua cella solare. La grande cella solare produce 310 mAh, che possono caricare completamente la batteria MMB in sole 6,5 ore di pieno sole. Questo è abbastanza buono e dovrebbe soddisfare l'appetito di energia del tuo iPhone su base giornaliera per gran parte dell'anno, tranne forse in inverno quando stai giocando a molti giochi o qualcosa del genere. Sono stato in grado di verificare quel tempo di ricarica la prima volta che ho caricato il mio nuovissimo MightyMintyBoost. Ma per ottenere prestazioni così complete, è utile tenere la cella con l'angolazione ottimale rispetto al sole e girarla di tanto in tanto in modo che segua il sole durante il giorno. Così ho progettato un telaio di supporto per la mia cella solare che ha tre diversi angoli di inclinazione per ottimizzare l'angolo della cella per diversi periodi dell'anno. Caratteristiche: abbastanza energia generata per caricare completamente e ricaricare un iPhone 3GS con la sola energia solare. Regolazione della tensione in modo da poter utilizzare celle con uscita superiore a 7 volt. Tre angoli di inclinazione ottimizzati per gli angoli di sole invernale, equinozio (primavera e autunno) ed estivo. Fare riferimento al progetto MightyMintyBoost per la costruzione della batteria MightyMintyBoost e della parte del caricatore, che è la roba nella latta degli Altoids. Questo progetto spiega come realizzare una cornice e come cablare una cella solare più grande.

Passaggio 1: strumenti e materiali

Solo un promemoria. Questo Instructable parla solo della realizzazione del telaio e dell'installazione della grande cella solare. Vedi MightyMintyBoost per le istruzioni su come realizzare il resto del progetto. Strumenti: An Analemma (vedi seconda immagine) Saldatore Tagliafili Spelafili Pistola per colla a caldo Sega per legno (a mano o elettrica) Scatola per mitra (se usi una sega a mano) Squadra da carpentiere (se stai tagliando a mano)Motore per trapanoPunta da trapano da 7/64"Carta vetrataMateriali:cella solare grandeRegolatore di tensione, 5v3/4 viti per legno n.8 (qtà 8)Colla a caldoCemento di gommaSuper colla (opzionale)Spazzola su nastro elettrico Legname finito 1x2x18 lungo (il pioppo è molto bello, ma qualsiasi legno andrà bene) Compensato di betulla, 1/4 di spessore, 2 pezzi di almeno 5 x 4 ciascuno Note: il caricabatterie MightMintyBoost accetterà un ingresso fino a 7 volt, ma questa cella solare emette 9 volt quindi ha bisogno essere regolato verso il basso per evitare di friggere il caricabatterie. Poiché la cella produce una tensione CC uniforme, non sono necessari i condensatori che a volte vengono utilizzati con il regolatore di tensione 7805. Il regolatore di tensione dissiperà solo circa 1,5 watt, quindi non è necessario un dissipatore di calore. Ho entrambi un ca sega da banco binetmaker e una sega per taglio trasversale, il che rende questo progetto super semplice, veloce e molto preciso. Tuttavia, se non hai tutta quella roba non ti preoccupare, può essere facilmente fatto con attrezzi manuali se stai attento e prendi il tuo tempo e magari fai un taglio di pratica o due se non hai fatto molti lavori di legno prima. Ci sono solo pochi tagli da fare in modo che tu possa prenderti tutto il tempo che vuoi e comunque finire il progetto velocemente. Fare tagli accurati a 90 gradi, specialmente quando si taglia l'1x2 alla lunghezza, è importante per far sì che il progetto si adatti correttamente, quindi usa una scatola per mitra. Più precise sono le lunghezze, migliore è il prodotto finale, ma funzionerà bene anche se le cose non sono perfette, quindi non preoccuparti. Non vedevo l'ora di avere la possibilità di usare la parola "analemma" nel testo;-). L'ho usato per stimare quando usare le inclinazioni invernali, estive ed equinoziali. Più su quello più tardi.

Passaggio 2: calcola i tuoi angoli di inclinazione per te Latitudine

La prima cosa che devi stabilire è la tua latitudine, perché determina l'angolo dei raggi solari nella tua zona. Di solito puoi trovarlo molto facilmente facendo una ricerca su google di una grande città vicino a te usando la stringa di ricerca: "CityName Latitude". Ecco ad esempio la latitudine di San Francisco. Devi calcolare tre angoli: Angolo equinozio = 90 - Latitudine Angolo estivo = Equinozio + 23 Angolo invernale = Equinozio - 23 È piuttosto semplice. Nel passaggio successivo, il disegno mostra dove utilizzare quegli angoli. Consentono di appoggiare semplicemente il telaio su uno dei tre bordi preimpostati sugli angoli ottimali per ogni stagione. Nella foto sotto la mia cornice è seduta sul suo angolo estivo. Ogni angolo è etichettato sul disegno.

Passaggio 3: tagliare le parti del telaio, i binari

Stampa a grandezza naturale il disegno allegato nel file PDF. La cornice è composta da quattro parti. Ci sono due piastre terminali e due binari. Il disegno allegato di seguito mostra le dimensioni esatte che ho usato in base alle dimensioni della mia cella solare. Le celle potrebbero variare leggermente, quindi potresti dover regolare le dimensioni in modo che corrispondano alla tua cella. Quindi la prima cosa da fare è misurare la tua cella e scrivere quelle dimensioni. Noterai che ho fatto una tacca per far sedere la mia cella sui due binari. È abbastanza facile da fare se hai una sega da tavolo, tuttavia sarebbe difficile se stai tagliando le parti a mano, quindi se è il tuo caso, salterei semplicemente di fare quelle tacche da 1/8 ". Tuttavia, se lo desideri per farli, fai quell'operazione di fresatura prima di tagliare il tuo 1x2 a misura. Nota che un 1x2 ha dimensioni effettive di 3/4 "x 1 1/2", che è quello che mostro sul disegno. Taglia il tuo 1x2 in 2 pezzi della stessa lunghezza, o solo leggermente più lunga, della dimensione lunga della tua cella solare. Usa la tua scatola di taglio per questi tagli. Farli squadrare è importante per le cose che si adattano correttamente in seguito. Non carteggiare su queste parti a questo punto. Ricontrolla la lunghezza dei binari tagliati rispetto alla cella solare. Devono essere della stessa lunghezza della cella o un po' più lunghi. Se sono troppo corti, devi tagliarne di nuovi abbastanza lunghi.

Passaggio 4: tagliare i due pannelli laterali

Dovresti iniziare tagliando due pezzi di pannello laterale dal tuo compensato che sono 1/2 "più larghi della tua cella solare. Dovrebbero essere larghi circa 5" e lunghi 4-6". Fai quel taglio il più quadrato possibile. Questo è più facile se fatto con un taglio a croce o una sega da banco, ma puoi anche fare un buon lavoro usando una sega a mano e la tua squadra per disegnare una linea di taglio quadrata Sfortunatamente molte scatole per mitra sono troppo piccole per una parte così larga, ma se la tua è grande basta usarlo. Utilizzare il mastice per incollare i due pannelli insieme con i bordi ben allineati. Quindi utilizzare il mastice per incollare la vista del telaio lato disegno ai due pannelli da utilizzare come sagoma di taglio. Assicurarsi che il mastice abbia una possibilità asciugare bene in modo che i pannelli non scivolino durante il taglio. Se si dispone di una morsa per tenerli, questo aiuterà nella fase di taglio. Iniziare a tagliare. Poiché i pannelli sono incollati insieme, taglierai entrambi i pannelli alla stesso tempo seguendo le linee di taglio sul disegno. I pannelli finiti dovrebbero apparire come l'immagine sotto. Mantieni i tagli il più quadrati possibile in modo che i pannelli abbiano le stesse dimensioni. Separa i pannelli tagliati. Strofina via il cemento di gomma. Dagli una leggera levigatura sia sui bordi che sulle facce per renderli belli e per rimuovere le schegge.

Passaggio 5: assemblaggio del telaio

Allinea i bordi di un binario con un pannello e fai scorrere un leggero cordone di colla a caldo lungo il giunto sul lato posteriore tra le parti. Questo è solo temporaneo per mantenere le parti allineate mentre le viti sono installate. Fai lo stesso per tutti e quattro i giunti tra i binari e i pannelli. Fare attenzione a lasciare che la colla si raffreddi troppo per rafforzarsi e fare attenzione a non rompere queste giunture temporanee. Una volta che il telaio è incollato insieme. Posizionalo su un'estremità su una superficie di lavoro piana e stabile e pratica con cura i fori pilota per le viti n. 8 utilizzando la punta da trapano da 7/64 . Praticare il foro alla stessa profondità della lunghezza della vite. Non saltare questo passaggio o tu avrà un sacco di tempo con la divisione e l'azionamento delle viti. Puoi osservare le posizioni delle viti o misurarle, in base a quale ti senti più a tuo agio. Assicurati di tenere il trapano in modo corretto e quadrato in modo che i fori non siano inclinati. Fare attenzione a non rompere i giunti di colla temporanei del telaio mentre si esegue questo passaggio. Praticare un foro alla volta e quindi avvitare la sua vite per ridurre al minimo i problemi con la rottura dei giunti di colla del telaio. Avvitare le viti fino a quando la testa è a filo con la superficie del legno. Finisci il pezzo ora. Se vuoi dipingere o applicare una finitura in altro modo, ora è il momento migliore.

Passaggio 6: preparare la cella solare per il montaggio

A questo punto si aggiungerà il regolatore di tensione alla cella e si accorcerà il cavo delle celle se lo si desidera. Il puntale rosso fisso è positivo sulla cella suggerita. Il cavo negativo è nero con una striscia rossa. Se usi un'altra marca di cella, assicurati di aver compreso la polarità del piombo su quella cella. Tagliare il cavo positivo a circa 2-3" dal punto di connessione sulla cella. Rimuovere l'isolamento su entrambe le estremità di circa 1/2". Taglia solo l'isolamento del cavo negativo, ma non il filo, e tiralo indietro di circa 1/2" per esporre il filo. Se non puoi farlo puoi tagliare e spellare anche entrambe le estremità, ma dovrai tagliare circa 1/ 2" dal cavo positivo e rimuoverlo in modo che le lunghezze corrispondano. Piegare i due cavi esterni lontano dal cavo centrale del regolatore di tensione 7805 e colla super o colla a caldo sul retro della cella solare come mostrato nell'immagine qui sotto. Assicurati che i cavi possano raggiungerlo con un gioco sufficiente per avvolgere il filo spellato attorno ai cavi del 7805. Assicurati che sia orientato come mostrato nell'immagine. Saldare il cavo positivo ai due cavi esterni piegati del 7805, avvolgere i cavi con il filo per creare un giunto di saldatura sicuro. Assicurati che sia orientato come mostrato nell'immagine qui sotto. Se lo ottieni al contrario, il regolatore di tensione non funzionerà. Saldare il cavo negativo, entrambi i cavi se dovessi tagliarlo, al cavo centrale. Testare l'output della cella. Dovrei essere a 5 volt in pieno sole. In caso contrario, ricontrolla i cavi e correggi il collegamento. Isolare i cavi esposti con nastro isolante Brush-On. Accorciare il cavo della cella (tagliare la striscia e saldare) e isolare ora quella giunzione se si desidera un cavo più corto.

Passaggio 7: montare la cella nel telaio

Posiziona la cella sul telaio e fissala con alcune perline di colla a caldo sul lato posteriore della cella alle guide. Non esagerare. In questo modo puoi rimuovere nuovamente la cella in un secondo momento, se lo desideri, tagliando le perline di colla a caldo. Usa la colla a caldo per incollare il cavo sul retro della cella. Usa un bel globo grande per fungere da serracavo sul cavo. Vedi l'immagine. Ciò impedirà che i cavi del regolatore di tensione vengano strappati e danneggiati in seguito.

Passaggio 8: utilizzo della cornice

Il Frame ha i tre angoli che possono sostenerlo a tre diversi angoli di inclinazione. Nelle immagini qui sotto puoi vedere le inclinazioni estive, equinoziali e invernali in uso. In estate, da maggio a luglio, vorrai usare l'angolo estivo a metà giornata. In primavera e in autunno, che sarebbero marzo, aprile, agosto, settembre e ottobre, usa l'angolo dell'equinozio. In inverno, da novembre a febbraio, usa l'angolo invernale. Ho determinato questi mesi e angoli utilizzando l'analemma mostrato di seguito. Sono solo approssimativi e usando l'analemma puoi determinare con maggiore precisione le date migliori per passare da un'angolazione all'altra. L'angolo invernale è buono per la mattina presto e il tardo pomeriggio tutto l'anno quando il sole è basso nel cielo. Puoi raccogliere molta più potenza se puoi ruotare il telaio ogni poche ore durante il giorno in modo che segua il sole. Ciò è particolarmente vero in inverno. Puoi anche raccogliere un po' di energia in più in inverno, hai bisogno di tutto ciò che puoi ottenere quando le giornate sono corte, se metti il telaio su un grande pezzo di cartone coperto con un foglio di alluminio con la maggior parte di quello a sud del cellula. La lamina cattura la luce solare che colpisce davanti alla cella e la riflette fino alla cella aumentando l'uscita di corrente fino al 50%.