Tento projekt je špeciálne určený pre fanúšikov solárnych panelov. Akonáhle si spadol do našich rúk! Toto je osud ...
Pravdepodobne ste si mysleli, že sme sa rozhodli zmeniť svet pomocou jednoduchých lacných solárnych panelov. HAHAHA, si taká naivná! Teraz poviem skutočný účel našich „solárnych“ experimentov.
Vydržte švábsky madagaskarský šváb!
Toto dieťa Gromphadorhina portentosa stojí menej ako hot dog a vyžaduje iba 15 minút času. Inšpirovaný podobnými projektmi na konvenčnej batérii (kde sa malý objekt pohybuje vďaka svetelnej fotobunke smerom k svetelnému zdroju), som sa rozhodol vytvoriť analógiu na solárnej batérii. Môžete to ľahko urobiť umiestnením fotovoltaického modulu na vrchnú časť „zvieracieho“ puzdra. Vytvorili sme 77 504 švábov Madagaskaru, ktoré si v živote užívajú iba dve veci - protóny a vaše obavy!
Čoskoro prepustíme naše „deti“ na slobodu, v zábavnom parku alebo na nejakom veľtrhu vo vašom meste. Kliknú a pobavia miestne mačiatka, kým slnko nezmizne, za miliardy rokov ... Jediným útočiskom pred inváziou švábov je dobre namontovaný dáždnik!
Začnime vytvárať závodný šváb.
Krok 1: Čo na to potrebujete
- hracia karta (vhodný je len kúsok hrubého papiera, akrylo-plast alebo akýkoľvek iný materiál do hrúbky 2 mm).
- Obojstranná páska: ktokoľvek to urobí, moja obľúbená možnosť je páska na okno.
- Pár prúžkov lepivej medenej fólie: je to nevyhnutnosť pre akúkoľvek prácu so solárnymi panelmi. Takýto pásik nájdete v každom obchode s umeleckými predmetmi.
- Kus z akrylu alebo PET menší ako vaša hracia karta: Použil som obdĺžnik z akrylového plátna 70 x 60 mm.
- 5 fotobuniek *
- Vibračný motor, ktorý vibruje pri napätí 0,5 - 2V
- 5 minútové epoxidové lepidlo, ktoré je určené pre teploty najmenej 90 ° C.
- Horúce lepidlo a pištoľ pre neho
- Teflónový list (voliteľné)
* Ak ste stále novým svetom fotonických robotov, pojem „fotobunka“ vás očividne nepozná. fotobunky sú malé kúsky mono- alebo polykryštalického fotoelektrického kremíka, rozrezané laserom alebo ručne na menšie fragmenty solárnych panelov.Toto sú iba malé obdĺžnikové dlaždice magického kremíka zošité vnútri panelu. Sú to oni, ktorí premieňajú slnečné svetlo na elektrinu.
Krok 2: Nalepte medený vodič na hraciu kartu
Na dva póly solárneho panela budete potrebovať dva kúsky medenej lepiacej pásky. Odrežte požadovaný kúsok, odlupujte papier a prilepte ho. Nechty vyhladia fóliu na lesk :)
Pretože sa chystáme vyrobiť panel s napätím 2V (s jednou fotobunkou ako falošným vodičom) a potrebujeme 5 fotobuniek, usporiadal som dva kusy fólie 25 mm vo vzdialenosti 45 mm od seba (pozri fotografiu nesprávnej strany a prednej strany).
>> Pamätajte, že najlepšia medená fólia vedie prúd na povrchu bez lepidla. Čím je vrstva hrubšia, tým je vodivosť menej spoľahlivá.
Krok 3: Použitie dvojitej pásky
Na boky fólie musíte nalepiť dva pruhy obojstrannej a lepiacej pásky. V žiadnom prípade nenasúvajte fóliu s páskou, pretože to môže spôsobiť zníženie výkonu solárnej batérie.
Krok 4: Namontujte solety
V tomto kroku spojíme fotobunky do jednej batérie.
Predtým som v takýchto projektoch používal lepidlo, vodivé pasty a spájkovanie. Pre ľahký šváb Madagaskar nepotrebujete nič z toho, urobíte oveľa ľahšie. Okraj jednej fotobunky je potrebné umiestniť na okraj druhej, bez lepidla alebo lepidla. Táto konštrukcia uzavrie obvod batérie.
teória:
Každá fotobunka alebo iný typ mono- alebo polykryštalického fotoelektrického kremíka produkuje 0,5 - 0,6 V s malým prúdom pre väčšinu možných užitočných aplikácií tejto energie. Musíme zostaviť dostatočný počet fotobuniek spolu s obvodom, aby celkovo dali väčšie napätie.
Aby sa vibromotor mohol otáčať a vytvárať vibrácie potrebné na uvedenie švábov robota do pohybu, musí sa na vodiče motora priviesť napätie približne 2V. To znamená, že potrebujeme batériu 4 fotobuniek (čo celkovo dá 2,0 V).
Odporúčam použitie fotobuniek s rozmermi 13 x 52 mm a každá z nich poskytne napájací prúd v oblasti 150 - 200 mA na jednu fotobunku. Je to viac ako dosť na to, aby sa vibrátor uviedol do pohybu pri plnej rýchlosti, a to aj v zamračenom dni. Pretože spájame niekoľko fotobuniek, napätie sa sčítava, ale prúd nie je. 4 fotobunky za sebou vydajú 2,0 V a prúd 150 - 200 mA za jasného dňa a asi ⅓ tohto prúdu v zamračený deň.
Späť na fotobunky: (+) výstup je sivé spodné svetlo prvej fotobunky v reťazci. Prístup k (-) výstupu je možné získať pomocou elektrickej zbernice alebo strieborných pruhov na modrom povrchu výslednej batérie alebo pomocou „falošnej“ fotobunky, ktorá nebude vyrábať elektrinu, ale bude slúžiť iba ako konektor medzi vonkajším povrchom jednej fotobunky a vnútornou stranou druhej. Toto je najlepší prístup, ako to dokazujem na fotografii. Nie je škoda obetovať fotobunku kvôli jednoduchosti, ktorú nám táto metóda dáva. Ignorujte všetko, čo som napísal v predchádzajúcom odseku. Budeme potrebovať 5 fotobuniek, nie 4 a 1 bude základný vodič.
praxe:
Pri prvej fotobunke sa uistite, že je vo vnútri biela pneumatika na kontakt s medenou fóliou. V tomto príklade som použil fotobunku s pevnou prípojnicou. Na zabezpečenie stabilného pripojenia umiestnite fotobunku na fóliu najmenej 2 mm. Svetelná závora by mala byť dobre pripevnená k karte z dôvodu dvoch priľnavých prúžkov na stranách karty. Nezabudnite, že je to modrá strana karty, ktorá bude smerovať k slnku.
Teraz položte druhú fotobunku na prvé 2 mm. A opäť, aspoň časť prípojnice pod druhou fotobunkou musí byť v kontakte s bielou zbernicou na vrchu prvej fotobunky, aby sa zabezpečila dobrá vodivosť (toto nie je povinné pravidlo pre také panely podobné dlaždiciam, ale viac ako v jednom z nasledujúcich dielní). Umiestnite všetky štyri fotobunky na seba. Piata a posledná fotobunka musí mať na spodnej strane pevnú pneumatiku, ktorá zabezpečí, že fotobunka č. 4 bude pripojená k medenému pásiku (-) okraja panela.Posledný fotobunka funguje rovnako ako vodič, kus hliníkovej fólie alebo medený plochý vodič zložený do niekoľkých vrstiev. Ale použitie „falošnej“ fotobunky dáva najspoľahlivejší výsledok, preto odporúčam.
Krok 5: Zapuzdrenie a poťahovanie
Na ochranu budúceho kŕdľa slnečných švábov použijeme 5-minútovú živicu a vrstvu priehľadného akrylátu. Epoxid nie je najlepšou voľbou na výrobu solárnych mikropaniel, pretože v dôsledku ultrafialového žiarenia na slnku žltne. Ale akrylové bloky ultrafialové, takže tento duet vám umožňuje lacno vážne predĺžiť životnosť solárnej batérie.
Aspoň teoreticky. Ja sám som tento typ panelu netestoval viac ako niekoľko dní. Takže mi povedz, či sa teória reality zhoduje!
Zmiešajte asi 2 ml epoxidovej živice, to je dosť na to, aby ste v nasledujúcom kroku zabalili solárny panel.
Umiestnite živicu na fotobunky. Pridajte akrylový povlak (použil som fóliu hrubú 1 mm, ale bude fungovať aj tenšia alebo silnejšia akrylová hmota). Akrylová fólia by mala jednoducho zakrývať fotobunky a vyčnievať o niekoľko mm za nimi tak, aby na stranách bolo asi 20 mm nepotiahnutej karty, ako je to znázornené na fotografii. Mám kúsok akrylovej fólie s rozmermi 70x60 mm.
A potom navrchu musíte dať hmotnosť 5 až 10 kg, aby ste mohli stlačiť tento sendvič s foto-bunkou-epoxy-akrylom. Môj panel úspešne prešiel nárazovým testom s lisom s hmotnosťou 15 kg (čo sa rovná tlaku 2 psi na panel). Panel by mal byť oddelený od tlače niečím, čo nie je lepkavé, inak šváb vystavuje životu riziko, že sa na tento ťažký predmet prilepí. Použil som teflónovú plachtu.
Batéria musí ležať 10 minút pod lisom a potom ju musíte uvoľniť. Tento zázrak by mal za pekného slnečného dňa vyprodukovať asi 2,5 V a 150 - 200 mA. Ešte menší prúd zabezpečí normálnu prevádzku vibromotora pri maximálnom výkone, pretože motor potrebuje desiatky mA pri 2V.
Krok 6: Vibračný motor prilepte na zadnú stranu hracej karty
Existuje niekoľko základných druhov vibromotorov. Najobľúbenejšia možnosť je na konci asymetrická hmota, ktorá spôsobuje rotáciu hmoty vibráciou niekoľko stoviek Hz. Ďalšou menej populárnou formou je rovnomerne vyplnený disk.
Ak máte možnosť asymetrickej hmotnosti, vycentrujte hmotu do stredu zadnej časti hracej karty. Odkvapkajte horúce lepidlo a prilepte vibrátor tak, aby lepidlo nespadlo na zotrvačnú hmotu. Ak sa na ňu dostane aj kúsok horúceho lepidla, šváb sa pred uvoľnením na prechádzku dostane na brucho. Neporušujte jeho pohybový aparát!
Krok 7: Spájkujte kontakty motora vibrátora s medenými kontaktmi batérie
Spájka kladie veľmi dobre na meď. Pretože deti naozaj radi chytia bežiaceho švába, použil som bezolovnatú spájku a spájkoval som ju pri teplote 35 ° C.
Zistil som, že nezáleží na tom, ktorý drôt je spájkovaný, s ktorým kontaktom na batérii. Možno pre niektoré motory to záleží. Ak je to tak, jednoducho spájajte červený motorový kontakt na medený pásik blízko prvej fotobunky, pretože ide o (+) kontakt batérie.
Krok 8: Ohnite chodidlá
Toto je posledný a najdôležitejší krok!
Vyberte si, ktorá strana karty bude „šváb“. Keď ohýbate stránky v knihe, preložte tieto dva rohy. Tieto ohyby by mali byť dostatočne veľké, aby sa pri šváboch na „nohách“ mohol motor ticho otáčať.
Zahnite tiež ostatné dva rohy.
teória:
Keď sa motor točí, celá karta bude vibrovať. Účelom týchto „nôh“ je, že všetky tieto vibrácie sú presmerované rovnakým smerom. Na fotografii si všimnite, ako vyzerajú dve predné nohy v rovnakom smere ako zadné nohy (jeden pár nôh je ohnutý).To je trochu tajomstvo, ako naučiť švába chodiť a dokonca bežať, a nie náhodne tlačiť okolo v rohu
Šváb je pripravený na preteky!