Madala tehnoloogiaga päikeseenergia lamp koos taaskasutatud akudega: 9 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

See õpetus võimaldab teil valmistada USB -laadijaga varustatud päikeselampi. See kasutab vana või kahjustatud sülearvuti taaskasutatavaid liitiumelemente. See päevase päikesevalgusega süsteem saab nutitelefoni täielikult laadida ja 4 tundi valgust. See tehnoloogia on dokumenteeritud ekspeditsiooni "Nomade des Mers" vahepeatuse ajal Luzongi saarel Filipiinide põhjaosas. Ühing Liter of Light on selle süsteemi juba kuue aasta jooksul paigaldanud kaugematesse küladesse, kus pole elektrit. Samuti korraldavad nad külaelanikele koolitusi, et õpetada neile päikeselampi (juba paigaldatud 500 000 lampi).

Algne õpetus ja paljud teised madalate tehnoloogiate loomiseks on saadaval Low-tech Labi veebisaidil.

Liitium on loodusvara, mille varusid kasutatakse üha enam elektriautode, telefonide ja arvutite jaoks. See ressurss ammendub aja jooksul järk -järgult. Selle suurenenud kasutamine aku tootmisel on peamiselt tingitud selle võimest salvestada rohkem energiat kui nikkel ja kaadmium. Elektri- ja elektroonikaseadmete väljavahetamine kiireneb ning sellest on saamas üha olulisem jäätmeallikas (DEEE: elektri- ja elektroonikaseadmete jäätmed). Prantsusmaa toodab praegu 14–24 kg elektroonikaromusid elaniku kohta aastas. See määr suureneb umbes 4% aastas. 2009. aastal on vaid 32% 18–34 -aastastest prantsuse noortest korra oma elektroonikaromusid ringlusse võtnud. Samal 2009. aastal välditi Eco-systèmesi andmetel 2009. aasta jaanuarist septembrini 2009. aasta jaanuarist septembrini 113 000 tonni süsinikdioksiidi, ümbertöötades 193 000 tonni DEEE-d, mis on üks neljast DEEE-sektori ökoorganisatsioonist.

Nendel jäätmetel on aga suur ringlussevõtu potentsiaal. Eelkõige arvutipatareide rakkudes olev liitium. Kui arvuti aku ebaõnnestub, on üks või mitu elementi defektsed, kuid mõned neist on heas seisukorras ja neid saab uuesti kasutada. Nendest elementidest on võimalik luua eraldi aku, mida saab kasutada elektritrelli toiteks, telefoni laadimiseks või ühendamiseks päikesepaneeliga lambi juhtimiseks. Mitme elemendi ühendamisel on võimalik moodustada ka suuremaid seadme akusid.

Samm: tööriistad ja tarvikud

Tarvikud

• Kasutatud sülearvuti aku
• Päikesepaneel 5V-6V / 1-3W laadimis- ja tühjenemisregulaator (nt: 4-8V 1A mini-liitium-ioon USB Arduino akulaadija TP4056)
• DC/DC pingemuundur DC/DC võimendi MT3608 (elektriline komponent, mis muudab patareide 3,7 V 5 V)
• Suure võimsusega LED -lamp (nt LED -nupud 3W)
• Lüliti (vooluahela avamiseks ja valguse kustutamiseks)
• Elektriline lint
• Kast

Tööriistad

Rakkude ekstraheerimiseks:

• Kindad (et vältida lõikamist arvuti aku plastikust või elemente ühendavate niklilintidega)
• Hammer
• Peitel
• Lõiketangid

Lambi ehitamiseks ise:

• Liimipüstol (ja liimipulgad)
• Küttepüstol või väike taskulamp
• Puidust saag
• Kruvikeeraja

Samm 2: Kuidas see toimib?

See õpetus näitab, kuidas arvutirakke uue aku tegemiseks taastada. Päikesepaneelil või USB -pordil töötav seade võimaldab teil LED -lampi süüdata.

Süsteem töötab kolme mooduli ümber:

• energia vastuvõtu moodul: päikesepaneel ja selle laadimiskontroller
• energiasalvestusmoodul: aku
• energia tagasi andev moodul: LED -lamp ja selle pingeregulaator

Energia vastuvõtmise moodul: fotogalvaaniline paneel ja laadimiskontroller

Fotogalvaaniline paneel koondab päikese energia. See võimaldab energiat taastada, et seda akus hoida. Kuid ole ettevaatlik, paneeli vastuvõetav energiakogus on ebaregulaarne sõltuvalt kellaajast, ilmast … on oluline paigaldada paneeli ja aku vahele laadimis-/tühjenemisregulaator. See on muu hulgas kaitstud ülekoormuse eest.

Energiasalvestusmoodul: aku

See koosneb kahest arvutist taastatud liitiumpatareist. Lühidalt öeldes on aku natuke nagu kast, mis sisaldab mitut akut: igaüks neist on element, üksus, mis varustab seadet elektrokeemilise reaktsiooni abil.

Arvutitest leitud rakud on liitiumrakud. Neil kõigil on sama energia salvestamise võime, kuid nende võime seda teha on igaühe jaoks erinev. Rakkudest aku moodustamiseks on oluline, et neil kõigil oleks sama energiavarustus. Seetõttu on vaja mõõta iga elemendi võimsust homogeensete patareide koostamiseks.

Moodul, mis annab energiat: LED -lamp, 5V USB -port ja selle pingemuundur

Meie aku toidab meid 3,7 V toitega ja meie kasutatavad LED -lambid töötavad samal pingel. Lisaks pakuvad USB -pordid 5 V pinget. Seetõttu peame raku energia muutma 3,7 V -lt 5 V -le: kasutades pingemuundurit nimega DC/DC võimendi

3. etapp: tootmise etapid

Lambi ehitamiseks on vaja järgmisi samme:

1. Lahtrite eemaldamine arvuti akust
2. Mõõtke rakkude pinget
3. 3 mooduli realiseerimine (päikesepaneel + laadimisregulaatori aku LED -tuli + laadimisregulaator)
4. 3 mooduli ühendamine
5. Kasti ehitamine
6. Moodulite integreerimine kasti

4. samm: lahtrite eemaldamine arvuti akust

Selles osas soovitame teil tutvuda järgmise õpetusega: Akude ringlussevõtt.

1. Käte kaitsmiseks pange kindad kätte
2. Asetage aku kohale ja avage see haamri ja peitliga
3. Isoleerige kõik rakud, eemaldades kõik muud osad (nagu fotol näidatud).

Samm: mõõtke rakkude pinget ja võimsust

Pinge mõõtmine:

Alustuseks mõõdame iga elemendi pinget, et kontrollida, kas need töötavad korralikult. Kõiki elemente, mille pinge on alla 3 V, ei saa selles projektis kasutada ja need tuleks ringlusse võtta.

Kasutage multimeetri abil alalisvoolurežiimis iga lahtrit ja kontrollige, millised on projektis kasutatavad.

Olge ettevaatlik: kui arvuti aku tundub väljastpoolt vedelikuga, ärge avage kasti, liitium on suurtes annustes kahjulik.

Võimsuse mõõtmine:

Lahtri võimsuse mõõtmiseks peame selle maksimaalselt laadima ja seejärel tühjendama. Need elemendid on liitiumipõhised ja vajavad spetsiaalset laadimis- ja tühjendussüsteemi, tavaliselt on maksimaalne laeng 4, 2 V ja minimaalne 3 V. Nende piiride ületamine kahjustab rakku.

1. Kasutage PowerBankit: see võimaldab teil USB -pordiga laadida paljusid rakke korraga.
2. Laadige elemendid ja oodake, kuni laadimine on lõppenud (kogu tuli peaks põlema), see tehakse umbes 24 tunni pärast. (pilt)

3. Rakud laetakse maksimaalselt (4, 2 V), nüüd peame need tühjendama. Peaksite kasutama Imax B6: tööriista, mis võimaldab rakke tühjendada ja nende mahtu kontrollida. Tööriista kasutamine:

   1. pinge: see küsib, millist tüüpi elemente soovite kontrollida, peaksite valima liitiumakud. See reguleerib automaatselt tühjenemist vähemalt 3 V juures.
   2. intensiivsus: seadke 1A, et saada kiire ja turvaline tühjendus. Sellises olukorras peaks tühjenemine kestma 1 tund kuni 1 tund ja pool tundi.
   3. Ühendage magnet krokodilliklambritega, seejärel ühendage rakuga, magnet aitab voolul Imax B6 läbi rakkude minna. (pilt)
   4. Tühjendage rakke, kuni need on täiesti tühjad.
   5. Pange tähele lahtri võimsust. Mida kõrgem, seda parem.
   6. Sorteerige oma rakud võimsuse järgi: 1800 mA.

Märkus: Oluline on teha homogeenseid patareisid, mille elemendid on sarnase võimsusega

6. samm: kolme erineva mooduli realiseerimine

Moodul 1: päikesepaneel ja laadimisregulaator

• Kasutage musta ja punast traati, kasutage juhtmete triibutamiseks tangid.
• Jootke punane traat paneeli positiivsele küljele ja must - negatiivsele küljele.
• Laadimisregulaatoril on 2 sisendit: IN- ja IN+ (mis on näidatud komponendil): keevitage punane juhe (positiivne) laadimisregulaatori IN+ sisendiga ja must juhe (negatiivne) IN-sisendiga (joonis 5)).

Moodul 2: Aku

Sisestage liitiumelement patareipesasse

Moodul 3: LED / USB muundur

Pingemuunduril DC / DC on kaks sisendit ja kaks väljundit: Sisendid: VIN + ja VIN - / Väljundid: OUT + ja OUT -. LED -il on kaks sisendjuhet: üks positiivne ja üks negatiivne.

• Võtke kaks juhtmest (punane ja must).
• Keevitage punane juhe pingemuunduri VIN+ sisendiga ja must juhe VIN-sisendiga.
• Ettevaatust: juhtme polaarsust ei näidata LED -il. Selle tuvastamiseks kasutage oommeetrit. Traat on positiivne, kui see näitab nullväärtust. Kui see näitab suuremat väärtust, on traat negatiivne.
• Keevitage LED-positiivne juhe pingemuunduri OUT+ väljundisse ja LED-negatiivne juhe OUT-väljundisse. (pilt)

Samm 7: 3 mooduli ühendamine

Laadimisregulaatoril on 2 sisendit: IN- ja IN+ (mis on näidatud komponendil).

1. Keevitage päikesepaneeli punane juhe (positiivne) laadimisregulaatori sisendisse IN+ ja must juhe (negatiivne) sisendisse IN.
2. Laadimisregulaatoril on 2 sisendit: B- ja B+ (mis on näidatud komponendil). Keevitage akuhoidiku punane juhe (positiivne) laadimisregulaatori B+ sisendisse ja must juhe (negatiivne) B-sisendisse.
3. Keevitage USB/LED -muunduri mooduli punane juhe (positiivne) laadimisregulaatori OUT+ väljundisse. Keevitage must traat (negatiivne) väljundisse OUT. Märkus: elektriahel on nüüd suletud ja valgus süttib.
4. Katkesta positiivne juhe, mis ühendab regulaatori muunduriga, et vooluahel avada ja lüliti järjestikku keevitada. Seda kasutatakse ahela avamiseks ja sulgemiseks.

8. samm: korpuse loomine - versioon 1

Versioon 1: Tupperware

See disain pärineb Open Green Energyst, ärge kartke tutvuda algse õpetusega. Jagame seda, sest see tundub tõesti huvitav. Korpus tuleb siiski kohandada meie vooluringiga, eriti USB -väljundi jaoks. Pakume varsti välja oma mudeli, mis on inspireeritud sellest disainist.

9. samm: korpuse loomine - versioon 2

Versioon 2: Suureformaadiline termovormitud pudel

See mudel võimaldab vooluringidel olla täiesti veekindel, kuid nõuab spetsiaalset materjali:

• Üks 5L veepurk
• Vineerplaadid (või toorpuit) paksusega 1–2 cm
• Klamber, minimaalne pikkus 80 cm, laius 3 kuni 5 cm

Kahe aluse ehitamine: need on lambi kaks otsa, ülemisel on päikesepaneel ühel küljel ja elektriahel teisel küljel. Alumist otsa kasutatakse lambi sulgemiseks ja selle veekindlaks sulgemiseks.

1. Lõika välja 2 lauda 15/13 cm ja 2 lauda 11/13 cm.
2. Katke iga väike tahvel suuremale, pöörates tähelepanu selle asetamisele suure tahvli keskpunkti. Iga paari laudu kruvitakse hiljem.

Märkus: Veekindluse tagamiseks on parem lauad eelnevalt lakkida.

Vormi ehitamine:

1. Lõika klambrist välja 4 umbes 20 cm suurust osa.
2. Asetage need ühe juba lõigatud väikese laua (11/13 cm) igasse nurka ja keerake iga klambriplaat lauaga kinni.
3. Asetage teine väike plaat nelja osa teise otsa ja keerake need samal viisil kinni. Tulemuseks on risttahukas mõõtmetega 11/13/20, mida kasutatakse plastpudeli termovormimiseks.

Lambi ümbrise termovormimine:

1. Lõika 5L pudeli põhi välja ja aseta vormi sisse vertikaalselt (vormi 20 cm külg peaks olema pudeli küljega paralleelne).
2. Kuumutage aeglaselt termostaadiga mõlemal pool ristkülikut. Eemaldusvahend peaks olema pudelist umbes 10 cm kaugusel. Kui teil pole termilist eemaldajat, on võimalik kasutada mis tahes muud tüüpi leegiallikat (näiteks gaasiküttekeha).
3. Kui pudel on saanud sama kuju kui vorm, jätkake kuumutamist, et pudelimustrid kustutada ja plastik korralikult venitada. Olge ettevaatlik ja ärge kuumutage plasti lähedale ega liiga kaua samas kohas, vastasel juhul tekivad plastpinnale mullid.
4. Jätke vormitud pudel vormile, lõigake pudeli ülemine osa puhtalt vormi külge ja lõigake pudel uuesti umbes 17 cm allapoole.
5. Kui lõikamine on tehtud, keerake vormi mõlemal küljel olevad klambrid lahti, et vorm plastikust eraldada.
6. Vormitud pudeli mõlemas otsas voldige 1 cm laiused klambrid 90 ° sissepoole. Iga sakk peaks olema mõlemal küljel kaldus (nagu fotol näidatud). Lambi tihendamise parandamiseks libisevad sakid pudeli mõlemal küljel kahe laua (suure ja väikese) vahel. Sakkide hõlpsaks voltimiseks jälgige pudeli siseküljel oleva lõikuriga õhukest joont ja keerake see käega kokku.

Päikesepaneeli kinnitamine:

1. Asetage paneel suuremale plaadile, märkige paneeli + ja - väljundite asukoht ja puurige mõlemale plaadile 5 mm auk. (Kui mõni komponent on juba selles kohas, tuleks auk teisaldada).
2. Pange laadimiskontrolleri juhtmed nendesse aukudesse ja keevitage need päikesepaneeli vastavate väljunditega.
3. Paneeli kinnitamiseks on ideaalne kasutada tahvli külge kleebitud õhukest kihti kangast ja liimida paneel kangale (kasutades näiteks tugevat liimi).
4. Lambi aluse puhul korrake sama toimingut plasti teises otsas.
5. Asetage väike plaat ümbriku siseküljele ja keerake see suuremale tahvlile, kusjuures kahe plaadi vahel on 4 plastikust sakki.
6. USB -pistiku tihendamise tagamiseks võite klammerdada väikese tüki jalgratast.

Ärge kartke postitada küsimusi või parandusi, mida võite mõelda. Ja kui olete seda teinud, ärge unustage jagada oma lampi #solarlamp #lowtechlab abil!