Grande painel solar para o MightyMintyBoost: 8 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

O MintyBoost e o MightyMintyBoost (MMB) são instructables muito legais. Eu só tive que construir um e como estou no setor solar, queria ir com o projeto MMB. Decidi usar a célula solar maior para o meu projeto de MMB porque gostaria de poder carregar meu iPhone todos os dias com meu MMB e gostaria de usar energia solar pura, se pudesse. Se você tem um iPhone, sabe que ele consome muita energia. Normalmente preciso recarregar minha bateria durante o dia e recarregar todas as noites. O MMB com sua grande bateria de 2.000 mAhr permite que você faça isso. Ele contém mais de 1 1/2 cargas para o iPhone 3GS, que possui uma bateria de 1150 mAh. Isso é o suficiente para passar por todos os dias, exceto os mais difíceis, com recargas diárias e uma carga completa durante a noite. A célula solar menor recomendada no projeto MMB é ótima porque é agradável e compacta. Mas seu tamanho pequeno limita a quantidade de energia que pode gerar. Ele tem uma saída de cerca de 100mA, o que levaria cerca de 20 horas de sol para carregar a bateria de 2000mAh do MMB. Um dia ensolarado de inverno produz cerca de 4,5 horas de sol e um dia de verão cerca de 8,5 horas. Um dia normal durante todo o ano é de cerca de 5 horas de sol, incluindo tempo nublado. Esses números dependem do clima local e os números fornecidos são para a minha área, que fica perto de São Francisco, na costa. Portanto, a pequena célula solar levará em média 4 dias para carregar totalmente a bateria do MMB. Esse é um ótimo desempenho se você pretende usá-lo apenas para completar e carregará seu iPhone da rede durante a noite. Mas se você quiser ir para a energia solar pura como eu, você precisa de um pouco mais de energia de sua célula solar. A grande célula solar produz 310 mAh, que pode carregar totalmente a bateria MMB em apenas 6,5 horas de sol pleno. Isso é muito bom e deve satisfazer o apetite de energia do seu iPhone diariamente na maior parte do ano, exceto talvez no inverno, quando você está jogando muitos jogos ou algo assim. Pude verificar o tempo de carga na primeira vez que carreguei meu novo MightyMintyBoost. Mas para obter esse desempenho completo, é útil manter a célula em um ângulo ideal em relação ao sol e girar ocasionalmente para rastrear o sol durante o dia. Por isso, projetei uma estrutura de suporte para minha célula solar que tem três ângulos de inclinação diferentes para otimizar o ângulo da célula em diferentes épocas do ano. Características: Energia suficiente gerada para carregar totalmente e completar um iPhone 3GS somente com energia solar. Tensão regulada para que você possa usar células com mais de 7 volts de saída. Três ângulos de inclinação otimizados para ângulos de sol de inverno, equinócio (primavera e outono) e verão. Consulte o Projeto MightyMintyBoost para a construção da bateria e carregador MightyMintyBoost, que é o que está na lata de Altoids. Este projeto cobre como fazer uma estrutura e como conectar uma célula solar maior.

Etapa 1: Ferramentas e materiais

Apenas um lembrete. Este Instructable fala apenas sobre como fazer a moldura e instalar a grande célula solar. Consulte MightyMintyBoost para obter instruções sobre como fazer o resto do projeto. Ferramentas: Um analema (veja a segunda foto) Ferro de soldar Cortadores de fio Stripper de fioHot derreter cola pistolaSerra de madeira (manual ou motorizada) Caixa de esquadria (se você usar uma serra manual) Quadrado de carpinteiro (se você está cortando à mão) Motor de perfuração 7/64 "Broca e papelMateriais: Grande célula solar regulador de tensão, 5v3 / 4 parafusos para madeira nº 8 (qtd. 8) Cola termofusívelCimento de borracha Cola Super (opcional) Escova em fita isolante Madeira acabada 1x2 x 18 de comprimento (choupo é muito bom, mas qualquer madeira serve) Contraplacado de bétula, 1/4 de espessura, 2 peças pelo menos 5 x 4 cadaNotas: O carregador MightMintyBoost aceita entrada de até 7 volts, mas esta célula solar fornece 9 volts, por isso precisa deve ser regulado para baixo para evitar a fritura do carregador. Como a célula produz uma voltagem CC uniforme, os capacitores que às vezes são usados com o regulador de voltagem 7805 não são necessários. O regulador de voltagem dissipará apenas cerca de 1,5 watts, portanto, um dissipador de calor não é necessário. Eu tenho ambos ca A serra de mesa e uma serra transversal da binetmaker, o que torna este projeto super simples, rápido e muito preciso. No entanto, se você não tiver tudo isso, não se preocupe, isso pode ser feito facilmente com ferramentas manuais, se você for cuidadoso e não se apressar, talvez faça um corte ou dois se não tiver trabalhado muito com madeira antes. Existem apenas alguns cortes a serem feitos para que você possa levar o tempo que quiser e ainda assim terminar o projeto rapidamente. Fazer cortes precisos de 90 graus, especialmente ao cortar o 1x2 no comprimento, é importante para fazer o projeto se encaixar corretamente, portanto, use uma caixa de esquadria. Quanto mais precisos os comprimentos, melhor será o produto final, mas funcionará bem mesmo se as coisas não estiverem perfeitas, então não se preocupe. Estou ansioso para ter a chance de usar a palavra "analema" no texto;-). Usei-o para estimar quando usar as inclinações de inverno, verão e equinócio. Mais sobre isso mais tarde.

Etapa 2: Calcule seus ângulos de inclinação para sua latitude

A primeira coisa que você precisa estabelecer é sua latitude, porque ela determina o ângulo dos raios solares em sua área. Normalmente, você pode encontrá-lo facilmente fazendo uma pesquisa no Google de uma grande cidade perto de você usando a string de pesquisa: "CityName Latitude". Aqui está a latitude de São Francisco, por exemplo. Você precisa calcular três ângulos: Ângulo do Equinócio = 90 - Latitude Ângulo do Verão = Equinócio + 23 Ângulo do Inverno = Equinócio - 23Isso é muito simples. Na próxima etapa, o desenho mostra onde usar esses ângulos. Eles permitem que você defina a moldura em uma das três bordas predefinidas para os ângulos ideais para cada estação. Na foto abaixo, minha moldura está posicionada em seu ângulo de verão. Cada ângulo é identificado no desenho.

Etapa 3: corte as partes da estrutura, trilhos

Imprima em tamanho real o desenho anexado ao arquivo PDF. A moldura é composta por quatro partes. Existem duas placas finais e dois trilhos. O desenho anexo abaixo mostra as dimensões exatas que usei com base no tamanho da minha célula solar. As células podem variar um pouco, portanto, pode ser necessário ajustar as dimensões para corresponder à sua célula. Portanto, a primeira coisa a fazer é medir sua célula e anotar essas dimensões. Você notará que fiz um entalhe para minha célula ficar nos dois trilhos. Isso é muito fácil de fazer se você tiver uma serra de mesa, no entanto, seria difícil se você estivesse cortando peças à mão, então, se esse for o seu caso, eu simplesmente pularia os entalhes de 1/8 ". No entanto, se você quiser para fazê-los, faça aquela operação de fresagem antes de cortar o seu 1x2 no comprimento. Observe que um 1x2 tem dimensões reais de 3/4 "x 1 1/2", que é o que mostro no desenho. Corte o seu 1x2 em 2 pedaços do mesmo comprimento ou apenas um pouco mais longo do que a dimensão longa da célula solar. Use sua caixa de esquadria para esses cortes. Torná-los quadrados é importante para que as coisas se encaixem corretamente mais tarde. Não lixe essas peças neste momento. Verifique novamente o comprimento dos trilhos cortados em relação à célula solar. Eles precisam ter o mesmo comprimento da célula ou um pouco mais. Se forem muito curtos, você precisará cortar outros novos que sejam longos o suficiente.

Etapa 4: corte os painéis de dois lados

Você deve começar cortando duas peças do painel lateral de sua madeira compensada que são 1/2 "mais largas que sua célula solar. Isso deve ter cerca de 5" de largura e 4-6 "de comprimento. Faça esse corte o mais quadrado possível. Isso é mais fácil se feito com um corte transversal ou serra de mesa, mas você também pode fazer um bom trabalho usando uma serra manual e seu quadrado para desenhar uma linha de corte quadrada. Infelizmente, muitas caixas de esquadria são muito pequenas para uma peça tão larga, mas se a sua for grande use o suficiente. Use o cimento de borracha para colar os dois painéis com as bordas bem alinhadas. Em seguida, use o cimento de borracha para colar a vista da moldura do lado do desenho aos dois painéis para usar como modelo de corte. Certifique-se de que o cimento de borracha tem uma chance seque bem para que os painéis não deslizem durante o corte. Se você tiver um torno para prendê-los, isso ajudará na etapa de corte. Comece a cortar. Como os painéis estão colados, você cortará os dois painéis no ao mesmo tempo seguindo as linhas de corte do desenho. Os painéis acabados devem ser semelhantes à imagem abaixo. Mantenha seus cortes o mais quadrados possível para que os painéis tenham o mesmo tamanho. Separe os painéis cortados. Esfregue o cimento de borracha. Dê-lhes um lixamento leve nas bordas e faces para torná-los mais bonitos e remover farpas.

Etapa 5: montagem da estrutura

Alinhe as bordas de um trilho com um painel e passe uma camada leve de cola quente derretida ao longo da junta do lado posterior entre as partes. Isso é apenas temporário para manter as peças alinhadas enquanto os parafusos são instalados. Faça o mesmo para todas as quatro juntas entre os trilhos e os painéis. Tome cuidado para deixar a cola esfriar demais para dar força e tome cuidado para não quebrar essas juntas temporárias. Assim que a moldura estiver colada. Coloque-o sobre uma superfície de trabalho plana e estável e faça furos piloto com cuidado para os parafusos No. 8 usando a broca 7/64 . Faça o furo com a mesma profundidade do comprimento do parafuso. Não pule esta etapa ou você terá muita dificuldade em dividir e apertar os parafusos. Você pode observar os locais dos parafusos ou medi-los, o que for mais confortável para você. Certifique-se de segurar a broca bem quadrada para que os orifícios não fiquem em ângulo. Tome cuidado para não quebrar as juntas de cola temporárias da estrutura ao fazer esta etapa. Faça um orifício de cada vez e, em seguida, aperte o parafuso para minimizar os problemas de quebra das juntas de cola da estrutura. Insira os parafusos até que a cabeça esteja nivelada com a superfície de madeira. Finalizar lixar a peça agora. Se você deseja pintar ou aplicar outro acabamento, agora é o melhor momento.

Etapa 6: preparar a célula solar para montagem

Nesta etapa, você adicionará o regulador de tensão à célula e encurtará o cabo das células, se desejar. O chumbo vermelho sólido é positivo na célula sugerida. A liderança negativa é preta com uma listra vermelha. Se você usar outra marca de célula, certifique-se de entender a polaridade do condutor dessa célula. Corte o fio positivo cerca de 2-3 "do ponto de conexão na célula. Retire o isolamento em ambas as extremidades em cerca de 1/2". Corte apenas o isolamento do cabo negativo, mas não o fio, e puxe-o cerca de 1/2 "para expor o fio. Se não puder fazer isso, você pode cortar e descascar as duas pontas também, mas precisará cortar cerca de 1 / 2 "do cabo positivo e reencaixe-o para que os comprimentos correspondam. Dobre os dois fios externos para longe do fio central do regulador de voltagem 7805 e super cola ou cola a quente na parte de trás da célula solar, conforme mostrado na imagem abaixo. Certifique-se de que os cabos possam alcançá-lo com folga suficiente para envolver o fio desencapado em torno dos cabos do 7805. Certifique-se de que esteja orientado como mostrado na imagem. Solde o fio positivo nos dois fios externos dobrados do 7805, envolva os fios com o fio para fazer uma junta de solda segura. Certifique-se de que esteja orientado conforme mostrado na imagem abaixo. Se você inverter, o regulador de tensão não funcionará. Solde o cabo negativo, ambos os cabos, se você tiver que cortá-lo, até o cabo central. Teste a saída da célula. Devo estar 5 volts em pleno sol. Se não, verifique suas ligações e corrija a conexão. Isole os fios expostos com fita isolante com escova. Encurte o cabo da célula (corte a tira e solda) e isole a emenda agora se quiser um cabo mais curto.

Etapa 7: Monte a célula na estrutura

Posicione a célula na estrutura e prenda-a com algumas gotas de cola quente derretida na parte de trás da célula aos trilhos. Não exagere. Dessa forma, você pode remover a célula novamente mais tarde, se desejar, cortando os grânulos de cola quente. Use cola hot melt para colar o cabo na parte de trás da célula. Use um grande globo para atuar como um alívio de tensão no cabo. Veja a foto. Isso evitará que os cabos do regulador de tensão sejam puxados e danificados posteriormente.

Etapa 8: Usar o porta-retratos

O quadro tem três ângulos que podem suportá-lo em três diferentes ângulos de inclinação. Nas fotos abaixo você pode ver as inclinações de verão, equinócio e inverno sendo usadas. No verão, de maio a julho, você deve usar o ângulo de verão no meio do dia. Na primavera e no outono, que seriam março, abril, agosto, setembro e outubro, use o ângulo do equinócio. No inverno, de novembro a fevereiro, use o ângulo de inverno. Eu determinei esses meses e ângulos usando o analema mostrado abaixo. Eles são apenas aproximados e usando o analema você pode determinar com mais precisão as melhores datas para mudar de um ângulo para o outro. O ângulo de inverno é bom para o início da manhã e o final da tarde durante todo o ano, quando o sol está baixo no céu. Você pode coletar muito mais energia se puder girar o quadro a cada poucas horas durante o dia para que siga o sol. Isso é especialmente verdadeiro no inverno. Você também pode colher um pouco mais de energia no inverno, você precisa de tudo o que puder quando os dias são curtos, se definir a moldura em um grande pedaço de papelão coberto com papel alumínio com a maior parte disso ao sul do célula. A película captura a luz do sol que atinge a frente da célula e a reflete até a célula, aumentando a saída de corrente em até 50%.