لوحة شمسية كبيرة لـ MightyMintyBoost: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

يعد كل من MintyBoost و MightyMintyBoost (MMB) من التعليمات الرائعة للغاية. كان علي فقط بناء واحدة ولأنني في مجال الطاقة الشمسية أردت أن أذهب مع مشروع MMB. قررت استخدام الخلية الشمسية الأكبر لمشروع MMB الخاص بي لأنني أرغب في أن أكون قادرًا على شحن iPhone كل يوم باستخدام MMB الخاص بي وأرغب في استخدام الطاقة الشمسية النقية إذا استطعت. إذا كان لديك جهاز iPhone ، فأنت تعلم أنهم متعطشون للطاقة. عادةً ما أحتاج إلى شحن بطاريتي أثناء النهار ، وإعادة الشحن كل ليلة. يتيح لك MMB مع بطاريته الكبيرة التي تبلغ 2000 مللي أمبير في الساعة القيام بذلك. يحتوي على أكثر من 1 1/2 شحنة لجهاز iPhone 3GS ، الذي يحتوي على بطارية 1150 مللي أمبير في الساعة. هذا كافٍ لتجاوز جميع الأيام ما عدا أصعبها مع كل من عمليات التحميل اليومية والشحن الكامل طوال الليل. الخلية الشمسية الأصغر الموصى بها في مشروع MMB رائعة لأنها لطيفة ومضغوطة. لكن صغر حجمها يحد من كمية الطاقة التي يمكن أن تولدها. يبلغ إنتاجها حوالي 100 مللي أمبير ، الأمر الذي سيستغرق حوالي 20 ساعة مشمسة بالكامل لشحن بطارية MMB s 2000mAh. ينتج يوم شتاء مشمس حوالي 4.5 ساعة مشمس كاملة ويوم صيفي حوالي 8.5. متوسط اليوم على مدار العام هو حوالي 5 ساعات مشمس كاملة ، بما في ذلك الطقس الغائم. تعتمد هذه الأرقام على المناخ المحلي والأرقام المعطاة لمنطقتى ، بالقرب من سان فرانسيسكو على الساحل مباشرة. لذلك ستستغرق الخلية الشمسية الصغيرة 4 أيام في المتوسط لشحن بطارية MMB بالكامل. يعد هذا أداءً جيدًا إذا كنت تنوي استخدامه فقط لتتصدره وستشحن جهاز iPhone من الشبكة طوال الليل. ولكن إذا كنت ترغب في استخدام الطاقة الشمسية النقية مثلي ، فأنت بحاجة إلى مزيد من العصير من خليتك الشمسية ، حيث تنتج الخلية الشمسية الكبيرة 310 مللي أمبير في الساعة ، والتي يمكنها شحن بطارية MMB بالكامل في غضون 6.5 ساعة مشمسة بالكامل. هذا جيد جدًا ويجب أن يرضي شهية iPhone الخاصة بك للطاقة على أساس يومي معظم العام باستثناء ربما في فصل الشتاء عندما تلعب الكثير من الألعاب أو شيء من هذا القبيل. تمكنت من التحقق من وقت الشحن هذا في المرة الأولى التي قمت فيها بشحن العلامة التجارية الجديدة MightyMintyBoost. ولكن للحصول على هذا الأداء الكامل ، فإنه يساعد على إبقاء الخلية في الزاوية المثلى للشمس والانعطاف من حين لآخر بحيث تتعقب الشمس أثناء النهار. لذلك صممت إطار دعم لخلويتي الشمسية يحتوي على ثلاث زوايا إمالة مختلفة لتحسين زاوية الخلية لأوقات مختلفة من العام. الميزات: طاقة كافية متولدة لشحن وإيقاف iPhone 3GS بالكامل على الطاقة الشمسية وحدها. يتم تنظيم الجهد الكهربائي بحيث يمكنك استخدام خلايا ذات خرج يزيد عن 7 فولت ، وثلاث زوايا إمالة مُحسَّنة للشتاء ، والاعتدال (الربيع والخريف) ، وزوايا شمس الصيف. هي الأشياء الموجودة في القصدير الألتويد. يغطي هذا المشروع كيفية صنع إطار وكيفية توصيل خلية شمسية أكبر.

الخطوة 1: الأدوات والمواد

فقط للتذكير. يتحدث هذا Instructable فقط عن صنع الإطار وتركيب الخلية الشمسية الكبيرة. راجع MightyMintyBoost للحصول على إرشادات حول كيفية عمل باقي المشروع. الأدوات: Analemma (انظر الصورة الثانية) لحام الحديد قواطع الأسلاك سلك متجرد مسدس الغراء الساخن الذائب منشار الخشب (يدوي أو كهربائي) صندوق ميتري (إذا كنت تستخدم منشارًا يدويًا) مربع نجار (إذا أنت تقطع باليد) محرك المثقاب 7/64 "مثقاب ورق رمال المواد: خلية شمسية كبيرةمنظم الجهد ، 5v3 / 4 رقم 8 براغي خشبية (الكمية 8) صمغ تذوب ساخن مطاط أسمنت غراء فائق (اختياري) فرشاة على شريط كهربائي خشب مصقول 1x2 x 18 طويل (الحور جميل جدًا ، لكن أي خشب سيفي بالغرض) خشب البتولا الرقائقي ، سمك 1/4 ، قطعتان على الأقل 5 × 4 لكل منهما ملاحظات: سيقبل شاحن MightMintyBoost ما يصل إلى 7 فولت ، لكن هذه الخلية الشمسية تضع 9 فولت لذلك تحتاج يتم تنظيمها لمنع قلي الشاحن. نظرًا لأن الخلية تنتج جهدًا سلسًا للتيار المستمر ، فإن المكثفات التي تُستخدم أحيانًا مع منظم الجهد 7805 غير مطلوبة. وسيتبدد منظم الجهد حوالي 1.5 واط فقط ، لذا لا يلزم وجود المشتت الحراري. لدي كلا كاليفورنيا منشار طاولة binetmaker ومنشار متقاطع ، مما يجعل هذا المشروع بسيطًا وسريعًا ودقيقًا للغاية. ومع ذلك ، إذا لم يكن لديك كل هذه الأشياء لا تقلق ، فيمكن القيام بذلك بسهولة باستخدام الأدوات اليدوية إذا كنت حريصًا وخذ وقتك وربما تقوم بإجراء عملية قطع أو اثنتين إذا لم تكن قد قمت بالكثير من الأعمال الخشبية من قبل. لا يوجد سوى عدد قليل من التخفيضات التي يجب إجراؤها حتى تتمكن من قضاء كل الوقت الذي تريده وما زلت تنهي المشروع بسرعة. يعد إجراء تخفيضات دقيقة 90 درجة ، خاصة عند قص 1 × 2 للطول ، أمرًا مهمًا لجعل المشروع مناسبًا بشكل صحيح ، لذا استخدم صندوق ميتري. كلما كانت الأطوال أكثر دقة كان المنتج النهائي أفضل ، لكنها ستعمل بشكل جيد حتى لو لم تكن الأشياء مثالية ، لذا لا تقلق. لقد كنت أتلهف للحصول على فرصة لاستخدام كلمة "analemma" في النص ؛-). استخدمته لتقدير متى يجب استخدام إمالة الشتاء والصيف والاعتدال. المزيد عن ذلك لاحقًا.

الخطوة 2: احسب زوايا الميل من أجلك Latitude

أول شيء تحتاج إلى تحديده هو خط العرض الخاص بك ، لأن ذلك يحدد زاوية أشعة الشمس في منطقتك. يمكنك عادةً العثور عليها بسهولة شديدة عن طريق إجراء بحث على google لمدينة كبيرة بالقرب منك باستخدام سلسلة البحث: "CityName Latitude". هذا هو خط عرض سان فرانسيسكو على سبيل المثال ، تحتاج إلى حساب ثلاث زوايا: زاوية الاعتدال = 90 - زاوية خط الطول = الاعتدال + 23 زاوية الشتاء = الاعتدال - 23 هذا بسيط جدًا. في الخطوة التالية ، يوضح الرسم مكان استخدام تلك الزوايا. إنها تسمح لك فقط بضبط الإطار لأسفل على إحدى الحواف الثلاثة التي تم ضبطها مسبقًا على الزوايا المثلى لكل موسم. في الصورة أسفل إطاري يجلس على زاوية الصيف. كل زاوية موضحة على الرسم.

الخطوة 3: قص أجزاء الإطار ، القضبان

اطبع بالحجم الكامل الرسم المرفق في ملف PDF يتكون الإطار من أربعة أجزاء. هناك صفيحتان طرفيتان وقضبان. يوضح الرسم المرفق أدناه الأبعاد الدقيقة التي استخدمتها بناءً على حجم خليتي الشمسية. قد تختلف الخلايا قليلاً لذا قد تحتاج إلى ضبط الأبعاد لتتناسب مع خليتك. لذا فإن أول شيء يجب فعله هو قياس خليتك وكتابة تلك الأبعاد لأسفل ، ستلاحظ أنني قمت بعمل شق لخلويتي للجلوس على القضبان. من السهل جدًا القيام بذلك إذا كان لديك منشار طاولة ، ولكن سيكون الأمر صعبًا إذا كنت تقطع الأجزاء يدويًا ، لذا إذا كان هذا هو الحال بالنسبة لك ، فسأتخطى صنع تلك الشقوق 1/8 بوصة. ومع ذلك ، إذا كنت تريد لعملها ، قم بعملية الطحن هذه قبل أن تقطع 1x2 إلى الطول. لاحظ أن 1x2 لها أبعاد فعلية 3/4 "x 1 1/2" ، وهو ما أعرضه في الرسم. اقطع 1x2 إلى قطعتين بنفس الطول ، أو أطول قليلاً من البعد الطويل لخليتك الشمسية. استخدم صندوق ميتري الخاص بك لهذه التخفيضات. الحصول على مربعات أمر مهم لتناسب الأشياء بشكل صحيح لاحقًا. لا تقم بأي صنفرة على هذه الأجزاء في هذه المرحلة. تحقق مرة أخرى من قضبان القطع الخاصة بك من حيث الطول مقابل الخلية الشمسية. يجب أن تكون بنفس طول الخلية أو أطول قليلاً. إذا كانت قصيرة جدًا ، فأنت بحاجة إلى قطع جديدة طويلة بما يكفي.

الخطوة 4: قص الألواح الجانبية

يجب أن تبدأ بقطع قطعتين من الألواح الجانبية من الخشب الرقائقي الخاص بك والتي تكون أعرض بمقدار 1/2 بوصة من خليتك الشمسية. يجب أن يكون ذلك بعرض 5 بوصات وطول 4-6 بوصات. اجعل هذا القطع مربعًا قدر الإمكان. هذا أسهل إذا تم ذلك بقطع عرضي أو منشار طاولة ، ولكن يمكنك أيضًا القيام بعمل جيد باستخدام المنشار اليدوي والمربع الخاص بك لرسم خط قطع مربع. لسوء الحظ ، فإن العديد من الصناديق المائل صغيرة جدًا بالنسبة لجزء بهذا العرض ، ولكن إذا كان حجمك كبيرًا استخدمه بما فيه الكفاية. استخدم الأسمنت المطاطي للصق اللوحين معًا مع محاذاة الحواف جيدًا. ثم استخدم الأسمنت المطاطي للصق عرض الإطار الجانبي للرسم على اللوحين لاستخدامه كقالب قطع. تأكد من وجود فرصة للإسمنت المطاطي لتجف جيدًا حتى لا تنزلق الألواح عند القطع. إذا كان لديك نائب لتثبيتها ، فسيساعد ذلك في خطوة القطع. ابدأ القطع. نظرًا لأن الألواح ملتصقة معًا ، فسوف تقطع كلا اللوحين عند في نفس الوقت باتباع خطوط القطع على الرسم ، يجب أن تبدو الألواح النهائية مثل الصورة أدناه. حافظ على قصاتك مربعة قدر الإمكان حتى تكون الألواح بنفس الحجم. افرك الأسمنت المطاطي. امنحهم صنفرة خفيفة على كل من الحواف والوجه لجعلها تبدو جميلة ولإزالة الشظايا.

الخطوة 5: تجميع الإطار

قم بمحاذاة حواف السكة بلوحة وقم بتشغيل حبة خفيفة من الغراء المصهور الساخن على طول المفصل الخلفي بين الأجزاء. هذا مؤقت فقط لتثبيت الأجزاء في محاذاة أثناء تثبيت البراغي. افعل نفس الشيء لجميع المفاصل الأربعة بين القضبان والألواح. احرص على ترك الصمغ يبرد أكثر من اللازم للقوة واحرص على عدم كسر هذه المفاصل المؤقتة. بمجرد لصق الإطار معًا. قم بتثبيته في النهاية على سطح عمل مستوٍ ومستقر وقم بحفر ثقوب تجريبية بعناية للمسامير رقم 8 باستخدام لقمة الحفر مقاس 7/64 بوصة. احفر الفتحة بنفس عمق طول المسمار. لا تتخط هذه الخطوة أو أنت سيكون لديك وقت مع شق وقيادة المسامير. يمكنك تحديد مواقع البراغي أو قياسها ، وهو ما يناسبك أكثر من أي وقت مضى. تأكد من تثبيت المثقاب بشكل جيد ومربع بحيث لا تكون الثقوب بزاوية. احرص على عدم كسر مفاصل الغراء المؤقتة للإطار أثناء قيامك بهذه الخطوة. احفر ثقبًا واحدًا في كل مرة ثم ادفع المسمار فيه لتقليل مشاكل مفاصل غراء الإطار. حرك المسامير للداخل حتى يتدفق الرأس مع سطح الخشب. أنهي القطعة بالرمل الآن. إذا كنت ترغب في الطلاء أو تطبيق اللمسات الأخيرة ، فالآن هو أفضل وقت.

الخطوة 6: تحضير الخلية الشمسية للتركيب

في هذه الخطوة ، ستضيف منظم الجهد إلى الخلية وتقصير كابل الخلايا إذا كنت تريد ذلك. الرصاص الأحمر الصلب موجب على الخلية المقترحة. الرصاص السالب أسود مع شريط أحمر. إذا كنت تستخدم علامة تجارية أخرى من الخلايا ، فتأكد من فهم قطبية الرصاص في تلك الخلية. اقطع السلك الموجب بحوالي 2-3 بوصة من نقطة التوصيل بالخلية. قم بفك العزل مرة أخرى على كلا الطرفين بمقدار 1/2 تقريبًا. قم بقطع عزل السلك السالب فقط ، ولكن ليس السلك ، واسحبها للخلف حوالي 1/2 بوصة لكشف السلك. إذا لم تتمكن من القيام بذلك ، يمكنك قص كلا الطرفين وتجريدهما أيضًا ، لكنك ستحتاج إلى قطع حوالي 1 / 2 من السبق الموجب وأعد ربطه بحيث تتطابق الأطوال. قم بثني السلكين الخارجيين بعيدًا عن السلك المركزي لمنظم الجهد 7805 والصمغ الفائق أو الصمغ الساخن على الجزء الخلفي من الخلية الشمسية كما هو موضح في الصورة أدناه. تأكد من أن العملاء المتوقعين يمكن أن يصلوا إليه بارتخاء كافٍ لف السلك المنزوع حول الأسلاك في 7805. تأكد من أنه موجه كما هو موضح في الصورة. قم بلحام الرصاص الموجب إلى الخيوط الخارجية المنحنية للطراز 7805 ، لف الخيوط بالسلك لعمل وصلة لحام آمنة. تأكد من أنه موجه كما هو موضح في الصورة أدناه. إذا قمت بإرجاعه إلى الوراء ، فلن يعمل منظم الجهد. قم بتلحيم الرصاص السالب ، كلاهما يؤدي إذا كان عليك قصه ، إلى مركز الرصاص. اختبر خرج الخلية. يجب أن أكون 5 فولت في الشمس الكاملة. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فتحقق من العملاء المتوقعين وقم بتصحيح التوصيل. اعزل الأسلاك المكشوفة باستخدام شريط كهربائي Brush-On. قص كبل الخلية (قص الشريط واللحام) وعزل هذا الوصلة الآن إذا كنت تريد كابلًا أقصر.

الخطوة 7: قم بتركيب الخلية في الإطار

ضع الخلية على الإطار وقم بإرفاقها بعدة حبات من الغراء الذائب الساخن على الجانب الخلفي للخلية إلى القضبان. لا تفرط في فعل ذلك. بهذه الطريقة يمكنك إزالة الخلية مرة أخرى لاحقًا إذا كنت ترغب في ذلك عن طريق قطع حبات الغراء المصهور على الساخن. استخدم الغراء المصهور الساخن للصق الكابل في الجزء الخلفي من الخلية. استخدم كرة أرضية كبيرة لطيفة لتكون بمثابة تخفيف الضغط على الكابل. انظر للصورة. سيؤدي ذلك إلى منع خيوط منظم الجهد من الانزلاق والتلف لاحقًا.

الخطوة 8: استخدام الإطار

يحتوي الإطار على ثلاث زوايا يمكنها دعمه بثلاث زوايا إمالة مختلفة. في الصور أدناه ، يمكنك رؤية إمالة الصيف ، والاعتدال ، والشتاء قيد الاستخدام. في الصيف ، من مايو حتى يوليو ، سترغب في استخدام زاوية الصيف في منتصف النهار. في الربيع والخريف ، الذي سيكون مارس وأبريل وأغسطس وسبتمبر وأكتوبر ، استخدم زاوية الاعتدال. في الشتاء ، من نوفمبر إلى فبراير ، استخدم زاوية الشتاء. لقد حددت هذه الأشهر والزوايا باستخدام analemma الموضح أدناه. إنها تقريبية فقط وباستخدام analemma يمكنك تحديد أفضل التواريخ بدقة أكبر للتبديل من زاوية إلى أخرى. زاوية الشتاء جيدة للصباح الباكر وفي وقت متأخر بعد الظهر طوال العام عندما تكون الشمس منخفضة في السماء. يمكنك جمع المزيد من الطاقة إذا كان بإمكانك تدوير الإطار كل بضع ساعات خلال اليوم بحيث يتبع الشمس. هذا صحيح بشكل خاص في الشتاء. يمكنك أيضًا الحصول على قدر أكبر من الطاقة في فصل الشتاء ، فأنت بحاجة إلى كل ما يمكنك الحصول عليه عندما تكون الأيام قصيرة ، إذا قمت بتعيين الإطار على قطعة كبيرة من الورق المقوى مغطاة بورق الألمنيوم مع وجود معظم ذلك في جنوب زنزانة. يلتقط الرقاقة ضوء الشمس الذي يسقط أمام الخلية ويعكسه إلى الخلية مما يزيد من الإنتاج الحالي بنسبة تصل إلى 50٪.