Alacsony technológiájú napelemes lámpa újrafelhasznált elemekkel: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Ez az oktatóanyag lehetővé teszi, hogy USB töltővel ellátott napelemes lámpát készítsen. Lítiumcellákat használ, amelyeket újra használnak egy régi vagy sérült laptopról. Ez a rendszer egy napsütéses napon képes teljesen feltölteni egy okostelefont, és 4 órányi fényerővel rendelkezik. Ezt a technológiát dokumentálták a "Nomade des Mers" expedíció megállásakor a Fülöp -szigetek északi részén, Luzong szigetén. A Liter of Light egyesület már 6 éve telepítette ezt a rendszert távoli falvakban, ahol nincs áram. Képzést is szerveznek a falusiaknak, hogy megtanítsák a napelemes lámpa (már 500 000 lámpa felszerelése) rögzítését.

Az eredeti oktatóanyag és sok más, alacsony technológiák készítésére alkalmas anyag elérhető a Low-tech Lab webhelyén.

A lítium egy természeti erőforrás, amelynek készleteit egyre inkább elektromos autókhoz, telefonokhoz és számítógépekhez használják fel. Ez az erőforrás idővel fokozatosan kimerül. Fokozott felhasználása az akkumulátorgyártásban elsősorban annak köszönhető, hogy több energiát képes tárolni, mint a nikkel és a kadmium. Az elektromos és elektronikus berendezések cseréje felgyorsul, és egyre fontosabb hulladékforrássá válik (DEEE: Elektromos és elektronikus berendezések hulladéka). Franciaország jelenleg 14–24 kg elektronikai hulladékot állít elő lakosonként évente. Ez az arány évente körülbelül 4% -kal nő. 2009 -ben a 18 és 34 év közötti francia fiatalok mindössze 32% -a hasznosította újra az elektronikus hulladékot. Ugyanebben az évben, az Eco-systèmes szerint 2009 januárjától szeptemberéig 113 000 tonna szén-dioxidot sikerült elkerülni a DEEE-ágazat négy öko-szervezetének egyike, 193 000 tonna DEEE újrahasznosításával.

Ennek a hulladéknak azonban nagy az újrahasznosítási lehetősége. Különösen a lítium van jelen a számítógép akkumulátorainak celláiban. Ha a számítógép akkumulátora meghibásodik, egy vagy több cella hibás, de néhány jó állapotban marad, és újra felhasználható. Ezekből a cellákból külön akkumulátort lehet létrehozni, amely elektromos fúrógép táplálására, a telefon újratöltésére vagy a napelemhez való csatlakoztatásra használható lámpa működtetéséhez. Több cella kombinálásával nagyobb méretű tárolóelemek is kialakíthatók.

1. lépés: Eszközök és kellékek

Kellékek

• Használt laptop akkumulátor
• Napelem 5V-6V / 1-3W Töltés- és kisütésszabályozó (pl. 4-8V 1A Mini Li-ion USB Arduino akkumulátor töltő TP4056)
• DC/DC feszültségátalakító DC/DC erősítő MT3608 (elektromos alkatrész, amely átalakítja az elemek 3,7 V -os feszültségét 5 V -ra)
• Nagy teljesítményű LED -lámpa (pl. 3W -os LED -ek)
• Kapcsoló (az áramkör megnyitásához és a fény kikapcsolásához)
• Elektromos szalag
• Doboz

Eszközök

A sejtek kivonásához:

• Kesztyű (a vágás elkerülése érdekében a számítógép akkumulátorának műanyagával vagy a cellákat összekötő nikkelszalagokkal)
• Kalapács
• Véső
• Vágófogó

A lámpa építése:

• Ragasztópisztoly (és ragasztópálcák)
• Fűtőpisztoly vagy kis fáklya
• Fa fűrész
• Csavarhúzó

2. lépés: Hogyan működik?

Ez az oktatóanyag bemutatja, hogyan lehet helyreállítani a számítógép celláit új akkumulátor készítéséhez. A napelemről vagy az USB -portról működtetve lehetővé teszi egy LED -lámpa meggyújtását.

A rendszer három modul körül működik:

• az energiafogadó modul: a napelem és annak töltésszabályozója
• az energiatároló modul: az akkumulátor
• az energiát visszaadó modul: a LED -es lámpa és annak feszültségszabályozója

Energiafogadó modul: Fotovoltaikus panel és töltésvezérlő

A fotovoltaikus panel a nap energiáját koncentrálja. Lehetővé teszi az energia visszanyerését az akkumulátorban való tároláshoz. De légy óvatos, a panel által kapott energiamennyiség szabálytalan a napszaktól, az időjárástól függően … fontos, hogy a panel és az akkumulátor közé egy töltés/kisütés szabályozót telepítsen. Ez többek között védelmet nyújt a túlterhelés ellen.

Energia tároló modul: az akkumulátor

Két számítógépből kinyert lítiumcellából áll. Dióhéjban fogalmazva, az akkumulátor kicsit olyan, mint egy doboz, amely több elemet tartalmaz: mindegyik egy cella, egy egység, amely elektrokémiai reakcióval látja el a készüléket.

A számítógépekben található cellák lítiumcellák. Mindannyian azonos kapacitással rendelkeznek az energia tárolására, de képességük mindegyikre más. Ahhoz, hogy elemeket képezzen a cellákból, fontos, hogy mindegyikük azonos energiaszolgáltatási képességgel rendelkezzen. Ezért meg kell mérni az egyes cellák kapacitását homogén akkumulátorok készítésére.

Modul, amely energiát szolgáltat: a LED -es lámpa, az 5 V -os USB -port és a feszültségváltó

Akkumulátorunk 3,7 V -os energiával lát el bennünket, és az általunk használt LED -lámpák azonos feszültséggel működnek. Ezenkívül az USB -portok 5 V feszültséget biztosítanak. Ezért a cella energiáját 3,7 V -ról 5 V -ra kell átalakítanunk: egy DC/DC erősítő nevű feszültségváltóval

3. lépés: Gyártási szakaszok

A lámpa építéséhez különböző lépésekre van szükség:

1. A cellák eltávolítása a számítógép akkumulátorából
2. Mérje meg a cellák feszültségét
3. A 3 modul megvalósítása (napelem + töltésszabályozó akkumulátor LED fény + töltésszabályozó)
4. A 3 modul összekapcsolása
5. Doboz építése
6. Modulok integrálása a dobozba

4. lépés: A cellák eltávolítása a számítógép akkumulátorából

Ebben a részben azt javasoljuk, hogy nézze meg a következő oktatóanyagot: Elemek újrahasznosítása.

1. Vegyen fel kesztyűt, hogy megvédje a kezét
2. Helyezze be az akkumulátort, és nyissa ki kalapáccsal és vésővel
3. Izolálja az egyes sejteket az összes többi rész eltávolításával (a képen látható módon).

5. lépés: Mérje meg a cellák feszültségét és a kapacitását

Feszültség mérése:

Kezdjük az egyes cellák feszültségének mérésével annak ellenőrzése érdekében, hogy megfelelően működnek -e. Minden cella, amelynek feszültsége alacsonyabb, mint 3 V, nem lesz használható ebben a projektben, és újra kell hasznosítani.

Multiméter segítségével DC módban mérje meg az egyes cellákat, és ellenőrizze a projektben használhatót.

Legyen óvatos: Ha a számítógép akkumulátorán kívül folyadék látszik, ne nyissa ki a dobozt, a lítium nagy mennyiségben káros.

Kapacitás mérése:

Egy cella kapacitásának méréséhez a maximumra kell töltenünk, majd le kell merítenünk. Ezek a cellák lítium alapúak, és speciális töltő- és kisülési rendszert igényelnek, általában a maximális töltés 4, 2 V, a minimum pedig 3 V. Ezen határok túllépése károsítja a sejtet.

1. Használjon PowerBank -t: lehetővé teszi, hogy egyszerre több cellát töltsön fel USB -porton keresztül.
2. Töltse fel a cellákat, és várja meg, amíg a töltés befejeződik (az összes lámpának világítania kell), ez körülbelül 24 óra múlva megtörténik. (kép)

3. A cellák maximálisan feltöltődnek (4, 2V), most le kell töltenünk őket. Használjon Imax B6 eszközt: olyan eszközt, amely lehetővé teszi a cellák kisütését és kapacitásuk ellenőrzését. Az eszköz használata:

   1. a feszültség: megkérdezi, hogy milyen típusú cellákat szeretne ellenőrizni, válassza a lítium elemet. Automatikusan szabályozza a kisülést legalább 3 V -on.
   2. intenzitás: állítsa 1A -ra a gyors és biztonságos kisülés érdekében. Ebben az állapotban a kisülésnek 1 órától 1 óráig és fél óráig kell tartania.
   3. Csatlakoztassa a mágnest a krokodilcsipeszekhez, majd csatlakoztassa a cellához, a mágnes segít, hogy az áram áthaladjon az Imax B6 -on a cellákhoz. (kép)
   4. Töltse le a cellákat, amíg teljesen ki nem ürülnek.
   5. Jegyezze fel a cella kapacitását. Minél magasabb, annál jobb.
   6. Rendezze a cellákat kapacitás szerint: 1800 mA.

Megjegyzés: Fontos, hogy homogén elemeket készítsünk, hasonló kapacitású cellákkal

6. lépés: A 3 különböző modul megvalósítása

1. modul: Napelem és töltésszabályozó

• Használjon fekete és piros drótot, fogóval csípje le a vezetékeket.
• Forrasztja a piros vezetéket a panel pozitív oldalán, a feketét a negatív oldalon.
• A töltésszabályozónak 2 bemenete van: IN- és IN+ (amelyek az alkatrészen vannak feltüntetve): Hegesztjük a piros vezetéket (pozitív) a töltésszabályozó IN+ bemenetével és a fekete vezetéket (negatív) az IN-bemenettel (5. kép)).

2. modul: Akkumulátor

Helyezze be a lítiumcellát az elemtartóba

3. modul: LED / USB átalakító

A DC / DC feszültségváltó két bemenettel és két kimenettel rendelkezik: Bemenetek: VIN + és VIN - / Kimenetek: OUT + és OUT -. A LED -nek két bemeneti vezetéke van: egy pozitív és egy negatív.

• Vegyünk két vezetéket (piros és fekete).
• Hegesztjük a piros vezetéket a feszültségváltó VIN+ bemenetével, a fekete vezetéket pedig a VIN-bemenettel.
• Vigyázat: A vezeték polaritását a LED nem jelzi. Az azonosításhoz használjon ohmmérőt. A huzal pozitív, ha null értéket jelenít meg. Ha magasabb értéket mutat, a vezeték negatív.
• Hegesztje a LED pozitív vezetéket a feszültségváltó OUT+ kimenetéhez és a LED negatív vezetéket az OUT kimenethez. (kép)

7. lépés: A 3 modul csatlakoztatása

A töltésszabályozó 2 bemenettel rendelkezik: IN- és IN+ (amelyek az alkatrészen vannak feltüntetve).

1. Hegesztje a napelem piros vezetékét (pozitív) a töltésszabályozó IN+ bemenetéhez, és a fekete vezetéket (negatív) az IN bemenethez.
2. A töltésszabályozónak 2 bemenete van: B- és B+ (amelyek az alkatrészen vannak feltüntetve). Hegesztje az elemtartó piros vezetékét (pozitív) a töltésszabályozó B+ bemenetéhez, és a fekete vezetéket (negatív) a B-bemenethez.
3. Hegesztje az USB/LED átalakító modul piros vezetékét (pozitív) a töltésszabályozó OUT+ kimenetéhez. Hegesztje a fekete vezetéket (negatív) az OUT kimenetre. Megjegyzés: Az elektromos áramkör le van zárva, és a fény bekapcsol.
4. Vágja el a pozitív vezetéket, amely a szabályozót az átalakítóhoz köti, hogy megnyissa az áramkört, és sorba hegesztje a kapcsolót. Az áramkör nyitására és zárására szolgál.

8. lépés: A tok építése - 1. verzió

1. verzió: Tupperware

Ez a design az Open Green Energy -től származik, ne habozzon, olvassa el az eredeti bemutatót. Azért osztjuk meg, mert nagyon érdekesnek tűnik. A tokot azonban az áramkörünkhöz kell igazítani, különösen az USB kimenethez. Hamarosan javaslatot teszünk saját modellünkre, amelyet ez a design ihletett.

9. lépés: A tok építése - 2. verzió

2. változat: Nagy méretű, hőformázott palack

Ez a modell lehetővé teszi, hogy az áramkörök teljesen vízállóak legyenek, de speciális anyagokat igényel:

• Egy 5 literes víztartály
• Rétegelt lemez (vagy nyers fa) 1-2 cm vastagságban
• Egy kapocs, minimális hossza 80 cm, szélessége 3 és 5 cm között

A két alap építése: Ez a lámpa két vége, a felső részen a napelem található, az egyik oldalon az elektromos áramkör. Az alsó végét a lámpa lezárására és vízzáró lezárására használják.

1. Vágjon ki 2 db 15/13 cm -es táblát és 2 db 11/13 cm -es deszkát.
2. Helyezzen minden kis táblát egy nagyobbra, ügyelve arra, hogy a nagy tábla közepére helyezze. Minden pár táblát később csavaroznak.

Megjegyzés: A vízállóság érdekében jobb, ha a táblákat előzetesen lakkozni kell.

A forma építése:

1. A rögzítőben vágjon ki 4 darab, körülbelül 20 cm -es részt.
2. Helyezze őket a már vágott kicsi deszkák (11/13 cm) egyik sarkába, és csavarja fel mindegyiket.
3. Helyezze a másik kis táblát a négy rész másik végébe, és csavarja őket ugyanúgy. Az eredmény egy 11/13/20 méretű kocka, amelyet a műanyag palack hőformázására használnak.

A lámpa burkolatának hőformázása:

1. Vágja ki az 5 literes palack alját, és helyezze függőlegesen a forma belsejébe (a forma 20 cm -es oldalának párhuzamosnak kell lennie a palack oldalával).
2. Lassan melegítse fel a négyszöglet mindkét oldalán lévő hőtisztítóval. A lehúzónak körülbelül 10 cm -re kell lennie a palacktól. Ha nincs termikus sztrippelője, bármilyen más lángforrást is használhat (például gázfűtőt).
3. Miután a palack ugyanazt az alakot kapta, mint a forma, folytassa a melegítést, hogy törölje a palackmintákat és megfelelően nyújtsa a műanyagot. Ügyeljen arra, hogy ne melegítsen a műanyaghoz közel, vagy ne legyen túl sokáig ugyanott, különben buborékok képződnek a műanyag felületén.
4. Hagyja a formázott palackot a formán, tisztán vágja le a formával a palack felső részét, és vágja vissza az üveget körülbelül 17 cm -rel alatta.
5. A vágás befejezése után csavarja le a formázóelemeket a forma mindkét oldalán, hogy elválassza a formát a műanyagtól.
6. A kialakított palack mindkét végén hajtson be 1 cm széles füleket 90 ° -os szögben a belseje felé. Mindegyik fület mindkét oldalon ferdén kell vágni (például a képen látható módon). A fülek a palack mindkét oldalán a két tábla (a nagy és a kicsi) között csúsznak, hogy javítsák a lámpa tömítését. Annak érdekében, hogy a füleket könnyen össze lehessen hajtani, a palack belsejében lévő vágóval húzzon vékony vonalat, és kézzel hajtsa össze.

A napelem rögzítése:

1. Helyezze a panelt a nagyobb táblára, jelölje meg a panel + és - kimeneteinek pozícióját, és fúrjon 5 mm -es lyukat mindkét táblába. (Ha bármelyik alkatrész már ezen a helyen van, akkor a lyukat el kell mozgatni).
2. Helyezze a töltésszabályozó vezetékeit ezekbe a lyukakba, és hegesztje őket a napelem megfelelő kimeneteire.
3. A panel rögzítéséhez az ideális, ha egy vékony szövetréteget ragasztanak a táblára, és ragasztják a panelt a szövetre (például erős ragasztóval).
4. A lámpatartónál ismételje meg ugyanezt a műveletet a műanyag másik végén is.
5. Helyezze a kis táblát a boríték belső oldalára, és csavarja rá a nagyobb táblára, a 4 műanyag füllel a két tábla között.
6. Az USB -csatlakozó tömítésének biztosítása érdekében tűzőkötésbe helyezhet egy kis darab kerékpárt.

Ne habozzon feltenni bármilyen kérdést vagy fejlesztést, amelyre gondol. És ne felejtsd el megosztani lámpádat, ha elkészültél a #solarlamp #lowtechlab segítségével!