Tento projekt je speciálně pro fanoušky solárních panelů. Jakmile jsi spadl do našich rukou! To je osud ...
Pravděpodobně jste si mysleli, že jsme se rozhodli změnit svět pomocí jednoduchých levných solárních panelů. HAHAHA, jsi tak naivní! Nyní řeknu skutečný účel našich „solárních“ experimentů.
Dlouho žijte šváb na Madagaskaru se solárním pohonem!
Toto dítě Gromphadorhina portentosa stojí méně než hot dog a vyžaduje jen 15 minut času. Inspirován podobnými projekty na konvenční baterii (kde se malý objekt pohybuje díky světelnému zdroji směrem ke světelnému zdroji), jsem se rozhodl vytvořit na solární baterii analog. Můžete to snadno udělat umístěním fotovoltaického modulu na horní část pouzdra „zvíře“. Vytvořili jsme 77 504 švábů Madagaskaru, které si v životě užívají jen dvě věci - protony a vaše obavy!
Brzy propustíme naše „děti“ na svobodu, v zábavním parku nebo na nějakém veletrhu ve vašem městě. Kliknou a pobaví místní koťata, dokud slunce nezmizí, za miliardy let ... Jediným úkrytem před invazí švábů je dobře namontovaný deštník!
Začněme vytvářet závodní šváb.
Krok 1: Co k tomu potřebujete
- Hrací karta (vhodný je pouze kousek silného papíru, akrylové fólie nebo jiného materiálu do tloušťky 2 mm).
- Oboustranná páska: kdokoli bude dělat, moje oblíbená volba je páska na okna.
- Pár proužků adhezivní měděné fólie: je to prostě nutnost pro jakoukoli práci se solárními panely. Takovou stuhu najdete v každém uměleckém obchodě.
- Kus z akrylu nebo PET menší než vaše hrací karta: Použil jsem obdélník z akrylového plátna 70 x 60 mm.
- 5 fotobuněk *
- Vibrační motor, který vibruje při napětí 0,5 - 2V
- 5 minutové epoxidové lepidlo, které je určeno pro teploty nejméně 90 ° C.
- Žhavé lepidlo a zbraň pro něj
- Teflonový list (volitelné)
* Pokud jste stále ve světě fotonických robotů nováčkem, pojem „fotobuňka“ vás očividně nezná. fotočlánky jsou malé kousky mono- nebo polykrystalického fotoelektrického křemíku, řezané laserem nebo ručně na menší fragmenty solárních panelů.Jsou to jen malé obdélníkové dlaždice magického křemíku našité uvnitř panelu. Právě oni přeměňují sluneční světlo na elektřinu.
Krok 2: Nalepte měděný vodič na hrací kartu
Pro dva póly solárního panelu budete potřebovat dva kusy měděné lepicí pásky. Odřízněte požadovaný kus, odloupněte papír a přilepte. Hřebík vyhladí fólii na lesk :)
Protože se chystáme vyrobit panel s napětím 2V (s jednou fotobuňkou jako falešným vodičem) a potřebujeme 5 fotobuněk, uspořádal jsem dva kusy fólie 25 mm ve vzdálenosti 45 mm od sebe (viz foto špatné strany a přední strany).
>> Pamatujte, že nejlepší měděná fólie vede proud na povrch bez lepidla. Čím silnější vrstva, tím méně spolehlivá vodivost.
Krok 3: Použití dvojité pásky
Na bocích fólie musíte nalepit dva pruhy oboustranné a lepicí pásky. V žádném případě nepokládejte na fólii pásku, protože to může způsobit snížení výkonu solární baterie.
Krok 4: Namontujte solety
V tomto kroku sloučíme fotobuňky do jedné baterie.
Dříve jsem v takových projektech používal superglue, vodivé pasty a pájení. Pro lehký šváb Madagaskaru nic z toho nepotřebujete, uděláte mnohem snazší. Okraj jedné fotobuňky je nutné umístit na okraj druhé, bez lepidla nebo lepidla. Tato konstrukce uzavře obvod baterie.
Teorie:
Každá fotobuňka nebo jiný typ mono- nebo polykrystalického fotoelektrického křemíku produkuje 0,5 - 0,6 V s malým proudem pro většinu možných užitečných aplikací této energie. Musíme sestavit dostatečný počet fotobuněk spolu s obvodem, takže celkem dají větší napětí.
Aby se vibromotor mohl otáčet a vytvořit vibrace potřebné k uvedení švábů robota do pohybu, musí být na vodiče motoru přivedeno napětí asi 2V. To znamená, že potřebujeme baterii 4 fotobuněk (což celkem dá 2,0 V).
Doporučuji použít fotobuňky 13x52 mm a každá z nich bude dodávat napájecí proud v oblasti 150-200 mA na fotobuňku. To je mnohem více než dost, aby se vibrátor uvedl do pohybu při plné rychlosti, dokonce i za oblačného dne. Protože sestavujeme několik fotobuněk společně, napětí se sčítá, ale proud není. 4 fotobuňky v řadě rozdají 2,0V a proud 150 - 200 mA za jasného dne a asi ⅓ tohoto proudu za oblačného dne.
Zpět na fotobuňky: (+) výstupem je šedá spodní část první fotobuňky v řetězci. Přístup k (-) výstupu lze získat elektrickou sběrnicí nebo stříbrnými pruhy na modrém povrchu výsledné baterie nebo pomocí „falešné“ fotobunky, která nebude vyrábět elektřinu, ale bude sloužit pouze jako konektor mezi vnějším povrchem jedné fotobunky a vnitřkem druhé. To je nejlepší přístup, jak to dokládám na fotografii. Není škoda obětovat fotobuňku kvůli jednoduchosti, kterou nám tato metoda dává. Ignorujte vše, co jsem napsal v předchozím odstavci. Budeme potřebovat 5 fotobuněk, nikoli 4, a 1 bude základní dirigent.
Praxe:
Pro první fotobuňku se ujistěte, že je na vnitřní straně bílá pneumatika pro kontakt s měděnou fólií. V tomto příkladu jsem použil fotobuňku s pevnou přípojnicí. Umístěte fotobuňku na fólii nejméně 2 mm, aby bylo zajištěno stabilní připojení. Světelná závora by měla být na kartě dobře připevněna díky dvěma lepicím proužkům na stranách karty. Nezapomeňte, že je to modrá strana karty, která bude směřovat ke slunci.
Nyní položte druhou fotobuňku na první 2 mm. A opět alespoň část přípojnice pod druhou fotobuňkou musí kontaktovat bílou sběrnici na horní straně první fotobuňky, aby byla zajištěna dobrá vodivost (to není povinné pravidlo pro takové panely podobné dlaždicím, ale více než to v jednom z následujících seminářů). Umístěte všechny čtyři fotobuňky na sebe. Pátá a poslední světelná závora musí mít na spodní straně pevnou pneumatiku, která zajistí, že světelná závora č. 4 bude připojena k měděnému pásku (-) okraje panelu.Poslední fotobuňka funguje stejně jako dirigent, kus hliníkové fólie nebo měděný plochý vodič složený do několika vrstev. Ale použití „falešné“ fotobuňky dává nejspolehlivější výsledek, takže ji doporučuji.
Krok 5: Zapouzdření a potahování
Abychom chránili budoucí hejno solárních švábů, použijeme 5 minutovou pryskyřici a vrstvu průhledného akrylu. Epoxid není nejlepší volbou pro výrobu solárních mikropanelů, protože na slunci v důsledku ultrafialového záření zbarví nažloutlé. Ale akrylové bloky ultrafialové, takže tento duet umožňuje levně vážně prodloužit životnost solární baterie.
Alespoň teoreticky. Já sám jsem tento typ panelu nezkoušel déle než několik dní. Tak mi řekni, jestli se teorie reality shoduje!
Smíchejte asi 2 ml epoxidové pryskyřice, to je dost na to, abyste v dalším kroku plácli náš solární panel.
Umístěte pryskyřici na fotobuňky. Přidejte akrylový povlak (použil jsem fólii o tloušťce 1 mm, ale bude fungovat i tenčí nebo silnější akrylát). Akrylová vrstva by měla jednoduše zakrývat fotobuňky a vyčnívat několik mm za nimi tak, aby na stranách bylo stále asi 20 mm nepotažené karty, jak je znázorněno na fotografii. Mám kousek akrylového plechu o rozměrech 70x60 mm.
A pak musíte položit hmotnost 5 až 10 kg, aby se tento sendvič s foto-buňkou-epoxy-akrylem stlačil. Můj panel úspěšně složil nárazový test s lisem o hmotnosti 15 kg (což se rovná tlaku 2 psi na panel). Panel by měl být oddělen od tisku něčím, co není lepkavé, jinak šváb riskuje, že se na tento těžký předmět po celý život přilepí. Použil jsem teflonový list.
Baterie musí ležet pod lisem po dobu 10 minut a poté ji musíte uvolnit. Tento zázrak by měl za pěkného slunečného dne produkovat asi 2,5 V a 150 - 200 mA. Ještě menší proud zajistí normální provoz vibromotoru při maximálním výkonu, protože motor potřebuje desítky mA při 2V.
Krok 6: Vibrační motor přilepte na zadní stranu hrací karty
Existuje několik základních druhů vibromotorů. Nejoblíbenější varianta má na koncích asymetrickou hmotu, která způsobuje účinek vibrací několik set Hz při rotaci hmoty. Další méně oblíbenou formou je rovnoměrně vyplněný disk.
Pokud máte možnost asymetrické hmotnosti, vycentrujte hmotu uprostřed zadní části hrací karty. Kapejte horké lepidlo a přilepte vibrátor tak, aby lepidlo nespadlo na setrvačnou hmotu. Pokud se na něj dostane dokonce i kousek horkého lepidla, šváb se na břicho dostane, než se uvolní na procházku. Neporušujte jeho pohybový aparát!
Krok 7: Pájejte kontakty motoru vibrátoru na měděné kontakty baterie
Pájka klade velmi dobře na měď. Protože děti opravdu ráda chytily běžící šváb, použil jsem bezolovnatou pájku a pájel jsem ji při teplotě 350 ° C.
Zjistil jsem, že nezáleží na tom, který drát je pájen, ke kterému kontaktu na baterii. Možná pro některé motory to záleží. Pokud ano, jednoduše pájte červený motorový kontakt na měděný pásek poblíž první fotobuňky, protože se jedná o (+) kontakt baterie.
Krok 8: Ohněte nohy
Toto je poslední a nejdůležitější krok!
Vyberte, která strana karty bude „hlavou“ švábu. Při ohýbání stránek v knize složte tyto dva rohy. Tyto ohyby by měly být dostatečně velké, takže když je šváb na svých „nohách“, motor se může tiše otáčet.
Také ohněte ostatní dva rohy.
Teorie:
Když se motor otáčí, celá karta bude vibrovat. Účelem těchto „nohou“ je, že všechny tyto vibrace jsou přesměrovány stejným směrem. Na fotografii si všimněte, jak obě přední nohy vypadají stejným směrem jako zadní nohy (jeden pár nohou je ohnutý).To je trochu tajemství, jak naučit švába chodit a dokonce běhat, a ne náhodně tlačit kolem v rohu
Šváb je připraven na závod!