Aquest projecte està dirigit específicament als fanàtics de plaques solars. Tan aviat com ens va caure a les nostres mans! Aquesta és la sort ...
Probablement heu pensat que vam decidir canviar el món amb l’ajuda de senzilles plaques solars barates. HAHAHA, sou tan ingènua! Ara explicaré el veritable propòsit dels nostres experiments “solars”.
Llarga vida a la panera solar de Madagascar!
Aquest bebè Gromphadorhina portentosa costa menys d’un hot dog i només necessita 15 minuts de temps. Inspirat en projectes similars sobre una bateria convencional (on un petit objecte es desplaça cap a la font de llum gràcies a una fotocèl·lula), vaig decidir crear un analògic en una bateria solar. Es pot fer fàcilment col·locant un mòdul fotovoltaic al damunt de la caixa “animal”. Hem creat 77 504 paneroles de Madagascar que a la vida només gaudeixen de dues coses: els protons i les vostres pors.
Properament alliberem els nostres “fills” a la llibertat, en un parc d’atraccions o en algun tipus de fira de la vostra ciutat. Faran clic i entretenen els gatets locals fins que el sol s'esvaeixi, en milers de milions d'anys ... L'únic refugi de la invasió de les paneroles és un paraigua ben muntat.
Comencem a crear una panera de carreres.
Pas 1: Què necessites per això
- Una carta de joc (només és adequat un tros de paper gruixut, acriloplast o qualsevol altre material de fins a 2 mm de gruix).
- Cinta a doble cara: qualsevol ho farà, la meva opció preferida és la cinta de la finestra.
- Un parell de tires de paper de coure enganxós: només és imprescindible per a qualsevol treball amb plaques solars. Es pot trobar una cinta a qualsevol botiga d'art.
- Un tros d’acrílic o PET més petit que la seva carta de joc: vaig fer servir un rectangle de tela acrílica de 70 x 60 mm.
- 5 fotocèl·lules *
- Un motor de vibració que vibra a una tensió de 0,5 - 2V
- adhesiu epoxi de 5 minuts, dissenyat per a temperatures d'almenys 90 ºC.
- Colla i pistola calentes per a ell
- Full de tefló (opcional)
* Si sou nous al món dels robots fotònics, el terme "fotocèl·lula" no us coneix prou. Les fotocèl·lules són petites peces de silici fotoelèctric monocristal·lí, tallades per làser o manualment en fragments més petits de plaques solars.Es tracta només de petites rajoles rectangulars de silici màgic cosides a l'interior del tauler. Són ells qui converteixen la llum solar en electricitat.
Pas 2: enganxeu el conductor del coure sobre la carta de joc
Necessiteu dues peces de cinta de conducte de coure per als dos pols de la placa solar. Talleu el tros desitjat, peleu el paper i coleu-lo. Clavament suau el paper fins que brilleu :)
Com que anem a fer un plafó amb una tensió de 2V (amb una fotocèl·lula com a conductor fals), i necessitem 5 fotocèl·lules, he disposat dues peces de làmina de 25 mm a una distància de 45 mm les unes de les altres (vegeu la foto de la part posterior i del costat frontal).
>> Recordeu que les millors làmines de coure condueixen el corrent en una superfície sense cola. Com més gruixuda sigui la capa, menys fiabilitat és la conductivitat.
Pas 3: ús de cinta doble
Als costats de la làmina cal enganxar dues tires de cinta a doble cara i adhesiva. En cap cas no aneu a la làmina amb cinta, ja que això pot provocar una disminució de la potència de la bateria solar.
Pas 4: munta les Solettes
En aquest pas, combinarem les fotocèl·lules en una sola bateria.
Anteriorment, en aquests projectes, he utilitzat superglue i enganxa conductor i soldadura. Per a la panera lleugera de Madagascar, no necessiteu res, ho fareu molt més fàcil. Cal posar la vora d’una fotocèl·lula a la vora d’un altre, sense cola ni adhesions. Aquest disseny tancarà el circuit de la bateria.
Teoria:
Cada fotocèl·lula o un altre tipus de silici fotoelèctric mono o policristal·lí produeix 0,5 - 0,6 V amb un petit corrent per a la majoria de les possibles aplicacions útils d’aquesta energia. Hem d’ajuntar un nombre suficient de fotocèl·lules junts, amb un circuit, de manera que en total donin més tensió.
Perquè el vibromotor pugui girar i crear la vibració necessària per posar en marxa la panerola, cal aplicar una tensió d’uns 2V als cables del motor. Això vol dir que necessitem una bateria de 4 fotocèl·lules (que en total donarà 2.0V).
Recomano l’ús de fotocèl·lules de 13x52 mm i cadascuna proporcionarà un corrent de subministrament a la regió de 150-200 mA per fotocèl·lula. Això és molt més que suficient per posar en marxa el vibrador a tota velocitat, fins i tot en un dia ennuvolat. Com que muntem diverses fotocèl·lules juntes, el voltatge es suma, però el corrent no. 4 fotocèl·lules seguides donaran 2,0V i un corrent de 150 - 200 mA en un dia clar, i aproximadament ⅓ d’aquest corrent en un dia ennuvolat.
Torna a les fotocèl·lules: (+) la sortida és el fons gris de la primera fotocèl·lula de la cadena. L’accés a la sortida (-) es pot obtenir mitjançant un bus elèctric o unes ratlles de plata a la superfície blava de la bateria resultant, o bé mitjançant una fotocèl·lula “falsa”, que no produirà electricitat, sinó que només servirà de connector entre la superfície exterior d’una fotocèl·lula i l’interior de la segona. Aquest és el millor enfocament, com ho demostro a la foto. No és una llàstima sacrificar una fotocèl·lula per la senzillesa que ens proporciona aquest mètode. Ignora tot el que vaig escriure al paràgraf anterior. Necessitarem 5 fotocèl·lules, no 4, i 1 serà el conductor base.
Practiqueu:
Per a la primera fotocèl·lula, assegureu-vos que hi ha un pneumàtic blanc per dins per a contacte amb paper de coure. He utilitzat una fotocèl·lula amb una barra de bus sòlida en aquest exemple. Poseu el bus de fotocèl·lules a la làmina com a mínim de 2 mm per garantir una connexió estable. La fotocèl·lula ha d’estar ben fixada a la targeta a causa de dues tires adhesives als costats de la targeta. No oblideu que és el costat blau de la carta que s’enfrontarà al sol.
Ara poseu la segona fotocèl·lula sobre els primers 2 mm. I de nou, almenys una part de la barra de bus situada sota la segona fotocèl·lula ha de contactar amb el bus blanc a la part superior de la primera fotocèl·lula per garantir una bona conductivitat (aquesta no és una norma obligatòria per a panells semblants a rajoles, però més que en un dels tallers següents). Col·loqueu les quatre fotocèl·lules les unes sobre les altres. La cinquena i última fotocèl·lula ha de tenir una barra de bus sòlida a la part inferior, que garantirà la connexió de la fotocèl·lula núm. 4 amb una tira de coure (-) de la vora del panell.L’última fotocèl·lula actua igual que un conductor, una peça de paper d’alumini o un conductor pla de coure plegat en diverses capes també funciona bé. Però l'ús d'una fotocèl·lula "falsa" dóna el resultat més fiable, així que us el recomano.
Pas 5: Encapsulació i recobriment
Per protegir el futur ramat de paneroles solars, utilitzarem una resina de 5 minuts i una capa d’acrílic transparent. L’epoxi no és la millor opció per a la fabricació de micropanels solars, ja que es torna groc al sol com a conseqüència de la radiació ultraviolada. Però l’acrílic bloqueja l’ultraviolat, de manera que aquest duet permet estendre de manera seriosa la vida de la bateria solar.
Almenys en teoria. Jo mateix no he provat aquest tipus de panells des de fa més de pocs dies. Així que digueu-vos vosaltres si la teoria de la realitat coincideix!
Barregeu aproximadament 2 ml d’epoxi; és suficient per bufar el panell solar al següent pas.
Col·loqueu resina a les fotocèl·lules. Afegiu un recobriment acrílic (vaig utilitzar una làmina d’1 mm de gruix, però també funcionarà un acrílic més prim o més gruixut). El full acrílic només hauria de tapar les fotocèl·lules i sobresortir uns mm més enllà d’elles de manera que encara quedi uns 20 mm de cartolina no recoberta als costats, tal com es mostra a la foto. Tinc un tros de xapa acrílica de 70x60 mm.
I al capdamunt cal posar un pes de 5-10 kg per tal de comprimir aquest sandvitx de card-foto-cèl·lula-epoxi-acrílic. El meu panell va superar amb èxit una prova de caiguda amb una premsa de 15 kg (que equival a 2 psi de pressió al plafó). El tauler hauria de separar-se de la premsa per una cosa que no sigui enganxosa, en cas contrari, la panerola corre el risc de quedar-se enganxada a aquell objecte pesat de per vida. Vaig utilitzar un full de tefló.
La bateria ha de reposar-se durant 10 minuts sota la premsa i, després, cal alliberar-la. Aquest miracle hauria de produir uns 2,5V i 150 - 200 mA en un bon dia assolellat. Encara menys corrent garantirà el funcionament normal del vibromotor a la màxima potència, ja que el motor necessita desenes de mA a 2V.
Pas 6: enganxeu el motor de vibració a la part posterior de la carta de joc
Hi ha un parell de varietats bàsiques de vibromotors. L’opció més popular té una massa asimètrica als extrems, que provoca l’efecte de vibracions de diversos centenars de Hz durant la rotació de la massa. Una altra forma menys popular és un disc uniforme ple.
Si teniu una opció de massa asimètrica, centra la massa al centre de la part posterior de la carta de joc. Escorreu cola calenta i coleu el vibrador de manera que la cola no caigui sobre la massa inercial. Si fins i tot hi ha un tros de cola calenta, la panerola es colpejarà a la panxa abans de sortir a passejar. No es trenqui el sistema múscul-esquelètic!
Pas 7: solda els contactes del motor del vibrador als contactes de coure de la bateria
Solder es posa molt bé al coure. Com que als nens els agrada molt agafar una panerola en funcionament, he utilitzat soldadura sense plom i soldada a una temperatura de 350C.
Vaig trobar que no importa quin cable es solda a quin contacte de la bateria. Potser per a alguns motors això és important. En cas afirmatiu, simplement soldeu el contacte del motor vermell a la tira de coure a prop de la primera fotocèl·lula, ja que es tracta del (+) contacte de la bateria.
Pas 8: Doblegueu els peus
Aquest és l’últim i important pas!
Trieu quin costat de la targeta serà el “cap” de la panerola. Doblegueu aquests dos racons mentre doblegueu les pàgines d’un llibre. Aquests revolts haurien de ser prou grans perquè la cucaracha estigui a les seves "cames" el motor pugui girar tranquil.
Doblegueu també les altres dues cantonades.
Teoria:
Quan el motor gira, tota la targeta vibrarà. L’objectiu d’aquestes “potes” és que totes aquestes vibracions es rediriguin en la mateixa direcció. Observeu a la foto com les dues potes davanteres es veuen en la mateixa direcció que les potes posteriors (un parell de potes està doblat).Aquest és un petit secret, com ensenyar a una panerola a caminar i fins i tot a córrer, i no empeny a l’atzar a la cantonada
Les paneroles estan a punt per a la carrera!