Autoalimentazione schermo solare ventilato

[vedoprevedo]

Ho letto alcuni post dove si chiude come autoalimentare la ventilazione di uno schermo solare. Io propongo uno schema che non è altro la rivisitazione di quello di davidefa (mi sembra di essere uno chef quando rivisitano piatti tradizionali ).
Innanzi tutto bisogna trovare un ventola che faccia al caso nostro, deve consumare il meno possibile ed avere le misure giuste per poter essere intubata. Nella ricerca sono riuscito a trovarne due, e non per fare pubblicità, le ho trovate nel sito di RS Components. La prima è una ventola brushless (senza spazzole) che misura 92 x 92 mm e 25 mm di spessore alimentata a 12 V consumo 120 mA e 1,4 W codice RS 541-5069 e tagliati via gli angoli ed arrotondato con della carta vetrata od una lima i bordi si infila perfettamente in un tubo in PVC del diametro di 100 mm. La seconda anch’essa brushless misura invece 80 x 80 mm e 15 mm di spessore alimentata a 12 V consumo 95 mA e 1,1 W codice RS 541-4993, questa, sempre tagliati via gli angoli, invece si appoggia perfettamente al bordo di un tubo di diametro 80 mm. Queste ventole, oltre ad aver doppi cuscinetti a sfera, un durata prevista di 70.000 ore, circa 8 anni, temperatura di esercizio da -20° a +80°, hanno il vantaggio che diminuita la tensione di alimentazione diminuiscono notevolmente il consumo per cui alimentata a 7,5 V consuma 64 mA la prima e 51 mA la seconda misurati con un multimetro. Ciò fa aumentare la durata dell’alimentazione in mancaza di sole.
L’alimentatore si divide in tre parti: la prima è la parte di produzione dell’energia, composta da due pannelli fotovoltaici da 7,5 V 135 mA e 1W collegati in parallelo, la seconda è quella di accumulo costituita da due serie di quattro pile ricaricabili a stilo da 1,2 V e 2500 mAh, collegate in parallelo da formare un gruppo da 4,8 V ed una carica di 5 Ah, la terza parte è il circuito di distribuzione che provvede ad alimentare il sensore thermo/hygro (La Crosse) e la ventola di ventilazione. Questo circuito l’ho studiato in modo di dare una tensione costante di 3 V al sensore ed una tensione teorica variabile da 3,9 a 7,5 V alla ventola. Ho detto teorica perché in realtà è variabile da 4,8 V, che è la tensione che produce il gruppo di accumulo e 7,5 V che è la tensione del gruppo fotovoltaico a pieno irraggiamento. La tensione teorica da 3,9 V l’ho impostata io, perché sotto tale livello viene tolta l’alimentazione alla ventola per salvaguardare la carica degli accumulatori. Cioè spiegandomi meglio con un esempio se per alcuni giorni il sole fosse oscurato la carica degli accumulatori inizia ad esaurirsi scendendo rapidamente sotto la soglia di 3,9 V. A questo livello la ventola non gira più però continua ad assorbire un minimo di corrente e dissipare un minimo di calore riscaldando la camera dove è posto il sensore, sfalsando la lettura. A questo punto ho fatto intervenire un reed relè il quale interrompe l’alimentazione alla ventola, portando lo schermo da ventilato a passivo e se non c’è il sole non c’è il pericolo di surriscaldamento dello schermo , però fa mantenere un minimo di carica alle batterie per garantire l’alimentazione di 3 V al sensore thermo/hygro. Quando la tensione aumenta, cioè quando i pannelli fotovoltaici iniziano ad assorbire i raggi solari ed così a ricaricare gli accumulatori, ed arriva alla soglia di 4,8 V il reed relè si rieccita riallimentando così la ventola .

Di seguito lo schema elettrico:

1Alim 02-07 SCH.jpg

E la lista dei materiali:

Codice RS Pz Descrizione

541-5069 1 Ventola,ventilatore,assiale,CC,92mm x 25mm,1800rpm,42.5cu.m/h,12V
159-6057 1 Pict PCB,piastra presensibilizzata,simple face,100 x 160mm,spessore scheda 1.6mm,rame 35µm
189-6010 5 Bitmap Bitmap Connettore,terminale a vite,ad innesto,montaggio PCB,femmina,passo 5.08mm,2 poli
189-6565 5 Connettore, terminale a vite, basetta, montaggio PCB, maschio, passo 5.08mm, 2 poli
291-9710 1 Relè,Reed,500Ohm,SPNO,3.710Vcc
183-7651 1 Diodo,Schottky,1N5817 1A If 20Vrrm
534-4917 1 Regolatore di tensione LP2950CZ-3.0/NOPB
216-2908 1 Condensatore, elettrolitico in alluminio solido, OSCON SH, 4.7uF., 16Vcc
176-8230 1 Condensatore,alluminio solido,OSCON,SC,25V,1.0uF
402-765 1 IC,zoccolo,DIL,basso profilo,stagnato,sovrapponibili su bordo e lato,14poli
402-759 1 IC,zoccolo,DIL,basso profilo,stagnato,sovrapponibili su bordo e lato,8poli
429-675 1 IC,protezione per sovratensione,supervisore di tensione,MAX8212CPA2
132-977 1 Resistenza,pellicola di carbonio,alta stabilità,0.5W,100kOhm,5%
132-999 2 Resistenza,pellicola di carbonio,alta stabilità,0.5W,120kOhm,5%
132-898 1 Resistenza,pellicola di carbonio,alta stabilità,0.5W,47kOhm,5%
132-854 1 Resistenza,pellicola di carbonio,alta stabilità,0.5W,33kOhm,5%
194-133 2 Pannello solare,policristallino,con cornice,161x139x10mm,1W,7.5V,135mA
8 Batteria,ricaricabile,NiMH,nichelmetalidrato,1.2V,AA,2500mAh

Lo schema disposizione componenti


2Alim 02-07 PCB.jpg

Il master per la realizzazione del PCB

3Alim 02-07 PNT.jpg

Ed alcune foto del circuito stampato lato componenti e lato saldature

4CIMG0145.JPG

5CIMG0146.JPG

6CIMG0147.JPG

7CIMG0148.JPG

Purtroppo sono costretto ad acquistare il materiale on-line nel sito sopra citato in quanto nella mia città come gia detto in un altro post i due negozi di elettronica sono malforniti e se devo giare per andare in cerca del materiale non so poi quanto mi venga a costare.
Spero di essere stato utile a qualcuno, per chiarimenti non esitate a scrivere.

[Conte]

E che devo dì? Ormai dovrei complimentarti ogni giorno.

[Andrea Manzo]

molto chiaro anche se è complesso.
vediamo come evolve il passivo fai da te, altrimenti ricorrerò al ventilato.

[wilson]

Veramente un ottimo lavoro e sopratutto molto professionale nella realizzazione. Complimenti.

Saluti.

[Conte]

molto chiaro anche se è complesso.
vediamo come evolve il passivo fai da te, altrimenti ricorrerò al ventilato.

Comunque, se trovi un pò troppo complesso realizzare il ventilato all time almeno realizza un day time. Il gap termico maggiore tra schermo passivo e ventilato si realizza quando c'è forte soleggiamento e scarso vento, condizioni nel quale il pannello solare lavora al meglio per cui.....

[FreSte]

Ciao vedoprevedo,
come si lavora il PCB presensibilizzato ai fini di ottenre il c.s. finale? Va sottoposto ai raggi UV e successivamente al trattamento chimico di rimozione del rame?

Grazie

[vedoprevedo]

Ciao vedoprevedo,
come si lavora il PCB presensibilizzato ai fini di ottenre il c.s. finale? Va sottoposto ai raggi UV e successivamente al trattamento chimico di rimozione del rame?

Grazie

Va sottoposto ai raggi UV con appoggiato sul lato rame un master positivo realizzato con una pellicola trasparente o una carta da lucido per disegni tecnici o addirittura su carta normale, ma qui bisogna dosare bene il tempo di esposizione. Dopo di che va sottoposta a sviluppo in un'apposta soluzione che si trova in commercio (altro non è che soda caustica diluita in acqua) che rimuove tutta la parte di pellicola sottoposta ad irragiamento UV. Fatto questo va immersa in un agente chimico (soluzione di cloruro ferrico) per la rimozione del rame. Ovviamente sia dopo lo sviluppo che dopo l'attacco chimico va risciacquata in acqua.
Ciao

[falcon!!!]

per circuiti cosi semplici puoi anche usare dei pennarellini appositi per disegnare le tracce sul rame e poi metti la basetta nel cloruro per tirar via il rame

[vedoprevedo]

per circuiti cosi semplici puoi anche usare dei pennarellini appositi per disegnare le tracce sul rame e poi metti la basetta nel cloruro per tirar via il rame

Certo! Ma allora la basetta non deve essere presensibilizzata e puoi usare sia i pennarelli sia penne a china o meglio ancora i trasferibili, che li puoi usare sia per creare il master sia per disegnare direttamente sulla basetta.

[FreSte]

Non avendo a casa il materiale necessario e, oltrettutto, non avendo molta pratica in queste lavorazioni, ho chiesto ad un mio collega di preparami il c.s (probabilmente lo farà con il pennarello).
Nel frattempo sto provvendendo a recuperare il restante materiale.

Fra non molto anche io avrò il mio schermo solare ventilato autoalimentato.

Oggi, intato, proseguo con il lavoro di costruzione dello schermo.

Grazie a tutti e due. Ciao