Open-Source #2 Железо
OPEN SOURCE ECOLOGY GERMANY e.V.
Open Source Ecology Deutschland e.V. - это некоммерческая организация, расположенная в Берлине, которая поставила перед собой цель развивать и распространять устойчивые проекты аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом.
№1. Libresolarbox
Проект OpenHardware SolarBox посвящен основам независимого фотоэлектрического источника питания и хранения энергии с использованием LiFePo4 аккумуляторов. Особое значение имеет графическое представление данных о солнечной энергии для контроля эффективности и в качестве основы для дальнейшего развития системы.
Концепция включает в себя типовые реализации на трех различных уровнях сложности, каждая из которых предназначена для трех различных областей применения и требований к производительности:
Уровень: PowerBank - для мобильных устройств
Уровень: eBike - для педальных велосипедов
Уровень: BaseLoad - для автономного электроснабжения дома
LibreSolarBox Baseload, монолитная версия с инвертором и сетевым выключателем (не показан), для стационарного применения (домашние фотоэлектрические станции, емкостью от 0,9 до 2,4 кВт/ч)
Solarbox Powerbank
Powerbank используется для питания мобильных устройств, таких как ноутбуки, планшеты или iPhone, или освещения для активного отдыха. Необходимая емкость аккумулятора (при современном уровне развития техники) составляет до 72 Ач при напряжении системы 12 вольт (= 0,9 КВт-ч). Используются солнечные панели с номинальной мощностью от 100 до 300 Вт/
LibreSolarBox V.02. Для выставок и демонстраций боковая стенка из оргстекла позволяет видеть внутренности, но можно использовать и сплошную стенку.
LibreSolarBox V.02 Каркас основан на библиотеке компонентов UniProKit
Соединения LibreSolarBox V.02: сверху вниз: Powerswitch, CAN интерфейс, USB 5V, DC 12V, MC4 разъем для фотоэлектрической панели.
Аккумулятор LibreSolarBox V.02: ячейки CAM72 от CALB емкостью 72 А*ч, общая емкость около 0,92 кВт*ч
Solarbox Powerbank является частью более крупного проекта под названием [LibreSolarBox V.02], который осуществляется в сотрудничестве с LibreSolar и рабочей группой COS(H) и основан на LibreSolar_BMS.
Каркас бокса основан на Universal Prototyping Kit, открытом аппаратном конструкторе, что обеспечивает максимальную гибкость при разработке.
Эта версия заменяет более старую, разработанную нами, и архивируется здесь: SolarBox PowerBank (ранняя версия), и здесь: SolarBox Basics.
Дополнительную информацию можно найти на нашей странице проекта в Вики:
Проект на GitHub:
№2. ZAC+
Цель этого проекта - разработать решение для долгосрочного хранения электрической энергии.
Как проект OSEG, ZAC+ представляет собой интересную альтернативу никель-железному аккумулятору («батарея Эдисона»), включенному в список OSE-US Top50.
Однако, в отличие от него, технология более понятна и проста, особенно производство. Компоненты легче достать и они сравнительно нетоксичны, что облегчает работу с ними.
Проект состоит из двух элементов:
1. цинково-воздушный топливный элемент Элемент состоит из углеродного катода, проводящего атмосферный кислород, и цинкового анода. В качестве электролита используется гидроксид калия, растворенный в воде (раствор едкого кали). Цинк «холодно сжигается» в качестве топлива, то есть окисляется, и образуется оксид цинка (ZnO). Теоретически максимальная плотность энергии ZAC составляет около 1,3 кВт*ч/кг.
2-й рециклер ZnO Для регенерации или перезарядки использованного топлива оксид цинка должен быть восстановлен до цинка с использованием энергии. Это можно сделать различными способами, например, при высоких температурах (>1200°C) с добавлением углерода или более простым способом - в процессе гальванизации, который и является тем решением, на которое мы ориентируемся в данном случае.
ZAC+ обладает рядом преимуществ, особенно по сравнению с другими типами аккумуляторных систем (свинцово-кислотными, литиевыми и т. д.), в том числе следующими:
Неограниченное количество циклов
Неограниченный срок хранения
Нечувствительность к глубокому разряду и перезарядке
Простые и дешевые компоненты, доступные повсеместно
Компоненты абсолютно безвредны для окружающей среды
Самая высокая плотность энергии
Применение
Стационарные, в качестве долговременных накопителей для солнечной энергии или других альтернативных источников энергии. Пока первичная энергия доступна бесплатно, вопрос эффективности имеет второстепенное значение.
Цинково-воздушный топливный элемент имеет более высокую плотность энергии, чем литий-ионные элементы, используемые в настоящее время в широких масштабах.
Цели
Сезонное хранение большого количества энергии в течение нескольких месяцев
Определение эффективности всей системы (ZAC и утилизатор ZnO).
Функционирующий прототип
Собственное производство газодиффузионного электрода или его альтернативы
Экспозиция
Сотрудничество с внешним партнером, Revoneer
Создание прототипов с помощью аддитивного производства/3D-печати
Ссылки:
№3 FROSE2
Проект Frose2 предусматривает строительство фрезерного станка OSEG с рабочей зоной примерно 100 x 70 x 8 см. Это важная часть и способствует дальнейшему развитию других проектов OSEG, например:
разработка общих прототипов
Оборудование для мастерских OpenEcoLabs: самовоспроизведение
Производственный станок для компонентов OpenHardware (например, UniProKit)
Проект LibreSolarBox: отверстия в пластинах корпуса для соединений/разъемов
Проект OHLOOM: производство деталей боковых панелей для наборов, в качестве основы для курсов (повышение квалификации) и мастер-классов.
Проект ZAC+: фрезерные реакционные камеры с входными и выходными каналами из оргстекла.
Основой для конструкции послужил каркас старого специального станка с ЧПУ на базе Isel, который можно было купить очень дешево, и который изначально состоял только из основного корпуса и осей X и Y.
Это означало, что ось Z была недоступна, и ее пришлось полностью перепроектировать и переделать.
Нам удалось использовать очень качественный конструкторский план OpenHardware от Себастьяна Конца, оператора популярного и очень рекомендуемого канала на YouTube, посвященного фрезерным станкам с ЧПУ, которого мы хотели бы еще раз поблагодарить за это.
Мы внесли несколько небольших изменений в наши условия (например, просверлили отверстия для крепления оси Z к порталу) и перенесли все CAD-файлы в предпочитаемый нами формат FreeCAD.
Кроме того, на всех осях были установлены новые шаговые двигатели и разработан подходящий контроллер, основанный на Arduino Nano с открытым исходным кодом и прошивкой GRBL 1.1. В качестве управляющего программного обеспечения мы используем bCNC, также имеющий открытый исходный код.
В качестве фрезерного шпинделя используется Kress 1050 FME с частотой вращения 24000 об/мин.
Поперечная пластина
Поперечная пластина служит для соединения шпиндельного суппорта с порталом или осью X. Это происходит через соединительную пластину, расположенную под прямым углом к ней, поэтому здесь достигается особенно высокий уровень стабильности и жесткости благодаря двум крепежным уровням, расположенным под прямым углом.
Поперечная пластина требует углубления для гайки шпинделя и теоретически может быть изготовлена из толстого куска алюминия - но для этого потребуется фрезерный станок с ЧПУ. По этой причине углубление здесь создано путем дублирования узкими алюминиевыми пластинами, что также позволяет или несколько упрощает изготовление вручную.
Поперечная пластина
соединительная пластина
Поперечная пластина с соединительной пластиной, сдваивателем и блоком шпиндельной гайки
Крестовина с направляющими каретками
Полная сборка
Сборка каретки
Сборка
Плита каретки подвижно соединена с поперечной плитой с помощью линейных приводов. Направляющие каретки привинчены к задней части поперечной пластины, а рельсы прикреплены к каретке.
Блок гаек шпинделя (для приведения в движение) также соединен с поперечной плитой, а с другой стороны каретки находится шпиндель вместе с фиксированными и плавающими подшипниками и шаговым двигателем.
Собранный шаговый двигатель и фиксированный подшипник d. ШВП
Составные части
Алюминиевые панели разработаны таким образом, чтобы их можно было изготовить вручную (с помощью дрели). При выборе размеров панелей была сделана попытка использовать панели, которые уже имеют правильные стандартные размеры и поэтому не требуют дополнительной обработки. Только панель для дублеров нужно прорезать один раз по центру.
Компоненты, необходимые для оси Z
Для получения дополнительной информации и подробной спецификации материалов (BOM), вот ссылка на страницу проекта на нашей платформе Wiki:
Посмотреть 3D-модель в браузере:
Станок за 500€:
№4 Намоточная машина для армированных труб
Разработка, проектирование и изготовление прототипа были выполнены в рамках магистерской диссертации в Университете прикладных наук Оснабрюка.
stl-файлы и чертежи можно скачать по следующей ссылке: https://github.com/Simon0613/Wickelmaschine.
Эта намоточная машина может использоваться для производства армированных волокном труб, например (CFRP или GFRP). Размеры трубок могут быть индивидуальными и могут использоваться, например, для изготовления спортивного или туристического снаряжения. Машина работает по технологии укладки или обмотки лентой, при которой однонаправленные армированные пластиковые ленты обматываются вокруг сердечника и скрепляются с нижними слоями под воздействием источника тепла.
Намоточный станок может быть изготовлен с использованием простых производственных процессов. Большинство компонентов можно изготовить с помощью 3D-принтера FDM. Также используются стандартные детали, такие как винты, подшипники, гайки с оплавлением и пружины. Для привода осей используются компоненты, которые можно найти во многих 3D-принтерах: Шаговые двигатели, ремни и шкивы GT2, Arduino Uno, CNC shield и т.д. Остальная часть состоит из полуфабрикатов, таких как трубки и плоские профили, которые нужно распилить, просверлить и немного обработать напильником.
Размеры труб могут быть спроектированы в соответствии с личными требованиями. Станок может производить трубы диаметром 15-55 мм. Длину труб можно регулировать по желанию, только заранее необходимо скорректировать размеры станка под нужную длину труб.
Для сборки системы понадобятся следующие инструменты:
Дрель
Инструмент для разметки отверстий
Плоский напильник
Сверло 3,3 мм
Сверло 4,5 мм
Метчик M4
Зенкер
Зенковка для винтов с цилиндрической головкой M4
Паяльник
Измерительная лента
Пила
Очиститель
Набор торцевых шестигранных ключей
Предыдущий пост:
Всем добра =)