Досега, когато работехме със слънчеви панели, се задоволявахме с пълното разпръскване на слънчевата светлина. Вярно е, че са взети предвид някои сезонни промени, както и времето на деня (ориентация в посока изток-запад). Независимо от това, слънчевите панели останаха повече или по-малко фиксирани в работно положение, след като бяха намерени. В редица случаи дори не придадохме голямо значение на това, приблизително излагайки батерията по посока на слънцето.
От опит обаче е известно, че слънчевите клетки генерират максимална енергия само когато са точно перпендикулярни на посоката на слънчевите лъчи, а това може да се случи само веднъж на ден. През останалото време ефективността на слънчевите клетки е под 10%.
Да предположим, че сте успели да проследите позицията на слънцето в небето? С други думи, какво ще се случи, ако завъртите слънчевия масив през деня, така че винаги да сочи директно към слънцето? Променяйки само този параметър, бихте увеличили общата ефективност на слънчевите клетки с около 40%, което е почти половината от произведената енергия. Това означава, че 4 часа полезен слънчев интензитет автоматично се превръщат в почти 6 ч. Проследяването на слънцето не е никак трудно.
Проследяващото устройство се състои от две части. Единият от тях комбинира механизъм, който задвижва приемника на слънчевата радиация, другият - електронна схема, която управлява този механизъм.
Разработени са редица методи за слънчево проследяване. Един от тях се основава на монтиране на слънчеви клетки върху държач, успореден на полярната ос 11. Може би сте чували за подобни устройстванаречени екваториални системи за проследяване. Това е популярен термин, използван от астрономите.
Поради въртенето на Земята ни се струва, че Слънцето се движи по небето. Ако вземем предвид това въртене на Земята, Слънцето, образно казано, би "спряло". Екваториалната система за проследяване работи по подобен начин. Има въртяща се ос, успоредна на полярната ос на Земята.
Ако закрепите слънчеви клетки към него и ги завъртите напред-назад, ще получите имитация на въртенето на Земята (фиг. 1).
Ъгълът на наклон (полярният ъгъл) се определя от географското местоположение и съответства на географската ширина на мястото, където е монтирано устройството. Да предположим, че живеете в район, съответстващ на 40 ° с.ш. ш. След това оста на проследяващото устройство ще бъде завъртяна под ъгъл 40° спрямо хоризонта (на Северния полюс е перпендикулярна на повърхността на Земята, фиг. 2).
Въртенето на слънчевите клетки на изток или запад около тази наклонена ос ще имитира движението на слънцето по небето. Ако въртим слънчевите клетки с ъгловата скорост на въртене на Земята, можем напълно да „спрем“ Слънцето.
Това въртене се извършва от механична система за проследяване. Необходим е двигател за въртене на слънчевите клетки около ос. Във всеки момент от ежедневното движение на слънцето равнината на слънчевите панели вече ще бъде перпендикулярна на посоката на слънчевите лъчи.
Електронната част на проследяващото устройство дава на водещия механизъм информация за позицията на Слънцето. По електронна команда панелът се монтира в желаната посока. Веднага щом слънцето се премести на запад, електронният контролер ще стартира електродвигателя, докато отново се възстанови правилната посока на панела към слънцето.
Новото в нашето проследяващо устройство се състои не само в изпълнението на ориентацията на слънчевите клетки към слънцето, но и във факта, че те захранват контролния електронен "мозък". Това се постига чрез уникална комбинация от структурни и електрически характеристики на устройството.
Нека първо разгледаме конструктивните характеристики на устройството, като се позоваваме на фиг. 3. Слънчевата батерия се състои от два панела, съдържащи по три елемента, свързани последователно и разположени върху равнините на прозрачен пластмасов корпус. Панелите са свързани паралелно.
Тези панели са монтирани под прав ъгъл един спрямо друг. В резултат на това поне един от модулите ще бъде постоянно осветен от слънцето (при спазване на ограниченията, разгледани по-долу).
Първо разгледайте случая, когато цялото устройство е разположено така, че ъглополовящата на ъгъла, образуван от панелите, е насочена точно към слънцето. Освен това всеки панел е наклонен под ъгъл от 45° спрямо слънцето (фиг. 4) и генерира електрическа енергия.
Ако завъртите устройството на 45° надясно, десният панел ще бъде успореден, а левият ще бъде перпендикулярен на слънчевите лъчи. Сега само левият панел генерира енергия, десният панел не работи.
Завъртете устройството на още 45°. Светлината продължава да пада върху левия панел, но под ъгъл от 45°. Както и преди, дясната страна не е осветена и следователно не генерира никаква мощност.
Можете да повторите подобно завъртане към лявата страна, докато десният панел ще генерира енергия, а левият панел ще бъде неактивен. Във всеки случай поне една батерия генерира електричество. Тъй като панелите са свързани паралелно, устройството винаги ще произвежда електричество. По време на нашия експеримент модулът се завъртя на 180°.
По този начин, ако конкретно устройствозакрепете така, че съединението на панелите да е насочено към обедното слънце, изходът на слънчевата батерия винаги ще генерира електрическо напрежение, независимо от позицията на слънцето в небето. От зори до здрач част от устройството ще бъде осветена от слънцето. Чудесно, но защо е всичко това? Сега ще знаете.
За да следва движението на слънцето по небето, електронната верига за управление трябва да изпълнява две функции. На първо място, тя трябва да реши дали изобщо има нужда от проследяване. Няма смисъл да се хаби енергия за работата на електродвигателя, ако няма достатъчно слънчева светлина, например при наличие на мъгла или облаци. Това е целта, за която е необходимо горното устройство на първо място!
За да разберем как работи, нека да разгледаме електронна схемапоказано на фиг. 3. Нека първо се съсредоточим върху релето RL 1. За да опростим дискусията по-долу, нека приемем, че транзистор Q1 е наситен (проводим) и транзистор Q2 не присъства.
Релето RL 1 е елемент от веригата, който реагира на протичащия през него ток. Релето има телена намотка, в която енергията на електрическия ток се преобразува в енергия магнитно поле. Силата на полето е право пропорционална на силата на тока, протичащ през намотката.
С увеличаване на тока идва момент, в който силата на полето се увеличава толкова много, че арматурата на релето се привлича към сърцевината на намотката и контактите на релето се затварят. Този момент съответства на така наречения праг на релето.
Сега е ясно защо релето се използва при измерване на прага на интензитета на слънчевата радиация с помощта на слънчеви клетки. Както си спомняте, токът на слънчевата клетка зависи от интензитета на светлината. В нашата верига два слънчеви панела всъщност са свързани към релето и докато не генерират ток, който надвишава прага на изключване, релето не се включва. По този начин количеството падаща светлина определя прага на реакция.
Ако силата на тока е малко по-малка от минималната стойност, тогава веригата не работи. Релето и соларният панел са съгласувани така, че релето да се активира, когато интензитетът на светлината достигне 60% от максималната стойност.
Така се решава първата задача на системата за проследяване - определяне на нивото на интензивност на слънчевата радиация. Затворените контакти на релето включват електродвигателя и системата започва да търси ориентация към слънцето.
Така стигаме до следващата задача, а именно да намерим точната ориентация на слънчевата батерия спрямо слънцето. За да направите това, нека се върнем към транзисторите Q1 и Q2.
В колекторната верига на транзистора Q1 има реле. За да включите релето, е необходимо да окъсите транзистора Q1. Резисторът R1 задава тока на отклонение, който отваря транзистора Q1.
Транзисторът Q2 е фототранзистор, неговата базова област е осветена от светлина (при конвенционалните транзистори към основата се прилага електрически сигнал). Колекторният ток на фототранзистора е право пропорционален на интензитета на светлината.
Резистор R1, в допълнение към настройката на тока на отклонение на транзистора Q1, също се използва като товар за транзистора Q2. Когато основата на транзистора Q2 не е осветена, няма колекторен ток и целият ток през резистора R1 протича през основата, насищайки транзистора Q1.
С увеличаване на осветеността на фототранзистора започва да тече колекторен ток, който протича само през резистора R1. Според закона на Ом увеличаването на тока през постоянен резистор /?1 води до увеличаване на пада на напрежението върху него. По този начин напрежението на колектора на Q2 също се променя.
Когато това напрежение падне под 0,7 V, ще настъпи предвиденото явление: транзисторът Q1 ще загуби отклонение поради факта, че се нуждае от поне 0,7 V, за да пренесе базовия ток. Транзисторът Q1 ще спре да провежда ток, релето RL1 ще се изключи и контактите му ще се отворят.
Този режим на работа ще се осъществи само когато транзистор Q2 е насочен директно към слънцето. В този случай търсенето на точна ориентация спрямо слънцето се прекратява поради отваряне на веригата за захранване на двигателя от контактите на релето. Слънчевият масив сега сочи точно към слънцето.
Когато слънцето напусне зрителното поле на транзистора Q2, транзисторът
Q1 включва релето и механизмът започва да се движи отново. И отново намира слънцето. Търсенето се повтаря многократно, докато слънцето се движи по небето през деня.
До вечерта интензивността на осветеността намалява. Слънчевият панел вече не може да генерира достатъчно енергия за захранване електронна система, и контактите на релето се отварят за последен път. В ранната сутрин на следващия ден слънцето огрява батерията на системата за проследяване, ориентирана на изток, и работата на веригата започва отново.
По същия начин контактите на релето се отварят, ако осветлението намалее поради лошо време. Да предположим например, че сутринта времето е хубаво и системата за проследяване е започнала да работи. По обяд обаче небето започна да се мръщи и намаляването на осветеността накара системата за проследяване да спре да работи, докато небето се изясни отново следобед или може би на следващия ден. Когато това се случи, системата за проследяване винаги е готова да поднови работата си.
Създаването на проследяващо устройство е доста просто, тъй като значителна част от частите са направени от органично стъкло.
Много важен момент обаче е съвпадението на характеристиките на слънчевите панели и релетата. Необходимо е да се изберат елементи, които генерират ток от 80 mA при максимална интензивност на слънчевата радиация. Изборът може да се извърши чрез тестване. Открих, че полумесечните клетки издават средно около 80 mA. Затова от всички видове елементи, които се продават, аз използвах тези елементи за моето устройство.
И двата слънчеви панела са подобни по дизайн. Всеки съдържа три елемента, които са свързани последователно и са прикрепени към плочи от плексиглас с размери 10x10 cm2. Елементите ще бъдат постоянно изложени на околната среда, така че трябва да се предвидят мерки за защита за тях.
Би било хубаво да направите следното. Поставете готовата батерия върху плоча от плексиглас, поставена върху равна метална повърхност. Отгоре покрийте батерията с относително дебел (0,05-0,1 mm) слой лавсанов филм. Загрейте добре получената структура с горелка, така че пластмасовите части да се стопят и споят заедно.
В същото време бъдете внимателни. Ако поставите плоча от плексиглас върху повърхност, която не е достатъчно плоска, или ако е прегрята, тя може да се изкриви. Всичко трябва да е подобно на приготвянето на сандвич със сирене на скара.
Когато приключите, проверете плътността на уплътнението, особено около ръбовете на слънчевите клетки. Може да се наложи леко да нагънете краищата на Dacron, докато е още горещ.
След като панелите се охладят достатъчно, ги залепете заедно, както е показано на фиг. 5 и ги свържете паралелно. Не забравяйте да запоите проводниците към батериите, преди да сглобите устройството.
Следващият важен елемент от дизайна е релето. На практика релето представлява бобина, навита върху малък рид контакт.
Намотката на релето се състои от 420 навивки от емайлирана медна жица № 36, навита около рамка, достатъчно малка, за да пасне на рид контакта със смущения. Използвах сламка за коктейл като рамка. Ако докоснете краищата на сламката с горещо острие на ножа, бузите на рамката се образуват, така да се каже, предпазвайки намотката от изплъзване по ръбовете. Импеданснамотката трябва да бъде 20-30 ома. Поставете тръстиковия превключвател в рамката и го фиксирайте с капка лепило.
След това свържете транзистора Q1 и резистора R1 към релето. Без да свързвате транзистор Q2, подайте захранване от слънчевите клетки и проверете работата на веригата.
Ако всичко работи правилно, релето трябва да работи, когато интензитетът на слънчевата светлина е около 60% от пълния интензитет. За да направите това, можете просто да покриете 40% от повърхността на слънчевите клетки с непрозрачен материал, като например картон.
В зависимост от качеството на рийд превключвателя, може да има известно отклонение от идеалната стойност. Приемливо е да стартирате релето при интензитет на светлината 50-75% от максималната възможна стойност. От друга страна, ако не отговаряте на тези ограничения, трябва да промените или броя на завъртанията на намотката на релето, или тока на слънчевия масив.
Броят на завъртанията на намотката на релето трябва да се променя в съответствие със следното правило. Ако релето работи по-рано, броят на завъртанията трябва да се намали, ако по-късно, да се увеличи. Ако искате да експериментирате с промяна на тока на слънчевия масив, свържете към него шунтиращ резистор.
Сега свържете фототранзистора Q2 към веригата. Трябва да се постави в светлонепропусклив калъф, в противен случай няма да работи правилно. За да направите това, вземете медна или алуминиева тръба с дължина около 2,5 см и с диаметър, съответстващ на диаметъра на кутията на транзистора.
Единият край на тръбата трябва да бъде сплескан, така че да остане междина с ширина 0,8 mm. Прикрепете тръбата към транзистора. Готовата управляваща верига, съдържаща елементите Q1, Q2, R1 и RL 1, се запълва с течна гума с цел уплътняване.
От устройството се извеждат четири задвижвания: две от релейни контакти, две от слънчеви панели. За изливане на течен каучук се използва форма от дебела хартия (например пощенска картичка). За да го направите с лист хартия, увийте молив и закрепете хартията, така че да не се разгъне.След като полимерният слой около диаграмата изсъхне, отстранете хартиената форма.
Работата с проследяващото устройство е доста проста. Първо сглобете прост механизъм за проследяване.
Монтирайте батерията си на въртяща се ос. Можете да прикрепите батерията към подходяща рамка и след това да прикрепите рамката към тръбата с помощта на търкалящи или търкалящи лагери. След това монтирайте двигател с скоростна кутия, за да завъртите рамката около оста. Това може да стане по много начини.
Тъй като релето изпълнява само функциите на включване и изключване в електронната схема, е необходимо да има елементи, които да превключват напрежението на въртене на електродвигателя. Това изисква крайни изключватели, разположени в крайните позиции на рамката. Те са свързани съгласно схемата, показана на фиг. 6.
От фигурата се вижда, че това проста схемапревключвател на полярността Когато се подаде захранване, моторът започва да се върти. Посоката на въртенето му зависи от полярността на захранването.
В момента на захранване релето за обръщане на полярността RL1 2) не работи, тъй като захранващата верига на неговата намотка е прекъсната от нормално отворени контакти. Електрическият двигател завърта рамката към краен изключвател № 1. Този превключвател е разположен така, че рамката да опира в него само в крайно положение на въртенето си.
Когато този ключ е затворен, се задейства реле RL 1, което обръща полярността на захранващото напрежение на електродвигателя и последният започва да се върти в обратна посока. Въпреки че ограничителен контакт #1 се отваря отново, релето остава под напрежение, тъй като контактите му са затворени.
При натискане на рамката върху крайния превключвател № 2, захранващата верига на релето RL 1 се отваря и релето се изключва. Посоката на въртене на двигателя отново се обръща и проследяването на небето продължава.
Цикълът се прекъсва само от рид релето RL 1 от соларната верига за проследяване, което управлява силовата верига на електродвигателя. Релето RL 1 обаче е слаботоково устройство и не може директно да превключва тока на двигателя. По този начин рид релето превключва спомагателното реле, което управлява електродвигателя, както е показано на фиг. 6.
Слънчевите масиви на системата за проследяване трябва да бъдат разположени близо до ротационния механизъм. Ъгълът на техния наклон трябва да съвпада с ъгъла на наклона на полярната ос, а кръстовището на батериите е насочено към обедното слънце. Електронният модул е свързан директно към ротационното устройство. Ориентирайте слота на капака на фототранзистора успоредно на полярната ос. Това отчита сезонните промени в позицията на слънцето над хоризонта.
Списък с части
Q1-2N2222, транзистор
Q2—FPT-100, фототранзистор
R1—1000 Ohm, резистор
RL1 - реле (вижте текста)
6 силициеви слънчеви клетки, всяка генерираща 80 mA
Литература: Byers T. 20 структури със слънчеви клетки: Per. от английски - М .: Мир, 1988.
Има някои трикове, които ви позволяват леко да модифицирате основната система, за да получите повече енергия от слънцето. Първият от тях е да следва слънцето, а вторият е да следва точката на максимална мощност на слънчевите панели. Проследяване на слънцетоизвършен с помощта на соларен тракер, с който ще започна тази статия. Следващият видеоклип демонстрира как работи слънчевият тракер.
След инсталирането на соларен тракер производството на енергия ще се увеличи 1,6 пъти поради по-продължителното излагане на слънце върху панелите, както и оптимизирането на ъгъла на монтаж на слънчевите панели спрямо слънцето. Цената на готовия слънчев тракер ще бъде около 52 000 рубли. Тъй като може да побере само няколко панела с обща мощност до 600 W, такава система няма да се изплати скоро. Но можете сами да направите такова устройство, а домашните тракери са доста популярни. При проследяване на слънцето има следните основни задачи: 1. Създаване на здрава платформа, която може да издържи както тежестта на самите панели, така и поривите на вятъра.2. Създаване на механиката на завъртане на тежка платформа с голям вятър.3. Разработване на логиката за управление на механиката за проследяване на слънцето И така, първата точка. По-добре е да поставите масиви от батерии в кратни на необходимото напрежение, докато те не трябва да се закриват една друга.
Тракерът ще изисква здрав хардуер и здрава основа. Актуаторите са идеални за управление на грамофона. На следващата снимка можете да видите механиката на управление.
Такъв тракер ще ви позволи да контролирате позицията на слънчевите панели в две равнини наведнъж. Но ако желаете, можете да регулирате управлението само хоризонтално и вертикално да променяте ъгъла няколко пъти в годината (през есента и пролетта). Когато създавате логиката на цялата система, можете да изберете една от няколко опции: 1. Следвайте най-ярката точка.2. Задайте наклона и включете таймера (за всеки ден времето на изгрев и залез винаги е известно).3. Комбинирана опция, която осигурява постоянен ъгъл на въртене и търсене на максимална яркост.За първия метод има две решения: изградете сами тракер или купете готов китайски, който струва около $ 100.
Но тъй като създаването на такова устройство е доста лесно за всеки, който разбира как работят контролерите, много хора предпочитат да направят всичко сами, докато домашно направен тракер ще струва 10 пъти по-малко.
Подробности за производството на соларен тракер можете да намерите на форума на профила, където вече са изчислени оптималните проекти и е избрано най-доброто оборудване. Проследяване на MRPT (точка на максимална слънчева мощност).За тази цел има два вида соларни контролери. Контролерът MPPT (Maximum Power Point Tracking) проследява слънцето от различна позиция в системата. За пояснение, ето следната диаграма.
Както се вижда от графиката, максималната изходна мощност ще се получи в точката на максимална мощност, която със сигурност ще бъде на зелената линия. Това не е възможно за конвенционален PWM контролер. Използвайки MPPT контролера, можете също да свържете последователно свързани слънчеви панели. Този метод значително ще намали загубите на енергия по време на транспортиране от слънчеви панели до батерии. Инсталирането на MRPT контролери с мощност на JV над 300-400 W е икономически целесъобразно. Закупуването на голям соларен контролер е напълно разумно, освен ако не създавате мощна система за захранване, която ще задоволи нуждите на къщата в излишък. Постоянно увеличавайки броя на слънчевите панели, получих мощност от 800 W, което е напълно достатъчно за селска вила през лятото.В моя пример от април се очаква средно 4 kWh електрическа енергия от енергийната система на ден до август. Това количество енергия е напълно достатъчно за комфорта на 4-членно семейство, при условие че откажете да използвате електрическа печка и микровълнова печка. Мощен консуматор на енергия е бойлер за отопление на вода. За 80-литров бойлер в частна къща ще са необходими само около 4,5 kWh енергия. Така, създаден автономна системаще се изплати поне когато водата се нагрява.Предишната статия беше посветена на хибриден инвертор, който ви позволява да вземете енергия главно от слънчеви панели, като получавате само липсващото количество от мрежата. Компанията MicroArt вече стартира производството на MPPT контролери, които могат да бъдат свързани към инверторите на същата компания чрез общ автобус. Тъй като вече съм инсталирал хибридния инвертор MicroArt, тази опция е особено удобна за мен.Основното предимство на този контролер за мен беше възможността да изпомпвам точното количество електроенергия, за да не заема енергия от батерията, намалявайки нейния ресурс. Най-популярният и в същото време оптимален по отношение на съотношението напрежение/ток е контролерът ECO Energy MPPT Pro 200/100. Той е в състояние да поддържа входен волтаждо 200 V и изходен ток до 100 A. Батериите ми са създадени за 24 V (напрежение на батерията 12/24/48/96 V), така че максималната мощност от контролера ще бъде 2400 W, така че получавам двоен запас при изграждането на слънчеви панели. Максималната мощност на контролера е 11 kW при 110 V на батерии (буферно напрежение) Връзката на контролера с хибридния инвертор MAC SIN Energy Pro HYBRID v.1 24V се поддържа чрез 12C шина. В този случай е възможно незабавно добавяне на мощност в случай, че инверторът предоставя информация за повишена консумация на енергия. Тъй като и двете устройства са от един и същ производител, беше необходимо само да вкарам връзките в необходимите конектори на устройството и да активирам необходимите параметри.Продължавайки да изследвам възможностите на контролера, намерих три релета, които могат да бъдат програмирани. Например, при слънчево време, ако къщата не консумира електричество, можете да затоплите допълнителен котел или басейн. Друг вариант - времето е облачно и напрежението на батерията е намалено до критично ниво, инверторът може да се изключи напълно и енергията се изразходва. В този случай е възможно да се стартира отделен бензо / дизелов генератор, за който е достатъчно просто да затворите релето. В този случай генераторът трябва да има контакт за сух старт или отделна система за автоматично стартиране - SAP (друго име е ATS, Автоматично влизанерезерв). Имам обикновен китайски генератор, но има стартер. След като се интересувах от автоматизацията на стартирането му и след като разбрах, че MicroArt произвежда собствена автоматизация от дълго време, бях много доволен от това.Нека се върнем към инсталацията на контролера. Тук всичко е стандартно: първо трябва да свържете клемите на батерията, след това клемите на соларния панел, след което параметрите се конфигурират. Чрез свързване на външен сензор за ток можете да откриете мощността, консумирана от инвертора в реално време. следваща снимкаможете да видите как инверторът работи в хибриден режим (получава част от енергията от мрежата, основната част от слънчеви панели).
За да се демонстрира работата на соларния контролер с всеки друг инвертор на трета страна, контролерът е специално свързан с помощта на външен сензор за ток.
РезултатиРеалните характеристики на контролера напълно съответстват на декларираните. Той наистина изпомпва енергия, дори когато е свързан към "чужд" инвертор чрез датчик за ток. Хибридният инвертор, както е планирано, изпомпва слънчева енергия в мрежата (снимката показва, че 100 W, а това е половината от консумираните 200 W, идва от слънчеви панели. Тоест минималните 100 W ще бъдат взети от контролера от мрежата, а липсващите ще дойдат от слънцето. Това е функция на устройството). Така комплектът започна да се изплаща от момента на свързването. И от май можете да разчитате на пълното покриване на енергийните нужди със слънчеви панели.Следващата статия ще бъде последната, тя ще сравни трите соларни контролера, които вече имам.
Както знаете, те показват най-голяма производителност, ако са разположени под прав ъгъл спрямо слънчевите лъчи. Но през деня слънцето се движи по небето - така работи светът и нищо не може да се направи по въпроса. За да проследите движението на звездата и да завъртите панелите в желаната равнина, много различни високотехнологични скъпи устройства(слънчеви тракери), но има и достъпна алтернатива - ротатор, който можете да изградите сами.
Оригинално и просто решение предложи възпитаникът на Принстънския университет Идън Фул. Тя създаде устройство, наречено SunSaluterе механичен ротатор, който работи с гравитация и вода. Просто устройство на изобретателя, работещо на принципа воден часовник, ви позволява да завъртите фотоволтаичните модули в правилната посока и по този начин да увеличите тяхната ефективност с 30% без използването на сложна електроника и допълнителни разходи за енергия.
Но основното предимство на предложения дизайн е, че можете да направите механичен тракер за слънчеви панели със собствените си ръце: това ще изисква импровизирани материали, които са във всяко домакинство. За да демонстрира колко прост е разработеният от нея метод, Eden създаде визуално ръководство стъпка по стъпка:
Етап 1: Сутрин. Съберете 6 литра вода в две пластмасови бутилки. 
Стъпка 2: Прикрепете бутилките към едната страна на слънчевия панел и противотежестта към другата. Настройте капковия механизъм. 
Стъпка 3: Бутилираната вода се влива в контейнера и панелът се върти следвайки слънцето. 
Стъпка 4: Вечер. Вземете 30% повече електроенергия и преконфигурирайте механизма за следващия ден. 
Заслужава да се отбележи, че устройството SunSaluter е не само достъпен соларен ротатор, но също така действа като филтър за вода. Сега устройството, с подкрепата на организацията с нестопанска цел 501c3, работи в различни развиващи се страни. Пример за това как самоделен тракер помага на бедни индийски семейства е представен в следния видеоклип:
В света има много неща, които правят живота по-лесен. Слънчева система за проследяване (или тракер, Solar Tracker)- един от тях. Основният недостатък на батериите, захранвани от слънчева енергия, е, че тяхната ефективност спада значително, ако слънчевите лъчи падат върху панела не под прав ъгъл. Използването на тракер ще ви помогне да се справите с този проблем. Благодарение на това просто устройство, той винаги ще бъде обърнат към слънчевите лъчи под оптимален ъгъл.
Помислете за схемата на устройството за проследяване на слънцето. Той е прост, включва минимум елементи, които не могат да зарадват начинаещите радиолюбители. Всеки може да го сглоби със собствените си ръце.
Позицията на слънцето се следи от два фоторезистора. Тракерът може да работи и на тъмно - мотор, свързан по схемата H-мост (H-мост) и проектиран за напрежение 6 - 15 V, ток до 0,5 A, завърта устройството към източника на светлина .
Общ изглед на системата за слънчево проследяване:
Описание на електрическата схема на слънчевата система за проследяване:
Схемата на устройството за проследяване на слънцето включва следните елементи: фоторезистори, 4 диода 1N4004 (KD243G), резистори, тримери, транзистори BD140 (KT814G, KT626V) и BD139 (KT815G, KT961A), операционен усилвател LM1458 (K140UD20).
От диаграмата виждаме, че моторът M се включва, когато разликата в стойностите на изходите на оп-усилвателя IC1a и IC1b.
Таблица на истината:
* или обратно, зависи от двигателя, който е включен.
Моторът се задвижва от транзистори, работещи по двойки диагонално и предаващи +Ve или -Ve сигнал към двигателя. Когато двигателят е спрян, той не спира веднага. Това се предотвратява от въртящия момент, който също допринася за генерирането на мощност. Така че обратната ЕМП не води транзисторите до счупване, във веригата е включен диоден мост.
Входният етап е изграден върху фоторезистори LDR и LDR 'и двойка операционни усилватели OU (IC1). Ако и двата фоторезистора получават еднакво количество слънчева светлина, съпротивлението на фоторезисторите също има еднаква стойност. В този случай входното напрежение е 12 V, в точката на свързване на фоторезисторите - 6V. Ако светлинният поток, получен от фоторезисторите, не е еднакъв, тяхното съпротивление ще бъде различно, следователно напрежението също ще се промени.
Веригата съдържа ограничения (лимити) от +V до 0V, реализирани с помощта на 4 резистора (свързани последователно), регулирани от двойка настройващи резистори:
- 100K регулира симетрията на границите спрямо точката на баланс +V/2;
- 20K регулира диапазона между границите (чувствителност).
Настройка на схемата на устройството, което следва слънцето:
- Измерете напрежението на захранването
- Свържете DPT.
- Поставете фоторезисторите един до друг (светлинният поток и на двата трябва да е еднакъв).
- Завъртете тримерите обратно на часовниковата стрелка (докрай).
- Приложете напрежение към веригата. Ако веригата е сглобена правилно, двигателят ще започне да работи.
- Завъртете подрязания 100K резистор по посока на часовниковата стрелка, докато спре. Маркирайте тази позиция.
- Продължете да въртите 100K, докато двигателят се върне на заден ход. Маркирайте тази позиция.
- Задайте тримерния резистор (100K) в средна позиция (между двете позиции, отбелязани по-рано). Това ще бъде точката на баланса.
- Завъртете тримера 20K (отговорен за чувствителността) по посока на часовниковата стрелка, докато моторът започне да потрепва.
- Преместете позицията 20K назад малко. Моторът трябва да спре.
- Покрийте фоторезисторите един по един с ръка, за да проверите правилната работа на веригата.
Слънчевите панели работят с най-добра ефективност, когато ъгълът на падане на слънчевите лъчи е най-подходящ. Но това може да се постигне само чрез завъртане на платформата със слънчевия панел. Това изисква автоматична система за проследяване на слънцето.
Показаната схема използва двупрагов компаратор, за да поддържа двигателя неподвижен, докато и двата светлочувствителни резистора (LDR) са под едно и също ниво на светлина. В този случай половината от напрежението се прилага към инвертиращия вход, а другата половина към неинвертиращия вход на усилвателя A1.
Веригата използва следните компоненти:
T1, T3 = BD239, BD139
T2, T4 = BD240, BD140
A1, A2 = LM324
Диоди = 1N4001
Когато позицията на слънцето се промени, нивото на светлина на фоторезисторите се променя и входното напрежение на компаратора вече не е половината от захранващото напрежение. В резултат на това изходният сигнал на компаратора кара двигателя да движи соларния панел след слънцето.
Потенциометрите P1 и P2 се настройват така, че двигателят да остане неподвижен, когато и двата фоторезистора имат еднакво ниво на светлина. Ако, например, повече светлина падне върху LDR2, отколкото върху LDR1, напрежението в точка А става повече от половината от захранващото напрежение. В резултат на това изходът A1 ще бъде логически висок и транзисторите T1 и T4 ще провеждат. В резултат на това двигателят ще започне да се върти.
Ако ъгълът на падане на слънчевите лъчи се промени отново и напрежението в точка А е по-малко от половината от захранващото напрежение, тогава изходът A2 ще стане висок, транзисторите T2 и T3 ще започнат да провеждат ток и двигателят ще се върти в обратна посока посока.
За управление на слънчеви панели е по-добре да използвате малки двигатели с подходящо напрежение и максимален работен ток от 300 mA. Тази системапроследява слънцето само в една хоризонтална равнина. Ако искате да проследявате слънчевата светлина във вертикална равнина, трябва да създадете отделен път.
Превод уебсайт
Благодарим ви за интереса към сайта на информационния проект.
Ако искате интересни и полезни материали да излизат по-често и да имат по-малко реклама,
Можете да подкрепите нашия проект, като дарите всяка сума за неговото развитие.
Зареждане...