Simple Solar Tracker System - Mechanism and Working

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Obvod a mechanismus vysvětlený v tomto článku lze považovat za nejjednodušší a dokonalý dvouosý solární sledovací systém.

Jak funguje koncept dvouosého solárního sledovače

Zařízení dokáže přesně sledovat denní pohyb slunce a odpovídajícím způsobem se posouvat ve svislé ose. Zařízení také efektivně sleduje sezónní posunutí slunce a pohybuje celým mechanismem v horizontální rovině nebo v bočním pohybu tak, že orientace solárního panelu je vždy udržována v přímé ose ke slunci, takže doplňuje svislé akce sledovače.



Koncept dvouosého solárního sledovače

Jak je znázorněno na obrázku, lze zde vidět relativně snadný mechanismus. Solární sledovač je v zásadě namontován na dvojici stojanů s centrální pohyblivou osou.

Otočné uspořádání umožňuje držákům panelu pohybovat se po kruhové ose téměř o 360 stupňů.



Převodový mechanismus motoru, jak je znázorněno na obrázku, je namontován těsně v rohu osy otáčení takovým způsobem, že když se motor otáčí, celý solární panel se posune úměrně kolem svého centrálního otočného čepu, buď proti směru hodinových ručiček nebo ve směru hodinových ručiček, v závislosti na pohybu motor, který zase závisí na poloze slunce.

Jak funguje obvod LDR

Poloha LDR je zde kritická a sada LDR, která odpovídá tomuto pohybu ve svislé rovině, je umístěna tak, že přesně snímá sluneční světlo a snaží se udržet panel kolmo na sluneční paprsky pohybem motoru v příslušném směru skrz určitý počet stupňovitých rotací.

Snímání LDR je ve skutečnosti přesně přijímáno a interpretováno elektronickým obvodem, který ovládá motor pro výše vysvětlené akce.

Další mechanismus, který je velmi podobný výše uvedenému vertikálnímu nastavení, ale pohybuje panelem bočním pohybem nebo spíše posouvá celý držák solárního panelu kruhovým pohybem po vodorovné rovině.

Tento pohyb probíhá jako reakce na polohu slunce během sezónních změn, proto je na rozdíl od vertikálních pohybů tato operace velmi pozvolná a nelze ji denně zažít.

Výše uvedený pohyb je opět reakcí na povel daný motoru elektronickým obvodem, který pracuje v reakci na snímání prováděné LDR.

Pro výše uvedený postup se používá odlišná sada LDR, které jsou namontovány vodorovně nad panelem v určité poloze, jak je znázorněno na obrázku.

Jak funguje ovládací obvod solárního sledovače OpAmp

Pečlivé prozkoumání obvodu zobrazeného na obrázku ukazuje, že celá konfigurace je ve skutečnosti velmi jednoduchá a přímočará. Zde se používá jeden IC 324 a pouze dva z jeho opamps jsou použity pro požadované operace.

Jak funguje ovládací obvod solárního sledovače OpAmp

Opampy jsou primárně zapojeny do formy jakéhokoli okenního komparátoru, který je zodpovědný za aktivaci svých výstupů, kdykoli se jejich vstupy kolísají nebo driftují z předem určeného okna, nastaveného příslušnými hrnci.

Ke vstupům opamps jsou připojeny dvě LDR pro snímání úrovně světla. Dokud jsou světla nad oběma LDR stejnoměrná, výstupy operační zesilovače zůstanou deaktivovány.

Avšak v okamžiku, kdy jedna z LDR snímá nad sebou jinou velikost světla (což se může stát v důsledku měnící se polohy slunce), rovnováha nad vstupem operační zesilovače se posune do jednoho směru, což okamžitě zvýší výkon příslušného opampsu.

Tento vysoký výkon okamžitě aktivuje síť s plným můstkovým tranzistorem, která zase otáčí připojený motor v nastaveném směru, takže se panel otáčí a upravuje jeho vyrovnání se slunečními paprsky, dokud se neobnoví rovnoměrné množství světla přes příslušnou sadu LDR.

Jakmile se obnoví úroveň světla u příslušných sad LDR, opampy opět přestanou spát a vypnou své výstupy a také motor.

Výše uvedená sekvence se děje celý den, v krocích, jak slunce mění svou polohu a výše uvedený mechanismus se neustále posouvá v souladu s polohou slunce.

Je třeba poznamenat, že dvě sady výše vysvětlených obvodových sestav budou vyžadovány pro ovládání duálních akcí nebo jednoduše pro vytvoření výše diskutovaného mechanismu duálního sledovacího solárního systému.

Seznam dílů

  • R3 = 15K,
  • R4 = 39K,
  • P1 = 100 tis.,
  • P2 = 22K,
  • LDR = normální typ s odporem kolem 10 K až 40 K za denního světla ve stínu a nekonečným odporem v úplné tmě.
  • Operační zesilovače jsou z IC 324 nebo samostatně mohou být zabudovány také dva 741 IC.
  • T1, T3 = TIP31C,
  • T2, T4 = TIP32C,
  • Všechny diody jsou 1N4007
  • Motor = Podle zatížení a velikosti solárního panelu

Zdvořilost - Elector Electroniks India

Jak přidat zařízení Set / Reset do výše uvedeného obvodu

Na první pohled by se mohlo zdát, že výše uvedený obvod neobsahuje funkci automatického resetování. Bližší zkoumání však ukáže, že ve skutečnosti se tento okruh automaticky resetuje, když svítá nebo ráno svítí denní světlo.

To může být pravda kvůli skutečnosti, že LDR jsou umístěny uvnitř skříní, které jsou speciálně navrženy ve tvaru písmene „V“ pro usnadnění této akce.

Odrazem vycházejícího slunečního světla bude během ranních hodin obloha osvětlena více než země. Vzhledem k tomu, že LDR jsou umístěny způsobem „V“, LDR, která směřuje více k obloze, přijímá více světla než LDR, která směřuje k zemi. Tato situace aktivuje motor v opačném směru, takže v časných ranních hodinách donutí panel k návratu.

Jak se panel vrací směrem na východ, příslušná LDR začíná být vystavena ještě více okolnímu světlu ze stoupajícího slunečního světla, což tlačí panel ještě silněji směrem na východ, dokud nejsou obě LDR téměř proporcionálně vystaveny směrem k východnímu slunečnímu záření, což úplně resetuje panel, takže proces začíná znovu.

solární sledovací mechanismus pracující s dvojitou osou

Nastavte funkci Reset

V případě, že funkce resetování sady bude nezbytná, může být začleněn následující design.

Přepínač nastavení je umístěn na konci sledovače „na slunci“, takže se dostane do deprese, když panel dokončí sledování dní.

Jak je vidět na níže uvedeném obrázku, napájení obvodu sledovače je dodáváno z rozpínacích bodů relé DPDT, to znamená, že při stisknutí spínače 'SET' se relé aktivuje a odpojí napájení obvod, takže celý obvod zobrazený ve výše uvedeném článku se nyní odpojí a nebude rušit.

Současně motor přijímá zpětné napětí prostřednictvím spínacích kontaktů, aby mohl zahájit proces zpětného chodu panelu do jeho původní polohy.

Jakmile panel dokončí proces couvání směrem ke konci „východu slunce“, zatlačí resetovací spínač umístěný vhodně někde na tomto konci, tato akce deaktivuje relé a resetuje celý systém pro další cyklus.

Nastavte / resetujte obvod tranzistorů


Předchozí: Vytvořte nejjednodušší obvod indikátoru teploty Další: Obvod regulátoru napětí solárního panelu