Jednoduchý solárny sledovací systém - mechanizmus a práca

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Obvod a mechanizmus vysvetlený v tomto článku možno považovať za najjednoduchší a dokonalý dvojosý solárny sledovací systém.

Ako funguje koncept dvojitého osi sledovania slnečného žiarenia

Zariadenie je schopné presne sledovať denný pohyb slnka a podľa toho sa posunúť vo zvislej osi. Zariadenie tiež efektívne sleduje sezónny posun slnka a pohybuje celým mechanizmom v horizontálnej rovine alebo v bočnom pohybe tak, aby sa orientácia solárneho panelu udržiavala vždy v priamej osi k slnku, aby dopĺňala vertikálne pôsobenie sledovača.



Koncepcia sledovania slnečnej energie s dvoma osami

Ako je zrejmé z obrázku, je tu možné vidieť pomerne ľahký mechanizmus. Solárny sledovač je v zásade namontovaný na dvojici stojanov s centrálnou pohyblivou osou.

Otočné usporiadanie umožňuje, aby sa držiaky panelov pohybovali po kruhovej osi takmer o 360 stupňov.



Prevodový mechanizmus motora, ako je znázornené na diagrame, je pripevnený hneď v rohu osi otáčania tak, že keď sa motor otáča, celý solárny panel sa proporcionálne posúva okolo jeho stredového otočného čidla, buď proti smeru hodinových ručičiek alebo v smere hodinových ručičiek, v závislosti od pohybu motor, ktorý následne závisí od polohy slnka.

Ako funguje obvod LDR

Poloha LDR je tu kritická a množina LDR, ktorá zodpovedá pohybu tejto vertikálnej roviny, je umiestnená tak, aby presne snímala slnečné svetlo a snažila sa udržiavať panel kolmo na slnečné lúče pohybom motora v príslušnom smere cez určitý počet stupňovitých rotácií.

Snímanie LDR je v skutočnosti presne prijaté a interpretované elektronickým obvodom, ktorý ovláda motor podľa vyššie uvedených vysvetlení.

Ďalším mechanizmom, ktorý je dosť podobný vyššie uvedenému vertikálnemu nastaveniu, ale pohybuje panelom bočným pohybom alebo lepšie povedané posúva celú montáž solárneho panelu kruhovým pohybom po horizontálnej rovine.

Tento pohyb prebieha ako reakcia na polohu slnka počas sezónnych zmien, preto je na rozdiel od vertikálnych pohybov táto operácia veľmi postupná a nie je možné ju zažiť každý deň.

Vyššie uvedený pohyb opäť reaguje na príkaz daný motoru elektronickým obvodom, ktorý pracuje ako reakcia na snímanie vykonávané LDR.

Pre vyššie uvedený postup sa používa iná sada LDR, ktoré sú namontované vodorovne cez panel v konkrétnej polohe, ako je znázornené na obrázku.

Ako funguje riadiaci obvod solárneho sledovača OpAmp

Dôkladné preskúmanie obvodu zobrazeného na schéme ukazuje, že celá konfigurácia je v skutočnosti veľmi jednoduchá a jednoduchá. Tu sa používa jediný IC 324 a na požadované operácie sa používajú iba dva z jeho opampov.

Ako funguje riadiaci obvod solárneho sledovača OpAmp

Opampy sú primárne prepojené tak, aby vytvorili akýsi okenný komparátor, zodpovedný za aktiváciu ich výstupov, kedykoľvek sa ich vstupy kolísajú alebo odchyľujú od vopred určeného okna nastaveného príslušnými hrncami.

Dva LDR sú pripojené k vstupom operačných zosilňovačov na snímanie úrovne svetla. Pokiaľ sú svetlá nad dvoma LDR rovnomerné, výstupy operačného zosilňovača zostanú deaktivované.

Avšak v okamihu, keď jedna z LDR sníma nad sebou inú veľkosť svetla (čo sa môže stať v dôsledku meniacej sa polohy slnka), rovnováha nad vstupom operačného zosilňovača sa posunie do jedného smeru, čo okamžite spôsobí zvýšenie výstupu relevantných opampov.

Tento vysoký výkon okamžite aktivuje úplnú mostíkovú tranzistorovú sieť, ktorá následne otáča pripojený motor v nastavenom smere, takže sa panel otáča a upravuje jeho vyrovnanie so slnečnými lúčmi, kým sa neobnoví rovnomerné množstvo svetla v príslušnej množine LDR.

Po obnovení úrovne osvetlenia príslušných súprav LDR operačné zosilňovače opäť prestanú fungovať a vypnú svoje výstupy a tiež motor.

Vyššie uvedená postupnosť sa deje celý deň v krokoch, keď slnko mení svoju polohu a vyššie uvedený mechanizmus sa neustále posúva v súlade s pozíciou slnka.

Je potrebné poznamenať, že dve sady vyššie vysvetlených obvodových zostáv budú potrebné na riadenie dvojitého pôsobenia alebo jednoducho na vytvorenie vyššie diskutovaného mechanizmu dvojitého sledovania solárneho systému.

Zoznam položiek

  • R3 = 15K,
  • R4 = 39K,
  • P1 = 100 tis.,
  • P2 = 22 tis.,
  • LDR = normálny typ s odolnosťou okolo 10 K až 40 K za denného svetla v tieni a nekonečným odporom v úplnej tme.
  • Operačné zosilňovače sú z IC 324 alebo môžu byť tiež začlenené dva 741 IC.
  • T1, T3 = TIP31C,
  • T2, T4 = TIP32C,
  • Všetky diódy sú 1N4007
  • Motor = Podľa zaťaženia a veľkosti solárneho panelu

Zdvorilosť - volič Electroniks India

Ako pridať zariadenie na nastavenie / reset v obvode vyššie

Na prvý pohľad by sa mohlo zdať, že vyššie uvedený obvod neobsahuje funkciu automatického resetovania. Bližšie skúmanie však ukáže, že tento okruh sa v skutočnosti automaticky resetuje, keď svitne alebo ráno svieti denné svetlo.

To by mohla byť pravda vzhľadom na skutočnosť, že LDR sú umiestnené vo vnútri krytov, ktoré sú kvôli uľahčeniu tejto akcie špeciálne navrhnuté v tvare „V“.

Odrazom vychádzajúceho slnečného svetla je obloha počas ranných hodín viac osvetlená ako zem. Pretože LDR sú umiestnené spôsobom „V“, LDR, ktorá smeruje viac k oblohe, prijíma viac svetla ako LDR, ktorá smeruje k zemi. Táto situácia aktivuje motor v opačnom smere, takže prinúti panel, aby sa vrátil späť v skorých ranných hodinách.

Keď sa panel vracia smerom na východ, príslušná LDR začne byť vystavená ešte väčšiemu množstvu okolitého svetla zo stúpajúceho slnečného žiarenia, čo tlačí panel ešte silnejšie smerom na východ, kým nebudú obidve LDR takmer úmerne exponované smerom k východnému slnečnému žiareniu, čo úplne resetuje panel tak, aby sa proces začínal odznova.

solárny sledovací mechanizmus pracujúci s dvoma osami

Nastavte funkciu Reset

V prípade, že je nevyhnutná funkcia resetovania sady, môže byť použitý nasledujúci dizajn.

Prepínač nastavenia je umiestnený na „slnkom zapadnutom“ konci sledovacieho zariadenia, takže sa stlačí, keď panel dokončí sledovanie dní.

Ako je zrejmé z nižšie uvedeného obrázka, napájanie okruhu sledovacieho zariadenia je poskytované z N / C bodov relé DPDT, čo znamená, že keď je stlačený spínač „SET“, relé sa aktivuje a odpojí napájanie obvod tak, aby sa celý obvod zobrazený vo vyššie uvedenom článku odpojil a neprekážal.

Motor súčasne prijíma reverzné napätie cez N / O kontakty, aby mohol iniciovať reverzný proces panelu do pôvodnej polohy.

Akonáhle panel dokončí proces spätného chodu smerom k východu slnka, zatlačí resetovací spínač umiestnený niekde na tomto konci, táto činnosť deaktivuje relé a vynuluje celý systém na ďalší cyklus.

Nastaviť / vynulovať obvod tranzistorov


Predchádzajúce: Vytvorte najjednoduchší obvod indikátora teploty Ďalej: Obvod regulátora napätia solárneho panelu