Bir heliostat, bu cihaz, Güneş'in görünür günlük hareketine rağmen, güneş ışınlarını sürekli bir yönde yönlendirmek için bir aynayı (bu durumda güneş paneli) döndürebilir.
Bu makalede, böyle bir cihazın nasıl çalıştığını ve nasıl üretilebileceğini öğreneceğiz. Bu heliostat, daha sonra örneğin bir cep telefonunu şarj etmek için kullanılabilen güneş enerjisi biriktirebilir.
Araçlar ve malzemeler:
- Güneş paneli Offgridtec 5W 12V;
- 177 V / dak dişli DC motor V-TEC 6 V Mini 25D;
- Ayarlanabilir güç modülü;
-USB-mikro;
- baskılı devre kartı;
- Transistör IRFD 110-2 adet;
- Transistör IRFD 9120-2 adet;
Çift karşılaştırıcı, DIP-8;
-Metal film dirençleri: 330 kOhm - 4 adet; 1K-1 adet; 4.7K - 2 adet;
- Yatay potansiyometreler, 6 mm, 25 kOhm - 2 adet;
- Fotodirenç - 2 adet;
- PCB konektörü düz, 3 pimli;
- PCB konektörü düz, beyaz 2 pimli - 3 adet;
-Küçültmek tüp;
-Krepezh;
-Fanera;
seeing-;
-Lazer kesici;
-3D yazıcı;
- Havya;
- Pense;
-Kusachki;
- Marangoz tutkalı;
- tornavida;
- Termo tabanca;
-Nozhovka;
- Metal için matkap;
- 12 V güç kaynağı (veya 9 V pil);
-Multimetr;
-Luxmetre (isteğe bağlı);
Birinci Adım: Teori
İklim değişikliğiyle mücadelede yenilenebilir enerji vazgeçilmez bir rol oynamaktadır. Yenilenebilir enerjinin faydalarından biri de sera gazı yaymamasıdır. Güneş enerjisi, hidroelektrik, rüzgar, deniz enerjisi (dalga ve gelgit), jeotermal enerji, biyoenerji, hidrojen gibi birçok farklı yenilenebilir enerji kaynağı vardır. Tükenmeden ve doğal kaynaklardan gelen tekrar tekrar kullanılabilen bir enerji kaynağı yenilenebilir enerji olarak kabul edilir. Sahra çölünün sadece yüzde biri güneş panelleriyle kaplıysa, bu tüm dünyaya elektrik sağlamak için yeterli olacaktır.
Güneşin dünyaya gönderdiği enerjiyi kullanmak için, daha kolay kullanılabilen başka bir enerji formuna, örneğin elektriğe dönüştürülmelidir.
Bir fotovoltaik hücrede, güneş ışığı doğrudan elektriğe dönüştürülür.
Tipik bir fotovoltaik hücre bir yarı iletken silikon malzemeden yapılır.Tipik olarak, bu tip güneş pili iki silikon katmanından oluşur: I) n-tipi silikon ve II) p-tipi silikon. Bir güneş pili güneş ışığını kullanarak elektrik üretir.
İkinci Adım: Parça Hazırlama
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
Tüm ahşap parçaları bir lazer kesici ile kesin. Vitesi bir 3D yazıcıda yazdırın. Eksen için bir parça lif kesin (uzunluk yaklaşık 1,6 cm).
Biri 20 mm çapında ve 40 mm uzunluğunda (eksen için) ve diğeri 32 mm çapında ve 2 cm uzunluğunda (ışık sensörleri için) iki plastik boru kesin.
Üçüncü Adım: Şarj Cihazını Takın
Şimdi şarj cihazını monte etmeniz gerekiyor.
İki pimli konnektöre 22 santimetrelik iki tel lehimlenmelidir. Lehim noktalarını yalıtın.
Güneş panelinin arkasında bir montaj kutusu vardır. Kabloların ikinci uçları güneş panelinin kontaklarına sabitlenmiştir. Kurulumda polariteyi gözlemlemek gerekir.
Şimdi güneş panelini voltaj regülatörüne ve bir USB şarj cihazına bağlamalıyız.
USB kablosunda dört kablo vardır. İki, siyah ve kırmızıya ihtiyacınız var. Kırmızı + voltaj regülatörünün çıkışına lehimlenir, siyah eksi. Ek bir kablo kullanarak, güneş panelini ve regülatörün su kontaklarını bağlarız.
Güneş pili 12 V verdiğinden ve USB cihazları sadece 5 V olarak derecelendirildiğinden, voltaj regülatörü 5 V olarak ayarlanmalıdır.
Regülatörün giriş kontaklarına bir güç kaynağı bağlamak ve çıkış voltajını ölçmek gerekir. Gerekirse, ayar vidasını kullanarak voltajı 5 V değerine ayarlayın.
Dördüncü Adım: PCB
Güneş panelinin güneşe göre konumu iki ışık sensörü kullanılarak izlenecektir. Panelin dönüşü motor kullanılarak yapılacaktır. Her şeyi yönetir elektronik kurulu. Kurulu şemaya göre monte ediyoruz.
Tüm elektronik bileşenler baskılı devre kartına lehimlendiğinde işlevselliği test edilmelidir. Test için bir güç kaynağına, 2 pimli bir konektöre bağlı bir test motoruna ve bir tornavidaya ihtiyacınız olacaktır. Motorun dönüp dönmediğini, ona güç verilip verilmediğini ve motorun dönüş yönünü değiştirip değiştirmediğini kontrol etmek gerekir.
Kartı çalıştırın. Bir tornavida alın ve R9 potansiyometresini orta konuma getirin. Motor dönmeyi bırakmalıdır. Motor dişlisinin ters yönde de dönüp dönmediğini kontrol etmek için tornavidayı diğer yöne çevirin. Her şey işe yararsa, potansiyometreyi orta konuma getirin ve gücü kapatın.
Beşinci Adım: Işık Sensörleri
Heliostat mümkün olduğunca fazla enerji alabilmek için her zaman güneşle mükemmel bir şekilde hizalanmalıdır. Bu nedenle, heliostatın her zaman güneşe doğru çevrilmesini sağlamak için bir mekanizmaya ihtiyaç vardır. Bu durum fotodirençler (veya ışık sensörleri) kullanılarak karşılanır. Işık sensörleri güneş panelinin üzerine monte edilmiştir. İlk önce iki ahşap parçayı (aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi) bağlamanız ve iki sensörü ilgili deliklere yerleştirmeniz gerekir.
Ardından tüm ışık sensörü tutucusunu 32 mm çapında ve 2 cm uzunluğunda yuvarlak bir plastik boruya yerleştirin.Şimdi fotoresistörü panoya bağlamanız gerekiyor. Üç kablo (her biri yaklaşık 60 cm uzunluğunda) alın ve sensör kontaklarına lehimleyin.
Sensörler panoya 3 pimli bir konektör kullanılarak bağlanacaktır.
Altıncı Adım: Motor
2 pimli bağlantı kablosunu motora lehimleyin. Motor heliostatın taban plakasına yerleştirilecektir. Voltaj regülatörünün panoya bağlanması
Yedinci adım: destek parçasının montajı ve döner mekanizma
Heliostatın mekanik kısmı, üzerine dönen bir taban plakasının monte edildiği bir kutu şeklinde yapılmış bir tabandan oluşur.
Taban plakasını önünüze yerleştirin ve büyük deliğin sağ üst köşede olduğundan emin olun.Bacakları desteğin köşelerine yapıştırın.
Ardından, döner tabla üzerindeki tekerlekleri ve dişlileri sabitlemeniz gerekir. Kullanılan akslar teldir.
Ardından motor monte edilir ve sabitlenir.
Güneş panelini monte edecek.
Paneli monte etmek ve elektroniği tabanın altından sabitlemek için kalır. Artık her şey hazır ve cep telefonunuzu şarj etmeyi deneyebilirsiniz.
