Simple Solar Tracker System - Μηχανισμός και λειτουργία

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Το κύκλωμα και ο μηχανισμός που εξηγούνται σε αυτό το άρθρο μπορεί να θεωρηθούν ως το ευκολότερο και τέλειο σύστημα ηλιακού ιχνηλάτη διπλού άξονα.

Πώς λειτουργεί το Dual Axis Solar Tracker Concept

Η συσκευή μπορεί να παρακολουθεί με ακρίβεια την κίνηση του ήλιου κατά τη διάρκεια της ημέρας και να μετατοπίζεται ανάλογα στον κατακόρυφο άξονα. Η συσκευή παρακολουθεί επίσης αποτελεσματικά την εποχιακή μετατόπιση του ήλιου και μετακινεί ολόκληρο τον μηχανισμό στο οριζόντιο επίπεδο ή σε πλευρική κίνηση έτσι ώστε ο προσανατολισμός του ηλιακού πλαισίου να διατηρείται πάντα σε ίσιο άξονα προς τον ήλιο έτσι ώστε να συμπληρώνει τις κάθετες ενέργειες του ιχνηλάτη κατάλληλα.



Dual Axis Solar Tracker Concept

Όπως φαίνεται στο σχήμα, ένας σχετικά εύκολος μηχανισμός φαίνεται εδώ. Ο ηλιακός ανιχνευτής είναι βασικά τοποθετημένος πάνω σε δύο βάσεις με έναν κεντρικό κινητό άξονα.

Η κεντρική διάταξη επιτρέπει στις βάσεις των πάνελ να κινούνται σε έναν κυκλικό άξονα πάνω από 360 μοίρες.



Ένας μηχανισμός μετάδοσης κίνησης όπως φαίνεται στο διάγραμμα είναι τοποθετημένος ακριβώς στη γωνία του άξονα περιστροφής με τέτοιο τρόπο ώστε όταν ο κινητήρας περιστρέφεται ολόκληρος ο ηλιακός πίνακας μετατοπίζεται αναλογικά γύρω από τον κεντρικό άξονα του, είτε αριστερόστροφα είτε δεξιόστροφα, ανάλογα με την κίνηση του κινητήρα που με τη σειρά του εξαρτάται από τη θέση του ήλιου.

Πώς λειτουργεί το κύκλωμα LDR

Η θέση των LDRs είναι κρίσιμη εδώ και το σετ LDR που αντιστοιχεί σε αυτήν την κίνηση κάθετου επιπέδου είναι τόσο τοποθετημένο ώστε να ανιχνεύει με ακρίβεια το φως του ήλιου και προσπαθεί να κρατήσει το πάνελ κάθετο στις ακτίνες του ήλιου μετακινώντας τον κινητήρα στην κατάλληλη κατεύθυνση μέσω έναν καθορισμένο αριθμό περιστρεφόμενων περιστροφών.

Η ανίχνευση LDR λαμβάνεται και ερμηνεύεται με ακρίβεια από ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα που δίνει εντολή στον κινητήρα για τις παραπάνω εξηγηθείσες ενέργειες.

Ένας άλλος μηχανισμός που μοιάζει αρκετά με την παραπάνω κάθετη ρύθμιση, αλλά μετακινεί τον πίνακα μέσω μιας πλευρικής κίνησης ή μάλλον κινεί ολόκληρη τη βάση του ηλιακού πλαισίου σε κυκλική κίνηση πάνω από το οριζόντιο επίπεδο.

Αυτή η κίνηση πραγματοποιείται ως απόκριση στη θέση του ήλιου κατά τη διάρκεια των εποχιακών αλλαγών, επομένως, σε αντίθεση με τις κάθετες κινήσεις, αυτή η λειτουργία είναι πολύ σταδιακή και δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί σε καθημερινή βάση.

Και πάλι η παραπάνω κίνηση ανταποκρίνεται στην εντολή που δίνεται στον κινητήρα από το ηλεκτρονικό κύκλωμα που λειτουργεί ως απόκριση στην ανίχνευση που γίνεται από τα LDRs.

Για την παραπάνω διαδικασία χρησιμοποιείται ένα διαφορετικό σύνολο LDR και τοποθετούνται οριζόντια πάνω από το πλαίσιο, σε μια συγκεκριμένη θέση όπως φαίνεται στο διάγραμμα.

Πώς λειτουργεί το Solar Tracker OpAmp Control Circuit

Μια προσεκτική έρευνα του κυκλώματος που φαίνεται στο διάγραμμα αποκαλύπτει ότι ολόκληρη η διαμόρφωση είναι στην πραγματικότητα πολύ απλή και απλή. Εδώ χρησιμοποιείται ένα μόνο IC 324 και χρησιμοποιούνται μόνο δύο από τα opamps για τις απαιτούμενες λειτουργίες.

Πώς λειτουργεί το Solar Tracker OpAmp Control Circuit

Τα opamps είναι κυρίως ενσύρματα για να σχηματίσουν ένα είδος συγκριτικού παραθύρου, που είναι υπεύθυνο για την ενεργοποίηση των εξόδων τους κάθε φορά που οι εισόδους τους κυμαίνονται ή παρασύρονται από το προκαθορισμένο παράθυρο, που καθορίζεται από τα σχετικά pot.

Δύο LDR συνδέονται στις εισόδους των opamps για την ανίχνευση των επιπέδων φωτός. Όσο τα φώτα πάνω από τα δύο LDR είναι ομοιόμορφα, οι έξοδοι του opamp παραμένουν απενεργοποιημένες.

Ωστόσο, τη στιγμή που ένα από τα LDR ανιχνεύει ένα διαφορετικό μέγεθος φωτός πάνω του (το οποίο μπορεί να συμβεί λόγω της μεταβαλλόμενης θέσης του ήλιου) η ισορροπία κατά την είσοδο του opamp μετατοπίζεται προς μία κατεύθυνση, κάνοντας αμέσως τη σχετική έξοδο opamps να είναι υψηλή.

Αυτή η υψηλή έξοδος ενεργοποιεί αμέσως το δίκτυο τρανζίστορ γεφυρών, το οποίο με τη σειρά του περιστρέφει τον συνδεδεμένο κινητήρα σε καθορισμένη κατεύθυνση, έτσι ώστε το πλαίσιο να περιστρέφεται και να προσαρμόζει την ευθυγράμμισή του με τις ακτίνες του ήλιου έως ότου αποκατασταθεί ομοιόμορφη ποσότητα φωτός πάνω από το σχετικό σύνολο LDRs.

Μόλις αποκατασταθεί η στάθμη φωτισμού πάνω από τα αντίστοιχα σετ LDR, οι opamps γίνονται πάλι αδρανείς και απενεργοποιούν τις εξόδους τους και επίσης τον κινητήρα.

Η παραπάνω ακολουθία συνεχίζει να συμβαίνει για όλη την ημέρα, σε βήματα, καθώς ο ήλιος αλλάζει τη θέση του και ο παραπάνω μηχανισμός αλλάζει ανάλογα με τη θέση του ήλιου.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι θα απαιτηθούν δύο σύνολα των παραπάνω εξηγημένων συγκροτημάτων κυκλώματος για τον έλεγχο των διπλών ενεργειών ή απλώς για την κατασκευή του παραπάνω μηχανισμού ηλιακού συστήματος διπλού ιχνηλάτη.

Λίστα ανταλλακτικών

  • R3 = 15Κ,
  • R4 = 39Κ,
  • P1 = 100Κ,
  • P2 = 22K,
  • LDR = Κανονικός τύπος με αντίσταση περίπου 10 K έως 40K στο φως της ημέρας υπό σκιά και άπειρη αντίσταση σε απόλυτο σκοτάδι.
  • Τα Op-amp είναι από IC 324 ή χωριστά μπορούν επίσης να ενσωματωθούν δύο 741 IC.
  • T1, T3 = TIP31C,
  • T2, T4 = TIP32C,
  • Όλες οι δίοδοι είναι 1N4007
  • Κινητήρας = Σύμφωνα με το φορτίο και το μέγεθος του ηλιακού συλλέκτη

Ευγενική προσφορά - Elector Electroniks India

Πώς να προσθέσετε ένα σετ / επαναφορά διευκόλυνσης στο παραπάνω κύκλωμα

Με την πρώτη ματιά, φαίνεται ότι το παραπάνω κύκλωμα δεν ενσωματώνει δυνατότητα αυτόματης επαναφοράς. Ωστόσο, μια πιο προσεκτική έρευνα θα δείξει ότι στην πραγματικότητα αυτό το κύκλωμα θα επανέλθει αυτόματα όταν η αυγή ξεκινά μέσα ή το πρωί της ημέρας.

Αυτό μπορεί να είναι αληθές λόγω του γεγονότος ότι τα LDR τοποθετούνται μέσα σε περιβλήματα τα οποία είναι ειδικά σχεδιασμένα σε σχήμα «V» για τη διευκόλυνση αυτής της δράσης.

Από την αντανάκλαση του ανατέλλοντος ηλιακού φωτός, κατά τις πρωινές ώρες ο ουρανός φωτίζεται περισσότερο από το έδαφος. Δεδομένου ότι τα LDR είναι τοποθετημένα με τρόπο «V», το LDR που βλέπει περισσότερο προς τον ουρανό λαμβάνει περισσότερο φως από το LDR που βλέπει προς το έδαφος. Αυτή η κατάσταση ενεργοποιεί τον κινητήρα προς την αντίθετη κατεύθυνση, έτσι ώστε να αναγκάζει τον πίνακα να γυρίσει τις νωρίς το πρωί.

Καθώς ο πίνακας επιστρέφει προς τα ανατολικά, το σχετικό LDR αρχίζει να εκτίθεται σε ακόμη περισσότερο περιβαλλοντικό φως από το ανερχόμενο ηλιακό φως, αυτό ωθεί το πάνελ ακόμη πιο σκληρά προς τα ανατολικά έως ότου και τα δύο LDR εκτίθενται σχεδόν αναλογικά στο ανατολικό αυξανόμενο φως του ήλιου, αυτό επαναφέρει πλήρως το πάνελ έτσι ώστε η διαδικασία να αρχίσει ξανά από την αρχή.

μηχανισμός ηλιακού ιχνηλάτη με διπλό άξονα

Ορίστε τη λειτουργία επαναφοράς

Σε περίπτωση που μια λειτουργία επαναφοράς σετ γίνει επιτακτική, μπορεί να ενσωματωθεί ο ακόλουθος σχεδιασμός.

Ο διακόπτης ρύθμισης τοποθετείται στο άκρο «ηλιοθεραπεία» του ιχνηλάτη, έτσι ώστε να πιέζεται όταν τελειώσει ο πίνακας.

Όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα, η τροφοδοσία στο κύκλωμα παρακολούθησης δίνεται από τα σημεία N / C του ρελέ DPDT, αυτό σημαίνει ότι όταν ο διακόπτης «SET» πιέζεται, το ρελέ ενεργοποιείται και αποσυνδέεται η παροχή με το κύκλωμα έτσι ώστε ολόκληρο το κύκλωμα που φαίνεται στο παραπάνω άρθρο να αποσυνδέεται και να μην παρεμβαίνει.

Ταυτόχρονα, ο κινητήρας λαμβάνει την τάση αναστροφής μέσω των επαφών N / O έτσι ώστε να μπορεί να ξεκινήσει τη διαδικασία αντιστροφής του πίνακα στην αρχική του θέση.

Μόλις ο πίνακας ολοκληρώσει τη διαδικασία αναστροφής του προς το άκρο «ανατολή του ηλίου», ωθεί το διακόπτη επαναφοράς τοποθετημένο κατάλληλα κάπου στο τέλος, αυτή η ενέργεια απενεργοποιεί το ρελέ επαναφέροντας ξανά ολόκληρο το σύστημα για τον επόμενο κύκλο.

Ρύθμιση / επαναφορά κυκλώματος τρανζίστορ


Προηγούμενο: Δημιουργήστε ένα απλούστερο κύκλωμα ένδειξης θερμοκρασίας Επόμενο: Κύκλωμα ρυθμιστή τάσης ηλιακού πλαισίου