Хелиостат, това устройство е в състояние да върти огледало (в случая слънчевия панел), така че да насочва слънчевите лъчи постоянно в една посока, въпреки видимото ежедневно движение на Слънцето.
В тази статия ще се запознаем как работи такова устройство и как може да бъде произведено. Този хелиостат е в състояние да акумулира слънчева енергия, която след това може да се използва, например, за зареждане на мобилен телефон.
Инструменти и материали:
- Соларен панел Offgridtec 5W 12V;
- DC мотор V-TEC 6V Mini 25D със скорост 177 об / мин;
- Регулируем захранващ модул;
-USB-микро;
- печатна платка;
- Транзистор IRFD 110 - 2 бр;
- Транзистор IRFD 9120 - 2 бр;
Двоен компаратор, DIP-8;
-Метални филмови резистори: 330 kOhm - 4 бр; 1K -1 бр; 4.7K - 2 бр;
- Потенциометри хоризонтални, 6 mm, 25 kOhm - 2 бр;
- Фоторезистор - 2 бр;
- PCB конектор прав, 3-пинов;
- PCB конектор прав, бял 2-пинов - 3 бр;
-Висока тръба;
-Krepezh;
-Fanera;
seeing-;
-Лазерна резачка;
-3D принтер;
-Поядащо желязо;
- Клещи;
-Kusachki;
- Столярно лепило;
- отвертка;
- термопистолет;
-Nozhovka;
- Свредла за метал;
- 12 V захранване (или 9 V батерия);
-Multimetr;
-Луксметър (по избор);
Първа стъпка: Теория
В борбата срещу изменението на климата възобновяемата енергия играе незаменима роля. Едно от предимствата на възобновяемата енергия е, че те не отделят парникови газове. Има много различни възобновяеми енергийни източници, като: слънчева енергия, хидроенергия, вятър, морска енергия (вълна и прилив), геотермална енергия, биоенергия, водород. Източник на енергия, който може да се използва отново и отново без изтощение и идва от природни ресурси, се счита за възобновяема енергия. Ако само един процент от пустинята Сахара е покрит със слънчеви панели, тогава това ще бъде достатъчно, за да осигури на целия свят електричество.
За да използва енергията, която слънцето изпраща на земята, тя трябва да се преобразува в друга форма на енергия, която може да се използва по-лесно, например, в електричество.
Във фотоволтаична клетка слънчевата светлина се преобразува директно в електричество.
Типичната фотоволтаична клетка е направена от полупроводников силициев материал.Обикновено този тип слънчеви клетки се състоят от два силициеви слоя: I) силициев тип n и II) силициев тип p. Слънчевата клетка генерира електричество, използвайки слънчева светлина.
Стъпка втора: Подготовка на части
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
Изрежете всички дървени части с лазерна резачка. Отпечатайте предавката на 3D принтер. Нарежете парче влакно за оста (дължина около 1,6 см).
Изрежете две пластмасови тръби, едната с диаметър 20 мм и дължина 40 мм (за оста), а другата с диаметър 32 мм и дължина 2 см (за сензори за светлина).
Стъпка трета: Инсталирайте зарядното устройство
Сега трябва да сглобите зарядното устройство.
Две проводници с размери 22 сантиметра трябва да бъдат споени към двата пинов конектор. Изолирайте спояващите петна.
На гърба на слънчевия панел има монтажна кутия. Вторите краища на проводниците са фиксирани към контактите на слънчевия панел. При монтажа е необходимо да се спазва полярността.
Сега трябва да свържем слънчевия панел към регулатора на напрежението, както и към USB зарядно.
USB кабелът има четири проводника. Нуждаете се от две, черни и червени. Червеното се споява до + изхода на регулатора на напрежението, черно до минус. С помощта на допълнителен проводник свързваме соларния панел и водните контакти на регулатора.
Тъй като слънчевата клетка доставя 12 V, а USB устройствата се оценяват само на 5 V, регулаторът на напрежението трябва да бъде настроен на 5 V.
Необходимо е да свържете източник на енергия към входните контакти на регулатора и да измерите изходното напрежение. Ако е необходимо, регулирайте напрежението до стойност 5 V. с помощта на регулиращия винт.
Стъпка четвърта: печатни платки
Положението на слънчевия панел спрямо слънцето ще се следи с помощта на два сензора за светлина. Въртенето на панела ще се извърши с помощта на двигателя. Управлява всичко електронен дъска. Монтираме дъската според схемата.
Когато всички електронни компоненти са споени към печатната платка, нейната функционалност трябва да бъде тествана. За теста ще ви трябва захранване, тестов мотор, свързан към 2-пинов конектор и отвертка. Необходимо е да се провери дали двигателят се върти, дали се подава мощност към него и дали двигателят променя посоката на въртене.
Захранване на дъската. Вземете отвертка и поставете потенциометър R9 в средна позиция. Двигателят трябва да спре да се върти. Завъртете отвертката в другата посока, за да проверите дали моторната предавка също се върти в обратна посока. Ако всичко работи, настройте потенциометъра на средно положение и изключете захранването.
Пета стъпка: Сензори за светлина
Хелиостатът винаги трябва да бъде перфектно изравнен със слънцето, за да получи колкото е възможно повече енергия. По този начин е необходим механизъм, който да гарантира, че хелиостатът винаги е обърнат към слънцето. Това условие е изпълнено с помощта на фоторезистори (или светлинни сензори). Светлинните сензори са монтирани над слънчевия панел. Първо трябва да свържете двете дървени части (както е показано на фигурата по-долу) и да поставите двата сензора в съответните отвори.
След това поставете целия държач на сензор за светлина в кръгла пластмасова тръба с диаметър 32 мм и дължина 2 см. Сега трябва да свържете фоторезистора към платката. Вземете три кабела (всеки с дължина около 60 см) и ги спойка към контактите на сензора.
Сензорите ще бъдат свързани към платката с помощта на 3-пинов конектор.
Стъпка шеста: Двигател
Спойка 2-пинов свързващ кабел към мотора. Двигателят ще бъде поставен в основната плоча на хелиостата. Свързване на регулатора на напрежението към платката
Седма стъпка: сглобяване на опорната част и въртящия механизъм
Механичната част на хелиостата се състои от основа, направена под формата на кутия, върху която е монтирана въртяща се основна плоча.
Поставете основната плоча пред себе си и се уверете, че големият отвор е в горния десен ъгъл.Залепете краката в ъглите на опората.
След това трябва да фиксирате колелата и зъбното колело на грамофона. Използваните оси са телени.
Тогава двигателят е инсталиран и фиксиран.
Отивате да монтирате слънчевия панел.
Остава да инсталирате панела и да закрепите електрониката от дъното на основата. Сега всичко е готово и можете да опитате да зареждате мобилния си телефон.
