Denne heliostat er en heliostat, der er i stand til at dreje et spejl (i dette tilfælde solcellepanelet) for at rette solens stråler konstant i en retning på trods af den synlige daglige bevægelse af solen.
I denne artikel lærer vi, hvordan en sådan enhed fungerer, og hvordan den kan fremstilles. Denne heliostat er i stand til at akkumulere solenergi, som derefter kan bruges til for eksempel at oplade en mobiltelefon.
Værktøjer og materialer:
- Solpanel Offgridtec 5W 12V;
- DC-motor V-TEC 6V Mini 25D med gear 177 o / min;
- Justerbart strømmodul;
-USB-mikro;
- trykt kredsløbskort;
- Transistor IRFD 110 - 2 stk;
- Transistor IRFD 9120 - 2 stk;
Dobbelt komparator, DIP-8;
-Metalfilmmodstande: 330 kOhm - 4 stk; 1K -1 stk; 4,7K - 2 stk;
- Potentiometre vandret, 6 mm, 25 kOhm - 2 stk.
- Photoresistor - 2 stk;
- PCB-stik lige, 3-polet;
- PCB-stik lige, hvid 2-polet - 3 stk;
-Strink rør;
-Krepezh;
-Fanera;
seeing-;
-Laseskærer;
-3D printer;
Loddejern;
- Tænger;
-Kusachki;
- Snedkerlim
- skruetrækker;
- Thermogun;
-Nozhovka;
- Bor til metal;
- 12 V strømforsyning (eller 9 V batteri);
-Multimetr;
-Luxmeter (valgfrit);
Trin 1: Teori
I kampen mod klimaændringer spiller vedvarende energi en uundværlig rolle. En af fordelene ved vedvarende energi er, at de ikke udsender drivhusgasser. Der er mange forskellige vedvarende energikilder, såsom: solenergi, vandkraft, vind, marin energi (bølge og tidevand), geotermisk energi, bioenergi, brint. En energikilde, der kan bruges igen og igen uden udmattelse og kommer fra naturressourcer, betragtes som vedvarende energi. Hvis kun en procent af Sahara-ørkenen er dækket med solcellepaneler, vil dette være nok til at forsyne hele verden med elektricitet.
For at bruge den energi, som solen sender til jorden, skal den omdannes til en anden form for energi, der lettere kan bruges, for eksempel til elektricitet.
I en fotovoltaisk celle konverteres sollys direkte til elektricitet.
En typisk fotovoltaisk celle er lavet af et halvleder-siliciummateriale.Denne type solcelle består typisk af to siliciumlag: I) n-type silicium og II) p-type silicium. En solcelle producerer elektricitet ved hjælp af sollys.
Trin to: Forberedelse af dele
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
Skær alle trædele med en laserskærer. Print gearet på en 3D-printer. Klip et stykke fiber til aksen (længde ca. 1,6 cm).
Klip to plastrør, det ene med en diameter på 20 mm og en længde på 40 mm (for aksen) og det andet med en diameter på 32 mm og en længde på 2 cm (til lyssensorer).
Trin tre: Installer opladeren
Nu skal du samle opladeren.
To ledninger på 22 centimeter skal loddes til det to-polede stik. Isoler loddeplader.
Der er en monteringsboks på bagsiden af solcellepanelet. De anden ender af ledningerne er fastgjort til solcellepanelets kontakter. Ved installation er det nødvendigt at observere polaritet.
Nu skal vi tilslutte solcellepanelet til spændingsregulatoren og til en USB-oplader.
USB-kablet har fire ledninger. Brug for to, sort og rød. Rødt loddes til + udgangen fra spændingsregulatoren, sort til minus. Ved hjælp af en ekstra ledning forbinder vi solcellepanelet og regulatorens vandkontakter.
Da solcellen leverer 12 V, og USB-enheder kun er klassificeret til 5 V, skal spændingsregulatoren indstilles til 5 V.
Det er nødvendigt at tilslutte en strømkilde til regulatorens indgangskontakter og måle udgangsspændingen. Juster eventuelt spændingen til en værdi på 5 V. ved hjælp af justeringsskruen.
Trin fire: PCB
Solpanelets placering i forhold til solen overvåges ved hjælp af to lyssensorer. Rotation af panelet udføres ved hjælp af motoren. Styrer det hele elektronisk bord. Vi monterer brættet i henhold til ordningen.
Når alle elektroniske komponenter loddes til det trykte kredsløbskort, skal dets funktionalitet testes. Til testen har du brug for en strømforsyning, en testmotor tilsluttet et 2-polet stik og en skruetrækker. Det er nødvendigt at kontrollere, om motoren roterer, om der leveres strøm til den, og om motoren ændrer rotationsretningen.
Tænd brættet. Tag en skruetrækker og sæt potentiometer R9 i midterste position. Motoren skal stoppe med at dreje. Drej skruetrækkeren i den anden retning for at kontrollere, om motorhjulet også drejer i den modsatte retning. Hvis alt fungerer, skal du sætte potentiometeret i midterste position og slukke for strømmen.
Trin fem: Lyssensorer
Heliostaten skal altid være perfekt på linje med solen for at modtage så meget energi som muligt. Således er det nødvendigt med en mekanisme for at sikre, at heliostaten altid drejes mod solen. Denne betingelse er opfyldt ved brug af fotoresistorer (eller lyssensorer). Lyssensorer er monteret over solcellepanelet. Først skal du tilslutte de to trædele (som vist på figuren nedenfor) og indsætte de to sensorer i de tilsvarende huller.
Placer derefter hele lyssensorholderen i et rundt plastrør med en diameter på 32 mm og en længde på 2 cm. Nu skal du tilslutte fotoresistoren til brættet. Tag tre kabler (hver ca. 60 cm lange) og lod dem til sensorkontakterne.
Sensorer tilsluttes kortet ved hjælp af et 3-polet stik.
Trin seks: Motor
Lod det 2-polede forbindelseskabel til motoren. Motoren indsættes i heliostatens bundplade. Tilslutning af spændingsregulator til kortet
Syvende trin: samling af støttedelen og rotationsmekanismen
Den mekaniske del af heliostaten består af en base fremstillet i form af en kasse, hvorpå en roterende bundplade er monteret.
Læg bundpladen foran dig, og sørg for, at det store hul er i øverste højre hjørne.Lim benene i hjørnerne af støtten.
Dernæst skal du fastsætte hjul og gear på drejeskiven. De anvendte aksler er tråd.
Derefter er motoren installeret og fastgjort.
Skal montere solcellepanelet.
Det gjenstår at installere panelet og sikre elektronikken fra bunden af basen. Nu er alt klar, og du kan prøve at oplade din mobiltelefon.
