أسهل نظام تعقب للطاقة الشمسية أحادي المحور

أسهل نظام تعقب للطاقة الشمسية أحادي المحور

في هذا المنشور ، نتعلم كيفية إنشاء دائرة تعقب شمسية سهلة للغاية باستخدام خوارزمية محددة مسبقًا من خلال دائرة مؤقت 555 IC.



مقدمة

لقد قمت بالفعل بنشر ملف دائرة نظام تعقب الطاقة الشمسية والذي يهدف إلى الضبط التلقائي لوجه اللوحة الشمسية بحيث يظل عموديًا على أشعة الشمس الساقطة في جميع اللحظات. خلال اليوم.

ومع ذلك ، لكي يحدث هذا ، فإن الإعداد الكامل يتضمن العديد من الآليات المعقدة والدوائر التي قد لا يكون من السهل على الجميع تجميعها وتنفيذها.





إذا كنت مستعدًا للتضحية ببعض الكماليات التي يوفرها متعقب المحور المزدوج أعلاه وتجاهلها ، فمن المحتمل أنك ترغب في اتباع المفهوم الموضح في المقالة الحالية.

تضمنت وظيفة تعقب الطاقة الشمسية التي تمت مناقشتها سابقًا بعض أجهزة الاستشعار في شكل LDRs لمراقبة موقع الشمس في السماء وبالتالي توفير الأوامر لدائرة التحكم والمحرك بحيث يتم إجراء التعديلات اللازمة بسرعة على اللوحة للحفاظ على الدقة المطلوبة للوحة مع أشعة الشمس.



يتطلب النظام بعض الإعدادات والتعديلات المهمة ، ولكن بمجرد اكتمال هذه الإعدادات ، يمكنك فقط مشاهدة كل شيء يقوم بالباقي لبقية حياتك ، مما يوفر كفاءة بنسبة 100 ٪ مع كهربة منزلك.

هنا ، نظرًا لأننا لا ندمج أي مستشعر والنظام هو نوع محور واحد يمكن أن يبني بسهولة وبسرعة كبيرة ، ولكن سيتعين عليك القيام ببعض الإعدادات المملة في البداية والاستمرار في تكراره مرة كل شهر أو نحو ذلك.

قد تكون كفاءة هذا النظام 100٪ في المراحل الأولية ، لكنها ستستمر في التدهور مع تقدم الأسابيع حتى تقوم بالتحديث واستعادة الإعدادات الأصلية.

يجب أن يتم ذلك استجابة لتغير مواضع شروق / غروب الشمس للشمس طوال العام.

كيف تم تصميم المفهوم للعمل

الآن دعنا نتحدث عن دائرة تعقب الطاقة الشمسية أحادية المحور التي تمت مناقشتها هنا. يدور المفهوم حول تنفيذ نوع من الخوارزمية البدائية في الدائرة.

المفهوم بسيط ، نلاحظ فقط متوسط ​​الوقت الذي تظل فيه الشمس نشطة أو تعيش فوق السماء.

ثم نقوم بضبط سرعة المحرك بحيث يقوم بتدوير اللوحة من شروق الشمس إلى غروب الشمس بشكل أو بآخر في مواجهة الشمس طوال دورانها.

وبالتالي يتم تعديل سرعة المحرك الذي يحرك اللوحة بزاوية قد تكون حوالي 50 إلى 60 درجة طوال الفترة المحددة ، مما يقلد اتباع مسار الشمس.

من الواضح أن الدائرة المستخدمة لضبط سرعة المحرك هي دائرة PWM والمحرك المستخدم قد يكون نوعًا متدرجًا من المحركات أو حتى نوعًا عاديًا بدون فرشاة.

يجب تحسين ضبط السرعات استجابةً لفترة النهار لعدة أيام لجعل النظام فعالاً قدر الإمكان.

يجب تدوين التاريخ والملاءمة الخاصة بإعداد السرعات للسجلات بحيث يمكن تطبيق نفس الإعداد دون مراقبة المواسم المستقبلية.

يوضح الشكل التالي آلية بسيطة للمحرك والعتاد يمكن استخدامها للنظام المقترح. اللوحة ذات اللون الأزرق هي اللوحة الشمسية ، والتي يتم تثبيتها بالقضيب المركزي للتروس الأكبر.

يجب تثبيت الإطار السفلي بإحكام على الأرض.

وحدة تحكم خوارزمية PWM

يُظهر التصميم التالي وحدة التحكم في المحرك لجهاز تعقب الطاقة الشمسية أحادي المحور المقترح والذي يتضمن دائرة بسيطة مصنوعة من 555 IC رخيص وبعض أجزاء أشباه الموصلات المهمة الأخرى. يجب تركيب الوعاء P1 خارج الحاوية التي يمكن تغطية الدائرة بها.

P1 هو المكون الرئيسي الذي يمكن استخدامه لضبط سرعات المحرك خلال مواسم مختلفة من العام بحيث يظل دوران اللوحة متزامنًا إلى حد ما مع 'حركات' الشمس.

في الواقع ، قد يتعين تعديل P1 بعناية فائقة بحيث يعمل المحرك بسرعة ثابتة.

يجب ترتيب آلية الترس بحيث ينتج الترس الأصغر وأقطار الترس الأكبر حركة زاوية ثابتة على اللوحة من أجل الحفاظ على وجه اللوحة متعامدًا أكثر أو أقل مع الشمس طوال اليوم.

يجب تدوين إعداد P1 في كل مرة يتم فيها تحديث الإعدادات بما يتوافق مع الأشهر المختلفة من السنة. يمكن بعد ذلك تكرار هذه البيانات للسنوات المقبلة.

قائمة الاجزاء

  • R1 = 10 كيلو
  • P1 = 220 ك
  • كل الثنائيات = 1N4148
  • T1 = 30 فولت ، 10 أمبير موسفيت
  • IC = 555 ،
  • C1 = 5nF
  • C2 = 10nF
  • C3 = 100 فائق التوهج / 25 فولت



زوج من: دائرة حماية التيار المتردد الزائد لمثبتات الجهد التالي: اصنع شاحن بطارية في 15 دقيقة