Un heliostat, acest dispozitiv este capabil să rotească o oglindă (în acest caz, panoul solar), astfel încât să direcționeze razele soarelui constant într-o direcție, în ciuda mișcării vizibile zilnice a Soarelui.
În acest articol, vom afla cum funcționează un astfel de dispozitiv și cum poate fi fabricat. Acest heliostat este capabil să acumuleze energie solară, care poate fi folosită, de exemplu, pentru a încărca un telefon mobil.
Instrumente și materiale:
- Panou solar Offgridtec 5W 12V;
- Motor DC V-TEC 6V Mini 25D cu angrenaj 177 rpm;
- Modul de putere reglabil;
-USB-micro;
- placă de circuit imprimat;
- Tranzistor IRFD 110 - 2 buc;
- Tranzistor IRFD 9120 - 2 buc;
Comparator dublu, DIP-8;
-Resistente de film metalic: 330 kOhm - 4 buc; 1K -1 buc; 4,7 K - 2 buc;
- Potentiometre orizontale, 6 mm, 25 kOhm - 2 buc;
- Fotorezistor - 2 buc;
- Conector PCB drept, cu 3 pini;
- Conector PCB drept, alb cu 2 pini - 3 buc;
-Tub ascutit;
-Krepezh;
-Fanera;
seeing-;
-Lasier pentru taiere;
-Imprimant 3D;
-Fier de vânzare;
- Clesti;
-Kusachki;
- Adezivul de tâmplar;
- surubelnita;
- Thermogun;
-Nozhovka;
- burghiu pentru metal;
- alimentare de 12 V (sau baterie de 9 V);
-Multimetr;
-Luxmetru (opțional);
Pasul 1: Teorie
În lupta împotriva schimbărilor climatice, energia regenerabilă joacă un rol indispensabil. Unul dintre avantajele energiei regenerabile este că acestea nu emit gaze cu efect de seră. Există multe surse diferite de energie regenerabilă, precum: energie solară, hidroenergetică, eoliană, energie marină (val și val), energie geotermică, bioenergie, hidrogen. O sursă de energie care poate fi folosită încă o dată fără epuizare și provenind din resurse naturale este considerată energie regenerabilă. Dacă doar un procent din deșertul Sahara este acoperit cu panouri solare, atunci acest lucru va fi suficient pentru a oferi lumii întregi energie electrică.
Pentru a folosi energia pe care soarele o trimite pe pământ, ea trebuie transformată într-o altă formă de energie care poate fi folosită mai ușor, de exemplu, în electricitate.
Într-o celulă fotovoltaică, lumina solară este convertită direct în electricitate.
O celulă fotovoltaică tipică este fabricată dintr-un material siliconic semiconductor.De obicei, acest tip de celule solare constă din două straturi de siliciu: I) siliciu de tip n și II) siliciu de tip p. O celulă solară generează electricitate folosind lumina solară.
Pasul doi: Pregătirea pieselor
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
Tăiați toate piesele din lemn cu ajutorul unui tăietor cu laser. Imprimați echipamentul pe o imprimantă 3D. Tăiați o bucată de fibră pentru axa (lungimea de aproximativ 1,6 cm).
Tăiați două conducte de plastic, unul cu un diametru de 20 mm și o lungime de 40 mm (pentru axă), iar celălalt cu un diametru de 32 mm și o lungime de 2 cm (pentru senzori de lumină).
Pasul trei: Instalați încărcătorul
Acum trebuie să asamblați încărcătorul.
Trebuie conectate două fire de 22 de centimetri la conectorul cu doi pini. Puncte de lipit izolate.
Pe partea din spate a panoului solar există o cutie de montare. Al doilea capăt al firelor este fixat pe contactele panoului solar. La instalare este necesar să se respecte polaritatea.
Acum trebuie să conectăm panoul solar la regulatorul de tensiune, precum și la un încărcător USB.
Cablul USB are patru fire. Aveți nevoie de două, negre și roșii. Roșu este lipit la + ieșirea regulatorului de tensiune, negru la minus. Folosind un fir suplimentar, conectăm panoul solar și contactele de apă ale regulatorului.
Deoarece celula solară furnizează 12 V și dispozitivele USB sunt nominalizate la 5 V, regulatorul de tensiune trebuie să fie setat la 5 V.
Este necesară conectarea unei surse de alimentare la contactele de intrare ale regulatorului și măsurarea tensiunii de ieșire. Dacă este necesar, reglați tensiunea la o valoare de 5 V. cu ajutorul șurubului de reglare.
Pasul patru: PCB
Poziția panoului solar în raport cu soarele va fi monitorizată folosind doi senzori de lumină. Rotirea panoului se va efectua cu ajutorul motorului. Guvernează totul electronic bord. Montăm placa în conformitate cu schema.
Când toate componentele electronice sunt livrate pe placa de circuit imprimat, trebuie testată funcționalitatea acesteia. Pentru test, veți avea nevoie de o sursă de alimentare, un motor de test conectat la un conector cu 2 pini și o șurubelniță. Este necesar să verificați dacă motorul se rotește, dacă i se alimentează energie și dacă motorul schimbă direcția de rotație.
Porniți placa. Luați o șurubelniță și puneți potențiometrul R9 în poziția de mijloc. Motorul ar trebui să înceteze să se rotească. Rotiți șurubelnița în cealaltă direcție pentru a verifica dacă angrenajul motorului se rotește și în sens invers. Dacă totul funcționează, setați potențiometrul pe poziția din mijloc și opriți alimentarea.
Pasul cinci: Senzori de lumină
Heliostatul trebuie să fie întotdeauna perfect aliniat cu soarele pentru a primi cât mai multă energie posibilă. Astfel, este necesar un mecanism care să asigure că heliostatul este întotdeauna îndreptat către soare. Această condiție este satisfăcută folosind fotorezistoare (sau senzori de lumină). Senzorii de lumină sunt montați deasupra panoului solar. Mai întâi trebuie să conectați cele două părți din lemn (așa cum se arată în figura de mai jos) și să introduceți cei doi senzori în orificiile corespunzătoare.
Apoi, așezați întregul suport al senzorului de lumină într-o țeavă rotundă de plastic cu un diametru de 32 mm și o lungime de 2 cm. Acum trebuie să conectați fotorezistorul la placă. Luați trei cabluri (fiecare de aproximativ 60 cm lungime) și lipiți-le la contactele senzorului.
Senzorii vor fi conectați la placă folosind un conector cu 3 pini.
Pasul șase: motor
Se lipeste cablul de conectare cu 2 pini la motor. Motorul va fi introdus în placa de bază a heliostatului. Conectarea regulatorului de tensiune la placă
Al șaptelea pas: asamblarea piesei de sprijin și a mecanismului rotativ
Partea mecanică a heliostatului constă dintr-o bază realizată sub forma unei cutii pe care este montată o placă de bază rotativă.
Așezați placa de bază în fața dvs. și asigurați-vă că gaura mare se află în colțul din dreapta sus.Lipiți picioarele în colțurile suportului.
În continuare, trebuie să fixați roțile și angrenarea pe placa rotativă. Axele utilizate sunt sârmă.
Apoi motorul este instalat și fixat.
Mergând să montez panoul solar.
Rămâne să instalați panoul și să fixați electronica de la baza bazei. Acum totul este gata și puteți încerca să vă încărcați telefonul mobil.
