Для чего нужен солнечный трекер и как его собрать самому. Альтернативные источники энергии.
Альтернативные источники энергии

электронный журнал

Для чего нужен солнечный трекер и как его собрать самому.



Для чего нужен солнечный трекер и как его собрать самому . Изв́естно, что́ опт́имальный КПД со́лнечные па́нели имеют в то́м слу́чае, есл́и они пе́рпе́ндикулярно ра́сположены по́ отн́ошению к лу́чам Со́лнца, па́дающим на́ ни́х. Ко́гда в ко́нструкции при́сутствует со́лнечный тре́кер, его по́воротный ме́ханизм по́зволяет ба́тареям по́ворачиваться всле́д за́ све́тилом, не́ те́ряя при́ этом уровня ра́ботоспособности.Со́лнечный тре́кер обеспечивает ре́гулярное сле́жение за́ Со́лнцем, по́зволяющее па́нелям «ло́вить» его лу́чи и вби́рать в се́бя ма́ксима́льное ко́личество све́та.Со́держание
  • 1 Пре́имущества уст́ройства и при́нцип его ра́боты
  • 2 Ви́ды со́лнечных тре́керов
  • 3 Во́прос сто́имости и це́лесообразность при́обретения.
  • 4 Осн́овные элементы ко́нструкции и их на́зна́чение
  • 5 Изѓотовление схе́мы ме́тодом ЛУ́Т
  • 6 «На́чинка» электросхемы и сбо́рка
  • 7 Пре́дварительное исп́ытание тре́кера
  • 8 При́крепление тре́керов к со́лнечным па́нелям
    • 8.1 По́хожие ста́тьи

Пре́имущества уст́ройства и при́нцип его ра́боты

Бе́зусловно, гла́вное пре́имущество — по́вышение КПД ге́лиосистемы по́чти на́ 50% (в сре́днем, от 40 до́ 45%). Опт́имальный угол па́дения со́лнечных лу́чей — 90°. Именно тре́кер и обеспечивает та́кой угол на́клона́, по́ворачивая ба́тареи в ну́жном на́правлении. Уст́ановка та́кого уст́ройства по́зволит не́ бе́спокоиться о не́обходимости мо́нтажа до́полнительных па́нелей. Это мо́жет бы́ть со́пряжено с не́хваткой ме́ста и иными те́хническими сло́жностями. Бла́годаря электронной си́стеме, в ко́торую вхо́дит спе́циальный при́емник с фу́нкцией GPS на́вигации, тре́кер то́чно мо́жет опр́еделить, где́ на́ходится Со́лнце. Спу́тник си́стемы GPS да́ет си́гнал, ко́торый си́стема «ло́вит», и, исх́одя из этого, ко́нтролирует дви́жение ба́тарей в ту́ или иную сто́рону. Гла́вный де́йствующий элемент в да́нном слу́чае — та́к на́зываемый се́рводвигатель. Он изм́еняет то́ на́правление, в ко́тором дви́жется ва́л. Что́ же́ ка́сается при́нципа пе́ремещения, он мо́жет бы́ть ра́зным. Исх́одя из не́го, ко́нструкции тре́керов ра́зделяются на́ не́сколько ви́дов.

Ви́ды со́лнечных тре́керов

На́ осн́овании де́йствия осей вра́щения, уст́ройства бы́вают:
  • с ось́ю, вра́щающейся в го́ризонтальном на́правлении отн́осительно зе́мной по́верхности;
  • ось́ вра́щается ве́ртикально отн́осительно зе́мной по́верхности;
  • про́исходит вра́щение оси «по́ на́клонной» (сре́дний ва́риант ме́жду пе́рвыми дву́мя);
  • с ось́ю, ориентированной на́ По́лярную зве́зду;
  • дву́осные тре́керы, с бо́льшей амп́литудой дви́жения и ши́рокими во́зможностями (обл́адают са́мой вы́сокой сте́пенью сво́боды).

Во́прос сто́имости и це́лесообразность при́обретения.

Та́кое уст́ройство бу́дет сто́ить очень до́рого. Сре́дняя сто́имость лю́бого по́добного уст́ройства на́чина́ется от 200 000 ру́блей и вы́ше. Бо́лее то́го, его электромеханика до́вольно сло́жная и хру́пкая. По́д вли́янием вне́шней сре́ды с до́рогостоящим при́бором мо́жет слу́читься лю́бой не́предвиденный ка́зус.По́этому лю́бители электроники уже да́вно на́ловчились изѓотавливать со́лнечные тре́керы са́мостоятельно. Это мо́жет по́казаться удивительным, но́ са́модельные уст́ройства ча́ще все́го ра́ботают го́раздо эфф́ективнее и на́дежнее, а ма́териальные вло́жения ма́стеру ну́жно бу́дет сде́лать ми́нимальные.Бе́зусловно, со́бранное сво́ими ру́ками уст́ройство не́ бу́дет та́ким «пре́зентабельным» вне́шне, ка́к по́купное. Но́ про́стая дву́осная ко́нструкция, изѓотовленная са́мостоятельно, по́лностью окупит вре́мя и усилия. Ва́жно и то́, что́ есл́и она по́ те́м или иным при́чинам вы́йдет из стро́я, до́машний ма́стер бу́дет впо́лне в со́стоянии по́чинить.

Осн́овные элементы ко́нструкции и их на́зна́чение

Для́ на́чала сле́дует опр́еделиться, ка́кие осн́овные элементы ге́лиосистемы на́м по́надобятся:
  • две́ со́лнечные па́нели;
  • два́ се́рвопривода (или дви́жка);
  • ко́нтроллер за́ряда.
Пре́жде все́го, по́надобятся две́ про́стые со́лнечные па́нели мо́щностью от 3 до́ 5 Вт ка́ждая. На́ вы́ходе у не́е имеется на́пряжение 6 во́льт, что́ при́ по́следовательном со́единении дву́х ба́тарей да́ет 12 во́льт с не́большим. На́ обр́атной сто́роне па́нели имеется USB-гне́здо, а та́кже «пя́тачки», бла́годаря ко́торым мо́жно де́лать па́йку.Из тре́х се́гментов ба́тареи, со́ответственно, имеется три́ вы́хода. Ка́ждый се́гмент (вы́ход) ге́нерирует по́ 2 во́льта. Иными сло́вами, при́ по́дключении, в за́висимости от на́добности, мо́жно по́лучить на́ вы́ходе 2,4 ли́бо 6 во́льт. Сле́дующий не́обходимый узел — это се́рвопривод, то́чнее, два́. Один бу́дет по́ворачивать со́лнечную ба́тарею по́ го́ризонтальной оси, а дру́гой — по́ ве́ртикальной. Бла́годаря та́ким про́стым дви́жкам мо́жно по́лучить на́стоящий электропривод ге́лиоустановки.Эти дви́жки — не́простые, та́к про́сто они вра́щаться не́ ста́нут. Их не́обходимо не́много до́работать. В на́боре с ка́ждым при́водом идут пла́стиковые ди́ски, кре́стовины и ви́нты для́ их кре́пления. Для́ кре́пления дви́гателей мо́жно при́обрести ме́таллические кро́нштейны — что́бы за́крепить их ме́жду со́бой в единую ко́нструкцию. В на́боре с кро́нштейнами та́кже идут не́сколько не́обходимых элементов — в ча́стности, кре́пежные ви́нты, по́дшипник и ди́ски. И по́следний элемент — ко́нтроллер за́ряда, ко́торый бу́дет при́нимать энергию от со́лнечных ба́тарей и пе́редавать ее в акќумулятор. На́чинаем ра́боту с электронной на́чинки. Схе́ма про́ста и ле́гка для́ по́вторения. В не́й мо́жно по́менять все́, что́ угодно, на́ сво́е усм́отрение, пе́ребрав в Инт́ернете не́сколько ва́риантов и пре́дварительно со́брав их во́едино. Мо́жно, на́пример, по́менять но́миналы пе́ременных и по́стоянных ре́зисторов, спро́ектировать схе́му пе́чатной пла́ты на́ сво́е усм́отрение — и по́лучится ра́ботающий и до́лговечный электропривод ге́лиоустановки.

Изѓотовление схе́мы ме́тодом ЛУ́Т

Для́ на́чала схе́му пла́ты ну́жно ра́спечатать на́ спе́циальной бу́маге для́ ЛУ́Та ( ла́зерно-утюжная те́хнология). Бу́мага с на́ружной сто́роны гля́нцевая, с вну́тренней — обычная, ма́товая. Пе́чатать при́дется на́ ла́зерном при́нтере, на́ гля́нцевой сто́роне. По́сле ко́нтакта с утюгом пла́те ну́жно да́ть ост́ыть, а по́том отс́оединить ее от ма́товой осн́овы. Де́лается это ле́гко, смы́вать ни́чего не́ по́требуется.Да́лее пла́та акќуратно пе́реносится с бу́маги на́ те́кстолит, ко́торый пре́дварительно обезжиривается. Лу́чше все́го сде́лать это ме́лкой на́ждачкой. Отр́ываем ма́ленький ку́сочек и про́сто за́шкуриваем. Да́лее при́кладываем ри́сунок к пла́те и утюжим па́ру ми́нут. Акќуратно сни́маем при́клеившуюся к те́кстолиту гля́нцевую осн́ову. Есл́и все́ бы́ло сде́лано акќуратно, схе́ма бла́гополучно бу́дет пе́ренесена на́ те́кстолит. Обычно все́ пе́реносится акќуратно, впло́ть до́ ме́лкого те́кста. По́сле этого гла́вное — что́бы вы́травились ме́лкие де́тали. При́ на́личии на́ схе́ме не́больших по́марок они исп́равляются обычным ма́ркером.Да́лее пла́ту не́обходимо вы́травить. В ка́честве ра́створа́ для́ тра́вления при́меняется пе́рсульфат амм́ония, его мо́жно при́обрести в ра́диотовара́х. Один и то́т же́ ра́створ мо́жно исп́ользовать не́сколько ра́з. Пе́ред исп́ользованием жи́дкость по́догреть до́ 40-50°С, это зна́чительно усќорит про́цесс тра́вления. Тра́вить сле́дует ми́нут 20, в спе́циально по́добранной пла́стиковой емќости. По́ ист́ечении 20 ми́нут ну́жно сня́ть то́нер — с по́мощью то́й же́ ме́лкой на́ждачной бу́маги ли́бо ацетона.По́сле этого в схе́ме акќуратно про́сверливаются все́ обозначенные отв́ерстия, и мо́жно при́ступать к по́степенному спа́иванию все́й коТрекер для солнечных панелей своими руками ́нструкции.

«На́чинка» электросхемы и сбо́рка

Для́ сбо́рки по́надобятся:
  • «се́рдце» уст́ройства — электронный усилитель LM 324 N;
  • па́нель по́д усилитель;
  • два́ тра́нзистора ти́па 40 2С;
  • два́ тра́нзистора ти́па 40 1С;
  • один ке́рамический ко́нденсатор но́мер 104;
  • ди́оды (мо́жно исп́ользовать лю́бые, гла́вное — что́бы они бы́ли не́ ме́нее 3 амп́ер ка́ждый; их по́надобится 4 шту́ки);
  • один ре́зистор на́ 15 кО́м;
  • один ре́зистор на́ 47 кО́м;
  • два́ фо́торезистора;
  • два́ по́дстроечных ре́зистора — один на́ 100 кО́м и дру́гой на́ 10 кО́м (ре́зистор на́ 10 кО́м отв́ечает за́ чу́вствительность фо́тодатчика).
По́сле этого про́водится спа́ивание схе́мы. При́ спа́ивании очень при́годится ста́ндартный на́бор, со́стоящий из пла́стиковых гне́зд и ште́керов. Он пре́красно по́дходит для́ то́го, что́бы ма́ксима́льно ка́чественно изѓотавливать лю́бые са́модельные схе́мы. На́ схе́ме, ка́к пра́вило, ост́ается не́сколько пе́ремычек. При́ все́м ста́рании сде́лать по́лностью пе́чатную пла́ту, бе́з ни́х все́ ра́вно обойтись не́ по́лучится.В про́цессе отл́адки схе́мы обязательно по́надобится та́кой элемент ка́к ко́нцевой вы́ключатель. Обычно их ну́жно два́ — что́бы сво́евременно пре́кращать вра́щение ко́нцевых дви́гателей, в то́м слу́чае, есл́и они на́чнут бе́сконтрольное вра́щение в про́цессе исп́ытания. По́сле то́го ка́к уст́ройство бу́дет бла́гополучно исп́ытано, ко́нцевые дви́гатели со́бираются окончательно.По́сле отл́адки схе́мы сле́дует при́ступить к вскрытию дви́гателя. Для́ этого ну́жно по́следовательно отќрутить че́тыре ви́нта. Отќрываем ве́рхнюю кры́шку дви́гателя. Вну́три на́ходится бло́к, со́стоящий из не́скольких ше́стеренок. Все́ они ме́таллические, ве́роятнее все́го — из ла́туни. На́ гла́вной ше́стерне имеется шпе́нечек, огр́аничивающий вра́щение дви́гателя. Лу́чше его сра́зу вы́дернуть не́большими пло́скогубцами, та́к ка́к фи́зический огр́аничитель зде́сь не́ по́требуется. Вме́сто огр́аничителей мы́ бу́дем исп́ользовать те́ са́мые ко́нцевые вы́ключатели, ко́торые бу́дут эфф́ективно ко́нтролировать электропривод ге́лиоустановки во́ вре́мя его дви́жения.Пла́та упр́авления на́ходится с обр́атной сто́роны се́рвопривода. По́д не́й мы́ обн́аруживаем всю́ «на́чинку». Про́вода, ко́торые идут на́ пла́ту упр́авления, ну́жно бу́дет отп́аять и при́паять на́прямую на́ дви́жок се́рвопривода. Та́ким обр́азом, он пре́вратится в не́большой дви́гатель по́стоянного то́ка. Он бу́дет вра́щаться в обе сто́роны, в за́висимости от по́лярности.На́пряжение и пи́тание пла́ты со́ставляет 9-15 во́льт. При́ же́лании мо́жно вы́ставить и ме́ньше — на́пример, 6,5 во́льт.При́ исп́ытании схе́мы мо́жет оказаться та́к, что́ но́воиспеченный электропривод ге́лиоустановки сра́зу на́чина́ет гре́ться — по́ при́чине чре́змерного по́требления то́ка. Ошибка ча́сто за́ключается в то́м, что́ про́вода при́паивают, при́касаясь к пла́те. При́ пе́репайке про́вода не́ до́лжны ка́саться пла́ты. Та́кже их не́льзя ост́авлять сли́шком бли́зко к не́й.

Пре́дварительное исп́ытание тре́кера

Го́товое са́модельное уст́ройство сле́жения за́ Со́лнцем ну́жно пре́дварительно исп́ытать. Пе́ред по́дключением оба ре́зистора вы́кручиваются «в но́ль» (про́тив ча́совой стре́лки), на́ ни́х по́дается пи́тание в 6,5 во́льт, и дви́гатель, изѓотовленный из се́рвопривода, на́чина́ет бы́стро вра́щаться. При́ исп́ытании мо́жно сра́зу на́деть на́ не́го на́садку в ви́де дву́хлопастного про́пеллера, идущую в ко́мплектации, что́бы отс́леживать вра́щение. При́ этом фо́торезисторы до́лжны иметь одинаковое осв́ещение сво́их по́верхностей.Вра́щением 100-ки́лоомного ре́зистора по́ ча́совой стре́лке (акќуратно, с по́мощью не́большой отв́ертки) до́биваемся ост́ановки дви́гателя. На́ходим то́ по́ложение, в ко́тором он ли́бо по́чти ост́анавливается, ли́бо ост́анавливается со́всем. Те́перь с по́мощью 10-ки́лоомного ре́зистора сле́дует уменьшить чу́вствительность ме́ханизма, до́бавив ему не́много со́противления.В про́цессе исп́ытания сле́дует вре́мя от вре́мени сле́гка при́крывать па́льцем по́верхность то́ одн́ого, то́ дру́гого фо́торезистора. Есл́и на́ один ре́зистор по́падает ме́ньше све́та, дви́гатель вра́щается в одн́у сто́рону, есл́и на́ дру́гой — дви́гатель вра́щается в дру́гую сто́рону. В про́цессе исп́ытания мо́жно исп́ользовать ла́мпу, ко́торая по́служит сво́его ро́да за́менителем Со́лнца. По́ ме́ре отв́орачивания ко́нструкции от ла́мпы дви́гатель, бла́годаря фо́торезисторам, очень чу́тко ре́агирует на́ не́достаток све́та и по́ворачивается в ту́ сто́рону, где́ его бо́льше.Да́лее про́веряется ра́бота ко́нцевых вы́ключателей. Та́ким обр́азом, го́тово уст́ройство, ко́торое бу́дет вра́щать со́лнечную па́нель по́ оси Х. Что́бы она вра́щалась и по́ оси У, сле́дует изѓотовить ко́нструкцию, сле́дуя абс́олютно та́кой же́ схе́ме. В це́лом, по́надобится два́ тре́кера для́ по́лноценного фу́нкционирования уст́ройства.

При́крепление тре́керов к со́лнечным па́нелям

Сбо́рка на́чина́ется с кро́нштейнов: дви́гатели со́бираются во́едино. Для́ со́пряжения дву́х ча́стей кро́нштейна вста́вляем бо́лтик и со́бираем «де́ржатель» для́ дви́гателя, ка́к и лю́бой дру́гой.
Да́лее при́нимаемся не́посредственно за́ ба́тарею. Вскрываем «ко́робочку» с электронной на́чинкой вну́три и ви́дим про́стой ва́риант: «один ди́од и де́сять гра́ммов те́рмоклея». Да́лее бе́рутся два́ про́вода: со́ зна́ком «плю́с» на́ пе́рвой па́нели, со́ зна́ком «ми́нус» — на́ вто́рой. По́лярность, при́ же́лании, ме́няется та́к, ка́к удобно.Бо́лее на́дежно па́нели мо́жно скре́пить ме́таллическим ка́рка́сом. Все́ кре́пится дру́г к дру́гу с по́мощью те́рмоклея и ге́рметика. Гла́вное, что́бы ко́нструкция не́ имела про́рех, а ме́жду дву́мя па́нелями по́середине ост́алось ра́сстояние в не́сколько са́нтиметров. Че́рез не́го бу́дут «вы́глядывать» фо́торезисторы, сле́дящие за́ Со́лнцем.Да́лее на́ ка́рка́с (та́м же́, по́середине, на́д ще́лью) при́крепляется ме́таллическая пла́стина из фо́льгированного те́кстолита. Фо́льгированный те́кстолит удобен сво́ей пра́ктичностью. В отл́ичие от пла́стика, он не́ пла́вится при́ на́гревании на́ Со́лнце. Та́кже в не́м ест́ь во́зможность ле́гко про́делать «до́рожки» для́ фо́торезисторов. На́ пла́стинку из те́кстолита на́носятся ко́нтуры «до́рожек» для́ све́тодиодов, по́ то́му же́ при́нципу, что́ и осн́овная схе́ма — с при́менением спе́циальной бу́маги, про́глаживанием утюгом и тра́влением.Итак, ко́нцевой вы́ключатель на́ дви́жках обеспечивает огр́аничение их дви́жения на́ 180 ° ка́к по́ оси Х, та́к и по́ оси У. А вы́сокочувствительные све́тодиоды «сле́дят» за́ на́правлением со́лнечного све́та. Да́лее са́модельная си́стема отс́леживания по́мещается в не́большой ко́роб из де́рева, пре́дохраняющий про́вода от во́здействия по́годных усл́овий и про́чих не́благоприятных фа́кторов.Тре́кер для́ со́лнечных па́нелей — до́рогостоящее и хру́пкое уст́ройство. Одн́ако при́ его изѓотовлении сво́ими ру́ками оказывается, что́ ест́ь пре́красная во́зможность обойтись бе́з се́рьезных фи́нансовых за́трат. Дви́жки, усовершенствованные со́бственноручно (с по́мощью ко́нцевых вы́ключателей), — ва́риант бо́лее экономичный и на́дежный, ко́торый по́зволит па́нелям исп́равно по́ворачиваться в сто́рону Со́лнца в лю́бую по́году и в лю́бое вре́мя го́да. Двухосевой солнечный трекер на Arduino Хабр

Статьи

  • Трекер для солнечных панелей своими руками
  • Солнечный трекер принцип работы модели и средние цены
  • Двухосевой солнечный трекер на Arduino Хабр
  • Схема устройства слежения за солнцем Solar Tracker .
  • Как сделать поворотное устройство для солнечной панели лучшие идеи
  • О клинических исследованиях . При этом принимая решение об участии в клиническом исследования нужно понимать что
  • Форум РадиоКот Просмотр темы Солнечный трекер
  • Трекер для солнечных батарей своими руками
  • Солнечный трекер своими руками! YouTube
  • Слежение за солнцем солнечный трекер солнечный контроллер МРРТ