Простая система солнечного слежения - механизм и работа

Схема и механизм, описанные в этой статье, можно рассматривать как самую простую и совершенную двухосную солнечную систему слежения.

Как работает концепция Dual Axis Solar Tracker

Устройство способно точно отслеживать дневное движение солнца и соответственно сдвигаться по вертикальной оси. Устройство также эффективно отслеживает сезонное смещение солнца и перемещает весь механизм в горизонтальной плоскости или в боковом движении, так что ориентация солнечной панели всегда сохраняется по прямой оси к солнцу, что дополняет вертикальные действия. трекера соответствующим образом.

Как показано на рисунке, здесь можно увидеть относительно простой механизм. Солнечный трекер в основном устанавливается на пару стендов с центральной подвижной осью.

Поворотное расположение позволяет креплениям панели перемещаться по круговой оси почти на 360 градусов.

Механизм мотор-редуктора, как показано на схеме, установлен как раз в углу оси поворота таким образом, что, когда двигатель вращается, вся солнечная панель смещается пропорционально вокруг ее центральной оси, либо против часовой стрелки, либо по часовой стрелке, в зависимости от движения мотор, который в свою очередь зависит от положения солнца.

Как работает схема LDR

Положение LDR здесь имеет решающее значение, и набор LDR, который соответствует этому движению в вертикальной плоскости, расположен так, что он точно чувствует солнечный свет и пытается удерживать панель перпендикулярно солнечным лучам, перемещая двигатель в соответствующем направлении через определенное количество ступенчатых вращений.

Измерение LDR фактически точно принимается и интерпретируется электронной схемой, которая управляет двигателем для выполнения описанных выше действий.

Другой механизм, который очень похож на вышеупомянутую вертикальную настройку, но перемещает панель посредством бокового движения или, скорее, он перемещает всю опору солнечной панели круговыми движениями по горизонтальной плоскости.

Это движение происходит в ответ на положение солнца во время сезонных изменений, поэтому, в отличие от вертикальных движений, эта операция очень постепенная и не может происходить ежедневно.

Опять же, вышеупомянутое движение является ответом на команду, подаваемую двигателю электронной схемой, которая работает в ответ на считывание, выполняемое LDR.

Для описанной выше процедуры используется другой набор LDR, которые устанавливаются горизонтально над панелью в определенном месте, как показано на схеме.

Как работает схема управления операционным усилителем Solar Tracker

Тщательное исследование схемы, показанной на схеме, показывает, что вся конфигурация на самом деле очень проста и понятна. Здесь используется одна микросхема IC 324, и только два ее операционных усилителя используются для требуемых операций.

Операционные усилители в основном соединены проводом, чтобы сформировать своего рода оконный компаратор, ответственный за активацию их выходов всякий раз, когда их входы колеблются или выходят за пределы заранее определенного окна, установленного соответствующими горшками.

Два LDR подключены ко входам операционных усилителей для измерения уровня освещенности. Пока свет над двумя LDR одинаков, выходы операционного усилителя остаются отключенными.

Однако в тот момент, когда один из LDR воспринимает свет над ним другой величины (что может произойти из-за изменения положения солнца), баланс на входе операционного усилителя смещается в одном направлении, немедленно повышая уровень выходного сигнала соответствующего операционного усилителя.

Этот высокий выходной сигнал мгновенно активирует полную мостовую транзисторную сеть, которая, в свою очередь, вращает подключенный двигатель в заданном направлении, так что панель вращается и регулирует свое выравнивание с солнечными лучами до тех пор, пока равномерное количество света не будет восстановлено по соответствующему набору LDR.

Как только уровень освещенности соответствующих наборов LDR восстанавливается, операционные усилители снова переходят в неактивное состояние и отключают свои выходы, а также двигатель.

Вышеупомянутая последовательность продолжается в течение всего дня, поэтапно, поскольку солнце меняет свое положение, а вышеуказанный механизм продолжает смещаться в соответствии с положением солнца.

Следует отметить, что два набора описанных выше схемных узлов потребуются для управления двойными действиями или просто для создания описанного выше механизма солнечной системы с двойным трекером.

Список деталей

• R3 = 15К,
• R4 = 39К,
• P1 = 100К,
• P2 = 22 КБ,
• LDR = нормальный тип с сопротивлением от 10 K до 40 K при дневном свете в тени и бесконечным сопротивлением в полной темноте.
• Операционные усилители от IC 324 или могут быть включены отдельно две 741 IC.
• T1, T3 = TIP31C,
• T2,T4 = TIP32C,
• Все диоды 1N4007
• Двигатель = в соответствии с нагрузкой и размером солнечной панели

С любезного разрешения - Elector Electroniks India

Как добавить устройство установки / сброса в вышеуказанную схему

На первый взгляд может показаться, что приведенная выше схема не имеет функции автоматического сброса. Однако более пристальное исследование покажет, что на самом деле эта схема автоматически сбрасывается, когда наступает рассвет или при утреннем дневном свете.

Это может быть правдой из-за того, что LDR расположены внутри корпусов, которые специально спроектированы в форме буквы «V» для облегчения этого действия.

От отражения восходящего солнечного света в утренние часы небо освещается сильнее, чем земля. Поскольку LDR расположены в виде буквы «V», LDR, обращенный больше к небу, получает больше света, чем LDR, обращенный к земле. Эта ситуация приводит в действие двигатель в противоположном направлении, так что панель возвращается в исходное положение в ранние утренние часы.

Когда панель поворачивается к востоку, соответствующий LDR начинает подвергаться еще большему воздействию окружающего света от восходящего солнечного света, это толкает панель еще сильнее на восток, пока оба LDR не будут почти пропорционально выставлены на восток, восходящий солнечный свет, это полностью сбрасывает панель, чтобы процесс начался заново.

Установить функцию сброса

В случае, если функция сброса настроек становится обязательной, может быть применена следующая конструкция.

Переключатель установки находится на том конце трекера, который «заходит на солнце», так что он опускается, когда панель заканчивает отслеживание дней.

Как видно на приведенном ниже рисунке, питание цепи трекера подается от НЗ реле DPDT, это означает, что при нажатии переключателя 'SET' реле активируется и отключает питание от цепь, чтобы вся цепь, показанная в статье выше, теперь отключилась и не мешала.

В то же время двигатель получает реверсивное напряжение через замыкающие контакты, так что он может инициировать процесс реверсирования панели в исходное положение.

Как только панель завершает процесс реверсирования к концу «восхода солнца», она нажимает переключатель сброса, расположенный подходящим образом где-нибудь на этом конце, это действие снова деактивирует реле, перезагружая всю систему для следующего цикла.