En heliostat, denne enheten er i stand til å rotere et speil (i dette tilfellet solcellepanelet) for å rette solstrålene konstant i en retning, til tross for den daglige solens bevegelse.
I denne artikkelen vil vi bli kjent med hvordan en slik enhet fungerer og hvordan den kan produseres. Denne heliostaten er i stand til å samle solenergi, som deretter kan brukes til å lade en mobiltelefon.
Verktøy og materialer:
- Solcellepanel Offgridtec 5W 12V;
- DC-motor V-TEC 6V Mini 25D med gir 177 o / min;
- Justerbar strømmodul;
-USB-mikro;
- trykt kretskort;
- Transistor IRFD 110 - 2 stk;
- Transistor IRFD 9120 - 2 stk;
Dobbelt komparator, DIP-8;
-Metallfilmmotstander: 330 kOhm - 4 stk; 1K -1 stk; 4,7K - 2 stk;
- Potensiometre horisontalt, 6 mm, 25 kOhm - 2 stk;
- Photoresistor - 2 stk;
- PCB-kontakt rett, 3-pinners;
- PCB-kontakt rett, hvit 2-pinners - 3 stk;
-Snurrør;
-Krepezh;
-Fanera;
seeing-;
-Laser kutter;
-3D skriver;
Loddejern;
- Tenger;
-Kusachki;
- Snekkerlim;
- skrutrekker;
- Thermogun;
-Nozhovka;
- Bor for metall;
- 12 V strømforsyning (eller 9 V batteri);
-Multimetr;
-Luxmeter (valgfritt);
Trinn en: Teori
I kampen mot klimaendringer spiller fornybar energi en uunnværlig rolle. En av fordelene med fornybar energi er at de ikke slipper ut klimagasser. Det er mange forskjellige fornybare energikilder, for eksempel: solenergi, vannkraft, vind, marin energi (bølge og tidevann), geotermisk energi, bioenergi, hydrogen. En energikilde som kan brukes om og om igjen uten utmattelse og kommer fra naturressurser, regnes som fornybar energi. Hvis bare en prosent av Sahara-ørkenen er dekket med solcellepaneler, vil dette være nok til å gi hele verden strøm.
For å bruke energien som solen sender til jorden, må den konverteres til en annen form for energi som lettere kan brukes, for eksempel til strøm.
I en solcelleanlegg konverteres sollys direkte til strøm.
En typisk fotovoltaisk celle er laget av et halvledersilisiummateriale.Typisk består denne typen solceller av to silisiumsjikt: I) n-type silisium og II) p-type silisium. En solcelle genererer strøm ved hjelp av sollys.
Trinn to: Forberede deler
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
Skjær alle tredeler med en laserkutter. Skriv ut utstyret på en 3D-skriver. Skjær et stykke fiber til aksen (lengde ca 1,6 cm).
Skjær to plastrør, det ene med en diameter på 20 mm og en lengde på 40 mm (for aksen) og det andre med en diameter på 32 mm og en lengde på 2 cm (for lyssensorer).
Trinn tre: Installer laderen
Nå må du sette sammen laderen.
To ledninger på 22 centimeter må loddes til topinnkontakten. Isoler loddeflekker.
Det er en monteringsboks på baksiden av solcellepanelet. De andre endene av ledningene er festet til kontaktene til solcellepanelet. Ved installasjon er det nødvendig å observere polaritet.
Nå må vi koble solcellepanelet til spenningsregulatoren, samt til en USB-lader.
USB-kabelen har fire ledninger. Trenger to, sort og rød. Rødt er loddet til + utgangen fra spenningsregulatoren, svart til minus. Ved hjelp av en ekstra ledning kobler vi solcellepanelet og vannkontaktene til regulatoren.
Siden solcellen leverer 12 V og USB-enheter bare er vurdert til 5 V, må spenningsregulatoren stilles til 5 V.
Det er nødvendig å koble en strømkilde til inngangskontaktene til regulatoren og måle utgangsspenningen. Juster eventuelt spenningen til en verdi av 5 V. ved hjelp av justeringsskruen.
Trinn fire: PCB
Solcellepanelets plassering i forhold til solen vil bli overvåket ved hjelp av to lyssensorer. Rotasjonen av panelet vil utføres ved bruk av motoren. Styrer alt elektronisk bord. Vi monterer styret i henhold til ordningen.
Når alle elektroniske komponenter er loddet til kretskortet, skal funksjonaliteten testes. For testen trenger du en strømforsyning, en testmotor koblet til en 2-pinners kontakt og en skrutrekker. Det er nødvendig å sjekke om motoren roterer, om strøm leveres til den, og om motoren endrer rotasjonsretningen.
Slå styret opp. Ta en skrutrekker og sett potensiometer R9 i midtstilling. Motoren skal slutte å vri seg. Drei skrutrekkeren i den andre retningen for å sjekke om motorhjulet også roterer i motsatt retning. Hvis alt fungerer, sett potensiometeret i midtstilling og slå av strømmen.
Trinn fem: Lyssensorer
Heliostaten må alltid være perfekt på linje med solen for å motta så mye energi som mulig. Dermed er en mekanisme nødvendig for å sikre at heliostat alltid vendes mot solen. Denne betingelsen tilfredsstilles ved bruk av fotoresistorer (eller lyssensorer). Lyssensorer er montert over solcellepanelet. Først må du koble de to tredelene (som vist på figuren nedenfor) og sette de to sensorene inn i de tilsvarende hullene.
Plasser deretter hele lyssensorholderen i et rundt plastrør med en diameter på 32 mm og en lengde på 2 cm. Nå må du koble fotoresistor til brettet. Ta tre kabler (hver ca 60 cm lange) og lodd dem til sensorkontaktene.
Sensorer kobles til brettet ved hjelp av en 3-pinners kontakt.
Trinn seks: Motor
Lodd den 2-pinners tilkoblingsledningen til motoren. Motoren settes inn i basisplaten til heliostat. Koble spenningsregulatoren til brettet
Syvende trinn: montering av støttedelen og rotasjonsmekanismen
Den mekaniske delen av heliostaten består av en sokkel laget i form av en boks som det er montert en roterende bunnplate.
Legg grunnplaten foran deg og sørg for at det store hullet er i øverste høyre hjørne.Lim bena i hjørnene på støtten.
Deretter må du fikse hjulene og giret på dreieskiven. Akslene som er brukt er tråd.
Da er motoren installert og fikset.
Skal montere solcellepanel.
Det gjenstår å installere panelet og feste elektronikken fra bunnen av basen. Nå er alt klart, og du kan prøve å lade mobiltelefonen din.
