Heliostatiski šī ierīce spēj pagriezt spoguli (šajā gadījumā saules paneli) tā, lai saules stari pastāvīgi virzītos vienā virzienā, neskatoties uz redzamo Saules ikdienas kustību.
Šajā rakstā mēs uzzināsim, kā šāda ierīce darbojas un kā to var ražot. Šis heliostats spēj uzkrāt saules enerģiju, kuru pēc tam var izmantot, piemēram, mobilā tālruņa uzlādēšanai.
Instrumenti un materiāli:
- Saules panelis Offgridtec 5W 12V;
- līdzstrāvas motors V-TEC 6V Mini 25D ar pārnesumu 177 apgr./min .;
- regulējams barošanas modulis;
-USB-mikro;
- iespiedshēmas plates;
- tranzistors IRFD 110 - 2 gab.;
- tranzistors IRFD 9120 - 2 gab.;
Divkāršs salīdzinātājs, DIP-8;
-Metāla plēvju rezistori: 330 kOhm - 4 gab .; 1K -1 gab .; 4,7K - 2 gab .;
- potenciometri horizontāli, 6 mm, 25 kOhm - 2 gab .;
- fotorezistors - 2 gab .;
- PCB savienotājs taisns, 3-pin;
- PCB savienotājs taisns, balts 2-pin - 3 gab.;
-Sasmalcināšanas caurule;
-Stiprinājumi;
-Saplāksnis;
-Vads;
-Lāzera griezējs;
-3D printeris;
-Kausēšanas dzelzs;
- Knaibles;
-Nippers;
- Galdnieka līme;
- skrūvgriezis;
- termoguns;
-Nozhovka;
- metāla urbis;
- 12 V barošanas avots (vai 9 V akumulators);
-Mērķa skaitītājs;
-Luksometrs (pēc izvēles);
Pirmais solis: teorija
Cīņā pret klimata izmaiņām neaizstājama loma ir atjaunojamajai enerģijai. Viens no atjaunojamās enerģijas ieguvumiem ir tas, ka tie neizdala siltumnīcefekta gāzes. Ir daudz dažādu atjaunojamo enerģijas avotu, piemēram: saules enerģija, hidroenerģija, vējš, jūras enerģija (viļņi un plūdmaiņas), ģeotermiskā enerģija, bioenerģija, ūdeņradis. Par atjaunojamo enerģiju uzskata enerģijas avotu, ko var izmantot atkal un atkal bez liekas enerģijas un kura nāk no dabas resursiem. Ja tikai viens procents Sahāras tuksneša ir pārklāts ar saules paneļiem, tad ar to pietiks, lai visu pasauli nodrošinātu ar elektrību.
Lai izmantotu enerģiju, ko saule sūta uz zemi, tā ir jāpārvērš citā enerģijas formā, kuru var vieglāk izmantot, piemēram, elektrībā.
Fotoelektriskajā elementā saules gaisma tiek tieši pārveidota par elektrību.
Tipisks fotoelementu elements ir izgatavots no pusvadītāja silīcija materiāla.Parasti šāda veida saules baterijas sastāv no diviem silīcija slāņiem: I) n-veida silīcija un II) p-veida silīcija. Saules baterija ģenerē elektrību, izmantojot saules gaismu.
Otrais solis: Daļu sagatavošana
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
Nogrieziet visas koka daļas ar lāzera griezēju. Drukājiet aprīkojumu uz 3D printera. Asij sagrieziet šķiedras gabalu (garums apmēram 1,6 cm).
Izgrieziet divas plastmasas caurules, vienu ar 20 mm diametru un 40 mm garumu (asij), bet otru ar 32 mm diametru un 2 cm garumu (gaismas sensoriem).
Trešais solis: instalējiet lādētāju
Tagad jums ir jāsamontē lādētājs.
Divu tapu savienotājam jābūt pielodētiem diviem 22 centimetru vadiem. Izolējiet lodēšanas vietas.
Saules paneļa aizmugurē ir montāžas kārba. Vadu otrie gali ir piestiprināti pie saules paneļa kontaktiem. Uzstādīšanas laikā jāievēro polaritāte.
Tagad mums jāpievieno saules panelis sprieguma regulatoram, kā arī USB lādētājam.
USB kabelim ir četri vadi. Vajadzīgas divas, melnas un sarkanas. Sarkans ir pielodēts līdz + sprieguma regulatora izejai, melns līdz mīnus. Izmantojot papildu vadu, mēs savienojam saules paneli un regulatora ūdens kontaktus.
Tā kā saules baterija nodrošina 12 V spriegumu, bet USB ierīces tiek vērtētas tikai ar 5 V spriegumu, regulators jāiestata uz 5 V.
Nepieciešams savienot enerģijas avotu ar regulatora ieejas kontaktiem un izmērīt izejas spriegumu. Ja nepieciešams, noregulējiet spriegumu līdz 5 V., izmantojot regulēšanas skrūvi.
Ceturtais solis: PCB
Saules paneļa stāvokli attiecībā pret sauli uzraudzīs, izmantojot divus gaismas sensorus. Paneļa pagriešana tiks veikta, izmantojot motoru. Pārvalda to visu elektroniska maksa. Mēs uzstādām dēli saskaņā ar shēmu.
Kad visi elektroniskie komponenti ir pielodēti drukātajā shēmā, jāpārbauda tā funkcionalitāte. Pārbaudei jums būs nepieciešams barošanas avots, testa motors, kas savienots ar 2-kontaktu savienotāju un skrūvgriezi. Ir jāpārbauda, vai motors griežas, vai tam tiek piegādāta jauda un vai motors maina griešanās virzienu.
Ieslēdziet dēli. Paņemiet skrūvgriezi un iestatiet potenciometru R9 vidējā stāvoklī. Motoram vajadzētu apstāties. Pagrieziet skrūvgriezi otrā virzienā, lai pārbaudītu, vai motora pārnesums griežas arī pretējā virzienā. Ja viss darbojas, iestatiet potenciometru vidējā stāvoklī un izslēdziet barošanu.
Piektais solis: gaismas sensori
Heliostatam vienmēr jābūt perfekti izlīdzinātam ar sauli, lai uzņemtu pēc iespējas vairāk enerģijas. Tādējādi ir nepieciešams mehānisms, lai nodrošinātu, ka helikostats vienmēr tiek pagriezts pret sauli. Šis nosacījums ir izpildīts, izmantojot fotorezistorus (vai gaismas sensorus). Gaismas sensori ir uzstādīti virs saules paneļa. Vispirms jāpieslēdz abas koka daļas (kā parādīts attēlā zemāk) un divus sensorus ievietojiet atbilstošajos caurumos.
Pēc tam visu gaismas sensora turētāju ievieto apaļā plastmasas caurulē ar diametru 32 mm un garumu 2 cm .Tagad jums ir jāpievieno fotorezistors ar dēli. Paņemiet trīs kabeļus (katrs apmēram 60 cm garš) un pielodējiet tos pie sensora kontaktiem.
Sensori tiks savienoti ar plati, izmantojot 3 kontaktu savienotāju.
Sestais solis: dzinējs
Lodēt 2 kontaktu savienojošo kabeli ar motoru. Motors tiks ievietots heliostata pamatplāksnē. Sprieguma regulatora pievienošana plāksnei
Septītais solis: atbalsta daļas un rotācijas mehānisma montāža
Heliostata mehāniskā daļa sastāv no pamatnes, kas izgatavota kastes formā, uz kuras ir uzstādīta rotējoša pamatnes plāksne.
Novietojiet pamatnes plāksni sev priekšā un pārliecinieties, vai lielais caurums atrodas augšējā labajā stūrī.Līmējiet kājas atbalsta stūros.
Tālāk jums jānofiksē riteņi un pārnesums uz pagrieziena galda. Izmantotās asis ir stieples.
Tad motors ir uzstādīts un fiksēts.
Dodamies uzstādīt saules paneli.
Atliek uzstādīt paneli un nostiprināt elektroniku no pamatnes apakšas. Tagad viss ir gatavs, un jūs varat mēģināt uzlādēt mobilo tālruni.
