De nos jours, les cellules solaires et les panneaux solaires sont souvent utilisés comme sources d’énergie. Mais les panneaux solaires produisent beaucoup plus d’énergie lorsqu’ils sont constamment pointés directement vers le soleil que lorsqu’ils sont dans une position fixe. Pour ce faire, vous avez besoin d'un tracker solaire - un mécanisme rotatif qui modifie la position du panneau solaire en fonction de la position du soleil.
Ce matériel est une traduction gratuite de la page de Mike Davis sur la fabrication d'un tracker solaire de vos propres mains. Mike Davis raconte.
Vous pouvez fabriquer un tracker solaire de vos propres mains. Tu peux le faire aussi.
Voici mes panneaux solaires sur tracker solaire, pour la fabrication desquels j'ai utilisé un vieux rotateur d'antenne que j'ai acheté 15$.
Voici la boîte sous le rotateur d'antenne. La boîte était en mauvais état, mais le rotateur à l'intérieur était encore neuf et enveloppé dans du plastique d'origine. Il s’agit d’un vieux produit basé sur une technologie des années 1960. L'homme a acheté l'appareil neuf mais ne l'a jamais utilisé. Il est resté dans une boîte dans le garage pendant des décennies jusqu'à ce que le propriétaire décide finalement de s'en débarrasser et de le donner à une friperie.
Fondamentalement, j'ai simplement jeté presque tous les composants électroniques de l'unité, j'ai gardé uniquement ce qui concernait l'entraînement du moteur et j'ai connecté mon système de contrôle. Ceci sera discuté plus en détail ci-dessous.
La première étape consistait à trouver un moyen de monter le moteur d’entraînement et le panneau solaire. J'ai décidé de créer un système de suivi simple, peu coûteux et facile à démonter pour le transport. Celui-ci a été fabriqué principalement à partir de 2x4 de bois et de raccords standard boulonnés ensemble.
Conception de tracker solaire
Cet appareil a été conçu pour être portable : facile à démonter et à remonter avec seulement quelques outils. Le noyau du bloc se compose de seulement cinq parties principales : un côté nord, un côté sud, un ensemble rotatif et deux supports pour maintenir le tout ensemble.
Avant utilisation en pleine nature, l'unité de base du tracker sera alignée sur l'axe est-ouest et l'axe nord-sud (à l'aide d'une boussole).
Voici une photo du côté nord du tracker solaire. Il mesure 48 pouces de largeur à la base et 43 1/2 pouces de hauteur. Gardez à l’esprit que ces dimensions sont correctes pour une utilisation à 34,6 degrés de latitude nord. Si vous êtes nettement plus au nord ou au sud, vous devrez alors redimensionner cette partie. Plus d’informations à ce sujet ci-dessous. La paroi latérale est constituée de 2x4, découpés et collés ensemble. Notez qu'il y a deux petites pattes en bas. Ils aident à mettre l'appareil à niveau lors de son installation. L'espace entre les 2x4 verticaux est égal à l'épaisseur du bois (environ 1 1/2 pouces).
Voici une photo du côté sud du tracker solaire. Ce côté mesure 24" de large et 13 1/2" de haut. Il est également réalisé à partir de 2x4 collés et vissés. Cette pièce est également dotée de petits pieds pour aider à niveler l'ensemble de l'unité une fois installée. Cette partie est probablement plus ou moins universelle et fonctionnera sous différentes latitudes. Encore une fois, l'écart entre les 2x4 verticaux est égal à l'épaisseur du 2x4 (environ 1 1/2 pouces).
Support horizontal 2x4 qui se connecte partie inférieure Le côté nord du tracker solaire avec le bas du côté sud mesure 48 pouces de long. Il s'insère entre les poteaux et est boulonné à travers eux. Cela devra également être calculé à votre latitude spécifique, car la distance entre les piliers nord et sud changera à mesure que l'angle de l'axe nord-sud change.
Un renfort (pièce de 1x4) a été ajouté pour supporter la majeure partie de la charge de l'ensemble rotatif (monté sur les boulons maintenant l'ensemble rotatif en place).
C'est le cœur du tracker solaire. Il s'agit du moteur d'entraînement et de l'unité rotative. L'antenne moteur et les structures de montage associées se trouvent à gauche. Le tuyau en acier d'un pouce et de quatre pieds de long est entraîné par un rotateur et supportera les panneaux solaires. Les roulements et fixations de la structure sont situés sur le côté droit. Détails ci-dessous.
Un gros plan du moteur est montré. Ce rotateur d'antenne est conçu pour être monté sur un mât fixe et faire tourner un mât plus court avec l'antenne qui y est attachée. J'ai donc créé un pseudo mât fixe pour l'attacher. Un petit morceau de tuyau de 1" en haut (sous le fil) sert de point de montage pour le rotateur. La courte longueur de tuyau est fixée avec une bride, qui à son tour est boulonnée à un morceau de bois carré de 3 1/2 x 3 1/2 pouces, vissé à un morceau de bois 2x4 de 12 pouces de long. Ce 2x4 passe entre les poteaux latéraux nord et est maintenu en place par des boulons.
Voici un gros plan du roulement à l'extrémité inférieure du tuyau de 4 pieds de long qui porte les panneaux solaires. La transition se fait à l'aide de brides.
La première fois que j'ai assemblé l'appareil, j'ai serré toutes les pièces avec de grandes pinces. Une fois que j'ai obtenu l'angle d'essieu correct, les pinces ont été serrées. Ensuite, j'ai percé des trous pour de longs boulons afin de relier toutes les pièces entre elles.
Je devrais parler un peu de la façon dont j'ai déterminé l'angle de l'axe nord-sud (rotation du tracker). L'appareil doit être aligné avec la latitude de la zone où il sera utilisé. Je ne l'ai pas rendu réglable. Ce sera le bon angle au printemps et à l’automne, lorsque je suis habituellement sur ma propriété. Elle sera un peu trop élevée en été et un peu basse en hiver. Cependant, les panneaux solaires fourniront beaucoup plus d’énergie que lorsqu’ils sont réparés.
L'angle de l'axe de rotation par rapport au sol est réglé en fonction de la latitude de l'endroit où le tracker solaire sera utilisé. Pensez-y de cette façon. S'il a été utilisé à l'équateur, où la latitude est 0, l'angle par rapport au sol sera 0, donc l'axe sera horizontal. Lorsqu'il est utilisé à l'un des pôles, à 90 ou -90 degrés de latitude, l'angle par rapport au sol sera vertical. Il s'ensuit que l'angle correct correspond toujours à la latitude du lieu où le tracker sera utilisé. Mon terrain se trouve à environ 34,6 degrés de latitude nord, c'est donc l'angle que j'ai utilisé.
Ainsi, votre angle peut varier, tout comme les dimensions de votre structure de base. Les dimensions de la base dépendent de l'angle utilisé. La hauteur de vos côtés nord et sud ainsi que la distance entre les côtés sud et nord doivent être calculées.
Des versions réglables du design peuvent être facilement créées, permettant un angle plus faible en été et un angle plus élevé en hiver. Cependant, pour l'instant, je laisse cela comme un exercice pour le lecteur, je suis content de ce que c'est pour l'instant.
Voici une autre photo de la tête de rotateur installée.
Cette photo montre comment l'extrémité inférieure du roulement du tube d'entraînement s'insère dans le cadre latéral sud et est maintenue en place par des boulons. L'autre extrémité est attachée au côté nord. L'extrémité inférieure du support diagonal est également visible.
Voici un gros plan de la façon dont le roulement est fixé à l'aide de raccords.
Cette photo montre l'un des cadres en aluminium qui maintiennent les panneaux solaires sur le tracker. Il est fabriqué à partir d'aluminium d'angle, contient un panneau de 100 W et a des dimensions internes de 47 1/8 x 21 1/2 pouces. Fondamentalement, il est légèrement plus grand que les dimensions extérieures du panneau solaire. Le panneau est maintenu en place avec des vis qui traversent les cadres et pénètrent sur les côtés du panneau.
Vous pouvez voir les découpes dans le cadre pour le montage sur le tube tracker.
Cette photo montre comment le cadre est assemblé au niveau des coins (souder les coins est également possible).
Voici un gros plan des découpes du cadre pour le montage du tracker sur le tuyau. Les évidements ont la même profondeur que les pinces utilisées pour l'installation.
Voici un gros plan de la façon dont les pinces sont utilisées pour fixer le cadre au tube du tracker. La pince fixe vraiment le cadre au tuyau assez étroitement. J'ai été surpris de voir à quel point cela a fonctionné.
Lors du premier test en intérieur, j'ai installé un seul panneau solaire longitudinalement sur tout le tuyau d'entraînement (dans la version finale, j'aurais dû installer deux panneaux). Si vous n’avez ou n’avez besoin que d’une seule batterie, voici comment l’installer.
Cette photo montre deux cadres en aluminium fixés sur un tube d'entraînement.
Cette photo montre deux panneaux solaires sur le tracker. Les vis maintiennent les batteries en place afin que le vent ne puisse pas les faire sortir du cadre.
Le panneau supérieur est commercial, j'ai acheté cette unité de 100 W car j'ai bénéficié d'une très grosse remise dessus. Le panneau inférieur est l'un de mes panneaux faits maison de 60 watts. panneaux solaires. Suivez le lien pour voir comment je les fabrique.
160 watts peuvent sembler peu, mais mes besoins en énergie sont minimes. Le tracker et mon éolienne maison se complètent, mes batteries restent chargées et j'ai suffisamment d'électricité.
Cette photo montre le tuyau de contrepoids. Il s'agit d'un morceau de tuyau en acier d'un pouce et d'une longueur de 30 pouces. Il se visse dans l'angle situé à l'extrémité supérieure du bloc moteur. Un tuyau représente plus de contrepoids que ce qui est nécessaire pour un panneau. Pour les deux panneaux j'ai ajouté un raccord en T en acier à l'extrémité du tuyau. Le rotateur d'antenne a été conçu pour se déplacer de manière équilibrée par rapport au mât vertical. Le contrepoids réduit le couple que le moteur doit fournir pour déplacer les panneaux suspendus presque horizontalement par rapport au mât. Vos panneaux ont probablement poids différent, et différents emplacements de contrepoids sont nécessaires. Expérimentez avec différentes longueurs de tuyaux et/ou des raccords supplémentaires pour obtenir un équilibre aussi proche que possible de l'idéal et éviter de surcharger le moteur ou les engrenages.
Pour continuer, cliquez sur le bouton avec le chiffre 2
Unité de contrôle du tracker solaire
Voici le schéma de circuit original du rotateur d'antenne. Tout est absolument électromécanique. Très vieille école, presque primitive. Le bon côté des choses, c’est qu’il fonctionne toujours après des décennies de stockage. Une des particularités de cet ancien appareil est que le moteur qui fait tourner les têtes fonctionne en 24V courant alternatif. Cela a fait la conception nouveau système la gestion est difficile pour lui. Je cherchais des moyens de modifier ou d'automatiser l'unité de contrôle d'origine, mais je n'arrivais pas à comprendre comment la faire fonctionner. Par conséquent, j’ai abandonné l’intention d’utiliser l’ancienne commande, je l’ai démontée en plusieurs parties et j’ai commencé à en concevoir une nouvelle.
Je n'ai pas pu réutiliser beaucoup de ces pièces. En fait, la tête du rotateur est utilisée. Mais de la centrale je n'ai gardé que le transformateur de 120V à 24V (#110), et le condensateur du moteur (#107).
Voici le circuit du contrôleur électronique que j'ai imaginé après plusieurs tests. Diagramme en taille réelle ici. La conception est basée sur MBED, une plateforme de prototypage rapide. Le module MBED peut être programmé en C à l'aide d'un IDE en ligne. MBED est assez puissant et possède de nombreuses capacités d’E/S. C'est vraiment exagéré pour ce projet, mais je connaissais les MBED car je les ai utilisés sur des projets au travail. Vous pouvez facilement le remplacer par un Arduino, Raspberry Pi ou autre pour faire de même.
Le cœur du projet est le MBED. Il lit la valeur de tension (à l'aide de ses deux entrées analogiques) à partir de deux petits panneaux solaires montés à angle droit l'un par rapport à l'autre. Le moteur du rotateur d'antenne se déplace de manière à maintenir la tension des deux panneaux solaires presque égale, les gardant pointés vers le soleil.
Le moteur est alimenté en fermant le relais et en allumant l'onduleur CA. Le sens de rotation du moteur est contrôlé par un autre relais. J'ai utilisé des relais automobiles 40A car ils sont bon marché, disponibles partout, et j'en avais déjà quelques-uns sous la main. Le relais est piloté par des transistors de puissance TIP120 Darlington contrôlés par des lignes de sortie du MBED. Deux boutons ont été ajoutés pour déplacer manuellement le moteur pendant les tests et pour le dépannage. Appuyer sur PB1 déplace le moteur vers l’ouest. Appuyer simultanément sur PB1 et PB2 déplace le moteur vers l’est.
Deux fins de course sont connectés aux lignes d'entrée MBED. Le mouvement ne commence qu'à direction donnée, si le fin de course est fermé. Le mouvement est arrêté par interruptions si les fins de course sont ouverts.
Le régulateur LM7809 avec +9V fournit une alimentation stable au MBED à partir d'une source 12V. MBED est basé sur la logique 3.3 et dispose d'un régulateur intégré et de lignes de sortie 3.3, des résistances sont utilisées pour l'adaptation.
Liste des pièces de l'unité de commande du tracker solaire
C3 - NPO (extrait du boîtier de commande d'origine)
D1-D2 - 1N4001 ou diodes similaires
ECell-WCell - cellules solaires à couche mince de séléniure de cuivre et d'indium (CIS)
F1 - Fusible à fusion lente 2A
IC1 – LM7809 + régulateur de tension 9V
IC2-NXP LPC1768 MBED
K1-K2 - Relais de type automobile SPDT Bosch 40A
LS1-LS2 - interrupteur NC à contact rapide (voir ci-dessous)
PB1-PB2 - contact rapide bouton NO
Q1-Q2 - Transistor de puissance TIP120 NPN Darlington
R1-R6 - Résistances 1k 1/8 W
R7-R8 - Trimpots 10K
T1 – Transformateur abaisseur 120VAC à 24VAC 2A
Onduleur CA – 200-250 W 12V courant continu onduleur jusqu'à 120 V AC
Le code (logiciel) de ce projet peut être trouvé sur http://mbed.org/users/omegageek64/code/suntracker/. C'est assez programme simple. Comme je l'ai dit ci-dessus, MBED est excessif pour ce projet. Cependant, son potentiel inexploité pourrait permettre d'ajouter de nouvelles fonctionnalités dans le futur (un deuxième axe motorisé pourrait être ajouté, un contrôle de charge et une compensation de température pourraient être ajoutés).
L'électronique du boîtier de commande est logée dans une vieille boîte à munitions que j'ai récupérée dans une friperie pour 5 $. C'est le boîtier parfait, robuste, résistant aux intempéries et spacieux. Il contient deux relais automobiles de 40 A, un onduleur, un transformateur abaisseur 120 V/24 V, une planche à pain contenant la logique de commande, un porte-fusible et des borniers pour le câblage.
Cette photo a été prise très tôt dans le projet de tracker solaire avec première versionélectronique dessus. Le petit onduleur de 100 W présenté sur la photo a ensuite été remplacé par un autre plus fiable. Le petit onduleur fonctionnait, mais je pensais que c'était le point faible. J'en ai donc acheté un gros à 250W. Le moteur se déplace alors plus vite et plus doucement, et aucun bruit étrange, comme celui d'un animal mourant, n'est entendu.
Ici, j'ai commencé à installer l'électronique à l'intérieur de la boîte à munitions. Le relais, le transformateur, le bornier et l'un des borniers ont été installés.
Bien que l'électronique du tracker solaire semble être la dernière chose à aborder sur cette page Web, c'est en fait l'une des premières choses sur lesquelles j'ai commencé à travailler après l'achat du rotateur d'antenne. L'électronique a traversé plusieurs différentes versions, avant de me décider sur la version finale.
Voici une vue de l'intérieur de la boîte à munitions avec tous les composants électroniques installés. Disposition blanche avec toute la logique à droite coin supérieur. Le long rectangle noir représente l'onduleur. La planche à pain et l'onduleur sont maintenus en place avec du Velcro de qualité industrielle.
Si vous regardez bien, vous verrez que le câble USB est connecté au module MBED de la carte et va vers mon netbook, à peine visible en haut de la photo. Cette photo a été prise lors de la programmation/test/réglage de l'électronique du variateur.
Voici un gros plan du tableau avec le « cerveau » du système dessus. Le module informatique MBED est à droite. À gauche du MBED se trouvent deux trimpots pour réguler les signaux de la tête du capteur. En dessous se trouvent des transistors de puissance pour contrôler le relais. Plus à gauche se trouvent des boutons de correction manuelle (appuyez sur pour déplacer le tracker manuellement). Il y a un régulateur de tension 9V à l'extrême gauche.
L'aménagement est temporaire. Par la suite, je fabriquerai le bon PCB et l'installerai.
La tête du capteur se compose de deux petites cellules solaires en cuivre-indium di séléniure (CIS) à couche mince du même type que j'ai utilisé dans ma cellule solaire pliable maison de 15 W. J'ai plusieurs de ces articles inutilisés.
Deux petites cellules solaires sont montées à 90 degrés l'une par rapport à l'autre. L’idée était qu’à mesure qu’un élément ou un autre recevait plus de soleil, le suiveur solaire se déplacerait jusqu’à ce que la lumière se stabilise.
Voici une vue de la tête du capteur du tracker solaire terminée. Celui-ci est monté sur un petit morceau de tube en aluminium, qui à son tour sera monté sur l'actionneur du tube de suivi. J'ai montré quelques tailles pour ceux qui me demandent toujours de les inclure. La tête du capteur est fixée avec une pince.
Voici une vue de la tête du capteur fixée au tracker solaire. Il est installé sur un tuyau sortant du haut du rotateur.
Les deux fins de course sont montés sur une équerre en aluminium fixée au tuyau d'entraînement par un collier de la même manière que les panneaux solaires.
Les lames de l'interrupteur entrent en contact avec de longues vis de commande dépassant de la structure de support en bois du moteur d'entraînement. Les interrupteurs de fin de course arrêtent le mouvement du moteur électrique aux deux extrémités (est et ouest) de la course. Les interrupteurs sont normalement fermés et s'ouvrent lorsque la limite de course est atteinte.
Test, mise en place et finalisation du tracker solaire
Cette photo a été prise lors d'une séance de débogage dans mon atelier le week-end dernier avant le départ pour l'Arizona. Mon netbook est connecté au MBED de l'unité de contrôle. La batterie est volumineuse, à décharge profonde, et alimente l'électronique et l'unité de suivi (pas dans le cadre).
Une autre photo de test et de débogage de l'unité de contrôle. Le capteur a bien fonctionné dans mon environnement d'atelier.
Après cela, déjà en Arizona, un problème a été découvert. La lumière du soleil naturelle beaucoup plus forte alimentait les cellules solaires du capteur, même si elles se trouvaient dans un angle assez aigu par rapport au soleil. Cela faisait que le tracker ne suivait pas le soleil avec la précision requise.
Une solution au problème a été trouvée en installant un panneau d'ombrage devant les cellules solaires et en utilisant du ruban électrique noir pour recouvrir une partie des cellules solaires.
Il s’agit de la première version du panneau occultant, un morceau de métal découpé dans une canette de boisson gazeuse en aluminium, la seule tôle fine que j’avais sous la main à l’époque.
Le prototype du panneau de gradation a si bien fonctionné qu'un panneau de gradation permanent a été fabriqué à partir d'une feuille d'aluminium 1/32 achetée dans une quincaillerie le lendemain. Il a été élargi afin de fournir une ombre plus large afin que je puisse éliminer le ruban adhésif sur les cellules solaires.
Le panneau de gradation du tracker solaire est monté sur deux vis qui lui permettent de pivoter vers l'est et l'ouest. Ceci est nécessaire pour réglage fin précision de pointage du tracker. Avec ce panneau, le tracker a vraiment commencé à bien fonctionner.
Sur la photo, vous pouvez voir quelle partie de l’élément oriental est dans l’ombre. Lorsque la différence de courant de sortie entre les éléments dépasse une certaine limite, le tracker commence à se déplacer.
Voici une photo version finale fixations de gradation avec dimensions.
Le panneau de gradation fonctionne très bien. Cette photo a été prise en fin de journée et le tracker solaire avait parcouru presque tout son trajet avant le coucher du soleil. L'appareil fonctionne très bien. Je ne pourrais pas être plus heureux.
Le calibrage du tracker est assez simple. Par temps clair, connectez-vous ordinateur portable au module MBED dans le tracker, ouvrez l'application pour voir les informations sur MBED. Ajustez la barre de gradation pour qu'elle soit centrée. Positionnez manuellement le tracker pour qu'il pointe vers le Soleil, puis éteignez l'onduleur pour empêcher le tracker de se déplacer tout seul. Ajustez les trimpots jusqu'à ce que les lectures est et ouest soient à peu près égales. Rapprochez-les le plus possible. Faites-le assez vite car le soleil bouge. Vous pouvez toujours recentrer manuellement le tracker sur le soleil et réessayer. Une fois que vous avez effectué les réglages, allumez l'onduleur et voyez dans quelle mesure le tracker suit le soleil.
Le Soleil se déplaçant lentement, l'étalonnage peut prendre un certain temps. Vous devrez peut-être attendre une heure ou deux, voire presque toute la journée, pour que l'ajustement soit effectué.
Ici le tracker est un peu dirigé à l'est du centre par une journée nuageuse. Même à travers des nuages fins, le tracker fonctionne bien. Le tracker arrête de suivre le soleil lorsque les nuages sont épais et que la luminosité du ciel est généralement assez uniforme.
Cette photo a été prise lors de tests en Arizona. Mon contrôleur de charge et mon onduleur faits maison pour une alimentation de 120 V CA sont connectés à l'aide d'une rallonge orange. Par la suite, la batterie et l'électronique seront dans une enceinte protégée, il y aura des fils souterrains pour 120V AC et 12V DC, un interrupteur d'alimentation à distance pour l'onduleur et un voltmètre de batterie seront installés dans la cabine. C'est dans le plan.
Il y a du vent sur mon terrain en Arizona. Chaque jour, nous pouvions voir des rafales allant jusqu'à 35 mph. C'est encore pire si une tempête éclate. Cette photo montre des piquets en bois aux quatre coins de la base du tracker solaire pour le maintenir en place. Une fois que j'aurai décidé où placer le tracker de manière permanente, j'utiliserai probablement des piquets en acier pour le maintenir en place (ils ne pourriront pas dans le sol).
MISE À JOUR - Je pense en avoir trouvé un pas cher et moyen facile rendre la tête du capteur résistante aux intempéries. J'ai coupé une bouteille de 2 litres en deux et je l'ai placée sur la tête du capteur. J'ai dû découper quelques fentes au fond de la bouteille pour la faire glisser autour du tube carré au bas de la tête. Je peux ajuster la position du panneau de gradation (si nécessaire) à travers le cache-trou.
MISE À JOUR - J'ai apporté quelques modifications au tracker solaire. Tout d’abord, comme vous pouvez le voir sur cette photo, il a été peint pour protéger le bois des intempéries. Il est également actuellement monté sur la brique pour éviter qu'elle n'entre en contact avec un sol humide.
Les piquets en bois ont été remplacés par de longs piquets en acier enfoncés profondément dans le sol. De longues vis passent à travers les trous et fixent solidement le tracker.
Un support a été ajouté pour stabiliser les batteries et les empêcher de battre en cas de vent violent.
La bande de support horizontale a été renforcée en soudant un raccord de tuyau en acier de 1/2 pouce au tuyau de support principal d'un pouce. Deux morceaux de tuyau de 1/2" de 24" de long ont ensuite formé une poutre horizontale.
MISE À JOUR - Les anciens interrupteurs de fin de course ont été remplacés par de nouveaux scellés pour protéger de la poussière et de l'humidité.
MISE À JOUR - J'ai fabriqué une nouvelle tête de capteur résistante aux intempéries pour le système de suivi solaire. La tête est maintenant installée dans un pot en plastique transparent.
Le panneau de gradation est actuellement allumé dehors conteneur pour faciliter le suivi précis et est fixé en place avec une simple pince. Une fois la nouvelle tête de capteur installée sur le système de suivi, un mastic silicone sur tout le bord du couvercle du pot le protégera de l’humidité.
Voici une vue de la tête du capteur avec la boîte retirée. La tête d'origine avait deux cellules solaires montées à 90 degrés l'une par rapport à l'autre. Cette conception ne rentre pas dans ce pot, j'ai donc installé les éléments à un angle plus net de 60 degrés.
Cette photo montre le dessous de la tête du capteur. Il montre également comment le support de montage se visse sur le couvercle du pot. Le support de montage sera fixé à l'arbre de suivi principal à l'aide d'une pince.
Traqueur solaire Radiofishka
Comme vous le savez, l’efficacité d’un panneau solaire est maximale lorsqu’il est exposé à la lumière directe du soleil. Mais parce que le soleil se déplace constamment à l'horizon, alors Efficacité solaire la durée de vie de la batterie diminue considérablement lorsque les rayons du soleil frappent le panneau selon un angle. Pour augmenter l’efficacité des panneaux solaires, on utilise des systèmes qui suivent le soleil et font automatiquement pivoter le panneau solaire pour recevoir les rayons directs.
Cet article présente un schéma dispositifs de suivi du soleil ou d'une autre manière un tracker (Solar Tracker).
Le circuit tracker est simple, compact et vous pouvez facilement l'assembler de vos propres mains. Pour déterminer la position du soleil, deux photorésistances sont utilisées. Le moteur est connecté à l'aide d'un circuit en pont en H, qui permet un courant de commutation jusqu'à 500 mA à une tension d'alimentation de 6-15 V. Dans l'obscurité, l'appareil est également opérationnel et fera tourner le moteur vers la source de lumière la plus brillante.
Diagramme schématique dispositifs de suivi du soleil
Comme vous pouvez le voir sur la figure ci-dessous, le circuit est simple jusqu'à la honte et contient une puce d'amplificateur opérationnel LM1458 (K140UD20), des transistors BD139 (KT815G, KT961A) et BD140 (KT814G, KT626V), des photorésistances, des diodes 1N4004 (KD243G). ), résistances et résistances d'accord.
Sur le diagramme, on peut voir que le moteur M est entraîné par différentes significations aux sorties de l'ampli-op IC1a et IC1b. Table de vérité:
Faible Haut Vers l'avant haut Haut Arrêté haut Faible Dos
ou vice versa, dépend de la connexion du moteur
Les transistors du circuit fonctionnent par paires, en diagonale, commutant +Ve ou -Ve vers le moteur et le faisant tourner vers l'avant ou vers l'arrière.
Lorsque le moteur est arrêté, il continue de tourner car... il y a un moment de rotation. En conséquence, le moteur est en quelque sorte Traqueur solaire bricolage le temps génère de l’énergie qui peut endommager les transistors. Pour protéger les transistors contre les champs électromagnétiques inverses, 4 diodes sont utilisées dans le circuit en pont.
L'étage d'entrée se compose de deux amplificateurs opérationnels (IC1) et de photorésistances LDR et LDR'. Si la quantité de lumière qui les frappe est la même, alors les résistances des photorésistances sont également égales. Par conséquent, si la tension d’alimentation est de 12 V, alors à la jonction des photorésistances LDR LDR, il y aura une tension de 6 V. Si la quantité de lumière tombant sur une photorésistance est supérieure à celle sur l’autre photorésistance, la tension changera.
Les restrictions (limites) de +V à 0V sont définies par quatre résistances connectées en série et ajustées par 2 résistances d'ajustement. Si la tension dépasse ces limites, l'ampli-op démarrera le moteur et celui-ci tournera constamment.
La résistance d'ajustement 20K ajuste la sensibilité, c'est-à-dire se situe entre les limites. Le trimmer 100K ajuste la symétrie des limites par rapport à +V/2 (point d'équilibre).
1. Vérifiez la tension d'alimentation du circuit
2. Connectez le moteur à courant continu. actuel
3. Placez les photorésistances côte à côte afin qu'elles reçoivent la même quantité de lumière.
4. Tournez complètement les deux tondeuses dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
5. Mettez le circuit sous tension. Le moteur va tourner
6. Faites tourner la tondeuse 100K dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce qu'elle s'arrête. Marquez cet élément.
7. Continuez à tourner la tondeuse 100K dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que le moteur commence à tourner dans le sens opposé. Marquez cet élément.
8. Divisez l'angle entre les deux positions en deux et placez-y la tondeuse (ce sera le point d'équilibre).
9. Maintenant, faites tourner la tondeuse 20K dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que le moteur commence à trembler.
10. Reculez légèrement la position du trimmer (dans le sens inverse des aiguilles d'une montre) pour que le moteur s'arrête (ce trimmer est responsable de la sensibilité)
11. Vérifiez le bon fonctionnement du circuit en protégeant alternativement la première et la deuxième photorésistance de la lumière.
Liste des radioéléments
Télécharger la liste des éléments (PDF)
Dispositif rotatif à faire soi-même pour une batterie solaire
Un tracker solaire DIY ! Peling Info solaire
Dispositif de suivi du soleil – Site Web du fer à souder
Tracker solaire à deux axes sur Arduino / Geektimes
Traqueur solaire Radiofishka
10 façons insolites d'emballer un cadeau de vos propres mains Magazine Féminin
Église MC Mon église de ville
Traqueur solaire bricolage
La dispersion générale de la lumière solaire, utilisée auparavant, n'a pas donné d'excellents résultats. Plus précisément, le résultat obtenu par l’humanité ne peut être qualifié d’idéal, malgré tous ses indicateurs. Les panneaux solaires ont été installés de manière permanente et sont restés dans une position fixe. Le système de suivi du soleil a éliminé ce problème.
L'énergie maximale pouvant être obtenue sera générée si les rayons du soleil sont dirigés perpendiculairement au plan des batteries. Sinon, l'efficacité des panneaux solaires est extrêmement faible - environ 10 à 15 %. Si vous utilisez un système permettant d'orienter automatiquement les batteries vers le soleil, vous pouvez augmenter le résultat de 40 %.
Comment ça fonctionne
Le dispositif de suivi se compose de deux parties importantes : un mécanisme qui fait pivoter et incline les batteries dans la direction souhaitée et circuit électrique, qui fait fonctionner le mécanisme.
L'emplacement des batteries est déterminé par la latitude de la zone où elles doivent être installées. Par exemple, vous devez installer des batteries dans une zone qui correspond à 330° de latitude nord. Cela signifie que l'axe de l'appareil doit être tourné de 330 par rapport à l'horizon de la terre.
La rotation elle-même est possible grâce au moteur dont le fonctionnement est régulé automatiquement. L'automatisation « surveille » l'emplacement du Soleil sur le gratte-ciel et, à mesure qu'il se déplace vers l'ouest, donne un signal au moteur pour allumer toutes les batteries.
Un fait intéressant et curieux est que l’énergie alimentant le moteur provient des panneaux solaires eux-mêmes. Le suivi du soleil est effectué par le soleil lui-même, ce qui permet également d'économiser de l'argent.
Caractéristiques de conception
Pour une compréhension détaillée, nous donnerons un exemple de la façon dont les rayons solaires étaient auparavant utilisés par les batteries. Par exemple, une batterie solaire est composée de deux panneaux contenant chacun trois cellules. Les éléments sont connectés en parallèle. Les panneaux sont montés de manière à former un angle droit entre eux. Dans ce cas, au moins un panneau « absorbera » de toute façon les rayons du soleil.
Tracker solaire mono-axe ED-5000
Les panneaux forment un angle de 90° dont la bissectrice est dirigée strictement vers le soleil. Si la structure entière est tournée de 450 vers la droite ou la gauche, un panneau fonctionnera, le second sera inactif. Cette position était utilisée pour capter les rayons du soleil avec une batterie dans la première moitié de la journée, et dans la seconde moitié de la journée, la deuxième batterie prenait le relais.
Cependant, avec l'utilisation d'un dispositif de suivi automatique rotatif, vous pouvez oublier à jamais les problèmes de placement de la batterie. Désormais, tous, sans exception, auront des surfaces orientées à un angle de 90° par rapport au soleil.
Schéma de l'appareil
Le circuit de rotation automatique doit également prendre en compte la présence de facteurs limitant l'énergie des rayons solaires pour une plus grande efficacité opérationnelle. Il ne sert à rien d'utiliser l'électricité en cas de brouillard, de pluie ou de nuages lorsque le soleil est totalement ou partiellement caché.
Caractéristiques de l'appareil
Les systèmes de suivi automatique de la production industrielle sont plus progressistes tant sur le plan technique qu’esthétique. Cependant, cela ne signifie pas que les appareils fabriqués à la maison sont de qualité inférieure. Ils peuvent avoir quelques défauts, mais en tout cas ils ont un score élevé.
Traqueur solaire bidimensionnel
Ce pour quoi ils achètent et ce qui attire l’ensemble du design :
- Aucun appareil requis configuration de l'ordinateur et logiciels ;
- Le récepteur GPS lit l'heure locale ainsi que les données de localisation ;
- La légèreté, obtenue grâce à l'utilisation de métaux légers (aluminium et ses alliages) ;
- La présence d'un port de communication permet de diagnostiquer les problèmes de fonctionnement en temps opportun ;
- Entraînement par courroie, l'entraînement du mécanisme est plus fiable que l'engrenage ;
- Le récepteur GPS met toujours à jour les données horaires, il n'y a donc aucun risque de panne - par exemple, un fonctionnement de nuit n'est pas possible ;
- Toute conception nécessite une intervention minimale avec Traqueur solaire bricolage côtés d'une personne;
- Vous permet de travailler sous toutes les influences atmosphériques possibles, y compris des températures basses et élevées ;
Possibilité de le réaliser soi-même
Si vous en avez l'opportunité et l'envie, vous pouvez toujours essayer de fabriquer l'appareil vous-même. Bien sûr, cela est quelque peu difficile, car cela nécessitera non seulement des connaissances et des compétences approfondies en modélisation électrique, mais également des efforts supplémentaires pour fabriquer le mât lui-même, lors de l'installation de panneaux solaires, etc.
Traqueur fait maison
Après avoir soigneusement étudié les forums, nous pouvons affirmer avec certitude qu'il existe des professionnels de niveau non industriel. DANS différentes régions(lorsque c'est faisable et rentable), l'utilisation de panneaux solaires en présence d'un système de suivi rotatif n'est plus une nouveauté depuis longtemps.
Différents maîtres proposent leurs projets, leurs développements et partagent leur expérience. Ainsi, s'il est nécessaire d'améliorer la conception des panneaux solaires et d'augmenter la productivité, il est toujours possible de le faire vous-même sans utiliser le maximum de ressources financières.
Pour commencer, cela vaut probablement la peine d’expliquer dans cet article ce que l’on entend par tracker solaire. En bref, l'appareil est un support mobile pour un panneau solaire, de sorte que sous nos latitudes tempérées, le panneau collecte une quantité suffisante de lumière, changeant de position en fonction du soleil.
Dans ce cas, le prototype du tracker solaire a été assemblé à l’aide d’Arduino. Pour faire tourner la plate-forme dans les axes horizontal et vertical, on utilise des servos dont l'angle de rotation dépend de la puissance de la lumière incidente sur les photorésistances. Le kit de construction métallique soviétique préféré de tous est utilisé comme carrosserie.
Il convient de mentionner que tout cela a été réalisé dans le cadre d'un projet de cours, je n'ai donc pas pris la peine d'acheter et de monter le panneau solaire lui-même et la batterie, car leur présence n'est pas liée au fonctionnement du tracker. Pour justifier, je peux dire que les capacités du constructeur métallique soviétique sont immenses, donc y attacher un petit panneau solaire pour charger votre téléphone ne sera pas particulièrement difficile si un tel désir se fait sentir.
Alors, qu'est-ce qui a été utilisé lors du montage :
- Arduino MÉGA 2560 R3
- Tour de servomoteur SG90 - 2x
- Photorésistance MLG4416 (90 mW ; 5-10 kOhm/1,0 MOhm) - 4x
- Cloche piézoélectrique KPR-G1750
- Constructeur métallique
- Résistance de sortie 10 kOhm ; 0,25 W ; 5% - 4x
- Imprimé planche à pain, boîtier, cordons de connexion
Il fallait un orateur qui se retrouvait soudainement sur la liste pour renforcer l’effet high-tech. Le fait est que les servos ne peuvent pivoter que de 180 degrés, et nous n’en avons pas besoin de plus, étant donné que nous suivons le soleil. Mais lors du test du fonctionnement du projet, alors qu'on ne peut pas vraiment suivre le soleil pendant les deux minutes de la démo, il s'est avéré qu'il serait bien de signaler à quel moment il faut arrêter d'agiter la lampe de poche, car le servo a atteint la zone morte. C'est pourquoi l'appel ci-dessus a été ajouté.
Alors, commençons à assembler le tracker. Pour commencer, nous diviserons l'étendue des travaux à venir en quatre étapes conditionnelles : assemblage d'un support pour panneaux solaires et fixation de servos, fixation d'éléments photosensibles à la structure assemblée, soudure et écriture de code pour Arduino.
Figure 1 : conception
Grâce à une recherche intensive, quelques exemples de conception de tels dispositifs ont été découverts. Deux ont retenu le plus l’attention :- www.youtube.com/watch?v=SvKp3V9NHZY– le gagnant de la catégorie « Material Supply » perdu dans la fiabilité et la praticité de l'appareil : la conception est une connexion directe de deux servos.
- www.instructables.com/id/Simple-Dual-Axis-Solar-Tracker - en fait, c'est là que l'idée principale de ma conception a été prise, à l'exception du matériel et du général apparence boîtier rotatif.
Figure deux : circuits
La tâche principale de la fixation des photorésistances n'était même pas leur connexion, mais d'assurer la séparation de la lumière pour chacun des quatre éléments. Il est clair qu'il était impossible de les laisser sans cloisons, car alors les valeurs obtenues à partir des photorésistances seraient à peu près les mêmes et la rotation ne fonctionnerait pas. Ici, malheureusement, les capacités du kit de construction métallique ont été réduites, principalement en raison de la présence de trous dans toutes les pièces. Il n'a pas été possible de trouver une pièce métallique adaptée, c'est pourquoi mon tracker solaire a acquis une cloison innovante en carton. Malgré son aspect plutôt miteux, il remplit parfaitement son rôle.Les photorésistances sont fixées au corps de manière assez fiable, la seule chose avec laquelle il vaudrait la peine de travailler est la précision de leur emplacement sur la plate-forme : maintenant elles ne regardent pas assez perpendiculairement, ce qui peut frustrer les perfectionnistes et gâcher légèrement la précision de la rotation.
Un peu de conception du circuit : le raccordement des éléments photosensibles s'effectue à l'aide d'un circuit diviseur de tension, qui nécessitait les résistances de sortie indiquées dans la liste des éléments. Toutes les photorésistances sont soudées à contact général, connecté à la sortie d'alimentation de cinq volts de l'Arduino. Pour plus de commodité et d'esthétique, les pattes des photorésistances sont soudées aux contacts de deux fils isolés à trois conducteurs (un contact est resté inutilisé et caché). Tous les détails du circuit peuvent être vus dans le schéma ci-dessous.
Troisième figure : soudure
Cela n’a pas beaucoup de sens de décrire quoi que ce soit en détail ici, je joins donc simplement une photo des matériaux utilisés et de la planche à pain résultante.
Quatrième chiffre : avec un nouveau code !
L'algorithme de fonctionnement général consiste à traiter les données des photorésistances à l'aide d'un CAN. Nous avons 4 éléments, soit 4 lectures, trouvons la lecture moyenne sur le côté gauche ((haut gauche + bas gauche) / 2), de même sur les côtés droit, supérieur et inférieur. Si la différence de grandeur entre les côtés gauche et droit est supérieure au seuil, alors nous tournons vers le côté avec une valeur moyenne plus grande. Idem pour le haut et le bas. Bonus spéciaux dans le code : vous pouvez régler manuellement la sensibilité de réponse et l'angle maximum et minimum dans deux plans. La liste des codes de travail est ci-dessous.Code
#inclure
Résultat du travail
Conclusion : qu'est-ce que je changerais dans le projet maintenant ?
- Amélioration de l'algorithme de fonctionnement : dépendance du degré de rotation sur la différence des valeursobtenues à partir des photorésistances, c'est-à-dire rotation de plusieurs degrés à la fois.
- Montage idéalement perpendiculaire des photorésistances à la plateforme.
- Le Bluetooth en l'absence de fils est bien sûr une bonne idée, mais cela nécessitera des modifications importantes dans la conception et l'achat d'un deuxième arduino.
- L'utilisation de servos avec des engrenages métalliques (la fiabilité et des virages plus sûrs ne feront pas de mal, surtout si vous ajoutez un panneau solaire à la structure et l'utilisez aux fins prévues).
Tout d'abord, il s'agit d'une réduction du coût de la structure porteuse elle-même. En éliminant l'automatisation, son coût a été considérablement réduit.
Deuxièmement, l'utilisation des derniers panneaux solaires à haut rendement avec un rendement allant jusqu'à 19 % contre 13 à 14 % comme la plupart des panneaux actuels. L'utilisation d'un tel modules solaires permet de réduire la surface des batteries, leur poids, et donc la charge sur le tracker. Ce tracker n'est pas conçu pour être installé grande quantité modules solaires. Et cette « augmentation » est assez significative. Après tout, chaque watt supplémentaire de puissance installée sera utilisé avec efficacité maximale en raison de la rotation des modules.
Imaginez par vous-même. Si auparavant il était possible d'installer des panneaux solaires sur notre trekker d'une capacité maximale de 800 W, désormais c'est 975 W, soit presque un kilowatt !!! Ainsi, si auparavant la production quotidienne pouvait aller de 4 à 5,6 kW/heure, elle est désormais de 4,9 à 6,8 kW/heure. C'est le cas dans le centre de la Russie et dans les régions du sud - jusqu'à 10 kW/heure par jour. Pour maison de campagne ou un petit chalet, c'est une autonomie presque totale !
Conditions de fonctionnement et avantages du "Kolovrat-R"
Cette installation met en œuvre toutes les capacités de base d'un tracker solaire automatique :
1) Possibilité de changer l'angle d'inclinaison des panneaux solaires de l'hiver à l'été.
2) Possibilité de rotation en azimut. Dans le même temps, l'angle de rotation azimutal de cette installation est encore supérieur à celui de la mitrailleuse. Les panneaux solaires peuvent pivoter à 360 degrés. Mais un tracker automatique a un angle de rotation légèrement inférieur à 180 degrés. On sait qu'en été, le mouvement du soleil du lever au coucher du soleil au-dessus de l'horizon se produit dans un secteur supérieur à 180 degrés. et une telle opportunité n’est peut-être pas superflue.
Il existe donc deux options pour faire fonctionner l'installation Kolovrat-R.
La première consiste à définir l'angle optimal des panneaux solaires pour une période donnée de l'année et à définir la direction vers le sud, en les laissant dans cette position. L'option d'installer des panneaux solaires sur le toit sera mise en œuvre, mais avec un réglage plus précis, car le plan du toit n'est pas toujours dans la position optimale par rapport au soleil.
La deuxième option consiste à effectuer les opérations indiquées ci-dessus et à faire tourner manuellement les panneaux solaires en suivant le soleil plusieurs fois par jour (au moins une ou deux fois). En conséquence, l’efficacité de leur travail augmentera considérablement.
Ainsi, pour vous approvisionner en électricité dans n'importe quelle installation, vous n'avez pas besoin de chercher et de percer des trous dans le toit ni de grimper dessus. Vous n’aurez pas à vous demander si le plan du toit est suffisamment bien exposé au soleil. Il n'est pas nécessaire de réfléchir à l'endroit où cacher les fils et à la manière de les étirer depuis les panneaux solaires jusqu'au site d'installation de la batterie afin que cette distance soit courte. Puisque l'emplacement d'installation de la batterie lui-même peut être choisi de manière optimale à proximité du local technique. Je ne parle même pas de l'efficacité de la batterie.
Quelques mots sur l'installation
L'installation est montée au sol, dans n'importe quel endroit éclairé à proximité du bâtiment. La surface occupée est minime, puisqu'aucun hauban n'est nécessaire, seul le tuyau est descendu dans le sol et les panneaux solaires sont situés en hauteur sans gêner le passage.
Lors de l'installation d'un mât, on ne peut pas se passer du bétonnage, mais il est minime, et il est tout à fait possible de le faire soi-même.
Il y a une question distincte de livraison. Après tout, nous ne parlons pas ici de caissons et de lattes, mais de structures métalliques, et assez longues en plus. Cette question doit être discutée. Nous pouvons, pour notre part, offrir une gamme complète de services de livraison et d’installation. Parallèlement, nous pouvons livrer du matériel sur des sites difficilement accessibles par transport classique de passagers ou de camions.
Maintenant à propos du prix
Sans tenir compte des équipements supplémentaires (batteries et onduleur), le prix d'installation sera de 125 000 roubles. (le prix peut être ajusté au moment de la commande).
Un ami m'a récemment demandé de lui construire un « héliostat » pour orienter un panneau solaire derrière le soleil, à l'aide de petits moteurs. Le circuit a été extrait d'Internet, la carte d'origine a été testée et cela fonctionne. Mais j'ai aussi dessiné mon propre circuit imprimé, plus compact, dans lequel des résistances et des condensateurs peuvent être installés de type CMS planaire.
Ce qui suit est une description du circuit par l'auteur. Cet appareil utilise le contrôle des impulsions et est automatiquement capable d'orienter le panneau solaire vers le meilleur éclairage. Le schéma de circuit se compose d'un générateur d'horloge (DD1.1, DD1.2), de deux circuits intégrateurs (VD1R2C2, VD2R3C3), du même nombre de pilotes (DD1.3, DD1.4), d'un comparateur numérique (DD2), de deux des onduleurs (DD1. 5, DD1.6) et un commutateur à transistor (VT1-VT6) pour le sens de rotation du moteur électrique M1, qui contrôle la rotation de la plate-forme sur laquelle la batterie solaire est installée.
Lorsque l'alimentation est fournie (à partir du panneau solaire lui-même ou à partir de la batterie), le générateur basé sur les éléments DD1.1, DD1.2 commence à générer des impulsions d'horloge avec une fréquence d'environ 300 Hz. Lorsque l'appareil fonctionne, les durées des impulsions générées par les inverseurs DD1.3, DD1.4 et les circuits intégrateurs VD1R2C2, VD2R3C3 sont comparées. Leur pente varie en fonction de la constante de temps d'intégration, qui dépend elle-même de l'éclairement des photodiodes VD1 et VD2 (le courant de charge des condensateurs C2 et SZ est proportionnel à leur éclairement).
Les signaux des sorties des circuits intégrateurs sont fournis aux drivers de niveau DD1.3, DD1.4 puis à un comparateur numérique réalisé sur les éléments du microcircuit DD2. En fonction du rapport des durées d'impulsion arrivant aux entrées du comparateur, le signal niveau faible apparaît à la sortie de l'élément DD2.3 (broche 11) ou DD2.4 (broche 4). Avec un éclairage égal des photodiodes, des signaux de haut niveau sont présents aux deux sorties du comparateur.
Les inverseurs DD1.5 et DD1.6 sont nécessaires pour contrôler les transistors VT1 et VT2. Un niveau de signal élevé à la sortie du premier inverseur ouvre le transistor VT1, à la sortie du second - VT2. Les charges de ces transistors sont des interrupteurs sur de puissants transistors VT3, VT6 et VT4, VT5, qui commutent la tension d'alimentation du moteur électrique M1. Les circuits R4C4R6 et R5C5R7 lissent les ondulations aux bases des transistors de commande VT1 HVT2. Le sens de rotation du moteur change en fonction de la polarité de la connexion à la source d'alimentation. Le comparateur numérique ne permet pas à tous les transistors clés de s'ouvrir simultanément et garantit ainsi une fiabilité élevée du système.
Au fur et à mesure que le soleil se lève, l'éclairage des photodiodes VD1 et VD2 sera différent et le moteur électrique commencera à faire tourner la batterie solaire d'ouest en est. À mesure que la différence de durée des impulsions générées par les shapers diminue, la durée de l'impulsion résultante diminuera et la vitesse de rotation de la batterie solaire ralentira progressivement, ce qui assurera son positionnement précis. Ainsi, avec le contrôle par impulsions, la rotation de l'arbre du moteur électrique peut être transférée directement à la plate-forme avec la batterie solaire, sans utiliser de boîte de vitesses.
Pendant la journée, la plateforme avec la batterie solaire tournera en suivant le mouvement du soleil. Avec l'apparition du crépuscule, les durées d'impulsion à l'entrée du comparateur numérique seront les mêmes et le système passera en mode veille. Dans cet état, le courant consommé par l'appareil ne dépasse pas 1,2 mA (en mode orientation cela dépend de la puissance du moteur).
La batterie héliostat est utilisée pour stocker l’énergie générée par le panneau solaire et alimenter le panneau solaire lui-même. unité électronique. Étant donné que le moteur électrique n’est allumé que pour faire tourner la batterie (pendant une courte période), il n’y a pas d’interrupteur d’alimentation. Ce schéma oriente la batterie solaire dans un plan horizontal. Cependant, lors de son positionnement, il faut tenir compte de la latitude géographique de la zone et de la période de l'année. Si vous complétez la conception avec une unité de déviation verticale assemblée selon un schéma similaire, vous pouvez entièrement automatiser l'orientation de la batterie dans les deux plans.
Un filtre de lumière verte est utilisé pour protéger les photodiodes d’une irradiation excessive. Un rideau opaque est placé entre les capteurs photo. Il est fixé perpendiculairement au tableau de telle sorte que lorsque l'angle d'éclairage change, il ombrage l'une des photodiodes. En savoir plus dans l'article dans les archives ci-jointes. Vue générale du circuit imprimé :
Après le montage, j'ai vérifié le fonctionnement de l'appareil - tout fonctionne comme il se doit, lorsqu'une et la deuxième LED s'allument, le moteur fonctionne dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
Le radiateur est un peu gros, donc grande taille pas obligatoire, mais un ami a aimé celui-ci, puis il a dit qu'il le couperait en deux moitiés pour deux planches finies, il le teste pour l'instant, car il n'a pas encore décidé de la puissance des moteurs.
Ces radiateurs ont tous été retirés des alimentations électriques, j'en ai accumulé beaucoup, et les gens transportent et transportent tout. Développement - I. Tsapline. Assemblage et test du circuit - Igoran.
Discutez de l'article CONTRÔLEUR ROTATIF DE PANNEAU SOLAIRE
De nos jours, de nombreuses personnes se tournent par exemple vers les lampes solaires de jardin, ou Chargeur pour téléphone. Comme tout le monde le sait et le comprend, une telle recharge fonctionne à partir de l’énergie solaire reçue pendant la journée. Cependant, le luminaire ne reste pas immobile toute la journée et, par conséquent, en créant de vos propres mains un dispositif rotatif pour une batterie solaire, vous pouvez augmenter l'efficacité de charge d'environ la moitié en déplaçant la batterie vers le soleil tout au long de la journée.
Un tracker de panneau solaire DIY présente plusieurs avantages très importants qui valent le temps passé à le fabriquer et à l'installer.
- Le premier et le plus important avantage est que la rotation cellule photovoltaïque tout au long de la journée peut augmenter Efficacité de la batterie environ la moitié. Ceci est obtenu grâce au fait que le maximum travail efficace Les cellules solaires sont obtenues pendant la période où les rayons du luminaire tombent perpendiculairement à la photocellule.
- Le deuxième avantage de l'appareil se crée sous l'influence du premier. Étant donné que la batterie améliore l’efficacité et produit deux fois moins d’énergie, il n’est pas nécessaire d’installer des batteries permanentes supplémentaires. De plus, la batterie rotative elle-même peut avoir une cellule photoélectrique plus petite qu'avec la méthode stationnaire. Tout cela permet d'économiser beaucoup de ressources matérielles.
Composants d'un tracker
Fabriquer votre propre rotateur de panneaux solaires comprend les mêmes composants que les produits fabriqués en usine.
Liste des pièces requises pour créer un tel appareil :
- La base ou le cadre - se compose de pièces porteuses divisées en deux catégories - mobiles et fixes. Dans certains cas, le cadre comporte une partie mobile avec un seul axe - horizontal. Il existe cependant des modèles à deux axes. Dans de tels cas, des actionneurs sont nécessaires pour contrôler l'axe vertical.
- L'actionneur décrit précédemment doit également être inclus dans la conception et disposer de dispositifs non seulement pour la rotation, mais également pour surveiller ces actions.
- Des pièces sont nécessaires pour protéger l'appareil des aléas météorologiques - orages, vents forts, pluie.
- Opportunité télécommande et accès au rotateur.
- Un élément qui transforme l'énergie.
Mais il convient de noter que l'assemblage d'un tel dispositif est parfois plus coûteux que l'achat d'un dispositif prêt à l'emploi, et donc dans certains cas, il est simplifié en pièces porteuses, en actionneur et en contrôle de l'actionneur.
Systèmes de tournage électroniques
Principe d'opération
Le principe de fonctionnement du dispositif rotatif est très simple et repose sur deux parties, l'une mécanique et l'autre électronique. La partie mécanique du dispositif rotatif est respectivement responsable de la rotation et de l'inclinaison de la batterie. UN partie électronique régule le moment et les angles d'inclinaison auxquels la partie mécanique fonctionne.
Les équipements électriques utilisés conjointement avec les panneaux solaires sont chargés à partir des batteries elles-mêmes, ce qui permet également d'économiser de l'argent sur l'alimentation de l'électronique.
Côtés positifs
Si nous parlons des avantages équipement électronique pour un appareil rotatif, il convient de noter la commodité. L'avantage est que la partie électronique de l'appareil sera en mode automatique contrôler le processus de rotation de la batterie.
Cet avantage n’est pas le seul, mais n’est qu’un autre dans la liste de ceux énumérés précédemment. Autrement dit, en plus d'économiser de l'argent et d'augmenter l'efficacité, l'électronique libère une personne du besoin d'effectuer des virages manuellement.
Comment le faire soi-même
Il n'est pas difficile de créer de vos propres mains un tracker pour panneaux solaires, car le schéma de sa création est simple. Afin de créer un circuit de suivi fonctionnel de vos propres mains, vous devez disposer de deux photorésistances. En plus de ces composants, vous devez également acheter un dispositif moteur qui fera tourner les batteries.
Cet appareil est connecté à l'aide d'un pont en H. Cette méthode de connexion vous permettra de convertir un courant allant jusqu'à 500 mA avec une tension de 6 à 15 V. Le schéma de montage vous permettra non seulement de comprendre le fonctionnement d'un tracker pour panneaux solaires, mais aussi de le créer vous-même.
Pour configurer le fonctionnement du circuit, vous devez effectuer les étapes suivantes :
- Assurez-vous que le circuit est alimenté.
- Connectez le moteur à courant continu.
- Les photocellules doivent être installées à proximité pour obtenir Le même montant les rayons du soleil sur eux.
- Il faut dévisser deux résistances de réglage. Cela doit être fait dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
- L'alimentation en courant du circuit est démarrée. Le moteur devrait démarrer.
- Nous vissons l'un des trimmers jusqu'à ce qu'il s'arrête. Marquons cette position.
- Continuez à visser l'élément jusqu'à ce que le moteur commence à tourner dans le sens opposé. Marquons également cette position.
- Nous divisons l'espace résultant en sections égales et installons une tondeuse au milieu.
- On visse un autre trimmer jusqu'à ce que le moteur commence à trembler un peu.
- On ramène un peu la tondeuse en arrière et on la laisse dans cette position.
- Pour vérifier le bon fonctionnement, vous pouvez couvrir des sections de la batterie solaire et observer la réponse du circuit.
Mécanisme de rotation d'horloge
La conception du mécanisme de l’horloge est fondamentalement assez simple. Afin de créer un tel principe de fonctionnement, vous devez prendre n'importe quelle montre mécanique et la connecter à un moteur à batterie solaire.
Afin de faire fonctionner le moteur, il est nécessaire d'installer un contact mobile sur la flèche longue montre mécanique. Le deuxième fixe est fixé à midi. Ainsi, toutes les heures, lorsque la longue aiguille passe douze heures, les contacts se fermeront et le moteur fera tourner le panneau.
La période d'une heure a été choisie en fonction du fait que pendant ce temps, le soleil traverse le ciel d'environ 15 degrés. Vous pouvez établir un autre contact fixe pendant six heures. Ainsi, le tour aura lieu toutes les demi-heures.
Horloge a eau
Cette méthode de contrôle d'un appareil rotatif a été inventée par un étudiant canadien entreprenant et est responsable de la rotation d'un seul axe, l'horizontal.
Le principe de fonctionnement est également simple et est le suivant :
- La batterie solaire est installée dans sa position d'origine lorsque les rayons du soleil frappent perpendiculairement la photocellule.
- Après cela, un récipient d’eau est attaché d’un côté et un objet du même poids que le récipient d’eau est attaché de l’autre côté. Le fond du récipient doit avoir un petit trou.
- À travers lui, l'eau s'écoulera progressivement du conteneur, ce qui diminuera le poids et le panneau s'inclinera lentement vers le contrepoids. Les dimensions du trou pour le conteneur devront être déterminées expérimentalement.
Cette méthode est la plus simple. De plus, cela permet d'économiser des ressources matérielles qui seraient autrement dépensées pour l'achat d'un moteur, comme c'est le cas avec un mécanisme d'horloge. De plus, vous pouvez installer vous-même le mécanisme rotatif sous la forme d'une horloge à eau, même sans connaissances particulières.
Vidéo
Vous apprendrez à fabriquer vous-même un tracker pour batterie solaire dans notre vidéo.