Un eliostato, questo dispositivo è in grado di ruotare uno specchio (in questo caso, il pannello solare) in modo da dirigere i raggi del sole costantemente in una direzione, nonostante il visibile movimento quotidiano del sole.
In questo articolo, scopriremo come funziona un dispositivo del genere e come può essere prodotto. Questo eliostato è in grado di accumulare energia solare, che può quindi essere utilizzata, ad esempio, per caricare un telefono cellulare.
Strumenti e materiali:
- Pannello solare Offgridtec 5W 12V;
- Motore DC V-TEC 6V Mini 25D con ingranaggio 177 rpm;
- Modulo di potenza regolabile;
-USB-micro;
- circuito stampato;
- Transistor IRFD 110 - 2 pezzi;
- Transistor IRFD 9120 - 2 pezzi;
Doppio comparatore, DIP-8;
Resistori a pellicola metallica: 330 kOhm - 4 pezzi; 1K -1 pezzi; 4.7K - 2 pezzi;
- Potenziometri orizzontali, 6 mm, 25 kOhm - 2 pezzi;
- Fotoresistenza - 2 pezzi;
- Connettore PCB dritto, a 3 pin;
- Connettore PCB dritto, bianco a 2 pin - 3 pezzi;
-Shrink tube;
-Krepezh;
-Fanera;
seeing-;
-Taglierina laser;
-3D stampante;
-Saldatura del ferro;
- Pinze;
-Kusachki;
- Colla per falegname;
- cacciavite;
- Thermogun;
-Nozhovka;
- Trapano per metallo;
- Alimentazione 12 V (o batteria 9 V);
-Multimetr;
-Luxmeter (opzionale);
Primo passo: teoria
Nella lotta ai cambiamenti climatici, l'energia rinnovabile svolge un ruolo indispensabile. Uno dei vantaggi delle energie rinnovabili è che non emettono gas a effetto serra. Esistono molte diverse fonti di energia rinnovabile, quali: energia solare, energia idroelettrica, eolica, energia marina (onde e maree), energia geotermica, bioenergia, idrogeno. Una fonte di energia che può essere utilizzata più e più volte senza esaurimento e proveniente da risorse naturali è considerata energia rinnovabile. Se solo l'uno per cento del deserto del Sahara è coperto da pannelli solari, allora questo sarà sufficiente per fornire elettricità a tutto il mondo.
Per utilizzare l'energia che il sole invia alla terra, deve essere convertito in un'altra forma di energia che può essere utilizzata più facilmente, ad esempio, in elettricità.
In una cella fotovoltaica, la luce solare viene convertita direttamente in elettricità.
Una tipica cella fotovoltaica è realizzata in materiale siliconico a semiconduttore.Tipicamente, questo tipo di cella solare è costituito da due strati di silicio: I) silicio di tipo n e II) silicio di tipo p. Una cella solare genera elettricità utilizzando la luce solare.
Fase due: preparazione delle parti
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Zahnrad.stl
Taglia tutte le parti in legno con una taglierina laser. Stampa l'ingranaggio su una stampante 3D. Tagliare un pezzo di fibra per l'asse (lunghezza circa 1,6 cm).
Tagliare due tubi di plastica, uno con un diametro di 20 mm e una lunghezza di 40 mm (per l'asse) e l'altro con un diametro di 32 mm e una lunghezza di 2 cm (per sensori di luce).
Fase tre: installare il caricabatterie
Ora devi assemblare il caricabatterie.
Due fili di 22 centimetri devono essere saldati al connettore a due pin. Isolare i punti di saldatura.
C'è una scatola di montaggio sul retro del pannello solare. Le seconde estremità dei fili sono fissate ai contatti del pannello solare. All'installazione è necessario osservare la polarità.
Ora dobbiamo collegare il pannello solare al regolatore di tensione e ad un caricatore USB.
Il cavo USB ha quattro fili. Ne servono due, nero e rosso. Il rosso è saldato a + l'uscita del regolatore di tensione, il nero a meno. Usando un filo aggiuntivo, colleghiamo il pannello solare e i contatti dell'acqua del regolatore.
Poiché la cella solare eroga 12 V e i dispositivi USB sono classificati solo a 5 V, il regolatore di tensione deve essere impostato su 5 V.
È necessario collegare una fonte di alimentazione ai contatti di ingresso del regolatore e misurare la tensione di uscita. Se necessario, regolare la tensione su un valore di 5 V. usando la vite di regolazione.
Quarto passaggio: PCB
La posizione del pannello solare rispetto al sole sarà monitorata usando due sensori di luce. La rotazione del pannello verrà eseguita utilizzando il motore. Governa tutto elettronico bordo. Montiamo la scheda secondo lo schema.
Quando tutti i componenti elettronici sono saldati al circuito stampato, è necessario testarne la funzionalità. Per il test sono necessari un alimentatore, un motore di prova collegato a un connettore a 2 pin e un cacciavite. È necessario verificare se il motore gira, se è alimentato e se il motore cambia il senso di rotazione.
Accendi la scheda. Prendere un cacciavite e posizionare il potenziometro R9 in posizione centrale. Il motore dovrebbe smettere di girare. Ruotare il cacciavite nell'altra direzione per verificare se anche l'ingranaggio del motore ruota nella direzione opposta. Se tutto funziona, imposta il potenziometro in posizione centrale e disattiva l'alimentazione.
Fase cinque: sensori di luce
L'eliostato deve essere sempre perfettamente allineato con il sole per ricevere quanta più energia possibile. Pertanto, è necessario un meccanismo per garantire che l'eliostato sia sempre rivolto verso il sole. Questa condizione è soddisfatta usando fotoresistori (o sensori di luce). I sensori di luce sono montati sopra il pannello solare. Innanzitutto è necessario collegare le due parti in legno (come mostrato nella figura seguente) e inserire i due sensori nei fori corrispondenti.
Quindi posizionare l'intero supporto del sensore di luce in un tubo di plastica rotondo con un diametro di 32 mm e una lunghezza di 2 cm. Ora è necessario collegare il fotoresistenza alla scheda. Prendi tre cavi (ciascuno lungo circa 60 cm) e saldali ai contatti del sensore.
I sensori verranno collegati alla scheda mediante un connettore a 3 pin.
Passaggio 6: motore
Saldare il cavo di collegamento a 2 pin al motore. Il motore verrà inserito nella piastra di base dell'eliostato. Collegamento del regolatore di tensione alla scheda
Settimo passo: assemblaggio della parte di supporto e del meccanismo rotante
La parte meccanica dell'eliostato è costituita da una base realizzata a forma di scatola su cui è montata una piastra di base rotante.
Appoggia la piastra di base davanti a te e assicurati che il grande foro si trovi nell'angolo in alto a destra.Incollare le gambe negli angoli del supporto.
Successivamente, è necessario fissare le ruote e gli ingranaggi sul giradischi. Gli assi utilizzati sono a filo.
Quindi il motore viene installato e riparato.
Sta per montare il pannello solare.
Resta da installare il pannello e fissare l'elettronica dal fondo della base. Ora tutto è pronto e puoi provare a caricare il tuo cellulare.
