En heliostat, denna enhet kan rotera en spegel (i detta fall solpanelen) för att rikta solens strålar ständigt i en riktning, trots den synliga dagliga rörelsen av solen.
I den här artikeln får vi veta hur en sådan enhet fungerar och hur den kan göras. Denna heliostat kan ackumulera solenergi, som sedan kan användas till exempel för att ladda en mobiltelefon.
Verktyg och material:
- Solpanel Offgridtec 5W 12V;
- DC-motor V-TEC 6V Mini 25D med växel 177 rpm;
- Justerbar effektmodul;
-USB-mikro;
- tryckt kretskort;
- Transistor IRFD 110 - 2 st;
- Transistor IRFD 9120 - 2 st;
Dubbelkomparator, DIP-8;
-Metallfilmmotstånd: 330 kOhm - 4 st; 1K -1 st; 4,7K - 2 st;
- Potentiometrar horisontella, 6 mm, 25 kOhm - 2 st;
- Fotoresistor - 2 st;
- PCB-kontakt rakt, 3-poligt;
- PCB-kontakt rakt, vitt 2-stift - 3 st;
-Krymprör;
-Krepezh;
-Fanera;
seeing-;
-Laser skärare;
-3D-skrivare;
-Lödjärn;
- Tång;
-Kusachki;
- Snickare lim;
- skruvmejsel;
- Thermogun;
-Nozhovka;
- Borr för metall;
- 12 V strömförsörjning (eller 9 V batteri);
-Multimetr;
-Luxmeter (valfritt);
Steg ett: Teori
I kampen mot klimatförändringar spelar förnybar energi en oumbärlig roll. En av fördelarna med förnybar energi är att de inte släpper ut växthusgaser. Det finns många olika förnybara energikällor, t.ex. solenergi, vattenkraft, vind, marin energi (våg och tidvatten), geotermisk energi, bioenergi, väte. En energikälla som kan användas om och om igen utan utmattning och kommer från naturresurser anses förnybar energi. Om bara en procent av Sahara-öknen är täckt med solpaneler, kommer det att räcka för att förse hela världen med elektricitet.
För att använda den energi som solen skickar till jorden måste den omvandlas till en annan form av energi som lättare kan användas, till exempel till elektricitet.
I en fotovoltaisk cell konverteras solljus direkt till el.
En typisk fotovoltaisk cell är tillverkad av ett halvledande kiselmaterial.Vanligtvis består denna typ av solcell av två kiselskikt: I) kisel av n-typ och II) kisel av p-typ. En solcell genererar elektricitet med solljus.
Steg två: Förbereda delar
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
Skär alla trädelar med en laserskärare. Skriv ut växeln på en 3D-skrivare. Skär en bit fiber för axeln (längd ca 1,6 cm).
Skär två plaströr, en med en diameter på 20 mm och en längd på 40 mm (för axeln) och den andra med en diameter på 32 mm och en längd på 2 cm (för ljusgivare).
Steg tre: Installera laddaren
Nu måste du montera laddaren.
Två trådar på 22 centimeter måste lödas till tvåstiftkontakten. Isolera lödfläckar.
Det finns en monteringsbox på solpanelens baksida. Ledarnas andra ändar är fästa vid solpanelens kontakter. Vid installationen är det nödvändigt att observera polaritet.
Nu måste vi ansluta solpanelen till spänningsregulatorn och till en USB-laddare.
USB-kabeln har fyra trådar. Behöver två, svart och rött. Rött är lödat till + utgången från spänningsregulatorn, svart till minus. Med en extra tråd ansluter vi solpanelen och regulatorns vattenkontakter.
Eftersom solcellen levererar 12 V och USB-enheter endast är klassade till 5 V måste spänningsregulatorn ställas in på 5 V.
Det är nödvändigt att ansluta en kraftkälla till regulatorns ingångskontakter och mäta utgångsspänningen. Justera vid behov spänningen till ett värde av 5 V. med justeringsskruven.
Steg fyra: PCB
Solpanelens position i förhållande till solen kommer att övervakas med två ljusgivare. Panelen roteras med motorn. Regerar allt elektronisk board. Vi monterar brädet enligt schemat.
När alla elektroniska komponenter är lödda på kretskortet bör dess funktionalitet testas. För testet behöver du en strömförsörjning, en testmotor ansluten till en 2-stiftskontakt och en skruvmejsel. Det är nödvändigt att kontrollera om motorn roterar, om strömmen matas till den och om motorn ändrar rotationsriktningen.
Slå på brädet. Ta en skruvmejsel och ställ in potentiometern R9 i mittläget. Motorn bör sluta vrida. Vrid skruvmejseln i den andra riktningen för att kontrollera om motorväxeln också roterar i motsatt riktning. Om allt fungerar, ställ in potentiometern i mittläget och stäng av strömmen.
Steg fem: Ljussensorer
Heliostat måste alltid vara perfekt i linje med solen för att få så mycket energi som möjligt. Således behövs en mekanism för att säkerställa att heliostatten alltid vrids mot solen. Detta villkor uppfylls med fotoresistorer (eller ljusgivare). Ljussensorer är monterade ovanför solpanelen. Först måste du ansluta de två trädelarna (som visas på bilden nedan) och sätta in de två sensorerna i motsvarande hål.
Placera sedan hela ljusgivarhållaren i ett runt plaströr med en diameter på 32 mm och en längd på 2 cm. Nu måste du ansluta fotoresistorn till kortet. Ta tre kablar (vardera cirka 60 cm långa) och löd dem till sensorkontakterna.
Sensorer kommer att anslutas till kortet med hjälp av en 3-polig kontakt.
Steg sex: motor
Löd den 2-poliga anslutningskabeln till motorn. Motorn sätts in i heliostatens basplatta. Ansluter spänningsregulatorn till kortet
Sjunde steget: montering av stöddelen och rotationsmekanismen
Den mekaniska delen av heliostat består av en bas tillverkad i form av en låda på vilken en roterande basplatta är monterad.
Lägg basplattan framför dig och se till att det stora hålet är i det övre högra hörnet.Limma benen i stödets hörn.
Därefter måste du fixa hjulen och växeln på skivspelaren. De använda axlarna är tråd.
Sedan installeras och fixeras motorn.
Kommer att montera solpanelen.
Det återstår att installera panelen och säkra elektroniken från botten av basen. Nu är allt klart och du kan försöka ladda din mobiltelefon.
