Heliostat, ovaj uređaj može okretati ogledalo (u ovom slučaju solarnu ploču) tako da sunčeve zrake neprestano usmjerava u jednom smjeru, unatoč vidljivom dnevnom kretanju Sunca.
U ovom ćemo članku upoznati kako takav uređaj funkcionira i kako se može proizvesti. Ovaj heliostat može akumulirati solarnu energiju, koja se može koristiti, primjerice, za punjenje mobilnog telefona.
Alati i materijali:
- solarna ploča Offgridtec 5W 12V;
- DC motor V-TEC 6V Mini 25D s prijenosnikom 177 o / min;
- Podesivi modul napajanja;
-USB-mikro;
- tiskana pločica;
- Tranzistor IRFD 110 - 2 kom;
- Tranzistor IRFD 9120 - 2 kom;
Dvostruki komparator, DIP-8;
-Metalni otpornici filma: 330 kOhm - 4 kom; 1K -1 kom; 4,7K - 2 kom;
- potenciometri vodoravni, 6 mm, 25 kOhm - 2 kom;
- Fotoresistor - 2 kom;
- PCB konektor ravan, 3-polni;
- PCB konektor ravan, bijeli 2-polni - 3 kom;
-Srvena cijev;
-Krepezh;
-Fanera;
seeing-;
-Laser rezač;
-3D pisač;
-Poljedajuće željezo;
- Kliješta;
-Kusachki;
- Stolarsko ljepilo;
- odvijač;
- termo pištolj;
-Nozhovka;
- bušilica za metal;
- 12 V napajanje (ili 9 V baterija);
-Multimetr;
-Lummetar (neobavezno);
Prvi korak: teorija
U borbi protiv klimatskih promjena obnovljiva energija igra nezamjenjivu ulogu. Jedna od prednosti obnovljive energije je ta što ne emitiraju stakleničke plinove. Postoji mnogo različitih obnovljivih izvora energije, poput sunčeve energije, hidroenergije, vjetra, morske energije (val i plima), geotermalne energije, bioenergije, vodika. Izvor energije koji se može koristiti iznova i iznova bez iscrpljivanja i dolazi iz prirodnih resursa smatra se obnovljivom energijom. Ako je samo jedan posto pustinje Sahara prekriveno solarnim pločama, tada će to biti dovoljno da cijeli svijet opskrbi električnom energijom.
Da bi se koristila energija koju sunce šalje na zemlju, ona se mora pretvoriti u drugi oblik energije koji se može lakše koristiti, na primjer, u električnu energiju.
U fotonaponskoj ćeliji sunčeva svjetlost se izravno pretvara u električnu energiju.
Tipična fotonaponska ćelija izrađena je od poluvodičkog silicijskog materijala.Ova vrsta solarnih ćelija obično se sastoji od dva sloja silicija: I) silikona n-tipa i II) silikona p-tipa. Solarna ćelija stvara električnu energiju pomoću sunčeve svjetlosti.
Drugi korak: Priprema dijelova
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
Laserskim rezačem izrežite sve drvene dijelove. Ispišite zupčanik na 3D pisaču. Izrežite komad vlakana za os (duljina oko 1,6 cm).
Izrežite dvije plastične cijevi, jednu s promjerom 20 mm i duljinom od 40 mm (za os), a drugu s promjerom od 32 mm i duljinom od 2 cm (za svjetlosne senzore).
Treći korak: instalirajte punjač
Sada morate sastaviti punjač.
Na dva pinska konektora potrebno je lijepiti dvije žice od 22 centimetra. Izolirajte mjesta za lemljenje.
Na stražnjoj strani solarne ploče nalazi se kutija za ugradnju. Drugi krajevi žica učvršćeni su na kontakte solarne ploče. Pri postavljanju je potrebno promatrati polaritet.
Sada moramo spojiti solarnu ploču na regulator napona, kao i na USB punjač.
USB kabel ima četiri žice. Trebate dva, crno i crveno. Crveno je lemljeno za + izlaz regulatora napona, crno do minus. Pomoću dodatne žice spajamo solarnu ploču i kontakte za vodu regulatora.
Budući da solarna ćelija isporučuje 12 V, a USB uređaji imaju ocjenu samo 5 V, regulator napona mora biti postavljen na 5 V.
Potrebno je spojiti izvor napajanja na ulazne kontakte regulatora i izmjeriti izlazni napon. Ako je potrebno, podesite napon na vrijednost 5 V. pomoću vijaka za podešavanje.
Četvrti korak: PCB
Položaj solarne ploče u odnosu na sunce pratit će se pomoću dva senzora svjetla. Rotacija ploče vršit će se pomoću motora. Sve upravlja elektronički ploča. Montiramo ploču prema shemi.
Kad su sve elektroničke komponente lemljene na tiskanoj ploči, treba ispitati njihovu funkcionalnost. Za testiranje će vam trebati napajanje, testni motor spojen na 2-polni priključak i odvijač. Potrebno je provjeriti okreće li se motor, daje li mu se snaga i mijenja li motor smjer okretaja.
Uključite ploču. Uzmite odvijač i postavite potenciometar R9 na srednji položaj. Motor bi se trebao prestati okretati. Okrećite odvijač u drugom smjeru kako biste provjerili da li se motorni zupčanik također okreće u suprotnom smjeru. Ako sve uspije, postavite potenciometar u srednji položaj i isključite napajanje.
Peti korak: Senzori svjetla
Heliostat mora uvijek biti savršeno usklađen sa suncem kako bi dobio što više energije. Stoga je potreban mehanizam za osiguravanje da se heliostat uvijek okrene prema suncu. Ovo se stanje ispunjava fotoresistorima (ili svjetlosnim senzorima). Senzori svjetla ugrađeni su iznad solarne ploče. Najprije morate spojiti dva drvena dijela (kao što je prikazano na donjoj slici) i umetnuti oba senzora u odgovarajuće rupe.
Zatim stavite čitav držač senzora svjetla u okruglu plastičnu cijev promjera 32 mm i duljine 2 cm. Sada morate spojiti fotoresist na ploču. Uzmite tri kabela (svaki oko 60 cm duljine) i zalijepite ih na kontakte senzora.
Senzori će biti povezani na ploču pomoću 3-polnog priključka.
Korak šesti: Motor
Spajite 2-polni spojni kabel na motor. Motor će biti umetnut u osnovnu ploču heliostata. Spajanje regulatora napona na ploču
Sedmi korak: sastavljanje potpornog dijela i okretni mehanizam
Mehanički dio heliostata sastoji se od baze izrađene u obliku kutije na kojoj je postavljena rotirajuća osnovna ploča.
Postavite osnovnu ploču ispred sebe i provjerite je li velika rupa u gornjem desnom kutu.Zalijepite noge u kutovima nosača.
Zatim trebate popraviti kotače i zupčanike na okretnom stolu. Korištene osovine su žice.
Tada se motor instalira i fiksira.
Idete montirati solarnu ploču.
Ostaje samo instalirati ploču i učvrstiti elektroniku s dna baze. Sada je sve spremno i možete pokušati napuniti mobilni telefon.
