Heliostat อุปกรณ์นี้สามารถหมุนกระจกได้ (ในกรณีนี้คือแผงโซลาร์เซลล์) เพื่อควบคุมทิศทางของรังสีดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องในทิศทางเดียวแม้จะเห็นการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ทุกวัน
ในบทความนี้เราจะได้รู้ว่าอุปกรณ์ดังกล่าวทำงานอย่างไรและสามารถผลิตได้อย่างไร เฮลิคอปเตอร์นี้สามารถสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการชาร์จโทรศัพท์มือถือได้
เครื่องมือและวัสดุ:
- แผงโซลาร์เซลล์ Offgridtec 5W 12V;
- มอเตอร์ DC V-TEC 6V Mini 25D พร้อมเกียร์ 177 รอบต่อนาที
- โมดูลพลังงานปรับได้;
-USB ไมโคร;
- แผงวงจรพิมพ์
- ทรานซิสเตอร์ IRFD 110 - 2 ชิ้น;
- ทรานซิสเตอร์ IRFD 9120 - 2 ชิ้น;
ตัวเปรียบเทียบคู่, DIP-8;
- ตัวต้านทานฟิล์มโลหะ: 330 kOhm - 4 ชิ้น; 1K -1 ชิ้น; 4.7K - 2 ชิ้น;
- โพเทนชิโอมิเตอร์แนวนอน 6 มม. 25 กิโลโอห์ม - 2 ชิ้น
- Photoresistor - 2 ชิ้น;
- ขั้วต่อ PCB ตรง 3-pin;
- ขั้วต่อ PCB ตรง, ขาว 2 ขา - 3 ชิ้น;
- ท่อหด
-Krepezh;
-Fanera;
seeing-;
- เครื่องตัดเลเซอร์
เครื่องพิมพ์ 3D;
- เหล็กหล่อ
- คีม
-Kusachki;
- กาวของช่างไม้
- ไขควง
- Thermogun;
-Nozhovka;
- เจาะสำหรับโลหะ
- แหล่งจ่ายไฟ 12 V (หรือแบตเตอรี่ 9 V);
-Multimetr;
-Luxmeter (อุปกรณ์เสริม);
ขั้นตอนที่หนึ่ง: ทฤษฎี
ในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศพลังงานหมุนเวียนมีบทบาทที่จำเป็นอย่างยิ่ง หนึ่งในประโยชน์ของพลังงานหมุนเวียนคือพวกเขาไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก มีแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่แตกต่างกันมากมายเช่น: พลังงานแสงอาทิตย์, พลังงานน้ำ, ลม, พลังงานทางทะเล (คลื่นและกระแสน้ำ), พลังงานความร้อนใต้พิภพ, พลังงานชีวภาพ, ไฮโดรเจน แหล่งพลังงานที่สามารถใช้ซ้ำแล้วซ้ำอีกได้โดยไม่ต้องหมดแรงและมาจากทรัพยากรธรรมชาติถือเป็นพลังงานหมุนเวียน หากมีเพียงร้อยละหนึ่งของทะเลทรายซาฮาราที่ปกคลุมด้วยแผงโซลาร์เซลล์ก็จะเพียงพอที่จะผลิตกระแสไฟฟ้าให้กับโลกทั้งใบ
ในการใช้พลังงานที่ดวงอาทิตย์ส่งไปยังโลกนั้นจะต้องถูกแปลงเป็นพลังงานรูปแบบอื่นที่สามารถใช้งานได้ง่ายขึ้นเช่นเป็นพลังงานไฟฟ้า
ในเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์ถูกแปลงเป็นไฟฟ้าโดยตรง
เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทั่วไปทำจากวัสดุซิลิกอนเซมิคอนดักเตอร์โดยทั่วไปเซลล์สุริยะประเภทนี้ประกอบด้วยชั้นซิลิคอนสองชั้น: I) ซิลิคอนชนิด n และ II) ซิลิคอนชนิด p เซลล์แสงอาทิตย์ผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้แสงแดด
ขั้นตอนที่สอง: การเตรียมชิ้นส่วน
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
ตัดชิ้นส่วนไม้ทั้งหมดด้วยเครื่องตัดเลเซอร์ พิมพ์เฟืองบนเครื่องพิมพ์ 3D ตัดชิ้นส่วนของเส้นใยสำหรับแกน (ความยาวประมาณ 1.6 ซม.)
ตัดท่อพลาสติกสองอันหนึ่งอันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มม. และยาว 40 มม. (สำหรับแกน) และอื่น ๆ ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 32 มม. และยาว 2 ซม. (สำหรับเซ็นเซอร์ตรวจจับแสง)
ขั้นตอนที่สาม: ติดตั้งเครื่องชาร์จ
ตอนนี้คุณต้องประกอบเครื่องชาร์จ
สายสองเส้นขนาด 22 เซ็นติเมตรจะต้องทำการบัดกรีด้วยตัวเชื่อมต่อสองขา ฉนวนจุดบัดกรี
มีกล่องติดตั้งที่ด้านหลังของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ปลายสายที่สองถูกตรึงไว้ที่หน้าสัมผัสของแผงโซลาร์เซลล์ ในการติดตั้งจำเป็นต้องสังเกตขั้ว
ตอนนี้เราจำเป็นต้องเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์กับตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ารวมถึงที่ชาร์จ USB
สายเคเบิล USB มีสี่สาย ต้องการสองสีดำและสีแดง สีแดงจะถูกบัดกรีกับ + เอาท์พุทของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า, สีดำถึงลบ เราใช้สายไฟเพิ่มเติมเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์และหน้าสัมผัสน้ำของชุดควบคุม
เนื่องจากเซลล์แสงอาทิตย์ให้อุปกรณ์ 12 V และ USB ได้รับการจัดอันดับที่ 5 V เท่านั้นจึงต้องตั้งค่าตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเป็น 5 V
มีความจำเป็นต้องเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟเข้ากับหน้าสัมผัสอินพุตของชุดควบคุมและวัดแรงดันไฟขาออก หากจำเป็นให้ปรับแรงดันไฟฟ้าให้มีค่า 5 V โดยใช้สกรูปรับ
ขั้นตอนที่สี่: PCB
ตำแหน่งของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์จะถูกตรวจสอบโดยใช้เซ็นเซอร์แสงสองตัว การหมุนของแผงจะดำเนินการโดยใช้เครื่องยนต์ ควบคุมได้ทั้งหมด อิเล็กทรอนิกส์ คณะกรรมการ เราติดบอร์ดตามแบบแผน
เมื่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดถูกบัดกรีเข้ากับแผงวงจรพิมพ์ควรทดสอบการทำงานของมัน สำหรับการทดสอบคุณจะต้องใช้แหล่งจ่ายไฟมอเตอร์ทดสอบที่เชื่อมต่อกับขั้วต่อ 2 ขาและไขควง มีความจำเป็นต้องตรวจสอบว่าเครื่องยนต์หมุนหรือไม่มีการจ่ายพลังงานหรือไม่และเครื่องยนต์เปลี่ยนทิศทางการหมุนหรือไม่
เพิ่มพลังให้บอร์ด ใช้ไขควงและตั้งค่าโพเทนชิออมิเตอร์ R9 ในตำแหน่งตรงกลาง เครื่องยนต์ควรหยุดหมุน หมุนไขควงไปในทิศทางอื่นเพื่อตรวจสอบว่าเกียร์มอเตอร์หมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามหรือไม่ หากทุกอย่างใช้งานได้ให้ตั้งโพเทนชิออมิเตอร์ไปที่ตำแหน่งกึ่งกลางแล้วปิดไฟ
ขั้นตอนที่ห้า: เซนเซอร์ตรวจจับแสง
Heliostat จะต้องสอดคล้องกับดวงอาทิตย์อย่างสมบูรณ์แบบเพื่อรับพลังงานมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีกลไกเพื่อให้แน่ใจว่า heliostat หันไปทางดวงอาทิตย์เสมอ เงื่อนไขนี้เป็นที่พอใจโดยใช้ photoresistor (หรือเซ็นเซอร์แสง) เซ็นเซอร์แสงติดตั้งอยู่เหนือแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ก่อนอื่นคุณต้องเชื่อมต่อชิ้นส่วนที่ทำจากไม้สองชิ้น (ดังแสดงในรูปด้านล่าง) และเสียบเซ็นเซอร์ทั้งสองเข้าไปในรูที่เกี่ยวข้อง
จากนั้นวางที่ยึดเซ็นเซอร์วัดแสงทั้งหมดลงในท่อพลาสติกกลมที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 32 มม. และความยาว 2 ซม. ตอนนี้คุณต้องเชื่อมต่อตัวตรวจจับแสงกับบอร์ด ใช้สายเคเบิลสามเส้น (แต่ละเส้นยาวประมาณ 60 ซม.) และบัดกรีเข้ากับหน้าสัมผัสเซ็นเซอร์
เซ็นเซอร์จะเชื่อมต่อกับบอร์ดโดยใช้ขั้วต่อ 3-pin
ขั้นตอนที่หก: เครื่องยนต์
บัดกรีสายเคเบิลเชื่อมต่อ 2 พินเข้ากับมอเตอร์ มอเตอร์จะถูกแทรกเข้าไปในแผ่นฐานของ heliostat เชื่อมต่อตัวปรับแรงดันไฟฟ้าเข้ากับบอร์ด
ขั้นตอนที่เจ็ด: การประกอบชิ้นส่วนรองรับและกลไกหมุน
ชิ้นส่วนเชิงกลของ heliostat ประกอบด้วยฐานที่ทำในรูปแบบของกล่องที่ติดตั้งแผ่นฐานหมุน
วางแผ่นฐานด้านหน้าคุณและตรวจสอบให้แน่ใจว่ารูขนาดใหญ่อยู่ที่มุมขวาบนกาวขาในมุมของการสนับสนุน
ถัดไปคุณต้องซ่อมล้อและเกียร์บนจานหมุน เพลาที่ใช้เป็นลวด
จากนั้นเครื่องยนต์จะถูกติดตั้งและแก้ไข
กำลังจะติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์
มันยังคงติดตั้งแผงควบคุมและรักษาความปลอดภัยของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จากด้านล่างของฐาน ตอนนี้ทุกอย่างพร้อมแล้วและคุณสามารถลองชาร์จโทรศัพท์มือถือของคุณได้
