מערכת גשש סולארית פשוטה - מנגנון ועבודה

המעגל והמנגנון המוסבר במאמר זה עשויים להיחשב כמערכת העקיבה הסולארית הקלה והמושלמת ביותר.

איך עובד רעיון הגשש הסולארי כפול ציר

המכשיר מסוגל לעקוב אחר תנועת השמש בשעות היום בצורה מדויקת ולהתאים בציר האנכי בהתאם. המכשיר גם עוקב אחר תזוזת השמש העונתית ומזיז את כל המנגנון במישור האופקי או בתנועה רוחבית כך שכיוון הפאנל הסולארי נשמר תמיד בציר ישר לשמש כך שהוא משלים את הפעולות האנכיות. של הגשש כראוי.

כפי שמוצג באיור, ניתן לחזות כאן במנגנון קל יחסית. הגשש הסולארי מותקן בעצם על גבי כמה עמדות עם ציר מרכזי.

סידור הציר מאפשר לתושבות הפאנל לנוע על ציר מעגלי כמעט 360 מעלות.

מנגנון הילוכים מוטורי, כפי שמוצג בתרשים, מותאם בדיוק בפינה של ציר הציר באופן שכאשר המנוע מסתובב כל הפאנל הסולארי נע באופן פרופורציונאלי סביב הציר המרכזי שלו, נגד כיוון השעון או בכיוון השעון, תלוי בתנועת מנוע אשר בתורו תלוי במיקום השמש.

איך עובד מעגל LDR

מיקום ה- LDR הוא קריטי כאן ומערך ה- LDR המתאים לתנועת מישור אנכי זה ממוקם כך שהוא חש במדויק את אור השמש ומנסה לשמור על הפאנל בניצב לקרני השמש על ידי הזזת המנוע בכיוון המתאים דרך מספר מוגדר של סיבובים מדורגים.

חישת ה- LDR מתקבלת ומפורשת באופן מדויק על ידי מעגל אלקטרוני המצווה על המנוע לפעולות שהוסברו לעיל.

מנגנון נוסף הדומה למדי להגדרה האנכית שלעיל, אך מעביר את הפאנל בתנועה רוחבית או ליתר דיוק הוא מעביר את כל הפאנל הסולרי בתנועה מעגלית מעל המישור האופקי.

תנועה זו מתרחשת בתגובה למצב השמש במהלך השינויים העונתיים, לכן בניגוד לתנועות האנכיות פעולה זו היא הדרגתית מאוד ולא ניתן לחוות אותה ביום יום.

שוב התנועה הנ'ל היא בתגובה לפקודה שניתנה למנוע על ידי המעגל האלקטרוני הפועל בתגובה לחישה הנעשית על ידי ה- LDR.

לצורך ההליך הנ'ל משתמשים במערך שונה של LDR ומותקנים אופקית מעל הפאנל, במיקום מסוים כפי שמוצג בתרשים.

כיצד מתפקד מעגל הבקרה של Tracker השמש

חקירה מדוקדקת של המעגל המוצג בתרשים מגלה כי כל התצורה היא למעשה פשוטה מאוד. כאן נעשה שימוש ב- IC 324 יחיד ורק שניים מהאורות שלו משמשים לפעולות הנדרשות.

האופמים מחוברים בעיקר ליצירת מעין משווה חלונות, האחראי על הפעלת התפוקות שלהם בכל פעם שהתשומות שלהם מתנדנדות או נסחפות מהחלון הקבוע מראש, שנקבעו על ידי הסירים הרלוונטיים.

שני כונני LDR מחוברים לכניסות האורות לחישה של מפלסי האור. כל עוד האורות מעל שני ה- LDR אחידים, יציאות ה- opamp נותרות מבוטלות.

אולם ברגע שאחת ה- LDRs חשה בעוצמה שונה של אור מעליו (מה שעלול לקרות בגלל המיקום המשתנה של השמש) האיזון על פני כניסת האופאמפ עובר לכיוון אחד, מה שגורם מייד לפלט האופאמים הרלוונטי להיות גבוה.

תפוקה גבוהה זו מפעילה באופן מיידי את רשת טרנזיסטור הגשר המלאה, אשר בתורו מסובבת את המנוע המחובר לכיוון מוגדר, כך שהלוח מסתובב ומתאים את יישורו לקרני השמש עד להחזרת כמות אחידה של אור על פני מערך ה- LDR הרלוונטי.

לאחר שחזור מפלס התאורה על ערכות ה- LDR הרלוונטיות, האורות שוב הופכים לרדומים ומכבים את התפוקות שלהם וגם את המנוע.

הרצף הנ'ל ממשיך להתרחש במשך כל היום, בשלבים, כאשר השמש משנה את מיקומה והמנגנון הנ'ל ממשיך להשתנות בהתאם למצב השמשות.

יש לציין ששתי קבוצות של מכלולי המעגלים שהוסברו לעיל יידרשו לשליטה בפעולות הכפולות או פשוט כדי להפוך את מנגנון מערכת השמש הכפול לעקוב אחר.

רשימת חלקים

• R3 = 15K,
• R4 = 39K,
• P1 = 100K,
• P2 = 22K,
• LDR = סוג רגיל עם התנגדות של כ -10 K עד 40K באור יום בצל ועמידות אינסופית בחושך מוחלט.
• מגברי אופ הם מ- IC 324 או בנפרד, ניתן לשלב גם שני 741 IC.
• T1, T3 = TIP31C,
• T2, T4 = TIP32C,
• כל הדיודות הן 1N4007
• מנוע = לפי העומס והגודל של הפאנל הסולארי

באדיבות - אלקטור אלקטרוניקס הודו

כיצד להוסיף מתקן סט / איפוס במעגל מעל

במבט ראשון נראה כי המעגל הנ'ל אינו כולל תכונת איפוס אוטומטית. עם זאת חקירה מדוקדקת יותר תראה כי למעשה מעגל זה יתאפס אוטומטית עם עלות השחר או לאור היום של הבוקר.

זה עשוי להיות נכון בשל העובדה שה- LDR ממוקמים בתוך מתחמים אשר מעוצבים באופן ספציפי בצורת 'V' כדי להקל על פעולה זו.

מההשתקפות של אור השמש העולה, בשעות הבוקר השמיים מוארים יותר מהאדמה. מכיוון שה- LDR ממוקמים בצורה 'V', ה- LDR הפונה יותר לכיוון השמים מקבל יותר אור מאשר ה- LDR הפונה לכיוון הקרקע. מצב זה מפעיל את המנוע בכיוון ההפוך, כך שהוא מאלץ את הפאנל לחזור בשעות הבוקר המוקדמות.

כאשר הפאנל חוזר לכיוון מזרח, ה- LDR הרלוונטי מתחיל להיחשף לאור אור הסביבה עוד יותר מאור השמש העולה, הדבר דוחף את הפאנל חזק עוד יותר לכיוון מזרח עד ששני ה- LDR נחשפים באופן יחסי כמעט לאור השמש העולה מזרחה, זה מאפס לחלוטין את לוח כך שהתהליך יתחיל מחדש.

הגדר פונקציית איפוס

במקרה שתכונת איפוס מוגדרת הופכת להיות הכרחית, ניתן לשלב את העיצוב הבא.

מתג ההגדרה ממוקם בקצה 'שקיעת השמש' של הגשש, כך שהוא נלחץ כאשר הפאנל מסיים את מעקב הימים שלו.

כפי שניתן לראות באיור הנתון להלן, האספקה ​​למעגל הגשש ניתנת מנקודות N / C של ממסר DPDT, המשמעות היא שכאשר לוחצים על מתג 'SET', הממסר מפעיל ומנתק את האספקה ​​ל מעגל כך שכל המעגל המוצג במאמר לעיל מתנתק כעת ואינו מפריע.

במקביל, המנוע מקבל את מתח ההיפוך דרך מגעי ה- N / O, כך שהוא יכול להתחיל את תהליך ההיפוך של הפאנל למקומו המקורי.

לאחר שהלוח מסיים את תהליך ההיפוך לקראת 'זריחת השמש', הוא דוחף את מתג האיפוס המונח איפשהו באותו קצה, פעולה זו מבטלת את הממסר מחדש ומאפסת את המערכת כולה למחזור הבא.