Heliostatas, šis įtaisas gali pasukti veidrodį (šiuo atveju saulės skydelį) taip, kad nukreiptų saulės spindulius nuolat į vieną pusę, nepaisant kasdienio matomo Saulės judėjimo.
Šiame straipsnyje mes sužinosime, kaip toks įrenginys veikia ir kaip jis gali būti pagamintas. Šis heliostatas sugeba kaupti saulės energiją, kuri vėliau gali būti naudojama, pavyzdžiui, mobiliajam telefonui įkrauti.
Įrankiai ir medžiagos:
- Saulės skydas „Offgridtec 5W 12V“;
- DC variklis V-TEC 6V Mini 25D su pavara 177 aps / min;
- Reguliuojamas galios modulis;
-USB-mikro;
- spausdintinė plokštė;
- tranzistorius IRFD 110 - 2 vnt;
- tranzistorius IRFD 9120 - 2 vnt;
Dvigubas lygintuvas, DIP-8;
-Metaliniai plėvelių varžai: 330 kOhm - 4 vnt; 1K -1 vnt; 4,7K - 2 vnt;
- Potenciometrai horizontalūs, 6 mm, 25 kOhm - 2 vnt;
- fotorezistorius - 2 vnt;
- PCB jungtis tiesi, 3 kontaktų;
- PCB jungtis tiesi, balta 2 kontaktų - 3 vnt;
-Sutraukimo vamzdis;
-Tvirtinimo detalės;
-Fanera;
-Vyras;
-Lazerio pjaustytuvas;
-3D spausdintuvas;
-Lituoklis;
- Replės;
-Smaugikliai;
- Staliaus klijai;
- atsuktuvas;
- termogun;
-Nozhovka;
- grąžtas metalui;
- 12 V maitinimo šaltinis (arba 9 V baterija);
-Multimetras;
-Luxmeter (pasirinktinai);
Pirmas žingsnis: teorija
Kovojant su klimato kaita, atsinaujinanti energija vaidina nepakeičiamą vaidmenį. Vienas iš atsinaujinančių energijos šaltinių privalumų yra tas, kad jie neišskiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Yra daugybė skirtingų atsinaujinančių energijos šaltinių, tokių kaip: saulės energija, hidroenergija, vėjas, jūros energija (bangos ir atoslūgis), geoterminė energija, bioenergija, vandenilis. Energijos šaltinis, kuris gali būti naudojamas vėl ir vėl neišsenkant ir gaunamas iš gamtos išteklių, laikomas atsinaujinančia energija. Jei tik vienas procentas Sacharos dykumos yra padengtas saulės baterijomis, to pakaks, kad visas pasaulis būtų aprūpintas elektra.
Norėdami sunaudoti energiją, kurią saulė siunčia į žemę, ją reikia paversti kita energijos forma, kurią lengviau naudoti, pavyzdžiui, į elektrą.
Fotoelektrinėje kameroje saulės šviesa tiesiogiai virsta elektra.
Įprasta fotoelementas yra pagamintas iš puslaidininkio silicio medžiagos.Paprastai šio tipo saulės elementus sudaro du silicio sluoksniai: I) n tipo silicio ir II) p tipo silicio. Saulės elementas gamina elektrą saulės spinduliais.
Antras žingsnis: dalių paruošimas
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
Iškirpkite visas medžio dalis lazeriniu pjaustytuvu. Spausdinkite įrankius 3D spausdintuve. Iškirpkite pluošto gabalą ašiai (ilgis apie 1,6 cm).
Iškirpkite du plastikinius vamzdžius, kurių vienas yra 20 mm skersmens ir 40 mm ilgio (ašiai), o kitas - 32 mm skersmens ir 2 cm ilgio (šviesos jutikliams).
Trečias žingsnis: įdiekite įkroviklį
Dabar reikia surinkti įkroviklį.
Prie dviejų kaiščių jungties reikia suvynioti du 22 centimetrų laidus. Izoliuokite litavimo vietas.
Saulės skydelio gale yra montavimo dėžutė. Antrieji laidų galai pritvirtinami prie saulės kolektoriaus kontaktų. Montuojant būtina laikytis poliškumo.
Dabar saulės bateriją turime prijungti prie įtampos reguliatoriaus, taip pat prie USB įkroviklio.
USB kabelis turi keturis laidus. Reikia dviejų, juodos ir raudonos. Raudona yra lydoma iki + įtampos reguliatoriaus išvesties, juoda - iki minuso. Naudodami papildomą laidą, mes prijungiame saulės kolektorių ir reguliatoriaus vandens kontaktus.
Kadangi saulės baterija tiekia 12 V, o USB įtaisai yra tik 5 V įtampos, įtampos reguliatorius turi būti nustatytas į 5 V.
Būtina prijungti maitinimo šaltinį prie reguliatoriaus įėjimo kontaktų ir išmatuoti išėjimo įtampą. Jei reikia, reguliavimo varžtu sureguliuokite įtampą iki 5 V.
Ketvirtas žingsnis: PCB
Saulės baterijos plokštės padėtis saulės atžvilgiu bus stebima naudojant du šviesos jutiklius. Skydo pasukimas bus atliekamas naudojant variklį. Valdo visa tai elektroninis mokestis. Mes pritvirtiname lentą pagal schemą.
Kai visi elektroniniai komponentai yra lituojami prie spausdintinės plokštės, reikėtų išbandyti jos funkcionalumą. Bandymui jums reikės maitinimo šaltinio, bandymo variklio, prijungto prie 2 kontaktų jungties ir atsuktuvo. Būtina patikrinti, ar variklis sukasi, ar jam tiekiama energija, ir ar variklis keičia sukimosi kryptį.
Įjunkite lentą. Paimkite atsuktuvą ir nustatykite potenciometrą R9 į vidurinę padėtį. Variklis turėtų nustoti suktis. Pasukite atsuktuvą kita kryptimi, kad patikrintumėte, ar variklio pavara taip pat sukasi priešinga kryptimi. Jei viskas veikia, nustatykite potenciometrą į vidurinę padėtį ir išjunkite energiją.
Penktas žingsnis: Šviesos jutikliai
Srautas visada turi būti tobulai suderintas su saule, kad gautų kuo daugiau energijos. Taigi reikalingas mechanizmas, užtikrinantis, kad heliostatas visada būtų pasuktas saulės link. Ši sąlyga įvykdyta naudojant fotorezistorius (arba šviesos jutiklius). Šviesos jutikliai yra sumontuoti virš saulės skydelio. Pirmiausia turite sujungti dvi medines dalis (kaip parodyta paveikslėlyje žemiau) ir įstatykite du jutiklius į atitinkamas skylutes.
Tada įdėkite visą šviesos jutiklio laikiklį į apvalų plastikinį vamzdį, kurio skersmuo 32 mm ir ilgis 2 cm. Dabar jums reikia prijungti fotorezistorių prie plokštės. Paimkite tris laidus (kurių kiekvienas yra apie 60 cm ilgio) ir pritraukite prie jutiklio kontaktų.
Jutikliai bus prijungti prie plokštės naudojant 3 kontaktų jungtį.
Šeštas žingsnis: Variklis
Lituokite 2 kontaktų jungiamąjį kabelį prie variklio. Variklis bus įdėtas į pagrindinę heliostato plokštę. Įtampos reguliatoriaus prijungimas prie plokštės
Septintas žingsnis: atraminės dalies ir sukamojo mechanizmo surinkimas
Mechaninę heliostato dalį sudaro pagrindas, pagamintas dėžutės pavidalu, ant kurios pritvirtinta besisukanti pagrindo plokštė.
Paguldykite pagrindinę plokštę priešais save ir įsitikinkite, kad didelė skylė yra viršutiniame dešiniajame kampe.Klijuokite kojas atramos kampuose.
Kitas, jūs turite pritvirtinti ratus ir pavarų dėžę ant disko. Naudotos ašys yra vielinės.
Tada variklis sumontuojamas ir pritvirtinamas.
Ketiname montuoti saulės kolektorių.
Lieka įdiegti skydą ir pritvirtinti elektroniką nuo pagrindo apačios. Dabar viskas paruošta ir galite pabandyti įkrauti savo mobilųjį telefoną.
