Heliosztatikusan ez az eszköz képes a tükör (ebben az esetben a napelem) elforgatására úgy, hogy a nap sugarai folyamatosan egy irányba irányuljanak, a Nap látható napi mozgása ellenére.
Ebben a cikkben megismerjük, hogyan működik egy ilyen eszköz és hogyan lehet gyártani. Ez a heliosztatikus anyag képes felhalmozni napenergiát, amelyet például felhasználhat egy mobiltelefon töltésére.
Szerszámok és anyagok:
- Napelem Offgridtec 5W 12V;
- V-TEC 6V Mini 25D DC motor 177 fordulat / perc sebességfokozatban;
- Állítható tápegység;
-USB-mikro;
- nyomtatott áramköri kártya;
- IRFD 110 tranzisztor - 2 db;
- IRFD 9120 tranzisztor - 2 db;
Dupla komparátor, DIP-8;
-Fém film ellenállások: 330 kOhm - 4 db; 1K -1 db; 4,7K - 2 db;
- Vízszintes potenciométerek, 6 mm, 25 kOhm - 2 db;
- fotorezisztor - 2 db;
- NYÁK csatlakozó egyenes, 3 pólusú;
- NYÁK csatlakozó egyenes, fehér, 2 tűs - 3 db;
- súrolócső;
-Krepezh;
-Fanera;
seeing-;
-Lézervágó;
-3D nyomtató;
- Forrasztópáka;
- fogó;
-Kusachki;
- Asztalos ragasztó;
- csavarhúzó;
- Thermogun;
-Nozhovka;
- fúró fém;
- 12 V-os tápegység (vagy 9 V-os akkumulátor);
-Multimetr;
-Luxmérő (opcionális);
Első lépés: Elmélet
Az éghajlatváltozás elleni küzdelemben a megújuló energia nélkülözhetetlen szerepet játszik. A megújuló energia egyik előnye, hogy nem bocsátanak ki üvegházhatású gázokat. Sokféle megújuló energiaforrás létezik, például: napenergia, vízenergia, szél, tengeri energia (hullám és árapály), geotermikus energia, bioenergia, hidrogén. Megújuló energiának tekintik egy olyan energiaforrást, amely kimerültség nélkül újra és újra felhasználható, és amely természetes forrásokból származik. Ha a Szahara sivatagnak csak egy százalékát borítják napelemek, akkor ez elegendő ahhoz, hogy az egész világ villamos energiát biztosítson.
Annak érdekében, hogy felhasználhassa azt az energiát, amelyet a nap küld a földre, azt más energia formává kell alakítani, amelyet például könnyebben lehet felhasználni.
A fotovoltaikus cellában a napfény közvetlenül elektromává alakul.
Egy tipikus fotovoltaikus elem félvezető szilikon anyagból készül.Jellemzően az ilyen típusú napelem két szilíciumrétegből áll: I) n-típusú szilícium és II) p-típusú szilícium. A napelem napfény felhasználásával termel villamos energiát.
Második lépés: Alkatrészek előkészítése
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
Vágja le az összes fa alkatrészt lézervágóval. Nyomtassa ki a felszerelést 3D nyomtatóra. Vágjon egy darab rostot a tengelyhez (hossza kb. 1,6 cm).
Vágjon be két műanyag csövet, az egyik 20 mm átmérőjű és 40 mm hosszú (a tengelyhez), a másik 32 mm átmérőjű és 2 cm hosszú (fényérzékelőkhöz).
Harmadik lépés: Telepítse a töltőt
Most össze kell szerelnie a töltőt.
Két 22 centiméter hosszú vezetéket meg kell forrasztani a két tűs csatlakozóhoz. Szigetelje a forrasztási pontokat.
A napelem hátulján szerelődoboz található. A vezetékek második vége a napelem érintkezőivel van rögzítve. A telepítéskor figyelembe kell venni a polaritást.
Most csatlakoztatnunk kell a napelemet a feszültségszabályozóhoz, valamint egy USB töltőhöz.
Az USB kábelnek négy vezetéke van. Kell két, fekete és piros. A pirosot forrasztják + a feszültségszabályozó kimenetére, fekete-tól mínuszig. Egy további huzal segítségével összekapcsoljuk a napelemet és a szabályozó víz érintkezőit.
Mivel a napelemek 12 V-os tápellátást nyújtanak, és az USB-eszközök csak 5 V-os névleges teljesítményűek, a feszültségszabályozót 5 V-ra kell állítani.
Csatlakoztatni kell az áramforrást a szabályozó bemeneti érintkezőihez és meg kell mérni a kimeneti feszültséget. Ha szükséges, állítsa a feszültséget 5 V. értékre a beállító csavarral.
Negyedik lépés: PCB
A napelemek helyzetét a naphoz viszonyítva két fényérzékelővel kell ellenőrizni. A panel forgatását a motor hajtja végre. Mindent irányít elektronikus fórumon. A táblát a séma szerint szereljük fel.
Amikor az összes elektronikus alkatrészt megforrasztják a nyomtatott áramköri lapra, annak funkcionalitását ki kell vizsgálni. A teszthez szükség lesz tápegységre, 2-pólusú csatlakozóhoz csatlakoztatott tesztmotorra és csavarhúzóra. Ellenőrizni kell, hogy a motor forog-e, van-e tápellátása, és hogy a motor megváltoztatja-e a forgásirányt.
Kapcsolja be a táblát. Vegyünk egy csavarhúzót, és állítsuk az R9 potenciométert középső helyzetbe. A motornak nem szabad forognia. Forgassa el a csavarhúzót a másik irányba, és ellenőrizze, hogy a motor fogaskereke sem fordul-e az ellenkező irányba. Ha minden működik, állítsa a potenciométert középső helyzetbe és kapcsolja ki az áramellátást.
Ötödik lépés: Fényérzékelők
A heliosztatust mindig tökéletesen igazítani kell a naphoz, hogy a lehető legtöbb energiát vehesse be. Ezért olyan mechanizmusra van szükség, amely biztosítja, hogy a helikosztát mindig a nap felé forduljon. Ez a feltétel fényérzékelőkkel (vagy fényérzékelőkkel) teljesül. A fényérzékelők a napelemek fölé vannak felszerelve. Először csatlakoztassa a két fa részt (az alábbi ábra szerint), és helyezze be a két érzékelőt a megfelelő nyílásokba.
Ezután helyezze a teljes fényérzékelő tartót egy kerek műanyag csőbe, amelynek átmérője 32 mm és hossza 2 cm. Fogjon három kábelt (mindegyik kb. 60 cm hosszú) és forrasztja be őket az érzékelő érintkezőihez.
Az érzékelőket 3-pólusú csatlakozóval kell a táblához csatlakoztatni.
Hatodik lépés: Motor
Forrasztja meg a 2 tűs csatlakozó kábelt a motorhoz. A motort be kell illeszteni a heliosztatikus alaplapba. A feszültségszabályozó csatlakoztatása a táblához
Hetedik lépés: a tartóelem és a forgó mechanizmus összeszerelése
A helikosztatikus szerkezet mechanikus része egy doboz formájában elkészített alapból áll, amelyre egy forgó alaplemez van felszerelve.
Helyezze előtte az alaplemezt, és ellenőrizze, hogy a nagy lyuk a jobb felső sarokban van-e.Ragasztja a lábakat a tartó sarkaiba.
Ezután rögzítenie kell a kerekeket és a fogaskerekeket a forgótányéron. A használt tengelyek huzal.
Ezután a motor be van szerelve és rögzítve.
Felmegyük a napelemet.
A panel felszerelése és az elektronika rögzítése az alaprész alján marad. Most már készen áll, és megpróbálhatja feltölteni a mobiltelefonját.
