هذا الجهاز الهليوستات قادر على تدوير مرآة (في هذه الحالة ، اللوحة الشمسية) لتوجيه أشعة الشمس باستمرار في اتجاه واحد ، على الرغم من الحركة اليومية المرئية للشمس.
في هذه المقالة ، سنتعرف على كيفية عمل هذا الجهاز وكيف يمكن تصنيعه. هذا الهليوستات قادر على تجميع الطاقة الشمسية ، والتي يمكن استخدامها ، على سبيل المثال ، لشحن الهاتف المحمول.
الأدوات والمواد:
- لوحة شمسية Offgridtec 5W 12V ؛
- محرك DC V-TEC 6V Mini 25D مع ترس 177 دورة في الدقيقة ؛
- وحدة طاقة قابلة للتعديل ؛
-USB-micro ؛
- لوحة الدوائر المطبوعة ؛
- الترانزستور IRFD 110-2 قطعة ؛
- الترانزستور IRFD 9120 - قطعتان ؛
مقارنة مزدوجة ، DIP-8 ؛
- مقاومات غشاء معدنية: 330 كيلو أوم - 4 قطع. 1 كيلو -1 قطعة ؛ 4.7K - 2 جهاز كمبيوتر شخصى ؛
- مقاييس فرق الجهد أفقية ، 6 مم ، 25 كيلو أوم - 2 قطعة ؛
- مقاوم ضوئي - 2 قطعة ؛
- موصل ثنائي الفينيل متعدد الكلور مستقيم ، 3 دبوس ؛
- موصل PCB مستقيم ، أبيض 2 دبوس - 3 قطع ؛
-أنكمش أنبوب.
-الأصحاب.
-الخشب الرقائقي ؛
-سلك.
-قطع الليزر.
طابعة ثلاثية الأبعاد
- لحام حديد
- زردية ؛
- كماشة.
- غراء النجار.
- مفك البراغي ؛
- Thermogun.
نوزوفكا.
- حفر للمعادن ؛
- مصدر طاقة 12 فولت (أو بطارية 9 فولت) ؛
-المتعدد.
-Luxmeter (اختياري) ؛
الخطوة الأولى: النظرية
في مكافحة تغير المناخ ، تلعب الطاقة المتجددة دورًا لا غنى عنه. من فوائد الطاقة المتجددة أنها لا تنبعث منها غازات الدفيئة. هناك العديد من مصادر الطاقة المتجددة المختلفة ، مثل: الطاقة الشمسية ، الطاقة الكهرومائية ، الرياح ، الطاقة البحرية (الموجة والمد والجزر) ، الطاقة الحرارية الأرضية ، الطاقة الحيوية ، الهيدروجين. يعتبر مصدر الطاقة التي يمكن استخدامها مرارا وتكرارا دون استنفاد وتأتي من الموارد الطبيعية الطاقة المتجددة. إذا كانت نسبة واحد بالمائة فقط من الصحراء الكبرى مغطاة بألواح شمسية ، فسيكون هذا كافياً لتزويد العالم بأسره بالكهرباء.
لاستخدام الطاقة التي ترسلها الشمس إلى الأرض ، يجب تحويلها إلى شكل آخر من الطاقة التي يمكن استخدامها بسهولة أكبر ، على سبيل المثال ، إلى كهرباء.
في خلية كهروضوئية ، يتم تحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء.
تتكون الخلية الكهروضوئية النموذجية من مادة السيليكون شبه الموصلة.عادة ، يتكون هذا النوع من الخلايا الشمسية من طبقتين من السليكون: 1) السيليكون من النوع n والثاني) السيليكون من النوع p. تولد الخلية الشمسية الكهرباء باستخدام ضوء الشمس.
الخطوة الثانية: تحضير الأجزاء
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
قطع جميع أجزاء الخشب بقاطع الليزر. اطبع الترس على طابعة ثلاثية الأبعاد. قطع قطعة من الألياف للمحور (الطول حوالي 1.6 سم).
قطع أنبوبين بلاستيكيين أحدهما بقطر 20 مم وطول 40 مم (للمحور) والآخر بقطر 32 مم وطول 2 سم (لأجهزة استشعار الضوء).
الخطوة الثالثة: تثبيت الشاحن
الآن تحتاج إلى تجميع الشاحن.
يجب لحام سلكين يبلغ طولهما 22 سم في موصل ذي سنين. عزل بقع اللحام.
يوجد صندوق تركيب على الجزء الخلفي من اللوحة الشمسية. يتم إصلاح النهايات الثانية من الأسلاك لاتصالات اللوحة الشمسية. عند التثبيت ، من الضروري مراقبة القطبية.
نحتاج الآن إلى توصيل الألواح الشمسية بمنظم الجهد ، بالإضافة إلى شاحن USB.
يحتوي كبل USB على أربعة أسلاك. تحتاج إلى اثنين ، أسود وأحمر. الأحمر ملحوم إلى + خرج منظم الجهد ، من الأسود إلى ناقص. باستخدام سلك إضافي ، نقوم بتوصيل الألواح الشمسية واتصالات المياه للمنظم.
نظرًا لأن الخلية الشمسية توفر 12 فولتًا وأجهزة USB يتم تصنيفها فقط عند 5 فولت ، يجب ضبط منظم الجهد على 5 فولت.
من الضروري توصيل مصدر طاقة بجهات اتصال الإدخال في المنظم وقياس جهد الخرج. إذا لزم الأمر ، قم بتعديل الجهد إلى قيمة 5 V. باستخدام برغي الضبط.
الخطوة الرابعة: ثنائي الفينيل متعدد الكلور
سيتم رصد موضع اللوحة الشمسية المتعلقة بالشمس باستخدام مستشعرين للضوء. سيتم تنفيذ دوران اللوحة باستخدام المحرك. يحكم كل شيء إلكتروني الرسوم. نقوم بتركيب اللوحة وفقًا للمخطط.
عندما يتم لحام جميع المكونات الإلكترونية بلوحة الدوائر المطبوعة ، يجب اختبار وظائفها. لإجراء الاختبار ، ستحتاج إلى مصدر طاقة ومحرك اختبار متصل بموصل ذي دبوسين ومفك. من الضروري التحقق مما إذا كان المحرك يدور ، وما إذا كان يتم تزويده بالطاقة ، وما إذا كان المحرك يغير اتجاه الدوران.
شغّل اللوحة. خذ مفكًا وضع مقياس الجهد R9 في الوضع الأوسط. يجب أن يتوقف المحرك عن الدوران. أدر مفك البراغي في الاتجاه الآخر للتحقق مما إذا كان ترس المحرك يدور أيضًا في الاتجاه المعاكس. إذا كان كل شيء يعمل ، فقم بتعيين مقياس الجهد على الوضع الأوسط وقم بإيقاف تشغيل الطاقة.
الخطوة الخامسة: أجهزة استشعار الضوء
يجب دائمًا محاذاة heliostat تمامًا مع الشمس من أجل الحصول على أكبر قدر ممكن من الطاقة. وبالتالي ، هناك حاجة إلى آلية للتأكد من أن heliostat يتم تدويره دائمًا نحو الشمس. يتم استيفاء هذا الشرط باستخدام مقاومات الضوء (أو أجهزة استشعار الضوء). يتم تركيب أجهزة استشعار الضوء فوق الألواح الشمسية. تحتاج أولاً إلى توصيل الجزأين الخشبيين (كما هو موضح في الشكل أدناه) وإدخال المستشعرين في الفتحات المقابلة.
ثم ضع حامل مستشعر الضوء بالكامل في أنبوب بلاستيكي دائري بقطر 32 مم وبطول 2 سم ، والآن تحتاج إلى توصيل المقاوم الضوئي باللوحة. خذ ثلاثة كبلات (يبلغ طول كل منها حوالي 60 سم) وقم بلصقها على جهات الاتصال في المستشعر.
سيتم توصيل المستشعرات باللوحة باستخدام موصل ثلاثي السنون.
الخطوة السادسة: المحرك
لحام كابل توصيل 2 دبوس للمحرك. سيتم إدخال المحرك في لوحة القاعدة للهيليوستات. توصيل منظم الجهد باللوحة
الخطوة السابعة: تجميع جزء الدعم والآلية الدورانية
يتكون الجزء الميكانيكي من heliostat من قاعدة مصنوعة على شكل صندوق يتم تركيب لوحة قاعدة دوارة عليه.
ضع لوحة القاعدة أمامك وتأكد من أن الفتحة الكبيرة في الزاوية اليمنى العليا.الصق الأرجل في زوايا الدعم.
بعد ذلك ، تحتاج إلى إصلاح العجلات والعتاد على القرص الدوار. المحاور المستخدمة هي الأسلاك.
ثم يتم تثبيت المحرك وإصلاحه.
ذاهب إلى تركيب الألواح الشمسية.
يبقى تثبيت اللوحة وتأمين الإلكترونيات من أسفل القاعدة. الآن كل شيء جاهز ويمكنك محاولة شحن هاتفك المحمول.
