Einfaches Solar Tracker System - Mechanismus und Funktion

Die in diesem Artikel erläuterte Schaltung und der Mechanismus können als das einfachste und perfekteste zweiachsige Solartrackersystem angesehen werden.

Funktionsweise des Dual Axis Solar Tracker-Konzepts

Das Gerät ist in der Lage, die Tagesbewegung der Sonne genau zu verfolgen und die vertikale Achse entsprechend zu verschieben. Das Gerät verfolgt auch effektiv die saisonale Verschiebung der Sonne und bewegt den gesamten Mechanismus in der horizontalen Ebene oder in einer seitlichen Bewegung, so dass die Ausrichtung des Solarpanels immer in einer geraden Achse zur Sonne gehalten wird, so dass es die vertikalen Aktionen ergänzt des Trackers entsprechend.

Wie in der Abbildung gezeigt, kann hier ein relativ einfacher Mechanismus beobachtet werden. Der Solartracker ist grundsätzlich über ein paar Ständer mit einer zentralen beweglichen Achse montiert.

Durch die schwenkbare Anordnung können sich die Plattenhalterungen auf einer Kreisachse über fast 360 Grad bewegen.

Ein Motorgetriebe, wie in der Abbildung gezeigt, ist genau an der Ecke der Schwenkachse so angebracht, dass sich das gesamte Solarpanel bei Drehung des Motors proportional um seinen zentralen Drehpunkt entweder gegen den Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn dreht, abhängig von der Bewegung des Motor, der wiederum vom Sonnenstand abhängt.

Wie die LDR-Schaltung funktioniert

Die Position der LDRs ist hier kritisch und der Satz von LDR, der dieser Bewegung in der vertikalen Ebene entspricht, ist so positioniert, dass er das Sonnenlicht genau erfasst und versucht, die Platte senkrecht zu den Sonnenstrahlen zu halten, indem der Motor in die entsprechende Richtung bewegt wird eine bestimmte Anzahl von Stufenrotationen.

Die LDR-Erfassung wird tatsächlich genau von einer elektronischen Schaltung empfangen und interpretiert, die den Motor für die oben erläuterten Aktionen befiehlt.

Ein weiterer Mechanismus, der der obigen vertikalen Einstellung ziemlich ähnlich ist, aber das Panel durch eine seitliche Bewegung bewegt, oder vielmehr die gesamte Solarpanel-Halterung in kreisenden Bewegungen über die horizontale Ebene bewegt.

Diese Bewegung erfolgt als Reaktion auf den Sonnenstand während der jahreszeitlichen Veränderungen, daher ist diese Operation im Gegensatz zu den vertikalen Bewegungen sehr allmählich und kann nicht täglich erlebt werden.

Wiederum ist die obige Bewegung eine Reaktion auf den Befehl, den die elektronische Schaltung dem Motor gibt, der als Reaktion auf die von den LDRs durchgeführte Erfassung arbeitet.

Für das obige Verfahren wird ein anderer Satz von LDRs verwendet und horizontal über der Platte an einer bestimmten Position montiert, wie in der Abbildung gezeigt.

Funktionsweise des Solar Tracker OpAmp-Steuerkreises

Eine sorgfältige Untersuchung der im Diagramm gezeigten Schaltung zeigt, dass die gesamte Konfiguration tatsächlich sehr einfach und unkompliziert ist. Hier wird ein einzelner IC 324 verwendet und nur zwei seiner Operationsverstärker werden für die erforderlichen Operationen verwendet.

Die Operationsverstärker sind hauptsächlich so verdrahtet, dass sie eine Art Fensterkomparator bilden, der für die Aktivierung ihrer Ausgänge verantwortlich ist, wenn ihre Eingänge schwanken oder aus dem vorgegebenen Fenster herausdriften, das von den entsprechenden Töpfen eingestellt wird.

Zwei LDRs sind an die Eingänge der Operationsverstärker angeschlossen, um die Lichtpegel zu erfassen. Solange die Lichter über den beiden LDRs gleichmäßig sind, bleiben die Ausgänge des Operationsverstärkers deaktiviert.

In dem Moment jedoch, in dem einer der LDRs eine andere Lichtstärke über ihm wahrnimmt (was aufgrund der sich ändernden Position der Sonne auftreten kann), verschiebt sich das Gleichgewicht über dem Eingang des Operationsverstärkers in eine Richtung, wodurch der relevante Ausgang des Operationsverstärkers sofort hoch wird.

Diese hohe Leistung aktiviert sofort das Vollbrückentransistornetzwerk, das wiederum den angeschlossenen Motor in eine festgelegte Richtung dreht, so dass sich das Panel dreht und seine Ausrichtung mit den Sonnenstrahlen anpasst, bis eine gleichmäßige Lichtmenge über dem entsprechenden Satz von LDRs wiederhergestellt ist.

Sobald der Lichtpegel über den relevanten LDR-Sets wiederhergestellt ist, werden die Operationsverstärker wieder ruhend und schalten ihre Ausgänge und auch den Motor aus.

Die obige Sequenz dauert den ganzen Tag in Schritten an, während die Sonne ihre Position ändert und der obige Mechanismus sich entsprechend der Sonnenposition weiter verschiebt.

Es ist anzumerken, dass zwei Sätze der oben erläuterten Schaltungsanordnungen erforderlich sind, um die Doppelaktionen zu steuern oder einfach den oben diskutierten Mechanismus des Dual-Tracker-Sonnensystems herzustellen.

Liste der Einzelteile

• R3 = 15K,
• R4 = 39K,
• P1 = 100 K,
• P2 = 22K,
• LDR = Normaler Typ mit einem Widerstand von etwa 10 K bis 40 K bei Tageslicht im Schatten und einem unendlichen Widerstand bei völliger Dunkelheit.
• Operationsverstärker stammen von IC 324 oder es können auch zwei 741 ICs eingebaut werden.
• T1, T3 = TIP31C,
• T2, T4 = TIP32C,
• Alle Dioden sind 1N4007
• Motor = Entsprechend der Last und Größe des Solarpanels

Mit freundlicher Genehmigung von Elector Electroniks India

Hinzufügen einer Set / Reset-Funktion im obigen Schaltkreis

Auf den ersten Blick scheint es, dass die obige Schaltung keine automatische Rücksetzfunktion enthält. Eine genauere Untersuchung wird jedoch zeigen, dass diese Schaltung tatsächlich automatisch zurückgesetzt wird, wenn die Morgendämmerung bei oder im Morgenlicht einsetzt.

Dies könnte auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass die LDRs in Gehäusen positioniert sind, die speziell in einer V-Form ausgelegt sind, um diese Aktion zu erleichtern.

Durch die Reflexion des aufgehenden Sonnenlichts wird der Himmel in den Morgenstunden stärker beleuchtet als der Boden. Da die LDRs in V-Position positioniert sind, erhält der LDR, der mehr zum Himmel zeigt, mehr Licht als der LDR, der zum Boden zeigt. Diese Situation aktiviert den Motor in die entgegengesetzte Richtung, so dass das Bedienfeld in den frühen Morgenstunden zum Zurücksetzen gezwungen wird.

Wenn das Panel nach Osten zurückkehrt, wird das relevante LDR durch das aufsteigende Sonnenlicht noch mehr Umgebungslicht ausgesetzt. Dadurch wird das Panel noch stärker nach Osten gedrückt, bis beide LDR fast proportional zum aufsteigenden Sonnenlicht nach Osten exponiert sind. Dadurch wird das Panel vollständig zurückgesetzt Panel, so dass der Prozess von vorne beginnt.

Reset-Funktion einstellen

Für den Fall, dass ein Set-Reset-Merkmal zwingend erforderlich wird, kann das folgende Design integriert werden.

Der Einstellschalter befindet sich am 'Sonnenuntergang' -Ende des Trackers, so dass er gedrückt wird, wenn das Panel die Tage-Verfolgung beendet.

Wie in der folgenden Abbildung zu sehen ist, erfolgt die Versorgung der Tracker-Schaltung über die N / C-Punkte des DPDT-Relais. Wenn der Schalter 'SET' gedrückt wird, aktiviert das Relais die Versorgung und trennt sie Schaltung, so dass die gesamte im obigen Artikel gezeigte Schaltung jetzt getrennt wird und nicht stört.

Gleichzeitig empfängt der Motor die Umkehrspannung über die N / O-Kontakte, so dass er den Umkehrvorgang des Panels in seine ursprüngliche Position einleiten kann.

Sobald das Panel seinen Umkehrvorgang zum Ende des Sonnenaufgangs beendet hat, drückt es den Reset-Schalter, der an einer geeigneten Stelle an diesem Ende angebracht ist. Durch diese Aktion wird das Relais deaktiviert und das gesamte System für den nächsten Zyklus erneut zurückgesetzt.