Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат, это устройство способное поворачивать зеркало, (в данном случае солнечную панель) так, чтобы направлять солнечные лучи постоянно в одном направлении, несмотря на видимое суточное движение Солнца.

В этой статье мы познакомимся с тем, как работает такое устройство и, как его можно изготовить. Данный гелиостат способен накапливать солнечную энергию, которую затем можно использовать, например, для зарядки мобильного телефона.

Инструменты и материалы:
-Солнечная панель Offgridtec 5Вт 12В;
— Двигатель постоянного тока V-TEC 6В Mini 25D с зубчатой ​​передачей 177 об / мин;
— Регулируемый модуль питания;
-USB-micro;
-Печатная плата;
-Транзистор IRFD 110 — 2 шт;
-Транзистор IRFD 9120 — 2 шт;
-Компаратор двойной, DIP-8;
-Металлические пленочные резисторы: 330 кОм — 4 шт; 1K -1 шт; 4,7K — 2 шт;
-Потенциометры горизонтальные, 6 мм, 25 кОм — 2 шт;
-Фоторезистор — 2 шт;
-Разъем PCB прямой, 3-контактный;
-Разъем PCB прямой, белый 2-контактный — 3 шт;
-Термоусадочная трубка;
-Крепеж;
-Фанера;
-Провода;
-Лазерный резак;
-3D-принтер;
-Паяльник;
-Плоскогубцы;
-Кусачки;
-Столярный клей;
-Отвертка;
-Термопистолет;
-Ножовка;
-Сверло по металлу;
— питания 12 В (или батарея 9 В);
-Мультиметр;
-Люксметр (опционально);

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Шаг первый: теория
В борьбе с изменением климата, возобновляемые источники энергии играют незаменимую роль. Одним из преимуществ возобновляемых источников энергии является то, что они не выделяют парниковых газов. Есть много различных возобновляемых источников энергии, таких как: солнечная энергия, гидроэнергия, ветер, морская энергия (волна и прилив), геотермальная энергия, биоэнергетика, водород. энергии, который можно использовать снова и снова без истощения и поступающий из природных ресурсов, рассматривается как возобновляемая энергия. Если только один процент пустыни Сахара покрыть солнечными панелями, то этого будет достаточно чтобы обеспечить весь мир электричеством.

Чтобы использовать энергию, которую солнце посылает на землю, ее необходимо преобразовать в другую форму энергии, которую можно использовать проще, например, в электричество.

В фотоэлектрическом элементе, солнечный свет напрямую преобразуется в электричество.
Типичный фотоэлектрический элемент сделан из полупроводникового материала кремния. Обычно этот тип солнечного элемента состоит из двух слоев кремния: I) кремния n-типа и II) кремния p-типа. Солнечный элемент генерирует электричество, используя солнечный свет.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Шаг второй: подготовка деталей
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
Вырежьте все деревянные детали с помощью лазерного резака. Распечатайте шестерню на 3D-принтере. Отрежьте кусок поволоки для оси (длина около 1,6 см).

Отрежьте две пластиковых трубы, одну диаметром 20 мм и длиной 40 мм (для оси) и другую диаметром 32 мм и длиной 2 см (для датчиков освещенности).

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Шаг третий: монтаж зарядного устройства
Теперь нужно собрать зарядное устройство.
К двух контактному разъему нужно припаять два провода по 22 сантиметра. Места пайки заизолировать.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

С обратной стороны солнечной панели есть монтажная коробка. Вторые концы проводов закрепляются на контактах солнечной панели. При монтаже необходимо соблюдать полярность.

Теперь нам нужно подключить солнечную панель к регулятору напряжения, а также к USB-зарядному устройству.
У USB-кабеля есть четыре провода. Нужны два, черный и красный. Красный припаивается к + выхода регулятора напряжения, черный к минусу. С помощью дополнительного провода соединяем солнечную панель и водные контакты регулятора.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Поскольку солнечный элемент выдает 12 В, а устройства USB рассчитаны только на 5 В, регулятор напряжения должен быть установлен на 5 В.
Нужно подключить к входным контактам регулятора источник питания и замерить напряжение на выходе. При необходимости отрегулировать, с помощью регулировочного винта, напряжение на значение 5 В.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Шаг четвертый: печатная плата
Позиционирование солнечной панели относительно солнца будет отслеживаться с помощью двух датчиков света. Поворот панели будет осуществляться с помощью двигателя. Всем этим управляет электронная плата. Монтируем плату согласно схемы.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Когда все электронные компоненты припаяны к печатной плате, ее функциональность должна быть проверена. Для теста понадобится блок питания, тестовый мотор, подключенный к 2-контактному разъему и отвертка. Нужно проверить вращается ли двигатель, подается ли на него питание, и меняет ли двигатель направление вращения.

Подайте питание на плату. Возьмите отвертку и установите потенциометр R9 в среднее положение. Двигатель должен перестать вращаться. Поверните отвертку в другом направлении, чтобы проверить, вращается ли также шестерня двигателя в обратном направлении. Если все работает, установите потенциометр в среднее положение и отключите питание.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Шаг пятый: датчики света
Гелиостат всегда должен быть идеально выровнен к солнцу, чтобы получат, как можно больше энергии. Таким образом, нужен механизм, гарантирующий, что гелиостат всегда будет повернут к Солнцу. Это условие выполняется с помощью фоторезисторов (или датчиков света). Датчики света устанавливаются над солнечной батареей. Сначала нужно соединить две деревянные детали (как показано на рисунке ниже) и вставить два датчика в соответствующие отверстия.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Затем поместите весь держатель датчика света в круглую пластиковую трубу с диаметром 32 мм и длиной 2 см. Теперь нужно подключить фоторезистор к плате. Возьмите три кабеля (каждый длиной около 60 см) и припаяйте их к контактам датчиков.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Датчики будут подключатся к плате с помощью 3-х контактного разъема.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Шаг шестой: двигатель
Припаяйте 2-контактный соединительный кабель к двигателю. Двигатель будет вставлен в опорную плиту гелиостата. Подключение регулятора напряжения к плате

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Шаг седьмой: сборка опорной части и поворотного механизма
Механическая часть гелиостата состоит из основания, выполненного в виде коробки, на которой установлена ​​вращающаяся опорная плита.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Положите опорную плиту перед собой и убедитесь, что большое отверстие находится в верхнем правом углу. Приклейте по углам опоры ножки.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Дальше нужно закрепить на поворотной тарелке колеса и шестерню. В качестве осей используется проволока.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Затем устанавливается и закрепляется двигатель.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Собирается крепление солнечной панели.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Осталось установить панель и закрепить электронику снизу основания. Вот теперь все готово и можно попробовать зарядить мобильный телефон.

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Гелиостат с солнечной панелью + зарядное для гаджетов

Источник

About the author

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *