Héliostat, cet appareil est capable de faire pivoter un miroir (dans ce cas, le panneau solaire) de manière à diriger constamment les rayons du soleil dans une direction, malgré le mouvement quotidien visible du Soleil.
Dans cet article, nous apprendrons comment fonctionne un tel appareil et comment il peut être fabriqué. Cet héliostat est capable d'accumuler de l'énergie solaire, qui peut ensuite être utilisée, par exemple, pour recharger un téléphone mobile.
Outils et matériaux:
- Panneau solaire Offgridtec 5W 12V;
- Moteur DC V-TEC 6V Mini 25D avec engrenage 177 tr / min;
- Module de puissance réglable;
-USB-micro;
- carte de circuit imprimé;
- Transistor IRFD 110 - 2 pièces;
- Transistor IRFD 9120 - 2 pièces;
Comparateur double, DIP-8;
-Résistances à film métallique: 330 kOhm - 4 pièces; 1K -1 pièces; 4.7K - 2 pièces;
- Potentiomètres horizontaux, 6 mm, 25 kOhm - 2 pièces;
- Photorésistance - 2 pièces;
- Connecteur PCB droit, 3 broches;
- Connecteur PCB droit, blanc à 2 broches - 3 pièces;
-Rétrécir le tube;
-Fixations;
-Contreplaqué;
-Fil;
-Coupe laser;
-Imprimante 3D;
-Fer à souder;
- Pinces;
-Pinces;
- Colle de menuisier;
- tournevis;
- Thermogun;
-Nozhovka;
- Perceuse pour métal;
- alimentation 12 V (ou pile 9 V);
-Multimètre;
-Luxmètre (facultatif);
Première étape: théorie
Dans la lutte contre le changement climatique, les énergies renouvelables jouent un rôle indispensable. L'un des avantages des énergies renouvelables est qu'elles n'émettent pas de gaz à effet de serre. Il existe de nombreuses sources d'énergie renouvelables différentes, telles que: l'énergie solaire, l'hydroélectricité, l'éolien, l'énergie marine (vagues et marées), la géothermie, la bioénergie, l'hydrogène. Une source d'énergie qui peut être utilisée à maintes reprises sans épuisement et provenant de ressources naturelles est considérée comme une énergie renouvelable. Si seulement un pour cent du désert du Sahara est recouvert de panneaux solaires, cela suffira pour fournir au monde entier de l'électricité.
Pour utiliser l'énergie que le soleil envoie sur la terre, elle doit être convertie en une autre forme d'énergie qui peut être utilisée plus facilement, par exemple en électricité.
Dans une cellule photovoltaïque, la lumière du soleil est directement convertie en électricité.
Une cellule photovoltaïque typique est constituée d'un matériau de silicium semi-conducteur.Typiquement, ce type de cellule solaire se compose de deux couches de silicium: I) du silicium de type n et II) du silicium de type p. Une cellule solaire génère de l'électricité en utilisant la lumière du soleil.
Deuxième étape: préparation des pièces
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Zahnrad.stl
Coupez toutes les pièces en bois avec un cutter laser. Imprimez l'équipement sur une imprimante 3D. Coupez un morceau de fibre pour l'axe (longueur environ 1,6 cm).
Coupez deux tuyaux en plastique, l'un d'un diamètre de 20 mm et d'une longueur de 40 mm (pour l'axe) et l'autre d'un diamètre de 32 mm et d'une longueur de 2 cm (pour les capteurs de lumière).
Troisième étape: installer le chargeur
Vous devez maintenant assembler le chargeur.
Deux fils de 22 centimètres doivent être soudés au connecteur à deux broches. Isolez les points de soudure.
Il y a un boîtier de montage à l'arrière du panneau solaire. Les deuxièmes extrémités des fils sont fixées aux contacts du panneau solaire. Lors de l'installation, il est nécessaire de respecter la polarité.
Maintenant, nous devons connecter le panneau solaire au régulateur de tension, ainsi qu'à un chargeur USB.
Le câble USB a quatre fils. Besoin de deux, noir et rouge. Le rouge est soudé à + la sortie du régulateur de tension, le noir au moins. À l'aide d'un fil supplémentaire, nous connectons le panneau solaire et les contacts d'eau du régulateur.
Étant donné que la cellule solaire fournit 12 V et que les appareils USB ne sont évalués qu'à 5 V, le régulateur de tension doit être réglé sur 5 V.
Il est nécessaire de connecter une source d'alimentation aux contacts d'entrée du régulateur et de mesurer la tension de sortie. Si nécessaire, réglez la tension sur une valeur de 5 V. à l'aide de la vis de réglage.
Quatrième étape: PCB
La position du panneau solaire par rapport au soleil sera surveillée à l'aide de deux capteurs de lumière. La rotation du panneau sera effectuée à l'aide du moteur. Gouverne tout électronique frais. Nous montons la carte selon le schéma.
Lorsque tous les composants électroniques sont soudés à la carte de circuit imprimé, sa fonctionnalité doit être testée. Pour le test, vous aurez besoin d'une alimentation, d'un moteur de test connecté à un connecteur à 2 broches et d'un tournevis. Il est nécessaire de vérifier si le moteur tourne, si l'alimentation lui est fournie et si le moteur change de sens de rotation.
Mettez la carte sous tension. Prenez un tournevis et réglez le potentiomètre R9 en position médiane. Le moteur doit cesser de tourner. Tournez le tournevis dans l'autre sens pour vérifier si l'engrenage du moteur tourne également dans le sens opposé. Si tout fonctionne, placez le potentiomètre en position médiane et coupez l'alimentation.
Cinquième étape: capteurs de lumière
L'héliostat doit toujours être parfaitement aligné avec le soleil pour recevoir autant d'énergie que possible. Ainsi, un mécanisme est nécessaire pour s'assurer que l'héliostat est toujours tourné vers le soleil. Cette condition est satisfaite à l'aide de photorésistances (ou capteurs de lumière). Des capteurs de lumière sont montés au-dessus du panneau solaire. Vous devez d'abord connecter les deux pièces en bois (comme indiqué dans la figure ci-dessous) et insérer les deux capteurs dans les trous correspondants.
Placez ensuite l'ensemble du support du capteur de lumière dans un tuyau rond en plastique d'un diamètre de 32 mm et d'une longueur de 2 cm. Vous devez maintenant connecter la photorésistance à la carte. Prenez trois câbles (chacun d'environ 60 cm de long) et soudez-les aux contacts du capteur.
Les capteurs seront connectés à la carte à l'aide d'un connecteur à 3 broches.
Étape six: moteur
Souder le câble de connexion à 2 broches au moteur. Le moteur sera inséré dans la plaque de base de l'héliostat. Connexion du régulateur de tension à la carte
Septième étape: assemblage de la pièce support et du mécanisme rotatif
La partie mécanique de l'héliostat se compose d'une base réalisée sous la forme d'un boîtier sur lequel une plaque de base rotative est montée.
Posez la plaque de base devant vous et assurez-vous que le grand trou se trouve dans le coin supérieur droit.Collez les jambes dans les coins du support.
Ensuite, vous devez fixer les roues et l'équipement sur le plateau tournant. Les essieux utilisés sont des fils.
Ensuite, le moteur est installé et fixé.
Va monter le panneau solaire.
Il reste à installer le panneau et à sécuriser l'électronique par le bas de la base. Maintenant, tout est prêt et vous pouvez essayer de recharger votre téléphone mobile.
