Sistema de seguiment solar simple: mecanisme i funcionament

El circuit i el mecanisme explicat en aquest article es poden considerar com el sistema de seguiment solar de doble eix més fàcil i perfecte.

Com funciona el concepte de seguiment solar de doble eix

El dispositiu és capaç de rastrejar amb precisió el moviment diürn del sol i canviar l’eix vertical en conseqüència. El dispositiu també realitza un seguiment efectiu del desplaçament estacional del sol i mou tot el mecanisme en el pla horitzontal o en un moviment lateral de manera que l’orientació del panell solar es mantingui sempre en un eix recte cap al sol de manera que complementi les accions verticals. del rastrejador adequadament.

Com es mostra a la figura, aquí es pot veure un mecanisme relativament fàcil. El rastrejador solar està bàsicament muntat sobre un parell de suports amb un eix mòbil central.

La disposició fonamental permet que els muntatges del panell es moguin sobre un eix circular durant gairebé 360 graus.

Un mecanisme d’engranatges del motor, tal com es mostra al diagrama, s’adapta just a la cantonada de l’eix pivotant de manera que quan el motor gira tot el panell solar es desplaça proporcionalment al voltant del seu pivot central, ja sigui en sentit antihorari o horari, segons el moviment del motor que al seu torn depèn de la posició del sol.

Com funciona el circuit LDR

La posició dels LDR és crítica aquí i el conjunt de LDR que correspon a aquest moviment de pla vertical està tan posicionat que percep la llum del sol amb precisió i intenta mantenir el panell perpendicular als raigs del sol movent el motor en la direcció adequada a través de un nombre definit de rotacions escalonades.

La detecció LDR és realment rebuda i interpretada amb precisió per un circuit electrònic que mana el motor per a les accions explicades anteriorment.

Un altre mecanisme que és bastant similar a la configuració vertical anterior, però que mou el panell mitjançant un moviment lateral o més aviat mou tot el muntatge del panell solar en moviment circular sobre el pla horitzontal.

Aquest moviment té lloc en resposta a la posició del sol durant els canvis estacionals, per tant, a diferència dels moviments verticals, aquesta operació és molt gradual i no es pot experimentar diàriament.

De nou, el moviment anterior respon a l'ordre que el circuit electrònic dóna al motor que funciona en resposta a la detecció feta pels LDR.

Per al procediment anterior, s'utilitza un conjunt diferent de LDR que es munta horitzontalment sobre el tauler, en una posició específica tal com es mostra al diagrama.

Com funciona el circuit de control OpAmp del seguidor solar

Una investigació acurada del circuit mostrat al diagrama revela que tota la configuració és realment molt senzilla i directa. Aquí s’utilitza un únic IC 324 i només s’utilitzen dos dels seus opamps per a les operacions necessàries.

Els opamps es connecten principalment per formar una mena de comparador de finestres, encarregat d’activar les seves sortides cada vegada que les seves entrades vacil·len o surten de la finestra predeterminada, establertes per les potes corresponents.

Dos LDR estan connectats a les entrades dels opamps per detectar els nivells de llum. Mentre les llums dels dos LDR siguin uniformes, les sortides de l’opamp romanen desactivades.

No obstant això, en el moment que un dels LDR detecta una magnitud de llum diferent sobre ella (que pot passar a causa de la posició canviant del sol), l’equilibri sobre l’entrada de l’opamp es desplaça cap a una direcció, fent immediatament que la sortida d’opamps rellevant sigui alta.

Aquesta elevada sortida activa instantàniament la xarxa de transistors de pont complet, que al seu torn gira el motor connectat en una direcció definida, de manera que el panell gira i ajusta la seva alineació amb els rajos solars fins que es restaura una quantitat uniforme de llum sobre el conjunt pertinent de LDR.

Una vegada que es restaura el nivell de llum sobre els conjunts LDR corresponents, els opamps tornen a estar inactius i apaguen les seves sortides i el motor.

La seqüència anterior continua succeint durant tot el dia, per passos, ja que el sol modifica la seva posició i el mecanisme anterior continua canviant d’acord amb la posició dels sols.

Cal tenir en compte que es necessitaran dos conjunts dels conjunts de circuits explicats anteriorment per controlar les accions duals o simplement per fer el mecanisme del sistema solar de seguiment dual comentat anteriorment.

Llista de peces

• R3 = 15.000,
• R4 = 39.000,
• P1 = 100.000,
• P2 = 22.000,
• LDR = Tipus normal amb una resistència d’entre 10 K i 40 K a la llum del dia sota ombra i una resistència infinita en plena foscor.
• Els amplificadors operatius provenen de l'IC 324 o per separat també es poden incorporar dos IC 741.
• T1, T3 = TIP31C,
• T2, T4 = TIP32C,
• Tots els díodes són 1N4007
• Motor = Segons la càrrega i la mida del panell solar

Courtesy - Elector Electroniks Índia

Com afegir una instal·lació de configuració / restabliment al circuit superior

A primera vista pot semblar que el circuit anterior no incorpora una funció de restabliment automàtic. No obstant això, una investigació més detallada demostrarà que en realitat aquest circuit es restablirà automàticament quan es posi l'alba o a la matinada.

Això podria ser cert pel fet que els LDR es col·loquen dins de recintes dissenyats específicament en forma de 'V' per facilitar aquesta acció.

A partir del reflex de la llum del sol naixent, durant les hores del matí el cel s’il·lumina més que el terra. Atès que els LDR es col·loquen de manera 'V', el LDR que mira més cap al cel rep més llum que el LDR que mira cap al terra. Aquesta situació activa el motor en la direcció oposada, de manera que obliga el panell a tornar a primera hora del matí.

A mesura que el panell es torna cap a l’est, el LDR rellevant comença a exposar-se a la llum ambiental encara més provinent de la llum solar augmentant, cosa que empeny el panell encara més fort cap a l’est fins que tots dos LDR queden gairebé proporcionalment exposats cap a la llum solar augmentant de l’est. per tal que el procés comenci de nou.

Estableix la funció de reinici

En cas que sigui imprescindible una funció de restabliment establerta, es pot incorporar el següent disseny.

L'interruptor de configuració es col·loca a l'extrem de la posició del sol del rastrejador, de manera que es deprimeix quan el panell acaba de fer el seguiment dels dies.

Com es pot veure a la figura donada a continuació, l’alimentació al circuit de seguiment s’ha donat des dels punts N / C del relé DPDT, vol dir que quan es prem l’interruptor “SET”, el relé s’activa i desconnecta l’alimentació del de manera que tot el circuit mostrat a l'article anterior es desconnecti i no interfereixi.

Al mateix temps, el motor rep la tensió d’inversió a través dels contactes N / O perquè pugui iniciar el procés d’inversió del panell a la seva posició original.

Una vegada que el panell finalitza el seu procés d'inversió cap a l'extrem 'sortida del sol', empeny l'interruptor de reinicialització col·locat adequadament en algun lloc d'aquest extrem, aquesta acció torna a desactivar el relé restablint tot el sistema per al següent cicle.