Устройство слежения за Солнцем по двум осям (Solar Tracking System).
MBS Electronics >> Схемы и Статьи >> Разное
Очень часто панели солнечных батарей устанавливают жестко и стационарно. Это просто, но не очень эффективно, так как в течение дня солнце перемещается по небу и количество световой энергии, получаемое солнечными панелями меняется. Максимальная отдача солнечной батареи возможна только когда свет падает на панель перпендикулярно ее плоскости. Для того, чтобы солнечные лучи падали на солнечную батарею всегда перпендикулярно. используются системы слежения за солнцем разной конструкции и разного уровня сложности. Такая система хоть и усложняет монтаж солнечных батарей, но позволяет взять от них по максимуму. Солнечные панели все еще не дешевы, и мы, вкладывая в них свои средства, наверняка хотим реализовать весь их потенциал.
Часто простейшие системы слежения могут поворачивать панель только по одной оси. Такие устройства имеют в своем составе пару фотодатчиков и пару компараторов, которые управляют одним электродвигателем, включенным в диагональ простейшего H-моста. Такие устройства конечно тоже повышают эффективность работы солнечных панелей, но делают это не совсем эффективно, так как работают только в пределах одной оси. В этой статье описывается очень простая система слежения за солнцем, которая, тем не менее, умеет перемещать панель по двум осям, что повышает эффективность работы солнечной батареи. Во время работы система непрерывно пытается расположить панель так, чтобы ее плоскость всегда была перпендикулярна падающим солнечным лучам и получить максимальную отдачу электроэнергии от батареи. Устройство слежения следует за солнцем с рассвета до последних лучей заката и автоматически возобновляет свою работу на следующее утро.
Схема устройства содержит микросхему LM339, которая представляет собой четыре аналоговых компаратора в общем корпусе. Двумя моторами управляет специализированная микросхема L293D - сдвоенный H-мост. Кроме микросхем принципиальная схема содержит несколько дискретных элементов. В качестве датчиков интенсивности освещения используются фоторезисторы LDR1 - LDR4.Эти фоторезисторы определяют положение солнечной панели относительно лучей солнца.
Блок фоторезисторов совместно с компаратором LM339 формирует сигналы управления для драйвера моторов L293D. Фоторезисторы LDR1 и LDR2 закреплены в углах солнечной панели на оси Х, в LDR3 и LDR4 - на оси Y.  Подстроечные резисторы служат для настройки системы так, чтобы двигатели останавливались когда солнечные лучи падают на панель перпендикулярно ее плоскости, при этом на выходах компараторов должны быть низкие уровни напряжения.
Рассмотрим алгоритм работы системы на примере ее части, отвечающей за перемещения по оси Х. Если фоторезистор LDR2 получает больше света чем LDR1, то сопротивление LDR2 становится меньше сопротивления LDR1.На входах компараторов А1 и  А2 (4, 7) появляется более высокий уровень напряжения. При этом на выходе компаратора А2 (1) появляется высокий уровень напряжения. Мотор М1 начинает вращаться в одном из направлений (скажем, против часовой стрелки), поворачивая солнечную панель.

Если LDR1 получает света больше чем LDR2, то его сопротивление становится меньше, чем сопротивление LDR2, тем самым уменьшая напряжение га входах компараторов (4, 7). На выходе (2) компаратора А2 появляется высокий уровень и мотор начинает вращаться в противоположном направлении (скажем, по часовой стрелке).  Точно таким же образом работает слежение по оси Y.

На рисунке ниже показана возможная конструкция системы слежения за солнцем. Схему можно собрать на унифицированной макетной плате или развести для нее обычную печатную плату.
Заказать микросхемы  lm339
Заказать микросхемы L293D
Заказать фоторезисторы
НАШ МАГАЗИН - SHOP.MUSBENCH.COM
Besucherzahler
счетчик посещений
 
 
 
 
 
Карта Сайта