Un helióstato, este dispositivo es capaz de girar un espejo (en este caso, el panel solar) para dirigir los rayos del sol constantemente en una dirección, a pesar del movimiento visible diario del Sol.
En este artículo, conoceremos cómo funciona dicho dispositivo y cómo se puede fabricar. Este helióstato puede acumular energía solar, que luego puede usarse, por ejemplo, para cargar un teléfono móvil.
Herramientas y materiales:
- Panel solar Offgridtec 5W 12V;
- Motor DC V-TEC 6V Mini 25D con engranaje 177 rpm;
- Módulo de potencia ajustable;
-USB-micro;
- placa de circuito impreso;
- Transistor IRFD 110 - 2 piezas;
- Transistor IRFD 9120 - 2 piezas;
Doble comparador, DIP-8;
-Resistencias de película metálica: 330 kOhm - 4 piezas; 1K -1 piezas; 4.7K - 2 piezas;
- Potenciómetros horizontales, 6 mm, 25 kOhm - 2 piezas;
- Photoresistor - 2 piezas;
- Conector PCB recto, 3 pines;
- Conector PCB recto, blanco de 2 pines - 3 piezas;
-Tubo de contracción;
-Sujetadores;
Madera contrachapada;
-Cable;
-Cortador láser;
-3D impresora;
-Soldador de hierro;
- alicates;
Pinzas;
- Cola de carpintero;
- destornillador
- Thermogun;
-Nozhovka;
- Taladro para metal;
- Fuente de alimentación de 12 V (o batería de 9 V);
-Multímetro;
-Luxmeter (opcional);
Paso uno: teoría
En la lucha contra el cambio climático, las energías renovables desempeñan un papel indispensable. Uno de los beneficios de las energías renovables es que no emiten gases de efecto invernadero. Existen muchas fuentes diferentes de energía renovable, tales como: energía solar, energía hidroeléctrica, eólica, energía marina (olas y mareas), energía geotérmica, bioenergía, hidrógeno. Una fuente de energía que se puede utilizar una y otra vez sin agotamiento y que proviene de los recursos naturales se considera energía renovable. Si solo el uno por ciento del desierto del Sahara está cubierto con paneles solares, esto será suficiente para proporcionar electricidad a todo el mundo.
Para usar la energía que el sol envía a la tierra, debe convertirse en otra forma de energía que pueda usarse más fácilmente, por ejemplo, en electricidad.
En una célula fotovoltaica, la luz solar se convierte directamente en electricidad.
Una celda fotovoltaica típica está hecha de un material de silicio semiconductor.Típicamente, este tipo de célula solar consta de dos capas de silicio: I) silicio tipo n y II) silicio tipo p. Una célula solar genera electricidad usando la luz solar.
Paso dos: preparación de piezas
heliostat_all_3mm_comp_v4.svg
Zahnrad.stl
Corte todas las partes de madera con una cortadora láser. Imprima el engranaje en una impresora 3D. Corte un trozo de fibra para el eje (longitud de aproximadamente 1,6 cm).
Corte dos tubos de plástico, uno con un diámetro de 20 mm y una longitud de 40 mm (para el eje) y el otro con un diámetro de 32 mm y una longitud de 2 cm (para sensores de luz).
Paso tres: instale el cargador
Ahora necesita ensamblar el cargador.
Se deben soldar dos cables de 22 centímetros al conector de dos clavijas. Aísle los puntos de soldadura.
Hay una caja de montaje en la parte posterior del panel solar. Los segundos extremos de los cables se fijan a los contactos del panel solar. En la instalación es necesario observar la polaridad.
Ahora necesitamos conectar el panel solar al regulador de voltaje, así como a un cargador USB.
El cable USB tiene cuatro cables. Necesito dos, negro y rojo. El rojo está soldado a + la salida del regulador de voltaje, el negro a menos. Usando un cable adicional, conectamos el panel solar y los contactos de agua del regulador.
Como la célula solar suministra 12 V y los dispositivos USB solo tienen una capacidad nominal de 5 V, el regulador de voltaje debe establecerse en 5 V.
Es necesario conectar una fuente de alimentación a los contactos de entrada del regulador y medir el voltaje de salida. Si es necesario, ajuste el voltaje a un valor de 5 V. con el tornillo de ajuste.
Paso cuatro: PCB
La posición del panel solar con respecto al sol se controlará mediante dos sensores de luz. La rotación del panel se realizará utilizando el motor. Lo gobierna todo electronica tarifa Montamos el tablero de acuerdo con el esquema.
Cuando todos los componentes electrónicos se sueldan a la placa de circuito impreso, se debe probar su funcionalidad. Para la prueba, necesitará una fuente de alimentación, un motor de prueba conectado a un conector de 2 clavijas y un destornillador. Es necesario verificar si el motor gira, si se le suministra energía y si el motor cambia la dirección de rotación.
Enciende el tablero. Tome un destornillador y coloque el potenciómetro R9 en la posición media. El motor debe dejar de girar. Gire el destornillador en la otra dirección para verificar si el engranaje del motor también gira en la dirección opuesta. Si todo funciona, coloque el potenciómetro en la posición media y apague la alimentación.
Paso cinco: sensores de luz
El helióstato siempre debe estar perfectamente alineado con el sol para recibir la mayor cantidad de energía posible. Por lo tanto, se necesita un mecanismo para garantizar que el helióstato esté siempre orientado hacia el sol. Esta condición se satisface con fotoresistores (o sensores de luz). Los sensores de luz están montados sobre el panel solar. Primero debe conectar las dos partes de madera (como se muestra en la figura a continuación) e insertar los dos sensores en los orificios correspondientes.
Luego, coloque todo el soporte del sensor de luz en un tubo de plástico redondo con un diámetro de 32 mm y una longitud de 2 cm. Ahora debe conectar el fotorresistor a la placa. Tome tres cables (cada uno de unos 60 cm de largo) y suéldelos a los contactos del sensor.
Los sensores se conectarán a la placa mediante un conector de 3 pines.
Paso seis: motor
Suelde el cable de conexión de 2 pines al motor. El motor se insertará en la placa base del heliostato. Conexión del regulador de voltaje a la placa
Séptimo paso: montaje de la parte de soporte y el mecanismo giratorio.
La parte mecánica del helióstato consiste en una base hecha en forma de caja sobre la cual se monta una placa base giratoria.
Coloque la placa base frente a usted y asegúrese de que el orificio grande esté en la esquina superior derecha.Pegue las patas en las esquinas del soporte.
A continuación, debe fijar las ruedas y el engranaje en la plataforma giratoria. Los ejes utilizados son de alambre.
Luego el motor se instala y repara.
Va a montar el panel solar.
Queda por instalar el panel y asegurar la electrónica desde la parte inferior de la base. Ahora todo está listo y puede intentar cargar su teléfono móvil.
