DIY 태양열 추적기:태양광 패널 효율성을 높이는 데 도움이 되는 저렴한 대안

DIY 태양열 추적기

출처:Wikimedia Commons

태양 전지판은 끝없는 이점이 있기 때문에 매우 유용합니다. 그리고 그 중 하나는 에너지 비용을 절약하는 것입니다. 그러나 보드의 전기 생산량을 더 늘리려면 DIY 태양열 추적기가 필요합니다.

태양 추적은 시스템을 이동하여 하루 종일 태양을 추적함으로써 정적 태양 전지판의 한계를 실질적으로 깨뜨립니다. 즉, 태양열 추적기는 패널이 태양 복사를 받는 지점을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

그렇다면 태양광 추적기의 비용은 얼마입니까? 가격이 패널당 $500에서 $1000 사이이기 때문에 이것이 이 장치의 단점입니다. 하지만 좋은 소식은 회로 기판에서 물리적 부품에 이르기까지 DIY 태양열 추적기를 만들 수 있다는 것입니다.

어떻게? 이 기사에서는 이를 진행하는 방법에 대해 광범위하게 이야기하고 프로젝트에 필요한 필수 구성 요소를 강조할 것입니다.

시작하겠습니다.

태양 추적기란 무엇입니까?

Arduino로 구성된 태양광 추적기

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앞서 언급한 것처럼 태양열 추적기는 태양광 패널을 직사광선이 들어오도록 배치하는 데 도움이 되는 휴대용 장치입니다.

다시 말해, 태양열 추적기는 패널이 가능한 한 많은 에너지를 얻도록 하여 출력을 높이는 역할을 합니다. 이를 염두에 두고 패널의 효율성을 높이는 구성 요소를 사용하는 것이 중요합니다.

태양 추적기를 어떻게 구축합니까?

태양광 패널 및 추적기를 설치하는 기술자

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태양열 추적기를 만드는 데 필요한 구성 요소는 다음과 같습니다.

• Arduino 마이크로 PLC(1)
• 10k 옴 포토레지스터(2)
• 12VDC 리튬 충전식 배터리(1)
• 7k 옴 저항기(2)
• PA-14 미니 선형 액추에이터- 6In- 150lbs 힘(1)
• 말벌 모터 컨트롤러(1)
• Genasun GV-10 12VDC 태양광 패널 충전 컨트롤러(1)
• Sungold SGM-90W-18 90와트 태양광 패널(1)

제어 시스템

태양열 추적기는 선형 액추에이터를 사용합니다.

선형 액추에이터

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그리고 Arduino 마이크로 컨트롤러는 Wasp 모터 컨트롤러의 도움으로 선형 액추에이터를 제어하는 ​​데 도움이 됩니다. 따라서 선형 액추에이터는 태양광 패널의 어느 부분이 빛을 받는지 결정합니다. 흥미롭게도 이것은 액추에이터가 포토레지스터에서 읽기를 수행하기 때문에 가능합니다.

결과적으로 액추에이터는 태양 전지판의 위치를 ​​수정합니다. 여기서 목표는 동쪽 및 서쪽 패널의 판독값이 상대적으로 동일하도록 하는 것입니다. 이를 통해 태양 전지판은 태양광이 직접 닿기 때문에 쉽게 최대 전력을 생산할 수 있습니다.

모터 컨트롤러

태양 추적기의 이 부분에서 Wasp 모터 컨트롤러는 12V 배터리에서 전원을 끌어옵니다.

모터 컨트롤러

그리고 이것은 PA-14 미니 선형 액추에이터를 연장하고 철회하기 위해 수행합니다. 또한 35lbs 포스 버전보다 150lbs 포스 액츄에이터가 더 적은 전류를 소모하기 때문에 선택했습니다.

광 센서

10k Ohm 포토레지스터는 태양의 강도를 찾는 데 도움이 되므로 여기에서 매우 유용합니다.

포토레지스터

결국 포토레지스터는 빛을 제어하는 ​​가변저항과 유사한 역할을 합니다. 따라서 저항이 증가하면 광도가 감소하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

또한 패널의 서쪽과 동쪽에 있는 두 개의 센서를 사용해야 합니다. 그렇게 하면 태양 추적 장치가 태양의 위치를 ​​알 수 있습니다. 또한 10k Ohm 포토레지스터 1개와 7k Ohm 저항 1개 연결을 진행합니다. 그 동안 연결이 직렬로 연결되어 있는지 확인하십시오. 그런 다음 Arduino 마이크로를 사용하여 5V 신호를 제공합니다.

그런 다음 Arduino 마이크로의 아날로그 입력을 사용하여 7k Ohm 저항에서 전압 판독값을 가져옵니다. 또한 광도가 증가하면 회로가 전압 분배기 역할을 하기 때문에 7k Ohm 저항 판독값이 급증합니다.

소스 코드

태양광 추적기에 대해 아래 코드를 기록해 두는 것이 중요합니다. 또한 연중 다양한 계절과 지역에 맞게 값을 조정할 수 있습니다.

서보 라이브러리

서보. h 라이브러리는 Arduino 마이크로가 RC 서보 모터를 조절할 수 있도록 한 줄 명령이 필요할 때 유용합니다.

핀 할당

Arduino 마이크로에는 WASP 컨트롤러에 영향을 미치고 전원을 공급하는 데 도움이 되는 핀 10과 11이 있습니다. 또한 Arduino 마이크로의 핀 6과 8은 아날로그 7과 8로 연결됩니다. 이 시점에서 추적기는 두 개의 광 센서에서 판독값을 추출할 수 있습니다.

입력 및 출력 설정

추적기가 WASP 컨트롤러를 구동하도록 하려면 WASP_Power 및 WASP_Ground를 출력 위치로 지정할 수 있습니다. 또한 sensor_west_pin1 및 sensor_east_pin2를 입력에 배치할 수 있습니다. 이를 통해 추적기는 포토레지스터 광 센서에서 판독값을 가져올 수 있습니다.

변수 선언

변수는 광 센서에서 가져온 값을 저장하는 데 유용합니다. 또한 샘플 시간 및 조정 간격에 대한 선언도 찾을 수 있습니다.

또한 태양광 패널이 만드는 각 각도 조정 사이의 간격과 각 판독값 사이의 간격을 조정할 수 있습니다. 또한 이전 값이 10초마다 읽혀진다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 그리고 태양 전지판은 10분마다 그 자리를 조정합니다.

센서 판독값

센서 판독값과 관련하여 추적기용 프로그램은 10초당 10개 샘플에서 교훈을 얻습니다. 그런 다음 두 포토레지스터의 평균값을 비교합니다.

태양광 패널의 움직임

PWM 제어는 Arduino 마이크로로 액추에이터에 전원을 공급하는 데 도움이 됩니다. 따라서 PWM 설정에 따라 언제든지 액추에이터를 수축, 확장 또는 정지할 수 있습니다.

또한 동쪽과 서쪽에서 센서 판독값을 받으면 추적기가 이동을 시작합니다. 그리고 이 명령은 후퇴, 확장 또는 정지 이동을 유발할 수 있습니다. 즉, 신호는 센서 판독값의 변화에 ​​따라 달라집니다. 또한 이 명령은 10분 간격으로 발생합니다. 그렇게 하면 패널이 충분한 햇빛을 받을 수 있습니다.

위치 재설정

이 기능은 태양광 추적기가 장시간 작동할 때 유용합니다. 즉, 태양 추적 장치가 다음날 기본값으로 변경되도록 도와줍니다. 그리고 간단한 카운터가 트릭을 수행합니다.

태양 추적기 프레임

튼튼한 프레임을 만들기 위해 2×4를 사용하여 삼각형을 만들 수 있습니다. 또는 3D 인쇄 부품과 함께 삼각대 프레임을 선택하십시오. 그것으로 마운트와 조인트를 만들 수 있습니다.

반올림

DIY 태양열 추적기를 만드는 것은 시간을 할애할 가치가 있습니다. 특히 큰 돈을 아끼지 못하거나 새로운 프로젝트를 시도하고 싶어 하는 경우에는 더욱 그렇습니다.

또한 광전지 설치 비용 증가와 같은 많은 이점이 있습니다. 또한 에너지 요금도 많이 절약됩니다.

설정에 대해 여전히 질문이나 우려 사항이 있습니까? 부담 없이 연락주십시오.