Heliostat. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Sumber tenaga alternatif

 Komen artikel

Salah satu bidang tenaga suria ialah penukaran langsung tenaga suria kepada tenaga elektrik menggunakan panel suria. Artikel itu menerangkan peranti mudah yang membolehkan anda mengarahkan bateri solar ke arah matahari secara automatik.

Seperti yang diketahui, kuasa fluks cahaya di permukaan Bumi di khatulistiwa mencapai 1,1 kW/m2 (di latitud Moscow kira-kira 0,5 kW/m2).

Kira-kira 40% daripada tenaga ini boleh ditukar menjadi elektrik oleh sel solar yang dicipta oleh syarikat Inggeris Sandia National Laboratories berasaskan arsenide indium gallium nitride. Dalam sesetengah kes, adalah dinasihatkan untuk menggunakan bateri solar konvensional dengan kecekapan 20% [1].

Kecekapan sel suria bergantung kepada banyak faktor, tetapi faktor penentu ialah orientasi unsur-unsurnya berbanding dengan sumber sinaran. Untuk mengekalkan pencahayaan optimum panel solar, pelbagai sistem penjejakan telah dibangunkan - daripada analog paling mudah kepada analog-digital [2]. Pelarasan peranti sedemikian rumit oleh fakta bahawa ambang tindak balas mereka berbeza-beza bergantung bukan sahaja pada pembezaan, tetapi juga pada intensiti pencahayaan keseluruhan. Di samping itu, pemasangan sistem sedemikian kepada keadaan asalnya memerlukan campur tangan kakitangan penyelenggaraan.

Peranti yang dicadangkan (heliostat) menggunakan kawalan nadi dan, tanpa campur tangan luar, dapat mengorientasikan bateri solar mengikut pencahayaan terbaik. Gambarajah skematik heliostat ditunjukkan dalam Rajah. 1. Ia terdiri daripada penjana jam (DD1.1, DD1.2), dua litar penyepaduan (VD1R2C2, VD2R3C3), bilangan pemacu yang sama (DD1.3, DD1.4), pembanding digital (DD2), dua penyongsang (DD1.5 .1.6, DD1) dan suis transistor (VT6-VT1) untuk arah putaran motor elektrik MXNUMX, yang mengawal putaran platform di mana bateri solar dipasang.

(klik untuk memperbesar)

Apabila kuasa dibekalkan (dari panel solar itu sendiri atau daripada bateri), penjana berdasarkan elemen DD1.1, DD1.2 mula menjana denyutan jam dengan frekuensi kira-kira 300 Hz. Apabila peranti beroperasi, tempoh denyutan yang dijana oleh penyongsang DD1.3, DD1.4 dan litar penyepaduan VD1R2C2, VD2R3C3 dibandingkan. Cerun mereka berbeza-beza bergantung pada pemalar masa penyepaduan, yang seterusnya, bergantung kepada pencahayaan fotodiod VD1 dan VD2 (arus pengecasan kapasitor C2 dan C3 adalah berkadar dengan pencahayaan mereka).

Isyarat daripada output litar penyepaduan dibekalkan kepada pemacu aras DD1.3, DD1.4 dan kemudian kepada pembanding digital yang dibuat pada elemen litar mikro DD2. Bergantung pada nisbah tempoh nadi yang tiba pada input pembanding, isyarat tahap rendah muncul pada output elemen DD2.3 (pin 11) atau DD2.4 (pin 4). Dengan pencahayaan fotodiod yang sama, isyarat tahap tinggi hadir pada kedua-dua keluaran pembanding.

Penyongsang DD1.5 dan DD1.6 diperlukan untuk mengawal transistor VT1 dan VT2. Tahap isyarat tinggi pada output penyongsang pertama membuka transistor VT1, pada output kedua - VT2. Beban transistor ini adalah suis pada transistor berkuasa VT3, VT6 dan VT4, VT5, yang menukar voltan bekalan motor elektrik M1. Litar R4C4R6 dan R5C5R7 melicinkan riak pada asas transistor kawalan VT1 dan VT2.

Arah putaran motor berubah bergantung pada kekutuban sambungan ke sumber kuasa. Pembanding digital tidak membenarkan semua transistor utama dibuka serentak, dan dengan itu memastikan kebolehpercayaan sistem yang tinggi.

Dengan matahari terbit, pencahayaan fotodiod VD1 dan VD2 akan berbeza dan motor elektrik akan mula memutarkan bateri solar dari barat ke timur. Apabila perbezaan dalam tempoh denyutan yang dihasilkan oleh pembentuk berkurangan, tempoh denyutan yang terhasil akan berkurangan dan kelajuan putaran bateri solar akan perlahan perlahan, yang akan memastikan kedudukannya yang tepat. Oleh itu, dengan kawalan nadi, putaran aci motor elektrik boleh dipindahkan ke platform dengan bateri solar secara langsung, tanpa menggunakan kotak gear.

Pada siang hari, platform dengan bateri solar akan berputar mengikut pergerakan matahari. Dengan bermulanya senja, tempoh nadi pada input pembanding digital akan sama dan sistem akan masuk ke mod siap sedia. Dalam keadaan ini, arus yang digunakan oleh peranti tidak melebihi 1,2 mA (dalam mod orientasi ia bergantung kepada kuasa motor).

Bateri heliostat digunakan untuk menyimpan tenaga yang dijana oleh panel solar dan menghidupkan unit elektronik itu sendiri. Memandangkan motor elektrik hanya dihidupkan untuk memutarkan bateri (iaitu untuk masa yang singkat), tiada suis kuasa.

Peranti yang diterangkan menghalakan bateri solar dalam satah mendatar. Walau bagaimanapun, apabila meletakkannya, seseorang harus mengambil kira latitud geografi kawasan dan masa dalam setahun. Jika anda menambah reka bentuk dengan unit pesongan menegak, dipasang mengikut skema yang sama, anda boleh mengautomasikan sepenuhnya orientasi bateri dalam kedua-dua satah.

Sebagai tambahan kepada yang ditunjukkan dalam rajah, peranti boleh menggunakan litar mikro siri K564, K176 (dengan voltan bekalan 5... 12 V). Transistor KT315A boleh ditukar ganti dengan mana-mana siri KT201, KT315, KT342, KT3102, dan KT814A dengan mana-mana siri KT814, KT816, KT818, serta germanium P213-P215, P217 dengan sebarang indeks huruf. Dalam kes kedua, perintang dengan rintangan 3...6 kOhm harus disambungkan antara pemancar dan pangkalan transistor VT1-VT10 untuk mengelakkan pembukaan tidak sengajanya disebabkan arus terbalik yang ketara.

Daripada fotodiod FD256, ia dibenarkan menggunakan sel solar individu bateri itu sendiri (disambungkan dengan kekutuban yang betul), fototransistor tanpa litar pincang, serta fotoperintang, contohnya, SF2, SFZ atau FSK bagi sebarang pengubahsuaian. Anda hanya perlu memilih (dengan menukar rintangan perintang R1) kekerapan penjana jam berdasarkan operasi komparator digital yang boleh dipercayai.

Semua bahagian peranti dipasang pada papan litar bercetak (Gamb. 2) yang diperbuat daripada gentian kaca kerajang dua muka. Transistor VT3 - VT6 diskrukan ke papan dan dilengkapi dengan sink haba berbentuk L dengan keluasan kira-kira 10 cm2, dibengkokkan dari jalur aloi aluminium setebal 1,5 mm. Apabila menggunakan motor elektrik yang lebih berkuasa, transistor ini diletakkan di luar papan pada sink haba yang berasingan untuk memastikan pelesapan haba yang cekap. Papan diletakkan dalam bekas plastik tertutup, dipasang siram dengan bateri solar.

Penapis cahaya hijau digunakan untuk melindungi fotodiod daripada penyinaran berlebihan. Tirai legap diletakkan di antara penderia foto. Ia ditetapkan berserenjang dengan papan sedemikian rupa sehingga apabila sudut pencahayaan berubah, ia menaungi salah satu fotodiod.

Bateri solar dipasang pada platform, di mana motor elektrik MP-3-015 (voltan bekalan 6 V) dipasang, memutarkannya dalam satah mendatar. Ia adalah mungkin untuk menggunakan motor yang lebih berkuasa, di mana arah putaran aci juga berubah bergantung pada kekutuban voltan.

Bateri disambungkan ke bateri melalui pengumpul arus, arus pengecasan yang sepadan dengan arus maksimum yang dihasilkan oleh bateri.

Peranti, dipasang dari bahagian yang boleh diservis, tidak memerlukan pelarasan dan mula berfungsi dengan serta-merta. Kepekaannya adalah sedemikian rupa sehingga bateri berorientasikan dengan yakin mengikut fluks cahaya dari lampu MH 2,5 V-0,15 A, terletak pada jarak 3 m dari fotosensor.

Kesusasteraan

1. Zinoviev K., Pantuev V. Bateri boleh dicas semula solar untuk menghidupkan peralatan elektronik. - Radio, 1995, No 1, hlm. 44; No 2, hlm. 43, 44.
2. Bayere T. 20 reka bentuk dengan sel solar. - M.: Mir, 1988.

Pengarang: I.Tsaplin, Krasnodar

Lihat artikel lain bahagian Sumber tenaga alternatif.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Hidrogel Fleksibel untuk Rawatan Luka 20.09.2012 Satu pasukan pakar dalam mekanik, sains bahan dan kejuruteraan tisu di Harvard telah mencipta gel yang sangat fleksibel dan tahan lama yang boleh digunakan dalam pelbagai prosedur perubatan, seperti menggantikan rawan yang rosak pada sendi manusia. Bahan utama bahan baru adalah air, itulah sebabnya ia dipanggil hidrogel. Ini adalah gabungan dua gel rapuh yang bersama-sama mencipta bahan istimewa dan sangat berguna. Sebagai contoh, hidrogel baharu boleh diregangkan sehingga 21 kali ganda panjang asalnya. Di samping itu, ia adalah biokompatibel (tidak ditolak oleh tisu hidup badan manusia), boleh membaiki diri dan mempunyai banyak kualiti berharga lain yang membuka peluang baru dalam bidang perubatan dan kejuruteraan tisu. Biasanya hidrogel sangat rapuh dan mudah pecah - bayangkan sudu yang mudah mengoyakkan jeli. Walau bagaimanapun, gel berasaskan air biokompatibel sangat diperlukan dalam beberapa operasi yang sangat kompleks, seperti penciptaan rawan buatan atau cakera intervertebral. Tetapi untuk bekerja di sendi, hidrogel mestilah sangat kuat dan memampatkan / membuka sebilangan besar kali tanpa kehilangan sifatnya. Untuk mencipta hidrogel sedemikian, para saintis menggabungkan dua polimer: polyacrylamide, yang digunakan dalam kanta sentuh dan sebagai elektroforesis gel untuk memisahkan serpihan DNA, dan komponen kedua, alginat. Ia adalah ekstrak alga yang sering digunakan untuk memekatkan makanan. Secara berasingan, gel ini rapuh, contohnya, alginat hanya boleh diregangkan 1,2 kali panjang, selepas itu ia pecah. Walau bagaimanapun, sambungan dua polimer membentuk rangkaian kompleks rantai berpaut yang menguatkan satu sama lain. Dalam kes ini, bahagian alginat gel terdiri daripada rantai polimer yang membentuk ikatan ion lemah antara satu sama lain, dan apabila gel diregangkan, beberapa ikatan ini terputus. Akibatnya, gel mengembang sedikit, tetapi rantai polimer kekal utuh. Sebaliknya, polyacrylamide membentuk rantai dengan struktur rangkaian, yang sangat kuat dikaitkan dengan rantai alginat. Oleh itu, jika gel mendapat rekahan kecil semasa proses regangan, rangkaian poliakrilamida membantu menyebarkan daya tarikan ke kawasan yang lebih besar dengan "menarik" ikatan ionik alginat dan memecahkannya di tempat yang berbeza. Eksperimen telah menunjukkan bahawa hidrogel baru, walaupun dengan retakan yang besar, masih boleh meregang sehingga 17 kali panjang asalnya. Selain mencipta rawan tiruan, hidrogel baru boleh digunakan untuk robot "lembut", dalam optik, otot tiruan, sebagai "pembalut" keras untuk luka, dll.

Berita menarik lain:

▪ Acer untuk bersaing dengan Asustek dalam pasaran komputer riba bajet

▪ Silikon Hitam untuk Panel Suria yang Cekap

▪ Graphene akan menjadi lebih murah

▪ Paus bungkuk akan mengajar helikopter terbang

▪ Tirai pembersih udara

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Sistem akustik. Pemilihan artikel

▪ Artikel Mother Teresa. Kata-kata mutiara yang terkenal

▪ artikel Anak siapa semasa bersalin jatuh ke tanah dari ketinggian dua meter? Jawapan terperinci

▪ artikel Penekan produk seramik bangunan. Arahan standard mengenai perlindungan buruh

▪ artikel Analisis instrumen untuk mengukur impedans. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ pasal Sedikit sarkas. eksperimen fizikal

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024