giSolTrak: Ελεγκτής Solar Tracker με €5 (ένας άξονας)

Τροφοδοτικά, μπαταρίες, φωτοβολταϊκά, ανεμογεννήτριες.
Άβαταρ μέλους
GeorgeVita
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 501
Εγγραφή: 04 Σεπ 2013, 21:51
Ονομα: Γιώργος
Επικοινωνία:

giSolTrak: Ελεγκτής Solar Tracker με €5 (ένας άξονας)

Δημοσίευσηαπό GeorgeVita » 10 Σεπ 2013, 14:45

giSolTrak: Ελεγκτής Solar Tracker με €5 (ένας άξονας)

Παρακάτω είναι μια ιδέα για κατασκευή ελεγκτή solar tracker ενός άξονα με κόστος περίπου €5 με την ονομασία "giSolTrak" (€5 Cost Single Axis Solar Tracker Controller).

Τα περισσότερα solar trackers 2 αξόνων βρίσκουν τον ήλιο όπου και να είναι, λες και μπορεί να αλλάξει πορεία...

Με τις μετρήσεις που έκανα στο 'Ελα ήλιε μου' πείστηκα πειραματικά ότι μια απόκλιση ±20° στην ανύψωση δεν έχει μεγάλη επίπτωση στην απόδοση. Η στήριξη μικρών φωτοβολταϊκών panels μπορεί να γίνει σε σταθερό άξονα με γωνία ανύψωσης από το Βόρειο ορίζοντα όσο το γεωγραφικό πλάτος του τόπου εγκατάστασης (38° για την Αθήνα):

Εικόνα

Η μηχανική στήριξη πολλών panels μπορεί να γίνει παράλληλα με κάποιο ενδιάμεσο κενό σε σχηματισμό "κινούμενων περσίδων". Ολες οι "περσίδες" θα έχουν κίνηση σε άξονες με την κλίση του παραπάνω σχήματος. Μηχανική στήριξη με ντίζες θα περιστρέφουν όλες τις "περσίδες" ταυτόχρονα για σωστή κατεύθυνση στον ήλιο (από Ανατολή προς Δύση). Η μέγιστη κλίση προς την Ανατολή και τη Δύση μπορεί να είναι ±60° από το μέσο σημείο (καθετότητα στο πραγματικό μεσημέρι). Στη Βόρεια πλευρά μπορεί να υπάρχει τοιχίο για προστασία από τον αέρα (στις ταράτσες έχουμε το στηθαίο).

Το κύκλωμα του ελεγκτή χωρίς το τροφοδοτικό είναι το παρακάτω:

Εικόνα

Χρησιμοποιώ μC των 8pin πολύ χαμηλού κόστους. Υπάρχουν 3 είσοδοι, 2 έξοδοι και μια αμφίδρομη επαφή για πιθανή χρήση DATA:

Είσοδος DAY sensor
Η φωτοαντίσταση R3 και η αντίσταση R2 δημιουργούν ένα διαιρέτη τάσης που φιλτράρεται στο πρόγραμμα για εξαγωγή συμπεράσματος ΗΜΕΡΑ/ΝΥΧΤΑ. Εσωτερικοί απαριθμητές υπολογίζουν την διάρκεια της ΗΜΕΡΑΣ.

Είσοδος EAST end
Τερματικός διακόπτης που βρίσκεται στην πλευρά της Ανατολής, δίνει σήμα για τέλος κίνησης προς την Ανατολή. Μπορεί να χρειαστεί σύνδεση με την επαφή του ρελέ "EAST rotation" για επιπλέον ασφάλεια (άμεση διακοπή κίνησης του μοτερ).

Είσοδος WEST end
Τερματικός διακόπτης που βρίσκεται στην πλευρά της Δύσης, δίνει σήμα για τέλος κίνησης προς τη Δύση. Μπορεί να χρειαστεί σύνδεση με την επαφή του ρελέ "WEST rotation" για επιπλέον ασφάλεια (άμεση διακοπή κίνησης του μοτερ).

Εξοδος EAST rotation
Οδήγηση του ρελέ για κίνηση προς την Ανατολή.

Εξοδος WEST rotation
Οδήγηση του ρελέ για κίνηση προς τη Δύση.

DATA I/O
Πιθανή σύνδεση DATA για επεξεργασία στατιστικών στοιχείων (λ.χ. διάρκεια ημέρας). Αν η είσοδος DAY sensor είναι σε εσωτερικό A/D μπορούμε να έχουμε στατιστικά στοιχεία ηλιοφάνειας.
Αν δεν είναι αναγκαία η σύνδεση DATA, μπορούμε να συνδέσουμε ενδεικτικό LED ή να βάλουμε μια είσοδο "ERROR" για ακινητοποίηση του μοτέρ.

Στο σχεδιάγραμμα δεν φαίνονται οι σταθεροποιητές τάσεις και οι συνδέσεις για την κίνηση του μοτέρ.

Βασική αρχή λειτουργίας:
0. Τοποθετούμε το σύστημα και τροφοδοτούμε με τάση.
1. Κίνηση προς την Ανατολή έως τον τερματισμό της (διακόπτης S1)
2. Κίνηση προς τη Δύση έως τον τερματισμό της (διακόπτης S2)
3. Χρονομέτρηση της κίνησης από Ανατολή έως Δύση (#2)
4. Κίνηση προς την Ανατολή έως τον τερματισμό της (διακόπτης S1)
5. Χρονομέτρηση της κίνησης από Δύση έως Ανατολή (#4)
6. Χρονομέτρηση "ΝΥΧΤΑΣ" και "ΗΜΕΡΑΣ" με σήμα από την είσοδο DAY sensor
7. Κίνηση την επόμενη "ΗΜΕΡΑ" τμηματικά (ανά 30 λεπτά) κλείνοντας το ρελέ "WEST rotation" για το αναλογικό διάστημα κίνησης έως το ακραίο σημείο "WEST end"
8. Καταμέτρηση όλων των χρόνων κίνησης και διάρκειας ΗΜΕΡΑΣ και ΝΥΧΤΑΣ για επαλήθευση ορθότητας.
9. Υπολογισμός μέσου όρου χρόνων για διόρθωση "μηχανικών" αποκλίσεων
(η μεταβολή διάρκειας ΗΜΕΡΑΣ/ΝΥΧΤΑΣ είναι μια ... "μηχανική απόκλιση")

Επαναλαμβάνονται τα βήματα από το #4 έως το #9.

- - - - - - -
Υ.Γ. Το ελάχιστο σύστημα θα μπορούσε να έχει 3 προκαθορισμένες θέσεις/"στάσεις" στην περιστροφή στον κεκλιμένο άξονα:
"Μέση θέση" για κάθετες ακτίνες το πραγματικό μεσημέρι
"Ανατολική κλίση" 40° από την "μέση θέση"
"Δυτική κλίση" 40° από την "μέση θέση"
Με τους 2 τερματικούς διακόπτες και έναν στη μέση η απόδοση θα είναι στο 95% της μέγιστης λόγω συνημιτόνου της γωνίας πρόσπτωσης (εξηγείται θεωρητικά και πειραματικά).

ΣΤΡΑΤΟΣ
Δημοσιεύσεις: 1
Εγγραφή: 07 Ιουν 2014, 09:39
Ονομα: στρατος

Re: giSolTrak: Ελεγκτής Solar Tracker με €5 (ένας άξονας)

Δημοσίευσηαπό ΣΤΡΑΤΟΣ » 12 Ιουν 2014, 09:19

υπαρχει σχεδιο αναλυτικο;

Άβαταρ μέλους
GeorgeVita
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 501
Εγγραφή: 04 Σεπ 2013, 21:51
Ονομα: Γιώργος
Επικοινωνία:

Re: giSolTrak: Ελεγκτής Solar Tracker με €5 (ένας άξονας)

Δημοσίευσηαπό GeorgeVita » 12 Ιουν 2014, 09:36

ΣΤΡΑΤΟΣ έγραψε:υπαρχει σχεδιο αναλυτικο;

Γειά σου Στράτο, καλώς ήλθες στο forum!
Η παρούσα καταχώρηση είναι ιδέα εφαρμογής, δεν την έχω υλοποιήσει.
Το τελικό θεωρητικό κύκλωμα θα είναι παρόμοιο με αυτό που δείχνω, αλλά το σημαντικότερο και χρονοβόρο σημείο είναι η ανάπτυξη του προγράμματος για τον μικροεπεξεργαστή.


Επιστροφή σε “Ενέργεια, τροφοδοσία”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης