Sistema Rastreador Solar Simples - Mecanismo e Funcionamento

O circuito e o mecanismo explicados neste artigo podem ser considerados como o sistema de rastreamento solar de eixo duplo mais fácil e perfeito.

Como funciona o conceito do rastreador solar Dual Axis

O dispositivo é capaz de rastrear o movimento diurno do sol com precisão e mudar no eixo vertical de acordo. O dispositivo também rastreia efetivamente o deslocamento sazonal do sol e move todo o mecanismo no plano horizontal ou em um movimento lateral de forma que a orientação do painel solar seja sempre mantida em um eixo reto em relação ao sol de forma que complemente as ações verticais do rastreador de forma adequada.

Conforme mostrado na figura, um mecanismo relativamente fácil pode ser visto aqui. O rastreador solar é basicamente montado sobre um par de suportes com um eixo central móvel.

A disposição pivotante permite que os suportes do painel se movam em um eixo circular em quase 360 ​​graus.

Um mecanismo de engrenagem do motor, conforme mostrado no diagrama, é encaixado apenas no canto do eixo pivotante de tal forma que quando o motor gira todo o painel solar se desloca proporcionalmente em torno de seu pivô central, seja no sentido anti-horário ou horário, dependendo do movimento do motor que por sua vez depende da posição do sol.

Como funciona o circuito LDR

A posição dos LDRs é crítica aqui e o conjunto de LDR que corresponde a este movimento do plano vertical é posicionado de forma que detecta a luz do sol com precisão e tenta manter o painel perpendicular aos raios solares movendo o motor na direção apropriada através um número definido de rotações escalonadas.

A detecção LDR é realmente recebida com precisão e interpretada por um circuito eletrônico que comanda o motor para as ações explicadas acima.

Outro mecanismo que é bastante semelhante ao ajuste vertical acima, mas move o painel através de um movimento lateral, ou melhor, move todo o suporte do painel solar em movimento circular sobre o plano horizontal.

Este movimento ocorre em resposta à posição do sol durante as mudanças sazonais, portanto, em contraste com os movimentos verticais, esta operação é muito gradual e não pode ser experimentada diariamente.

Novamente, o movimento acima é em resposta ao comando dado ao motor pelo circuito eletrônico que opera em resposta à detecção feita pelos LDRs.

Para o procedimento acima, um conjunto diferente de LDRs é usado e é montado horizontalmente sobre o painel, em uma posição específica, conforme mostrado no diagrama.

Como funciona o circuito de controle do Solar Tracker OpAmp

Uma investigação cuidadosa do circuito mostrado no diagrama revela que toda a configuração é realmente muito simples e direta. Aqui, um único IC 324 é utilizado e apenas dois de seus opamps são empregados para as operações necessárias.

Os opamps são principalmente conectados para formar uma espécie de janela comparadora, responsável por ativar suas saídas sempre que suas entradas oscilam ou saem da janela predeterminada, definida pelos potes relevantes.

Dois LDRs são conectados às entradas dos opamps para detectar os níveis de luz. Enquanto as luzes sobre os dois LDRs são uniformes, as saídas do opamp permanecem desativadas.

No entanto, no momento em que um dos LDRs detecta uma magnitude diferente de luz sobre ele (o que pode acontecer devido à mudança de posição do sol), o equilíbrio sobre a entrada do opamp muda para uma direção, fazendo com que a saída do opamp relevante fique alta.

Esta saída alta ativa instantaneamente a rede de transistores de ponte completa, que por sua vez gira o motor conectado em uma direção definida, de modo que o painel gire e ajuste seu alinhamento com os raios solares até que uma quantidade uniforme de luz seja restaurada sobre o conjunto relevante de LDRs.

Uma vez que o nível de luz sobre os conjuntos LDR relevantes é restaurado, os opamps novamente tornam-se dormentes e desligam suas saídas e também o motor.

A sequência acima continua acontecendo durante todo o dia, em etapas, à medida que o sol altera sua posição e o mecanismo acima continua mudando de acordo com a posição do sol.

Deve-se notar que dois conjuntos dos conjuntos de circuitos explicados acima serão necessários para controlar as ações duplas ou simplesmente para fazer o mecanismo de sistema solar de rastreador duplo discutido acima.

Lista de Peças

• R3 = 15K,
• R4 = 39K,
• P1 = 100K,
• P2 = 22K,
• LDR = Tipo normal com uma resistência de cerca de 10 K a 40 K à luz do dia à sombra e resistência infinita na escuridão total.
• Op-amps são de IC 324 ou separadamente dois 741 ICs também podem ser incorporados.
• T1, T3 = TIP31C,
• T2, T4 = TIP32C,
• Todos os diodos são 1N4007
• Motor = de acordo com a carga e o tamanho do painel solar

Cortesia - Elector Electroniks India

Como adicionar uma instalação Set / Reset no circuito acima

À primeira vista, pode parecer que o circuito acima não incorpora um recurso de reinicialização automática. No entanto, uma investigação mais detalhada mostrará que, na verdade, esse circuito será reiniciado automaticamente ao amanhecer ou durante o dia da manhã.

Isso pode ser verdade devido ao fato de que os LDRs são posicionados dentro de gabinetes que são especialmente projetados em forma de 'V' para facilitar esta ação.

Pelo reflexo da luz do sol nascente, durante as horas da manhã o céu fica mais iluminado do que o solo. Como os LDRs são posicionados em 'V', o LDR que está mais voltado para o céu recebe mais luz do que o LDR que está voltado para o solo. Esta situação aciona o motor na direção oposta, de forma que força o painel a reverter nas primeiras horas da manhã.

Conforme o painel reverte para o leste, o LDR relevante começa a ficar exposto a ainda mais luz ambiente da luz do sol nascente, isso empurra o painel ainda mais para o leste até que ambos os LDR estejam quase proporcionalmente expostos em direção à luz do sol nascente do leste, isso redefine completamente painel para que o processo comece tudo de novo.

Definir função de reinicialização

No caso de um recurso de reinicialização definido tornar-se obrigatório, o seguinte design pode ser incorporado.

O interruptor de ajuste é colocado na extremidade 'pôr do sol' do rastreador, de modo que fique pressionado quando o painel terminar o rastreamento dos dias.

Como pode ser visto na figura abaixo, a alimentação para o circuito rastreador é fornecida a partir dos pontos N / C do relé DPDT, isso significa que quando o interruptor 'SET' é pressionado, o relé ativa e desconecta a alimentação para o circuito de modo que todo o circuito mostrado no artigo acima agora seja desconectado e não interfira.

Ao mesmo tempo, o motor recebe a tensão de reversão através dos contatos N / O para que possa iniciar o processo de reversão do painel para sua posição original.

Assim que o painel termina seu processo de reversão em direção à extremidade 'nascer do sol', ele pressiona a chave de reinicialização colocada adequadamente em algum lugar dessa extremidade, esta ação desativa o relé novamente reinicializando todo o sistema para o próximo ciclo.