Système de suivi solaire simple - Mécanisme et fonctionnement

Le circuit et le mécanisme expliqués dans cet article peuvent être considérés comme le système de suivi solaire à deux axes le plus simple et le plus parfait.

Fonctionnement du concept de suivi solaire à deux axes

L'appareil est capable de suivre avec précision le mouvement diurne du soleil et de se déplacer dans l'axe vertical en conséquence. Le dispositif suit également efficacement le déplacement saisonnier du soleil et déplace l'ensemble du mécanisme dans le plan horizontal ou dans un mouvement latéral de sorte que l'orientation du panneau solaire soit toujours maintenue dans un axe droit par rapport au soleil de sorte qu'il complète les actions verticales. du tracker de manière appropriée.

Comme le montre la figure, un mécanisme relativement simple peut être observé ici. Le tracker solaire est essentiellement monté sur un couple de supports avec un axe mobile central.

La disposition pivotante permet aux supports de panneau de se déplacer sur un axe circulaire sur presque 360 ​​degrés.

Un mécanisme d'engrenage de moteur comme indiqué sur le schéma est installé juste au coin de l'axe de pivotement de telle sorte que lorsque le moteur tourne, le panneau solaire entier se déplace proportionnellement autour de son pivot central, soit dans le sens antihoraire, soit dans le sens horaire, selon le mouvement du moteur qui dépend à son tour de la position du soleil.

Comment fonctionne le circuit LDR

La position des LDR est ici critique et l'ensemble de LDR qui correspond à ce mouvement de plan vertical est positionné de telle sorte qu'il détecte la lumière du soleil avec précision et essaie de maintenir le panneau perpendiculaire aux rayons du soleil en déplaçant le moteur dans la direction appropriée à travers un nombre défini de rotations échelonnées.

La détection LDR est en fait reçue et interprétée avec précision par un circuit électronique qui commande le moteur pour les actions expliquées ci-dessus.

Un autre mécanisme qui est assez similaire au réglage vertical ci-dessus, mais déplace le panneau par un mouvement latéral ou plutôt il déplace l'ensemble du support de panneau solaire en mouvement circulaire sur le plan horizontal.

Ce mouvement a lieu en réponse à la position du soleil lors des changements saisonniers, donc contrairement aux mouvements verticaux, cette opération est très progressive et ne peut pas être vécue quotidiennement.

De nouveau, le mouvement ci-dessus est en réponse à la commande donnée au moteur par le circuit électronique qui fonctionne en réponse à la détection effectuée par les LDR.

Pour la procédure ci-dessus, un ensemble différent de LDR est utilisé et est monté horizontalement sur le panneau, à une position spécifique comme indiqué sur le schéma.

Fonctionnement du circuit de commande Solar Tracker OpAmp

Une étude minutieuse du circuit montré dans le diagramme révèle que la configuration entière est en fait très simple et directe. Ici, un seul IC 324 est utilisé et seuls deux de ses amplificateurs opérationnels sont utilisés pour les opérations requises.

Les amplificateurs opérationnels sont principalement câblés pour former une sorte de comparateur de fenêtre, chargé d'activer leurs sorties chaque fois que leurs entrées vacillent ou dérivent hors de la fenêtre prédéterminée, définie par les pots concernés.

Deux LDR sont connectés aux entrées des amplificateurs opérationnels pour détecter les niveaux de lumière. Tant que les lumières sur les deux LDR sont uniformes, les sorties de l'amplificateur opérationnel restent désactivées.

Cependant, au moment où l'un des LDR détecte une amplitude de lumière différente (ce qui peut se produire en raison du changement de position du soleil), l'équilibre sur l'entrée de l'amplificateur optique se déplace vers une direction, ce qui fait immédiatement monter la sortie de l'amplificateur optique concerné.

Cette sortie élevée active instantanément le réseau de transistors en pont complet, qui à son tour fait tourner le moteur connecté dans une direction définie, de sorte que le panneau tourne et ajuste son alignement avec les rayons du soleil jusqu'à ce qu'une quantité uniforme de lumière soit rétablie sur l'ensemble de LDR concerné.

Une fois que le niveau de lumière sur les ensembles LDR concernés est rétabli, les opamps redeviennent dormants et désactivent leurs sorties ainsi que le moteur.

La séquence ci-dessus continue de se produire pendant toute la journée, par étapes, à mesure que le soleil modifie sa position et que le mécanisme ci-dessus continue de se déplacer en fonction de la position du soleil.

Il convient de noter que deux ensembles des ensembles de circuits expliqués ci-dessus seront nécessaires pour commander les actions doubles ou simplement pour réaliser le mécanisme de système solaire à double pistage décrit ci-dessus.

Liste des pièces

• R3 = 15 K,
• R4 = 39 K,
• P1 = 100 K,
• P2 = 22K,
• LDR = Type normal avec une résistance d'environ 10 K à 40 K à la lumière du jour à l'ombre et une résistance infinie dans l'obscurité totale.
• Les amplificateurs opérationnels proviennent de l'IC 324 ou séparément, deux CI 741 peuvent également être incorporés.
• T1, T3 = TIP31C,
• T2, T4 = TIP32C,
• Toutes les diodes sont 1N4007
• Moteur = selon la charge et la taille du panneau solaire

Courtoisie - Elector Electroniks India

Comment ajouter une fonction Set / Reset dans le circuit ci-dessus

À première vue, il peut sembler que le circuit ci-dessus n'intègre pas de fonction de réinitialisation automatique. Cependant, une enquête plus approfondie montrera qu'en réalité ce circuit se réinitialisera automatiquement à l'aube ou à la lumière du jour du matin.

Cela pourrait être vrai en raison du fait que les LDR sont positionnés à l'intérieur d'enceintes qui sont spécialement conçues en forme de «V» pour faciliter cette action.

Du reflet de la lumière du soleil levant, pendant les heures du matin, le ciel est plus éclairé que le sol. Puisque les LDR sont positionnés de manière «V», le LDR qui fait plus face au ciel reçoit plus de lumière que le LDR qui fait face au sol. Cette situation active le moteur dans la direction opposée, de telle sorte qu'elle oblige le panneau à revenir tôt le matin.

Lorsque le panneau revient vers l'est, le LDR concerné commence à être exposé à encore plus de lumière ambiante provenant de la lumière du soleil ascendante, ce qui pousse le panneau encore plus fort vers l'est jusqu'à ce que les deux LDR soient presque proportionnellement exposés vers la lumière solaire ascendante est, cela réinitialise complètement le panneau pour que le processus recommence.

Définir la fonction de réinitialisation

Dans le cas où une fonction de réinitialisation d'ensemble devient impérative, la conception suivante peut être incorporée.

L'interrupteur de réglage est placé à l'extrémité `` coucher du soleil '' du tracker, de sorte qu'il est enfoncé lorsque le panneau termine son suivi des jours.

Comme on peut le voir sur la figure ci-dessous, l'alimentation du circuit de suivi est fournie à partir des points N / C du relais DPDT, cela signifie que lorsque l'interrupteur `` SET '' est enfoncé, le relais s'active et déconnecte l'alimentation du circuit de sorte que l'ensemble du circuit montré dans l'article ci-dessus soit maintenant déconnecté et n'interfère pas.

En même temps, le moteur reçoit la tension d'inversion via les contacts N / O afin qu'il puisse initier le processus d'inversion du panneau vers sa position d'origine.

Une fois que le panneau a terminé son processus d'inversion vers l'extrémité `` lever du soleil '', il pousse l'interrupteur de réinitialisation placé de manière appropriée quelque part à cette extrémité, cette action désactive le relais en réinitialisant à nouveau tout le système pour le cycle suivant.