Hệ thống theo dõi tự động năng lượng mặt trời di động: 9 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Bản thân Medomyself là một người tham gia vào Chương trình liên kết Amazon Services LLC, một chương trình quảng cáo liên kết được thiết kế để cung cấp phương tiện cho các trang web kiếm được phí quảng cáo bằng cách quảng cáo và liên kết đến amazon.com

bởi: Dave Weaver

Công trình này được làm bằng nhôm định hình rãnh chữ T. Tôi chọn vật liệu đó vì nó sạch sẽ, nhẹ và tuyệt vời để làm việc. Điều này có thể rất dễ dàng được xây dựng bằng gỗ nhưng nó sẽ không hoàn toàn chống lại ánh sáng tia cực tím và độ ẩm. Nếu bạn muốn xem thêm thông tin về các công trình năng lượng mặt trời của tôi, vui lòng theo liên kết này đến trang Etsy của tôi. Đây là một bản xây dựng cho một thiết bị theo dõi năng lượng mặt trời di động thực sự phù hợp với RV'ers. Nó sử dụng một tấm pin năng lượng mặt trời linh hoạt có thể xếp gọn rất dễ dàng.

Chỉ cần trái đất quay Mặt trời sẽ theo dõi bầu trời từ Đông sang Tây. Xem xét rằng một tấm pin mặt trời chỉ tạo ra công suất định mức tối đa khi nó nằm ở góc vuông với Mặt trời, điều đó có lý do rằng những tấm pin tương tự đó chỉ tạo ra công suất tối đa trong một khoảng thời gian rất ngắn trong ngày. Những tấm tương tự này, nếu được quay vài phút một lần sẽ hiệu quả hơn nhiều.

Tôi đã tìm kiếm trong nhiều năm cho một bảng điều khiển năng lượng mặt trời tự động theo dõi thực tế và hiệu quả về chi phí nhưng chúng không thực sự nằm ngoài đó. Những cái tồn tại không phải là hàng xách tay và chúng rất đắt. Vì vậy, tôi quyết định xây dựng của riêng mình.

Hệ thống mà tôi xây dựng là một hệ trục đơn được chế tạo bằng nhôm định hình chữ T, một bộ bánh xe chắc chắn, bộ truyền động 12 vdc và độ nghiêng được điều chỉnh bằng tay. Một tấm pin mặt trời 50 watt đã được sử dụng nhưng nó có thể xử lý tới 100 watt với những sửa đổi về thiết kế. Nó có một bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời, một bộ phận theo dõi năng lượng mặt trời giá cả phải chăng và một bộ truyền động để xoay tấm pin năng lượng mặt trời. Chỉ cần kết nối pin lưu trữ với dây kết nối nhanh và sạc pin lưu trữ của bạn. Nếu bạn chỉ yêu cầu nguồn điện một chiều và bạn chỉ sử dụng LEDS để cung cấp ánh sáng suốt buổi tối, bạn sẽ có tất cả những gì bạn cần. Tuy nhiên, hầu hết những người năng động đều yêu cầu nguồn điện AC cho radio, TV, bình cà phê và thậm chí có thể là tủ lạnh. Trong trường hợp này, bạn sẽ muốn mua thêm pin để tạo mảng và kết nối chúng với bộ biến tần nguồn gốc. Hoặc, bạn có thể mua bất kỳ số lượng bộ nguồn di động nào trên thị trường để kết hợp chúng thành một bộ phận nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ đẹp mắt. Goal Zero là gói năng lượng lý tưởng cho hệ thống này.

Danh sách vật liệu:

(1) Bảng điều khiển năng lượng mặt trời 50 watt

(1) Đùn khe chữ T bằng nhôm 36 "1" x 1"

(1) Đùn khe chữ T bằng nhôm 24 "1" x 2"

(2) Đùn khe chữ T nhôm 10 "1" x 1"

(2) Bánh xe máy cắt cỏ 8"

(3) Tấm ghép chữ T 5 lỗ

(2) Túi 1 / 4-20 x 1/2 vít w / t-nut

(1) 180 độ. dấu ngoặc nhọn

(2) 90 độ. nubs

(1) bộ truyền động tuyến tính hành trình 12 v dc w / 12"

(1) máy theo dõi năng lượng mặt trời Home CSP

(1) 36 chiều dài 1 / 2-20 tất cả các sợi

(2) 1 / 2-20 đai ốc khóa

(2) Vòng đệm 1/2 SS

(1) túi (10) 1/2-20 quả hạch

(1) Dải nối 3 lỗ

(1) 36 chiều dài 1/2 cpvc

(1) Hộp "J" của CPVC

36 của cáp CAT 5 hoặc bất kỳ dây đồng bện nào của máy đo ánh sáng 4

Công cụ yêu cầu

(1) 11/64 mũi khoan

(1) 1/4-20 lần nhấn

1 / 4-20 vòi tay

3/16 T - cờ lê

cờ lê lưỡi liềm

dụng cụ tuốt dây

đai ốc

băng điện

thêm chi tiết medomyself.com

Bước 1: Bước 1: Lắp ráp cột vào đế

Bước đầu tiên là gắn cột buồm với chân đế. Cột buồm có kích thước đùn rãnh chữ T. 36 "@ 1" x 1 ". Phần đế là đùn rãnh chữ T 24" @ 1 "x 2". Chúng được kết nối với nhau bằng một khung 5 lỗ, cũng được sản xuất theo tỷ lệ 80/20.

Đặt (4) 1 / 4-20 vít vào hàng dưới cùng của khung 5 lỗ và (3) vít có đai ốc vào hàng trên cùng của cùng khung. Đừng siết chặt được nêu ra. Trượt mặt 3 lỗ của giá đỡ lên cột buồm. Trượt cạnh 4 lỗ của giá đỡ vào đế. Định vị giá đỡ sao cho nó ở giữa. Vặn chặt 4 vít ở phía dưới và sau đó cố định cột buồm xuống đế bằng cờ lê chữ T của bạn. Vặn chặt 3 vít còn lại.

Bước 2: Bước 2: Lắp đặt trục qua đế

Bây giờ lấy phần của tất cả các sợi và đặt nó qua lỗ chính giữa của đế. Bạn sẽ cần kéo dài khoảng 4 từ mỗi đầu để cho phép các bánh xe có đủ khe hở. Đặt vòng đệm 1/2 vào mỗi đầu và sau đó luồn vào đai ốc 1 / 2-20 ở mỗi đầu. Vặn chặt chúng hoàn toàn.

Bây giờ lấy một bánh xe và đặt nó vào cuối trục như hình minh họa. Luồn vào đai ốc khóa 1 / 2-20 ở mỗi đầu. Đây không phải là một chiếc Ferrari, các bánh xe nên có một chút hoạt động và chúng sẽ quay tự do.

Điều này hoàn thành cơ sở.

Bước 3: Bước 3: Lắp đặt Cánh tay và Chân của Bộ truyền động

Phần dưới cùng của giá đỡ được tạo thành từ (2) 10 "phần đùn 1" x 1 ". Một phần được kết nối với cột buồm, phần còn lại được gắn trên giá đỡ trục 180" và dùng làm chân. Đây là nơi bạn sẽ điều chỉnh độ nghiêng.

Giá đỡ T trong ảnh không còn được sử dụng nữa, thay vào đó tôi sử dụng giá đỡ T 5 lỗ (cùng một loại sẽ được gắn vào bảng điều khiển năng lượng mặt trời). Lắp các vít và đai ốc vào giá đỡ và trượt xuống cột buồm như hình minh họa, cách mặt đất khoảng 10 ". Vặn chặt 3 vít ở mặt cột. Bây giờ, hãy trượt (1) trong số 10" phần 1 "x 1" lên (2) bên lỗ của giá đỡ và vặn chặt.

Lấy đoạn đùn 10 "còn lại và lắp giá đỡ trục quay 180 độ như hình minh họa. Phải tháo rời núm vặn và chốt chặn trước khi lắp đặt. Phần 10" cho chân chỉ cần được chạm vào một đầu. Các ren nub 90 độ vào phần được khai thác của đùn.

Bước 4: Bước 4: Lắp đặt chân đế cho bảng điều khiển năng lượng mặt trời

Bước này yêu cầu bạn phải khoan lỗ ở khung bên ngoài của tấm pin mặt trời. Đặt một trong 5 giá đỡ lỗ trên đỉnh của bảng điều khiển năng lượng mặt trời và đánh dấu vị trí các lỗ sẽ đi, cái này phải ở giữa bảng. Làm điều này cho cả phần dưới cùng. Khoan (2) lỗ, 2 lỗ bên ngoài, bằng một mũi khoan 11/64 . Sau khi các lỗ được khoan, hãy hoán đổi lỗ bằng vòi 1 / 4-20 và chạm vào các lỗ. Bạn sẽ không cần chất bôi trơn cho các vòi này.

Lấy (2) nubs 90 độ còn lại và lắp chúng vào cột buồm như hình minh họa. Chúng phải được đặt cách nhau để phù hợp với khoảng cách giữa hai dấu ngoặc. Tại thời điểm này, bạn có hai lựa chọn, bạn có thể lắp một trong các vít đầu lục giác 1 / 4-20 vào khung bảng điều khiển năng lượng mặt trời và vào nub. Bạn có thể làm điều này cho phần trên và dưới. Giải pháp thay thế là luồn 2 đoạn nhỏ của 1 / 4-20 tất cả các sợi, dài khoảng 1,5 với đai ốc khóa một miếng đệm bằng nhựa vào nub. Điều này cho phép bạn trượt bảng điều khiển lên và ra một cách dễ dàng.

Bước 5: Bước 5: Cài đặt Bộ truyền động và Phần cứng

Bây giờ hãy lắp dải nối 3 lỗ ở cuối của đùn 10 kéo dài từ cột buồm. Lắp 2 vít đầu nút và 2 đai ốc để cố định nó nhưng để trống lỗ cuối cùng.

Bộ truyền động đi kèm với phần cứng gắn. Giá đỡ hình trụ có góc cạnh nên được lắp đặt ở phía bên trái của bảng điều khiển năng lượng mặt trời như được hiển thị bằng cách sử dụng các kỹ thuật tương tự cho giá đỡ bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Một đầu có đai ốc cánh và đầu kia được ghim.

Lấy một bu lông dài 1 / 4-20 dài 2 "và luồn nó qua lỗ trống trên dải nối và luồn vào đai ốc 1 / 4-20 để cố định nó. Đặt một miếng đệm nylon cao 1/4" trên bu lông, cái này sẽ cắt giảm ma sát. Bây giờ luồn vào đai ốc cánh 1 / 4-20 trên bu lông để giữ chặt bộ truyền động ở một đầu. Lắp giá đỡ thiết bị truyền động trên bảng điều khiển năng lượng mặt trời và ghim đầu di chuyển của thiết bị truyền động.

Cơ cấu chấp hành không được ràng buộc và nó phải truyền toàn bộ hồ quang. Điều này sẽ được kiểm tra sau.

Bước 6: Bước 6: Cài đặt Bộ theo dõi năng lượng mặt trời và Hộp nối

Cảm biến được gắn vào cuối ống CPVC 1/2 ". Cảm biến có (4) dây, pin cộng, pin trừ, CW & CCW cho bộ truyền động. Hộp nối nhỏ được gắn 3/4 đường xuống CPVC và một đoạn ngắn khác của CPVC kéo dài ra khỏi đáy hộp nối, đủ để chạm tới đáy của khung bên ngoài của bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Việc lắp ráp này được giữ chặt vào bảng điều khiển năng lượng mặt trời bằng kẹp ống. Các dây sẽ đi vào từ phía dưới và thoát ra bên cạnh bộ điều khiển và ở phía trên vào cảm biến.

Máy theo dõi năng lượng mặt trời mà tôi đã sử dụng do Home CSP sản xuất. Tôi đã sử dụng Tiny Tracker với tất cả các hệ thống mà tôi đã xây dựng và tôi chưa bao giờ gặp sự cố. Tôi chắc chắn khuyên bạn nên sử dụng một cái cho hệ thống của bạn.

Bước 7: Bước 7: Đấu dây các thành phần

Đối với việc nối dây máy theo dõi năng lượng mặt trời của bạn, bạn có một số lựa chọn. Nếu bạn đang sử dụng bảng điều khiển năng lượng mặt trời 50 watt và mục đích của bạn là sạc pin lưu trữ chu kỳ sâu lớn nằm trong bộ nguồn như Xantrex hoặc của chính nó thì chỉ cần kết nối như hình minh họa.

Các đầu nối nhanh Anderson được sử dụng để kết nối mọi thứ. Bởi vì đây chỉ là một bảng điều khiển năng lượng mặt trời 50 watt, nó không tạo ra nhiều dòng điện (<3 amps), vì vậy một bộ điều khiển sạc 7 amp nhỏ sẽ tốt. Tôi đã chọn cài đặt cái này ở mặt sau của bảng điều khiển năng lượng mặt trời bằng silicon nhưng sẽ tốt hơn nếu sử dụng bộ điều khiển sạc được tích hợp trong một số bộ nguồn phổ biến hơn.

Bước 8: Bước 8: Chuẩn bị và kiểm tra lần cuối

Bộ nguồn trong bức ảnh chỉ là thứ tôi ghép lại với nhau. Tôi muốn một bộ năng lượng nhẹ hơn nhiều có thể kết nối với các bộ pin khác để tăng dung lượng lưu trữ. Tôi đã sử dụng hộp pin có đèn LED báo sạc. Thay vì sử dụng pin axit chì nặng, tôi đã sử dụng pin LiFePO4 20 AH. Tôi đặt một biến tần công suất 800 watt đã được sửa đổi ở dưới cùng với một điều khiển từ xa được gắn ở mặt trước của hộp. Nó chỉ nặng khoảng 15 pound.

Trong bức ảnh bên cạnh, bạn sẽ nhận thấy rằng tôi đang sử dụng ổ cắm điện thuốc lá 12 vdc để chuyển đổi sang các đầu nối anderson. Tôi cũng sử dụng đồng hồ "Watts Up" để đo dòng sạc … rất tuyệt.

Khi nguồn điện được cấp lần đầu, bộ truyền động sẽ chạy theo hướng Tây rồi đến Đông và dừng lại, sau một lúc nó sẽ bắt đầu tìm kiếm Mặt trời. Từ thời điểm đó, trình theo dõi sẽ lấy mẫu ánh sáng cứ sau 3 phút hoặc lâu hơn. Quá trình này sẽ tự lặp lại cho đến khi mặt trời lặn. Vào ban đêm, nó sẽ quay trở lại phương Đông và lặn.

Lắp núm xoay dài w / 1 / 4-20 đinh tán. Bạn sẽ cần phải chạm vào phần cuối của cột để cài đặt nó.

Kiểm tra hành trình của thiết bị truyền động

Giá đỡ này không có công tắc giới hạn, bộ truyền động tuyến tính có chúng được tích hợp sẵn, đó là lý do tại sao bạn phải đảm bảo rằng bảng điều khiển năng lượng mặt trời có thể di chuyển khoảng 180 độ từ Đông sang Tây khi hướng về phía Nam. Nếu bảng liên kết hoặc không di chuyển đủ, hãy nới lỏng các vít đầu lục giác 1 / 4-20 giữ dải nối 3 lỗ và trượt vào hoặc ra để tăng hoặc giảm hành trình. Vặn lại.

Bước 9: Bước 9: Hoạt động

Hoạt động

Chân dưới của giá treo cần được gấp lại để vận chuyển an toàn. Để thực hiện việc này, hãy nới lỏng núm vặn màu đen và gấp phẳng chân dưới 10 về phía cột buồm. Vặn lại núm vặn.

Di chuyển giá đỡ năng lượng mặt trời đến khu vực có tầm nhìn rõ ràng ra bầu trời phía nam. Đặt tay cầm trên cột buồm sao cho nó hướng về phía nam. Kết nối bộ nguồn với giá đỡ năng lượng mặt trời.

Nới lỏng núm xoay dưới cùng và nghiêng giá đỡ để khớp với góc gần đúng của Mặt trời. Vặn chặt núm. Ngay sau đó bảng điều khiển của bạn sẽ bắt đầu tự theo dõi.

Để biết thêm chi tiết và các bản dựng khác:

www.etsy.com/shop/BuildFromPlans

medomyself.com/wordpress/

Chú ý - Đến vào tháng 1 năm 2016 - Giá theo dõi năng lượng mặt trời di động

Vào tuần đầu tiên của tháng 1 năm 2016, chúng tôi sẽ giới thiệu

hoàn chỉnh hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời cho những người bạn không muốn gây rối với việc xây dựng một hệ thống từ đầu. Chúng tôi sẽ tung ra một thiết bị theo dõi năng lượng mặt trời một trục sẽ xử lý một tấm pin mặt trời lên đến 100 watt. Nó sẽ bao gồm:

Bảng điều khiển năng lượng mặt trời 50 watt

Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời

Bộ truyền động 12 vdc

Theo dõi năng lượng mặt trời

Gắn kết đa năng (xử lý bảng điều khiển lên đến 100 watt)

Dolly di động có bánh xe

Trục đơn tự động (góc phương vị)

Cơ học (độ nghiêng)