Ентузіаст з YouTube-каналу NightHawkInLight продемонстрував елегантне рішення для відстеження сонця, яке може значно підвищити ефективність сонячних панелей та параболічних дзеркал. Пристрій коштує близько $10 і не потребує складної електроніки.
Принцип роботи без “мозку”На відміну від традиційних сонячних трекерів, які використовують GPS-дані та комп’ютерні обчислення для визначення положення сонця, ця система працює за принципом, схожим на рослини. Квіти та листя багатьох рослин слідують за сонцем протягом дня без жодного “мозку” – просто визначаючи напрямок світла та рухаючись відповідно.
Автор надихнувся рішенням NASA для зонда Parker Solar Probe. У відео від каналу Smarter Every Day розповідається про маленькі світлові датчики, які виступають позаду теплового щита зонда. Якщо один з датчиків виявляє сонячне світло, це означає, що зонд повернувся так, що щит більше не захищає його, і комп’ютер отримує сигнал для коригування орієнтації.
Технічна реалізаціяІнженер спростив концепцію NASA ще більше. Замість світлових датчиків та комп’ютера він використовує чотири міні сонячні панелі (5В,
0.6Вт), які безпосередньо живлять два маленькі електромотори (10 об/хв, 6В).
Коли одна з сонячних панелей потрапляє під пряме сонячне світло, вона генерує достатньо електроенергії для живлення мотора, який обертає конструкцію, доки панель знову не опиниться в тіні, вимикаючи мотор. Один мотор відповідає за панорамування ліворуч-праворуч, інший – за нахил вгору-вниз.
Кожен мотор підключений до двох сонячних панелей з протилежною конфігурацією проводки, тому мотор обертається в одному напрямку, коли освітлена перша панель, і в протилежному – коли освітлена друга.
Оптимізація точностіСонячні панелі розташовані так, що об’єкт спереду (реальна сонячна панель чи параболічне дзеркало) закриває їх своєю тінню, коли правильно вирівняний із сонцем. Як тільки сонце зміщується, тінь рухається разом з ним, відкриваючи одну з панелей детектора.
Чим далі панелі розташовані від об’єкта спереду, тим точніше трекер слідкує за сонцем, оскільки вони відкриваються під меншим кутом. Обмежуючим фактором є те, що після заходу та сходу сонця на протилежному горизонті кут може бути настільки тупим,
що жодна панель не буде в тіні.
Це можна вирішити, збільшивши діаметр конструкції, розташувавши панелі детектора далі одна від одної, або встановивши вертикальний сонцезахисний екран між ними.
Перспективи використанняАвтор зібрав досить грубий прототип з дерева та гумових стрічок, але вважає концепцію перспективною для альтернативної енергетики. Він сподівається, що ентузіасти відтворять цей дизайн з більш міцних та атмосферостійких матеріалів для власного виробництва електроенергії.
Сонячний трекер корисний для будь-якого енергетичного застосування сонячної енергії. Сонячні панелі будуть набагато ефективнішими у виробленні електрики, якщо вони слідують за сонцем. Для параболічних дзеркал, які нагрівають воду, відстеження сонця є критично важливим, щоб фокусна точка не зміщувалася з мішені.
Запис Автономний сонячний трекер, який працює без комп’ютера та батарей спершу з'явиться на ProstoMob.
