Heliostático, este dispositivo é capaz de girar um espelho (neste caso, o painel solar), de modo a direcionar os raios do sol constantemente em uma direção, apesar do visível movimento diário do sol.
Neste artigo, conheceremos como esse dispositivo funciona e como pode ser fabricado. Este heliostato é capaz de acumular energia solar, que pode ser usada, por exemplo, para carregar um telefone celular.
Ferramentas e materiais:
- Painel solar Offgridtec 5W 12V;
- Motor DC V-TEC 6V Mini 25D com engrenagem 177 rpm;
- módulo de potência ajustável;
-USB-micro;
- placa de circuito impresso;
- Transistor IRFD 110-2 pcs;
- Transistor IRFD 9120 - 2 peças;
Comparador duplo, DIP-8;
Resistores de filme metálico: 330 kOhm - 4 peças; 1K -1 pcs; 4,7 K - 2 peças;
- Potenciômetros horizontais, 6 mm, 25 kOhm - 2 peças;
- Fotoresistor - 2 peças;
- conector PCB reto, 3 pinos;
- conector PCB reto, branco de 2 pinos - 3 peças;
Tubo de encolher;
-Fixadores;
Contraplacado;
Fio;
-Cortador a laser;
Impressora 3D;
Ferro de solda;
- alicates;
-Nippers;
- cola de marceneiro;
- chave de fenda;
- Thermogun;
-Nozhovka;
- Broca para metal;
- fonte de alimentação de 12 V (ou bateria de 9 V);
-Multímetro;
-Luxímetro (opcional);
Etapa 1: Teoria
Na luta contra as mudanças climáticas, as energias renováveis desempenham um papel indispensável. Um dos benefícios da energia renovável é que eles não emitem gases de efeito estufa. Existem diversas fontes de energia renovável, como: energia solar, energia hidrelétrica, eólica, energia marinha (ondas e marés), energia geotérmica, bioenergia e hidrogênio. Uma fonte de energia que pode ser usada repetidamente sem exaustão e proveniente de recursos naturais é considerada energia renovável. Se apenas um por cento do deserto do Saara estiver coberto de painéis solares, isso será suficiente para fornecer eletricidade ao mundo inteiro.
Para usar a energia que o sol envia para a terra, ela deve ser convertida em outra forma de energia que possa ser usada mais facilmente, por exemplo, em eletricidade.
Em uma célula fotovoltaica, a luz solar é diretamente convertida em eletricidade.
Uma célula fotovoltaica típica é feita de um material de silício semicondutor.Normalmente, esse tipo de célula solar consiste em duas camadas de silício: I) silício do tipo n e II) silício do tipo p. Uma célula solar gera eletricidade usando a luz solar.
Etapa 2: Preparando as peças
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Zahnrad.stl
Corte todas as peças de madeira com um cortador a laser. Imprima a engrenagem em uma impressora 3D. Corte um pedaço de fibra para o eixo (comprimento cerca de 1,6 cm).
Corte dois tubos de plástico, um com diâmetro de 20 mm e comprimento de 40 mm (para o eixo) e outro com diâmetro de 32 mm e comprimento de 2 cm (para sensores de luz).
Etapa 3: Instalar o carregador
Agora você precisa montar o carregador.
Dois fios de 22 centímetros precisam ser soldados ao conector de dois pinos. Isole os pontos de solda.
Há uma caixa de montagem na parte traseira do painel solar. As segundas extremidades dos fios são fixadas nos contatos do painel solar. Na instalação é necessário observar a polaridade.
Agora precisamos conectar o painel solar ao regulador de tensão e a um carregador USB.
O cabo USB possui quatro fios. Precisa de dois, preto e vermelho. O vermelho é soldado à + saída do regulador de tensão, do preto ao menos. Usando um fio adicional, conectamos o painel solar e os contatos de água do regulador.
Como a célula solar fornece 12 V e os dispositivos USB são classificados apenas em 5 V, o regulador de tensão deve ser definido em 5 V.
É necessário conectar uma fonte de energia aos contatos de entrada do regulador e medir a tensão de saída. Se necessário, ajuste a tensão para um valor de 5 V. usando o parafuso de ajuste.
Etapa quatro: PCB
A posição do painel solar em relação ao sol será monitorada usando dois sensores de luz. A rotação do painel será realizada usando o motor. Governa tudo eletrônico taxa. Montamos a placa de acordo com o esquema.
Quando todos os componentes eletrônicos são soldados na placa de circuito impresso, sua funcionalidade deve ser testada. Para o teste, você precisará de uma fonte de alimentação, um motor de teste conectado a um conector de 2 pinos e uma chave de fenda. É necessário verificar se o motor gira, se a energia é fornecida e se o motor altera a direção da rotação.
Ligue a placa. Pegue uma chave de fenda e coloque o potenciômetro R9 na posição intermediária. O motor deve parar de girar. Gire a chave de fenda na outra direção para verificar se a engrenagem do motor também gira na direção oposta. Se tudo funcionar, coloque o potenciômetro na posição intermediária e desligue a energia.
Etapa 5: Sensores de luz
O heliostato deve estar sempre perfeitamente alinhado com o sol para receber o máximo de energia possível. Assim, é necessário um mecanismo para garantir que o heliostato esteja sempre voltado para o sol. Essa condição é satisfeita usando fotorresistores (ou sensores de luz). Os sensores de luz são montados acima do painel solar. Primeiro, você precisa conectar duas peças de madeira (como mostra a figura abaixo) e inserir dois sensores nos orifícios correspondentes.
Em seguida, coloque todo o suporte do sensor de luz em um tubo redondo de plástico com um diâmetro de 32 mm e um comprimento de 2 cm. Agora você precisa conectar o fotorresistor à placa. Pegue três cabos (cada um com cerca de 60 cm de comprimento) e os solde aos contatos do sensor.
Os sensores serão conectados à placa usando um conector de 3 pinos.
Etapa seis: mecanismo
Solde o cabo de conexão de 2 pinos ao motor. O motor será inserido na placa de base do heliostato. Conectando o regulador de tensão à placa
Sétimo passo: montagem da peça de suporte e do mecanismo rotativo
A parte mecânica do heliostato consiste em uma base feita na forma de uma caixa na qual uma placa de base rotativa é montada.
Coloque a placa de base à sua frente e verifique se o orifício grande está no canto superior direito.Cole as pernas nos cantos do suporte.
Em seguida, você precisa consertar as rodas e as engrenagens na plataforma giratória. Os eixos utilizados são de arame.
Então o motor é instalado e consertado.
Indo montar o painel solar.
Resta instalar o painel e prender os eletrônicos da parte inferior da base. Agora está tudo pronto e você pode tentar carregar o seu celular.
