Sun Tracking Solar Power System

Introduksjon

Energikilder

Med økende utvikling oppstår det etterfølgende behov for energi for alle deler av menneskelivet. Hovedkilden til energi er naturen, som gir flere kilder som fossile brensler. Naturressurser kan klassifiseres i ikke-fornybare og fornybare energikilder.

Ikke-fornybare energikilder som kull, olje, naturgass brukes mest, men kan ikke etterfylles. Også faktorer som global oppvarming, vedvarende drivstofføkning hindrer bruken av disse energikildene.

Fremover er den eneste måten å bruke fornybare energikilder, som kan etterfylles og erstattes. Eksempler er vindenergi, solenergi, termisk energi.

Ut av denne solenergien er den mest primære.

Sjekk ut live-prosjektet av Solsporing solcellepanel

Sol som energikilde

Kjernefusjon i den aktive kjerne av solen gir en indre temperatur på 10⁷K og en indre strålingsstrøm av ujevn spektralfordeling. Denne indre strålingen absorberes i de ytre passive lagene som oppvarmes til ca. 5800K. Denne strålingen genererer lysenergi i form av fotoner som bærer mye energi og fart. Disse fotonene kan enten avbøyes eller absorberes under reisen fra solen til jorden.

Jorden mottar solstrålekraft på omtrent 1,73 * 10¹⁴KW. Denne kontinuerlig mottatte kraften integreres til en total energi på 5,46 * 10^tjueenMJ per år. Dermed er solenergi den mest relevante energikilden som kreves for å imøtekomme menneskets voksende krav.

Det er tre forskjellige måter å samle denne energien på, basert på typen samler:

• Flat-plate samlere er den mest brukte typen samler i dag. De er matriser av solcellepaneler ordnet i et enkelt plan.
• Fokuseringssamlere er i det vesentlige flatplan-samlere med optiske enheter anordnet for å maksimere strålingen som faller på fokuset til samleren. Disse brukes for tiden bare i noen få spredte områder. Solovner er eksempler på denne typen samlere.
• Passive samlere er helt forskjellige fra de to andre typene samlere. De passive samlerne absorberer stråling og omdanner den til varme naturlig, uten å være designet og bygget for å gjøre det.

Solcellepaneler

Av disse flate platene er samlere mest brukt. Et eksempel er et solcellepanel.

Et solcellepanel er en klynge av solceller ordnet i en matrise. Disse panelene kan samle kraft mellom 10 og 300 W.

En solcelle er en to-lags halvlederanordning som brukes til å absorbere strålingen. Det fungerer på prinsippet om solcelleanlegg, som innebærer generering av spenning gjennom innfallende lys. Når lys faller på lagene, begeistrer det elektronene og får dem til å hoppe fra et lag til et annet og danne en elektrisk ladning.

Bildekilde - etap - etap

Det typiske mottakssystemet for solenergi består av følgende deler

1. Solcellepanel - Å samle kraft.
2. Inverter - For å konvertere mottatt likestrøm til vekselstrøm.
3. Batteri - For å lagre mottatt likestrøm.

Montering av solcellepaneler

En av de viktigste begrensningene i bruken av solcellepaneler er måten de monteres for å motta maksimal lysenergi fra solen.

Faktorene som påvirker solcellepanelets effekt eller effektivitet er som følger:

• Retning: I tilfelle at lokaliseringen er den nordlige halvkule, skal panelene vende rett nord og plasseringen være den sørlige halvkule, panelene skal vende rett sør.
• Helning eller retning : Solcellepaneler må ha en skråstilling som er lik breddegraden til deres beliggenhet. Når jordrotasjonen vipper, må solcellepanelene justeres for å få maksimalt lys.
• Type overflate : En bredere overflate er mest foretrukket, siden den får maksimal mengde sollys.

For å montere panelene effektivt, slik at de får tilstrekkelig sollys, brukes enheter som kalles Trackers som peker panelene mot jorden.

Det er to typer sporere:

en. Passiv Tracker :

Passive trackere bruker et system der en væske beveger seg mens den varmes opp av solen og brukes til å bevege panelet og automatisk går tilbake til riktig posisjon for morgenen. Den består av to rørtanker plassert på sidene av solcellepanelet, slik at i tilfelle panelet ikke er justert med solen, blir væsken i tankene ujevnt oppvarmet og forårsaker en trykkforskjell. Denne trykkforskjellen får igjen væsken til å bevege seg mot tanken med lave temperaturer. Således når væskenivået svinger mellom de to tankene, får vektforskyvningen tyngdekraften til å rotere trackeren sammen med solens retning. De er billigere og krever ingen elektriske apparater og krever mindre vedlikehold. Imidlertid kan konvensjonelle lyssensormekanismer ikke vise seg å være nøyaktige i løpet av overskyede dager, og de er heller ikke effektive.

b. Aktiv tracker :

En aktiv tracker består vanligvis av motorer som en servomotor eller en Stepper motor for å rotere panelet. Ideelt sett rammer solstråling panelet i 90⁰ vinkler. Motoren holder panelet i den vinkelen for å motta maksimal stråling. Kontrollen av motoren kan gjøres på en av de to måtene. En måte er å bruke et elektronisk system for å beregne solens astronomiske posisjon på det bestemte stedet og deretter rotere solpanelet i en retning vinkelrett på solen ved forhåndsinnstilte tidsintervaller. En annen kontroll bruker et sensorarrangement for å føle lysstyrken på himmelen og deretter rotere panelet i rett vinkel mot solens retning.

Anvendelse av ovennevnte metode

Montering av solcellepaneler

Stepper motor styres ved hjelp av mikrokontroller 8051 , gjennom stafettdriveren IC ULN2003A. Den består av laveffektpanelet på akselen og gir en rotasjon på 0 til 180⁰ rotasjoner i trinn på 5 sek. Intervall hver. Denne rotasjonen av trinnmotoren tilsvarer jordens rotasjon rundt solen, som utgjør 180⁰ endringer i jordens retning når det gjelder solen. Stepper motoren er programmert til å gi 90⁰ rotasjon mesteparten av tiden.