ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Máy điều hòa nhiệt độ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế Một trong những lĩnh vực của năng lượng mặt trời là chuyển đổi trực tiếp năng lượng mặt trời thành năng lượng điện bằng cách sử dụng các tấm pin mặt trời. Bài báo mô tả một thiết bị đơn giản cho phép bạn tự động định hướng pin năng lượng mặt trời theo hướng mặt trời. Như đã biết, công suất của dòng ánh sáng trên bề mặt Trái đất ở xích đạo đạt 1,1 kW/m2 (ở vĩ độ Matxcơva khoảng 0,5 kW/m2). Khoảng 40% năng lượng này có thể được chuyển đổi thành năng lượng điện bằng pin năng lượng mặt trời do công ty Sandia National Laboratories của Anh tạo ra dựa trên nitrua indium gallium arsenide. Trong một số trường hợp, nên sử dụng pin năng lượng mặt trời thông thường với hiệu suất 20% [1]. Hiệu quả của pin năng lượng mặt trời phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nhưng định hướng của các phần tử của nó so với nguồn bức xạ là quyết định. Để duy trì khả năng chiếu sáng tối ưu của pin năng lượng mặt trời, nhiều hệ thống theo dõi khác nhau đã được phát triển - từ hệ thống tương tự đơn giản nhất đến hệ thống kỹ thuật số tương tự [2]. Việc điều chỉnh các thiết bị như vậy rất phức tạp bởi thực tế là ngưỡng hoạt động của chúng thay đổi không chỉ phụ thuộc vào vi sai mà còn phụ thuộc vào tổng cường độ chiếu sáng. Ngoài ra, cần có sự can thiệp của nhân viên bảo trì để khôi phục các hệ thống đó về trạng thái ban đầu. Thiết bị được đề xuất (máy định nhiệt) sử dụng điều khiển xung và không có sự can thiệp từ bên ngoài có thể định hướng pin mặt trời để chiếu sáng tốt nhất. Sơ đồ nguyên lý của bộ định nhiệt được hiển thị trong hình. 1. Nó bao gồm một bộ tạo xung nhịp (DD1.1, DD1.2), hai mạch tích hợp (VD1R2C2, VD2R3C3), cùng một số bộ định dạng (DD1.3, DD1.4), một bộ so sánh kỹ thuật số (DD2), hai bộ biến tần (DD1.5 .1.6, DD1) và công tắc bóng bán dẫn (VT6-VT1) cho hướng quay của động cơ điện MXNUMX, điều khiển vòng quay của bệ lắp đặt pin năng lượng mặt trời. Với nguồn điện (từ chính pin mặt trời hoặc từ pin), bộ tạo trên các phần tử DD1.1, DD1.2 bắt đầu tạo ra các xung đồng hồ theo sau ở tần số khoảng 300 Hz. Khi thiết bị đang hoạt động, thời lượng của các xung được tạo bởi các bộ biến tần DD1.3, DD1.4 và các mạch tích hợp VD1R2C2, VD2R3C3 được so sánh. Độ dốc của chúng thay đổi tùy thuộc vào hằng số thời gian tích hợp, do đó, phụ thuộc vào độ chiếu sáng của điốt quang VD1 và VD2 (dòng điện nạp của tụ điện C2 và C3 tỷ lệ với độ chiếu sáng của chúng). Các tín hiệu từ đầu ra của các mạch tích hợp được đưa đến các bộ định dạng mức DD1.3, DD1.4 và sau đó đến một bộ so sánh kỹ thuật số được tạo trên các phần tử của vi mạch DD2. Tùy thuộc vào tỷ lệ thời lượng của các xung đầu vào so với bộ so sánh, tín hiệu mức thấp xuất hiện ở đầu ra của phần tử DD2.3 (chân 11) hoặc DD2.4 (chân 4). Với sự chiếu sáng bằng nhau của các đi-ốt quang, tín hiệu mức cao xuất hiện ở cả hai đầu ra của bộ so sánh. Biến tần DD1.5 và DD1.6 được yêu cầu để điều khiển bóng bán dẫn VT1 và VT2. Mức tín hiệu cao ở đầu ra của biến tần thứ nhất mở bóng bán dẫn VT1, ở đầu ra thứ hai - VT2. Tải của các bóng bán dẫn này là chìa khóa trên các bóng bán dẫn mạnh mẽ VT3, VT6 và VT4, VT5, chuyển đổi điện áp cung cấp của động cơ điện M1. Các mạch R4C4R6 và R5C5R7 làm mịn các gợn sóng ở đế của các bóng bán dẫn điều khiển VT1 và VT2. Hướng quay của động cơ thay đổi tùy thuộc vào cực của kết nối với nguồn điện. Bộ so sánh kỹ thuật số không cho phép tất cả các bóng bán dẫn chính mở cùng một lúc và do đó đảm bảo độ tin cậy cao của hệ thống. Khi mặt trời mọc, sự chiếu sáng của các đi-ốt quang VD1 và VD2 sẽ khác nhau và động cơ điện sẽ bắt đầu quay tấm pin mặt trời từ tây sang đông. Khi sự khác biệt về thời lượng của các xung do bộ tạo hình giảm xuống, thời lượng của xung thu được sẽ giảm và tốc độ quay của pin mặt trời sẽ chậm dần, điều này sẽ đảm bảo định vị chính xác của nó. Do đó, với điều khiển xung, vòng quay của trục động cơ có thể được truyền trực tiếp đến bệ bằng pin năng lượng mặt trời mà không cần sử dụng hộp số. Vào ban ngày, nền tảng chạy bằng năng lượng mặt trời sẽ xoay theo chuyển động của mặt trời. Khi bắt đầu chạng vạng, thời lượng của các xung ở đầu vào của bộ so sánh kỹ thuật số sẽ giống nhau và hệ thống sẽ chuyển sang chế độ chờ. Ở trạng thái này, dòng điện mà thiết bị tiêu thụ không vượt quá 1,2 mA (ở chế độ định hướng, nó phụ thuộc vào công suất động cơ). Pin định nhiệt được sử dụng để lưu trữ năng lượng do pin mặt trời tạo ra và cung cấp năng lượng cho chính bộ phận điện tử. Vì động cơ chỉ được bật để quay pin (tức là trong thời gian ngắn) nên không có công tắc nguồn. Thiết bị được mô tả định hướng pin mặt trời trong một mặt phẳng nằm ngang. Tuy nhiên, khi định vị nó, người ta nên tính đến vĩ độ địa lý của khu vực và thời gian trong năm. Nếu thiết kế được bổ sung một khối lệch dọc được lắp ráp theo sơ đồ tương tự, thì có thể tự động hóa hoàn toàn hướng của pin trong cả hai mặt phẳng. Ngoài những thứ được chỉ ra trong sơ đồ, có thể sử dụng các vi mạch thuộc dòng K564, K176 trong thiết bị (với điện áp cung cấp là 5 ... 12 V). Các bóng bán dẫn KT315A có thể hoán đổi cho nhau với bất kỳ dòng KT201, KT315, KT342, KT3102 và KT814A - với bất kỳ dòng KT814, KT816, KT818 nào, cũng như germanium P213-P215, P217 với bất kỳ chỉ số chữ cái nào. Trong trường hợp sau, các điện trở có điện trở 3 ... 6 kOhm phải được kết nối giữa bộ phát và đế của bóng bán dẫn VT1-VT10 để ngăn chúng vô tình mở do dòng điện ngược đáng kể. Thay vì điốt quang FD256, có thể sử dụng các tế bào năng lượng mặt trời riêng biệt của pin (được kết nối với cực tính), các bộ chuyển đổi quang điện không có mạch phân cực, cũng như các bộ phát quang, chẳng hạn như SF2, SFZ hoặc FSK của bất kỳ sửa đổi nào. Chỉ cần chọn (bằng cách thay đổi điện trở của điện trở R1) tần số của bộ tạo xung nhịp theo hoạt động đáng tin cậy của bộ so sánh kỹ thuật số. Tất cả các bộ phận của thiết bị được gắn trên bảng mạch in (Hình 2) làm bằng sợi thủy tinh hai mặt. Các bóng bán dẫn VT3 - VT6 được vặn vào bo mạch và được trang bị tản nhiệt hình chữ L có diện tích khoảng 10 cm2, uốn cong từ các dải tấm hợp kim nhôm dày 1,5 mm. Khi sử dụng động cơ điện mạnh hơn, các bóng bán dẫn này được đặt bên ngoài bo mạch trên các tấm tản nhiệt riêng biệt giúp tản nhiệt hiệu quả. Bo mạch được đặt trong hộp nhựa kín, cố định ngang với tấm pin năng lượng mặt trời. Bộ lọc ánh sáng xanh được sử dụng để bảo vệ các đi-ốt quang khỏi bức xạ quá mức. Một tấm màn mờ đục được đặt giữa các cảm biến ảnh. Nó được cố định vuông góc với bảng sao cho khi góc chiếu sáng thay đổi, nó sẽ che khuất một trong các điốt quang. Pin năng lượng mặt trời được lắp đặt trên một bệ, theo đó một động cơ điện MP-3-015 (điện áp cung cấp 6 V) được gắn, làm quay nó trong một mặt phẳng nằm ngang. Có thể sử dụng một động cơ mạnh hơn, trong đó hướng quay của trục cũng thay đổi tùy thuộc vào cực của điện áp. Pin được kết nối với pin thông qua bộ thu dòng, dòng sạc tương ứng với dòng điện tối đa do pin tạo ra. Được lắp ráp từ các bộ phận có thể sử dụng được, thiết bị không cần điều chỉnh và bắt đầu hoạt động ngay lập tức. Độ nhạy của nó sao cho pin được hướng dẫn một cách tự tin bởi dòng ánh sáng từ đèn MN 2,5 V-0,15 A nằm ở khoảng cách 3 m so với cảm biến ảnh. Văn chương
Tác giả: I.Tsaplin, Krasnodar Xem các bài viết khác razdela Nguồn năng lượng thay thế. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024 Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Điện thoại thông minh Meitu Phone 2 với camera 13 MP ▪ Nguyên mẫu của chiếc xe máy điện đầu tiên ▪ Thiếu ngủ mãn tính có thể làm hỏng trí nhớ ▪ Hydro cung cấp năng lượng mặt trời Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần của trang web Y học. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Famusov. biểu hiện phổ biến ▪ bài báo Cưa các sản phẩm từ thịt. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài báo Công việc của GSS, với cầu nối RF. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Thí nghiệm với năng lượng tích lũy. thí nghiệm vật lý
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |