Giới thiệu

Nguồn năng lượng

Với sự phát triển ngày càng tăng, kéo theo đó là nhu cầu về năng lượng cho mọi bộ phận của cuộc sống con người. Nguồn năng lượng chính là tự nhiên, cung cấp một số nguồn như nhiên liệu hóa thạch. Tài nguyên thiên nhiên có thể được phân loại thành các nguồn năng lượng không thể tái sinh và tái tạo.

Các nguồn năng lượng không thể tái sinh như than đá, dầu mỏ, khí đốt tự nhiên hầu hết được sử dụng nhưng không thể được bổ sung. Ngoài ra, các yếu tố như sự nóng lên toàn cầu, sự gia tăng nhiên liệu tiếp tục tạo ra cản trở trong việc sử dụng các nguồn năng lượng này.

Do đó, cách duy nhất là sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, có thể được bổ sung và thay thế. Ví dụ như năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng nhiệt.

“làm thế nào để xây dựng một mạch ”

Trong số năng lượng mặt trời này là năng lượng chính nhất.

Kiểm tra dự án trực tiếp của Bảng điều khiển năng lượng mặt trời theo dõi mặt trời

Mặt trời là nguồn năng lượng

Phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi hoạt động của mặt trời tạo ra nhiệt độ bên trong là 10⁷K và một thông lượng bức xạ bên trong phân bố quang phổ không đều. Bức xạ bên trong này được hấp thụ trong các lớp thụ động bên ngoài được nung nóng đến khoảng 5800K. Bức xạ này tạo ra năng lượng ánh sáng dưới dạng các photon mang một lượng lớn năng lượng và động lượng. Các photon này có thể bị lệch hướng hoặc có thể hấp thụ trong hành trình của chúng từ mặt trời đến trái đất.

Trái đất nhận được công suất bức xạ mặt trời xấp xỉ 1,73 * 10¹⁴KW. Năng lượng nhận liên tục này tích hợp thành tổng năng lượng là 5,46 * 10^{hai mươi mốt}MJ mỗi năm. Vì vậy, năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng phù hợp nhất cần thiết để phục vụ cho nhu cầu ngày càng tăng của nhân loại.

Có ba cách khác nhau để thu thập năng lượng này, dựa trên loại bộ thu:

Bộ thu tấm phẳng là loại bộ thu được sử dụng phổ biến hơn hiện nay. Chúng là những mảng tấm pin mặt trời được sắp xếp trên một mặt phẳng đơn giản.
Bộ thu tiêu điểm thực chất là bộ thu phẳng phẳng với các thiết bị quang học được bố trí để tối đa hóa bức xạ rơi vào tiêu điểm của bộ thu. Chúng hiện chỉ được sử dụng ở một vài khu vực rải rác. Lò năng lượng mặt trời là ví dụ của loại bộ thu này.
Bộ sưu tập thụ động hoàn toàn khác với hai loại bộ sưu tập còn lại. Các bộ thu thụ động hấp thụ bức xạ và chuyển nó thành nhiệt một cách tự nhiên, mà không được thiết kế và chế tạo để làm như vậy.

Tấm năng lượng mặt trời

Trong số các tấm phẳng này, các tấm thu được sử dụng rộng rãi nhất. Một ví dụ là bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Bảng năng lượng mặt trời là một cụm pin mặt trời được sắp xếp thành một ma trận. Các tấm này có thể tập hợp công suất từ 10 đến 300W.

Pin mặt trời là một thiết bị bán dẫn hai lớp được sử dụng để hấp thụ bức xạ. Nó hoạt động dựa trên nguyên tắc quang điện, ngụ ý tạo ra hiệu điện thế thông qua ánh sáng tới. Khi ánh sáng chiếu vào các lớp, nó sẽ kích thích các electron, khiến chúng nhảy từ lớp này sang lớp khác, tạo thành điện tích.

Sơ đồ bảng điều khiển năng lượng mặt trời

Nguồn ảnh - etap - etap

Hệ thống nhận năng lượng mặt trời điển hình bao gồm các bộ phận sau

Bảng điều khiển năng lượng mặt trời- Để thu thập điện năng.
Biến tần- Để chuyển đổi nguồn DC nhận được thành AC.
Pin- Để lưu trữ nguồn DC đã nhận.

Gắn các tấm pin mặt trời

Một trong những hạn chế chính trong việc sử dụng các tấm pin mặt trời là cách chúng được lắp đặt để nhận được năng lượng ánh sáng tối đa từ mặt trời.

Các yếu tố ảnh hưởng đến sản lượng hoặc hiệu quả của bảng điều khiển năng lượng mặt trời như sau:

Phương hướng: Trong trường hợp vị trí là Bắc bán cầu, các tấm nên hướng về phía bắc và vị trí là Nam bán cầu, các tấm nên hướng về phía nam.
Nghiêng hoặc Định hướng : Các Bảng Mặt Trời phải có độ nghiêng bằng vĩ độ của vị trí của chúng. Khi độ nghiêng của vòng quay trái đất thay đổi, các tấm pin mặt trời cần được điều chỉnh để có được ánh sáng tối đa.
Loại bề mặt : Bề mặt rộng hơn thường được ưu tiên hơn vì nó nhận được lượng ánh sáng mặt trời tối đa.

Để thực hiện việc gắn các tấm pin một cách hiệu quả, để chúng nhận được đầy đủ ánh sáng mặt trời, các thiết bị được gọi là Trackers được sử dụng để hướng các tấm về phía trái đất.

Có hai loại trình theo dõi:

a. Trình theo dõi thụ động :

Máy theo dõi thụ động sử dụng một hệ thống theo đó chất lỏng di chuyển khi nó được làm nóng bởi mặt trời và được sử dụng để di chuyển bảng điều khiển, tự động trở lại vị trí chính xác vào buổi sáng. Nó bao gồm hai bồn chứa dạng ống được đặt ở các cạnh của bảng điều khiển năng lượng mặt trời để trong trường hợp bảng điều khiển không thẳng hàng với mặt trời, chất lỏng trong các bồn chứa bị đốt nóng không đều gây ra sự chênh lệch áp suất. Sự chênh lệch áp suất này, đến lượt nó, làm cho chất lỏng di chuyển về phía bể chứa có nhiệt độ thấp. Do đó khi mực chất lỏng dao động giữa hai bình, sự thay đổi trọng lượng làm cho trọng lực quay bộ theo dõi cùng với sự định hướng của Mặt trời. Chúng ít tốn kém hơn, không cần thiết bị điện và ít phải bảo trì. Tuy nhiên, các cơ chế cảm biến ánh sáng thông thường có thể không chính xác trong những ngày nhiều mây và chúng cũng không hiệu quả.

b. Trình theo dõi hoạt động :

“cách hoạt động của máy đo biến dạng ”

Bộ theo dõi hoạt động thường bao gồm các động cơ như Động cơ Servo hoặc Động cơ bước để xoay bảng điều khiển. Lý tưởng nhất là bức xạ mặt trời chiếu vào bảng điều khiển ở góc 90⁰. Động cơ duy trì bảng điều khiển ở góc đó, để nhận bức xạ tối đa. Việc điều khiển động cơ có thể được thực hiện theo một trong hai cách. Một cách là sử dụng hệ thống điện tử để tính toán vị trí thiên văn của mặt trời tại vị trí cụ thể và theo đó xoay tấm pin mặt trời theo hướng vuông góc với mặt trời trong những khoảng thời gian định sẵn. Một cách điều khiển khác là sử dụng sự sắp xếp cảm biến để cảm nhận độ sáng trên bầu trời và theo đó xoay bảng điều khiển theo góc vuông với hướng của mặt trời.

Áp dụng phương pháp trên

Ứng dụng lắp bảng năng lượng mặt trời

Động cơ bước được điều khiển bằng cách sử dụng vi điều khiển 8051 , thông qua IC điều khiển rơ le ULN2003A. Nó bao gồm bảng điều khiển công suất thấp trên trục của nó và cung cấp một vòng quay từ 0 đến 180⁰ trong các bước, mỗi bước cách nhau 5 giây. Vòng quay này của động cơ bước tương ứng với chuyển động quay của trái đất xung quanh mặt trời, tạo ra sự thay đổi 180⁰ về hướng trái đất liên quan đến mặt trời. Động cơ bước được lập trình để cung cấp vòng quay 90⁰ hầu hết thời gian.