ระบบติดตามอัตโนมัติพลังงานแสงอาทิตย์แบบพกพา: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

Medomyself เป็นผู้มีส่วนร่วมในโปรแกรม Amazon Services LLC Associates ซึ่งเป็นโปรแกรมโฆษณาในเครือที่ออกแบบมาเพื่อให้เว็บไซต์ได้รับค่าธรรมเนียมการโฆษณาโดยการโฆษณาและเชื่อมโยงไปยัง amazon.com

โดย: Dave Weaver

โครงสร้างนี้ทำด้วยอะลูมิเนียม t-slot extrusion ฉันเลือกวัสดุนั้นเพราะมันสะอาด เบา และใช้งานได้ดี สามารถสร้างได้ง่ายมากด้วยไม้ แต่ก็ไม่สามารถทนต่อแสงยูวีและความชื้นได้มากนัก หากคุณต้องการดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโซลาร์บิลด์ของฉัน โปรดไปที่ลิงก์นี้ไปยังไซต์ Etsy ของฉัน นี่คือการสร้างสำหรับเครื่องติดตามแสงอาทิตย์แบบพกพาอย่างแท้จริงซึ่งเหมาะสำหรับรถ RV'ers ใช้แผงโซลาร์เซลล์แบบยืดหยุ่นที่สามารถจัดเก็บได้ง่ายมาก

ตราบใดที่โลกหมุน ดวงอาทิตย์จะติดตามท้องฟ้าจากตะวันออกไปตะวันตก เมื่อพิจารณาว่าแผงโซลาร์เซลล์ให้ผลผลิตสูงสุดเมื่ออยู่ที่มุมฉากกับดวงอาทิตย์ เหตุผลก็คือแผงเดียวกันเหล่านั้นผลิตพลังงานสูงสุดในช่วงเวลาสั้นๆ ของวันเท่านั้น แผงเดียวกันเหล่านี้หากเปิดทุกสองสามนาทีจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ฉันค้นหาแผงโซลาร์เซลล์ติดตามอัตโนมัติที่ใช้งานได้จริงและคุ้มค่าใช้จ่ายมาหลายปีแล้ว แต่ก็ไม่ได้มีอยู่จริง สิ่งที่มีอยู่ไม่สามารถพกพาได้และมีราคาแพงมาก เลยตัดสินใจสร้างเอง

ระบบที่ฉันสร้างคือระบบแกนเดียวที่สร้างด้วยการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียม T-slot ชุดล้อที่ทนทาน แอคทูเอเตอร์ 12 vdc และความเอียงที่ปรับด้วยตนเอง ใช้แผงโซลาร์เซลล์ 50 วัตต์ แต่สามารถรองรับได้ถึง 100 วัตต์โดยปรับเปลี่ยนการออกแบบ มีตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ ส่วนประกอบการติดตามแสงอาทิตย์ราคาไม่แพง และแอคทูเอเตอร์เพื่อหมุนแผงโซลาร์เซลล์ เพียงเชื่อมต่อแบตเตอรี่สำหรับจัดเก็บเข้ากับสายไฟที่เชื่อมต่ออย่างรวดเร็วและชาร์จแบตเตอรี่สำหรับจัดเก็บของคุณ หากคุณต้องการไฟ DC เพียงอย่างเดียว และบังเอิญคุณใช้ LEDS เท่านั้นเพื่อให้แสงสว่างในตอนเย็น คุณก็จะมีทุกสิ่งที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม คนที่กระตือรือร้นส่วนใหญ่ต้องการไฟ AC สำหรับวิทยุ ทีวี หม้อกาแฟ และบางทีแม้แต่ตู้เย็น ในกรณีนี้ คุณจะต้องซื้อแบตเตอรี่เพิ่มเติมเพื่อสร้างอาร์เรย์และเชื่อมต่อกับเครื่องแปลงไฟแบบ Descent หรือคุณสามารถซื้อชุดจ่ายไฟแบบพกพาจำนวนเท่าใดก็ได้ในท้องตลาด ซึ่งจะรวมไว้ในชุดประกอบขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบาที่สวยงาม Goal Zero คือชุดพลังงานในอุดมคติสำหรับระบบนี้

รายการวัสดุ:

(1) แผงโซลาร์ 50 วัตต์

(1) การอัดขึ้นรูป T-slot อลูมิเนียม 36" 1" x 1"

(1) 24 "อลูมิเนียม T-slot รีด 1" x 2"

(2) 10" อลูมิเนียม T-slot การอัดขึ้นรูป 1" x 1"

(2) ล้อเครื่องตัดหญ้า 8"

(3) 5 รู T แผ่นเชื่อมต่อ

(2) ถุง 1/4-20 x 1/2 สกรู w/ t-nut

(1) 180 องศา วงเล็บเดือย

(2) 90 องศา nubs

(1) ตัวกระตุ้นเชิงเส้น 12 v dc w/ 12 จังหวะ

(1) ตัวติดตามแสงอาทิตย์ Home CSP

(1) 36 ความยาว 1/2-20 ด้ายทั้งหมด

(2) น็อตล็อค 1/2-20 ตัว

(2) 1/2 SS เครื่องซักผ้า

(1) ถุง (10) 1/2-20 ถั่ว

(1) แถบเชื่อม 3 รู

(1) 36 ยาว 1/2 cpvc

(1) กล่อง "J" ของ CPVC

สายเคเบิล CAT 5 ขนาด 36 นิ้ว หรือลวดทองแดงตีเกลียว 4 เส้น

เครื่องมือที่จำเป็น

(1) 11/64 ดอกสว่าน

(1) 1/4-20 ก๊อก

ต๊าปมือ 1/4-20

3/16 T - ประแจ

ประแจวงเดือน

เครื่องปอกสายไฟ

ถั่วลวด

เทปพันสายไฟ

รายละเอียดเพิ่มเติม medomyself.com

ขั้นตอนที่ 1: ขั้นตอนที่ 1: การประกอบเสาเข้ากับฐาน

ขั้นตอนแรกคือการติดตั้งเสากับฐาน เสามีขนาด 36" @ 1" x 1" T-slot extrusion ฐานคือ 24" @ 1" x 2" T-slot extrusion พวกเขาเชื่อมต่อกันด้วยตัวยึด 5 รูซึ่งผลิตโดย 80/20

ใส่สกรู (4) 1/4-20 ตัวในแถวล่างของโครงยึด 5 รู และ (3) สกรูพร้อมน็อตตัวทีที่แถวบนสุดของตัวยึดเดียวกัน อย่าเพิ่งขัน เลื่อนโครงยึดด้าน 3 รูของตัวยึดเข้ากับเสา เลื่อนด้าน 4 รูของตัวยึดเข้ากับฐาน จัดตำแหน่งวงเล็บให้อยู่ตรงกลาง ขันสกรู 4 ตัวที่ด้านล่างให้แน่น แล้วยึดเสาให้แน่นกับฐานด้วยประแจตัว T ขันสกรูที่เหลืออีก 3 ตัวให้แน่น

ขั้นตอนที่ 2: ขั้นตอนที่ 2: การติดตั้งเพลาผ่านฐาน

ตอนนี้ใช้ส่วนของด้ายทั้งหมดแล้ววางผ่านรูตรงกลางของฐาน คุณจะต้องยืดออกจากปลายแต่ละด้านประมาณ 4 นิ้วเพื่อให้ล้อมีระยะห่างเพียงพอ วางแหวนรอง 1/2 ที่ปลายแต่ละด้านแล้วร้อยเกลียวบนน็อต 1/2-20 ที่ปลายแต่ละด้าน ขันให้แน่นจนสุด

ตอนนี้ใช้ล้อและวางไว้ที่ปลายเพลาดังที่แสดง เกลียวบนน็อตล็อค 1/2-20 ที่ปลายแต่ละด้าน นี่ไม่ใช่เฟอร์รารี ล้อควรเล่นเล็กน้อยและควรหมุนอย่างอิสระ

ฐานนี้สมบูรณ์

ขั้นตอนที่ 3: ขั้นตอนที่ 3: การติดตั้ง Actuator Arm และ Foot

ส่วนล่างของตัวยึดประกอบด้วย (2) ส่วน 10 "ของการอัดขึ้นรูป 1" x 1" ส่วนหนึ่งเชื่อมต่อกับเสา ส่วนอีกส่วนหนึ่งติดตั้งบนโครงยึดแกนหมุน 180" และทำหน้าที่เป็นขา นี่คือที่ที่คุณจะปรับความเอียง

ตัวยึด T ที่แสดงในรูปภาพไม่ได้ใช้แล้ว แต่ฉันใช้ตัวยึด T 5 รูแทน (อันเดียวกับที่จะติดตั้งกับแผงโซลาร์เซลล์) ติดตั้งสกรูและน็อตตัวทีบนโครงยึดแล้วเลื่อนเสาตามที่แสดง โดยห่างจากพื้นประมาณ 10 นิ้ว ขันสกรู 3 ตัวที่ด้านเสาให้แน่น ตอนนี้ เลื่อน (1) ของส่วน 10" ขนาด 1" x 1" ขนาด 10 นิ้ว เข้าไป (2) ด้านรูของตัวยึดและขันให้แน่น

ใช้ส่วนรีดขึ้นรูป 10 นิ้วที่เหลือและติดตั้งขายึดแบบหมุน 180 องศาตามที่แสดง จะต้องถอดปุ่มหมุนและสลักเกลียวของแคร่ตลับหมึกออกก่อนทำการติดตั้ง ส่วน 10 สำหรับขาจะต้องเคาะที่ปลายด้านหนึ่งเท่านั้น เกลียว 90 องศาเข้าไปในส่วนที่แตะของการอัดขึ้นรูป

ขั้นตอนที่ 4: ขั้นตอนที่ 4: การติดตั้งวงเล็บสำหรับแผงโซลาร์เซลล์

ขั้นตอนนี้กำหนดให้คุณต้องเจาะรูที่กรอบด้านนอกของแผงโซลาร์เซลล์ วางโครงยึด 5 รูตัวใดตัวหนึ่งที่ด้านบนของแผงโซลาร์เซลล์ และทำเครื่องหมายตำแหน่งที่จะเจาะรู ซึ่งควรอยู่ตรงกลางแผง ทำเช่นนี้สำหรับด้านล่างด้วย เจาะรู (2) รูด้านนอก 2 รูด้วยดอกสว่าน 11/64 หลังจากเจาะรูแล้ว ให้เปลี่ยนดอกสว่านด้วยการต๊าป 1/4-20 แล้วเคาะรู คุณไม่จำเป็นต้องใช้สารหล่อลื่นสำหรับดอกต๊าปเหล่านี้.

ใช้ (2) nubs 90 องศาที่เหลือ (2) และติดตั้งบนเสาดังที่แสดง ควรเว้นระยะห่างให้ตรงกับระยะห่างระหว่างวงเล็บทั้งสอง ณ จุดนี้ คุณมีสองทางเลือก คุณสามารถใส่สกรูหัวหกเหลี่ยม 1/4-20 ตัวใดตัวหนึ่งลงในโครงยึดแผงโซลาร์เซลล์และเข้าไปในน็อต คุณสามารถทำเช่นนี้สำหรับด้านบนและด้านล่าง อีกทางเลือกหนึ่งคือร้อยเกลียว 2 ส่วนเล็กๆ ของ 1/4-20 ทั้งเกลียว ยาวประมาณ 1.5 นิ้ว พร้อมน็อตล็อคตัวเว้นวรรคพลาสติกในน็อต วิธีนี้ช่วยให้คุณสวมและถอดแผงได้อย่างง่ายดาย

ขั้นตอนที่ 5: ขั้นตอนที่ 5: การติดตั้งตัวกระตุ้นและฮาร์ดแวร์

ตอนนี้ติดตั้งแถบเชื่อมต่อ 3 รูที่ส่วนท้ายของการอัดรีด 10 นิ้วที่ยื่นออกมาจากเสา ติดตั้งสกรูหัวกระดุม 2 ตัวและน็อตตัวที 2 ตัวเพื่อยึดให้แน่นแต่ปล่อยให้รูสุดท้ายว่าง

แอคชูเอเตอร์มาพร้อมกับฮาร์ดแวร์สำหรับติดตั้ง ควรติดตั้งขายึดกระบอกทำมุมที่ด้านซ้ายของแผงโซลาร์เซลล์ดังที่แสดงโดยใช้เทคนิคเดียวกันกับขายึดแผงโซลาร์เซลล์ ปลายด้านหนึ่งมีน็อตปีกและปลายอีกด้านถูกยึดไว้

ใช้โบลต์ยาว 1/4-20 ยาว 2 นิ้วแล้วสอดผ่านรูที่ว่างบนแถบเชื่อมต่อและเกลียวบนน็อต 1/4-20 เพื่อยึดให้แน่น วางตัวเว้นวรรคสูงไนลอน 1/4 นิ้วบนสลักเกลียว จะลดแรงเสียดทาน ตอนนี้ด้ายบนน็อตปีก 1/4-20 บนสลักเกลียวเพื่อยึดตัวกระตุ้นที่ปลายด้านหนึ่ง ติดตั้งตัวยึดแอคทูเอเตอร์บนแผงโซลาร์เซลล์และปักหมุดการเดินทางของแอคทูเอเตอร์

แอคทูเอเตอร์ต้องไม่ผูกมัดและต้องเดินทางเต็มส่วนโค้ง สิ่งนี้จะถูกทดสอบในภายหลัง

ขั้นตอนที่ 6: ขั้นตอนที่ 6: การติดตั้ง Solar Tracker และ Junction Box

เซ็นเซอร์ติดตั้งอยู่ที่ปลายท่อ CPVC ขนาด 1/2" เซ็นเซอร์มีสายไฟ (4) สาย แบตเตอรี่บวก ลบแบตเตอรี่ CW & CCW สำหรับแอคทูเอเตอร์ กล่องรวมสัญญาณขนาดเล็กติดตั้งอยู่ 3/4 ของทางลง CPVC และอีกส่วนสั้นของ CPVC ขยายออกด้านล่างของกล่องรวมสัญญาณ พอที่จะไปถึงด้านล่างของกรอบนอกแผงโซลาร์เซลล์ ชุดนี้ถูกยึดกับแผงโซลาร์เซลล์โดยใช้แคลมป์ท่อ สายไฟจะเข้าจากด้านล่างและ ออกจากด้านข้างไปยังคอนโทรลเลอร์และไปที่ด้านบนสุดในเซ็นเซอร์

เครื่องติดตามแสงอาทิตย์ที่ฉันใช้ผลิตโดย Home CSP ฉันใช้ Tiny Tracker กับระบบทั้งหมดที่ฉันสร้างขึ้นและไม่เคยมีปัญหา ฉันขอแนะนำให้ใช้อย่างใดอย่างหนึ่งสำหรับระบบของคุณ

ขั้นตอนที่ 7: ขั้นตอนที่ 7: การเดินสายไฟส่วนประกอบ

สำหรับการเดินสายเครื่องติดตามแสงอาทิตย์ของคุณ คุณมีทางเลือกสองทาง หากคุณกำลังใช้แผงโซลาร์เซลล์ขนาด 50 วัตต์ และตั้งใจของคุณคือการชาร์จแบตเตอรี่สำหรับการจัดเก็บรอบลึกขนาดใหญ่ที่อยู่ในชุดจ่ายไฟ เช่น Xantrex หรือโดยลำพัง ให้เชื่อมต่อตามที่แสดง

ตัวเชื่อมต่อที่รวดเร็วของ Anderson ใช้เพื่อเชื่อมต่อทุกอย่าง เนื่องจากเป็นแผงโซลาร์เซลล์ขนาด 50 วัตต์เท่านั้น จึงไม่ผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากนัก (< 3 แอมป์) ดังนั้นตัวควบคุมการชาร์จขนาดเล็ก 7 แอมป์ก็ใช้ได้ดี ฉันเลือกที่จะติดตั้งสิ่งนี้ที่ด้านหลังของแผงโซลาร์เซลล์ด้วยซิลิคอน แต่จะดีกว่าถ้าใช้ตัวควบคุมการชาร์จที่มีอยู่ในชุดจ่ายไฟทั่วไปบางตัว

ขั้นตอนที่ 8: ขั้นตอนที่ 8: การเตรียมการขั้นสุดท้ายและการทดสอบ

ชุดไฟในภาพเป็นเพียงสิ่งที่ฉันประกอบเข้าด้วยกัน ฉันต้องการชุดพลังงานที่เบากว่ามากซึ่งสามารถต่อสายโซ่เดซี่กับชุดแบตเตอรี่อื่นๆ เพื่อเพิ่มความจุในการจัดเก็บ ฉันใช้กล่องแบตเตอรี่ที่มีไฟแสดงการชาร์จแบบ LED แทนที่จะใช้แบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบหนัก ฉันใช้แบตเตอรี่ LiFePO4 20 AH ฉันใส่อินเวอร์เตอร์พาวเวอร์ดัดแปลงขนาด 800 วัตต์ที่ด้านล่างพร้อมกับรีโมตคอนโทรลที่ติดตั้งที่ด้านหน้าของกล่อง มันมีน้ำหนักเพียงประมาณ 15 ปอนด์

ในภาพที่อยู่ติดกัน คุณจะสังเกตเห็นว่าฉันกำลังใช้เต้ารับบุหรี่ 12 vdc เพื่อแปลงเป็นขั้วต่อแอนเดอร์สัน ฉันยังใช้มิเตอร์ "วัตต์ขึ้น" เพื่อวัดกระแสไฟชาร์จ…น่ามี

เมื่อใช้พลังงานครั้งแรก แอคทูเอเตอร์จะเขย่าไปทางทิศตะวันตก จากนั้นไปทางทิศตะวันออก และหยุด หลังจากนั้นครู่หนึ่ง มันก็จะเริ่มแสวงหาดวงอาทิตย์ จากจุดนั้นบนตัวติดตามจะสุ่มตัวอย่างแสงทุกๆ 3 นาทีหรือมากกว่านั้น กระบวนการนี้จะทำซ้ำจนกระทั่งพระอาทิตย์ตกดิน กลางคืนจะกลับทิศตะวันออกและตก

ติดตั้งปุ่มหมุนยาวพร้อมสตั๊ด 1/4-20 คุณจะต้องแตะปลายเสาเพื่อติดตั้ง

ทดสอบการเดินทางของแอคชูเอเตอร์

เมาท์นี้ไม่มีลิมิตสวิตช์ มีตัวกระตุ้นเชิงเส้นในตัว นั่นคือเหตุผลที่คุณต้องแน่ใจว่าแผงโซลาร์เซลล์สามารถเคลื่อนที่ได้ประมาณ 180 องศาจากตะวันออกไปตะวันตกเมื่อหันหน้าไปทางทิศใต้ หากแผงยึดหรือไม่เคลื่อนตัวเพียงพอ ให้คลายสกรูหัวหกเหลี่ยม 1/4-20 ที่ยึดแถบตัวเชื่อม 3 รู แล้วเลื่อนเข้าหรือออกเพื่อเพิ่มหรือลดระยะการเดินทาง ขันให้แน่น

ขั้นตอนที่ 9: ขั้นตอนที่ 9: การทำงาน

การดำเนินการ

ขายึดด้านล่างต้องพับเก็บให้พ้นทางเพื่อความปลอดภัยในการขนย้าย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้คลายปุ่มหมุนสีดำและพับขาด้านล่าง 10 นิ้วให้แบนไปทางเสา ขันลูกบิดให้แน่นอีกครั้ง

ย้ายฐานติดตั้งโซลาร์เซลล์ไปยังบริเวณที่มองเห็นท้องฟ้าทางทิศใต้ได้ชัดเจน วางที่จับบนเสาให้หันไปทางทิศใต้ เชื่อมต่อชุดจ่ายไฟเข้ากับแผงโซลาร์เซลล์

คลายปุ่มหมุนด้านล่างและเอียงแท่นยึดให้ตรงกับมุมโดยประมาณของดวงอาทิตย์ ขันลูกบิดให้แน่น อีกไม่นาน แผงของคุณจะเริ่มติดตามได้เอง

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมและงานสร้างอื่นๆ:

www.etsy.com/shop/BuildFromPlans

medomyself.com/wordpress/

Attention - มาในม.ค. 2016 - Portable Solar Tracking Mount

ในสัปดาห์แรกของเดือนมกราคม 2559 เราจะมาแนะนำ a

ระบบติดตามแสงอาทิตย์ที่สมบูรณ์แบบสำหรับผู้ที่ไม่ต้องการสร้างความวุ่นวายตั้งแต่เริ่มต้น เราจะเปิดตัวเครื่องติดตามแสงอาทิตย์แบบแกนเดียวที่จะรองรับแผงโซลาร์เซลล์ได้ถึง 100 วัตต์ จะรวมถึง:

แผงโซลาร์ 50 วัตต์

ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์

แอคชูเอเตอร์ 12 vdc

Solar Tracker

Universal Mount (รองรับแผง 100 วัตต์)

ดอลลี่พกพาแบบมีล้อ

อัตโนมัติ แกนเดี่ยว (ราบ)

เครื่องกล (เอียง)