Automatisch zonvolgsysteem zonder elektronica

Dit ontwerp is interessant omdat er voor de werking geen complexe apparaten worden gebruikt: computers, GPS-trackers, enz. Het apparaat heeft geen batterijen of een andere voedingsbron nodig om te werken. En reserveonderdelen en componenten voor de vervaardiging ervan kosten niet meer dan $ 10. Dit is een vrij eenvoudig model, samengesteld uit stukjes houten latten en karton. Maar zelfs zo'n primitieve optie illustreert goed de werking van deze zonnetracker. (Tracker is een apparaat om de positie van iets te volgen).

Waar is het voor? Als je zonnepanelen hebt, zullen ze veel efficiënter zijn in het produceren van elektriciteit als je ze de zon kunt laten volgen terwijl deze door de lucht beweegt. Of je gebruikt zoiets als een parabolische spiegel om het water in de tank te verwarmen. In dit geval is het belangrijk dat de spiegel het armatuur volgt en dat de focus niet van het doel verschuift. Het is deze functie van het volgen van de positie van de zon die het samengestelde model illustreert.

Het idee voor deze zonnetracker ontstond bij de auteur van de video tijdens het kijken naar het NASA YouTube-kanaal. Daar werd het werk van de Parker-ruimtesonde onderzocht.Het ontwerp maakte gebruik van kleine lichtsensoren in de ‘poten’ van de sonde achter hittebeschermende, lichtdichte schermen. Zodra een van de sensoren zonlicht detecteerde, d.w.z. de sonde werd van de zon afgewend zodat het hitteschild de sensoren niet langer beschermde, er werd een signaal naar de computer gestuurd om de positie van het schip aan te passen, en alle sensoren bevonden zich weer in de schaduw. Op deze manier kan deze zonnesonde automatisch zijn positie aanpassen, zodat het hitteschild altijd naar de zon gericht is. Maar deze NASA-oplossing in ons model bleek aanzienlijk vereenvoudigd.

Welke onderdelen heb je nodig?

Automatisch zonvolgsysteem zonder transistors en microschakelingen

In plaats van lichtsensoren en een computer te gebruiken om de sensorinformatie te verwerken, gebruikt het kleine zonnepanelen om kleine elektromotoren rechtstreeks aan te drijven. Als een van de zonnepanelen wordt blootgesteld aan zonlicht, produceert deze voldoende energie om een van deze kleine elektromotoren aan te drijven, die op een roterend paneel draait totdat het zonnepaneel weer in de schaduw staat, waardoor de motor wordt uitgeschakeld. In totaal gebruikt het model twee motoren: één voor het draaien in een horizontaal vlak en de andere voor het op en neer kantelen.

Motoren moeten omkeerbaar worden gebruikt, d.w.z. het veranderen van de draairichting afhankelijk van de polariteit van de spanning die erop wordt toegepast.Elke motor is verbonden met twee zonnepanelen in hetzelfde vlak, zodat de as in de ene richting draait wanneer een van de panelen wordt verlicht, en in de tegenovergestelde richting wanneer de andere wordt verlicht.

Bij dit prototype werd eenvoudigweg een stuk karton gebruikt om schaduw voor de zonnepanelen te creëren. Maar het maakt niet uit, de volgfunctie werkt hetzelfde met alles dat schaduw werpt. Het is noodzakelijk om de grootte van het scherm dat de schaduw creëert te selecteren, en de afstand van de panelen ervan, zodat deze deze met de schaduw bedekt wanneer het apparaat correct op de zon is uitgelijnd. Maar zodra de zon een bepaalde afstand beweegt, beweegt de schaduw mee. Het zonnepaneel is zichtbaar, een van de motoren wordt ingeschakeld en de tracker draait om de zon te volgen. Het verlichte zonnepaneel bevindt zich weer in de schaduw, het produceert geen stroom meer om de motor te laten draaien, en de hele constructie stopt. Hoe verder deze panelen zich van het object ervoor bevinden, hoe nauwkeuriger deze tracker de zon zal volgen omdat ze onder een kleinere hoek aan zonlicht worden blootgesteld.

De beperkende factor om de panelen heel ver achter het schaduwscherm te plaatsen is dat de zon 's avonds ondergaat en de volgende dag aan de andere kant van de horizon weer opkomt. En het zal in zo'n stompe hoek schijnen vergeleken met waar de zonvolger naar toe keek bij zonsondergang, dat geen van de panelen in de schaduw zal staan.

Om te voorkomen dat de zon ooit op alle panelen tegelijk schijnt, is het verstandig om er een verticaal zonnescherm tussen te plaatsen. Een vrij eenvoudige wijziging die in eerste instantie de moeite waard is om aan dit ontwerp aan te brengen.

Dit is een nogal ruw model, samengesteld uit stukken hout en ander afval. Maar het idee is heel interessant.Het is mogelijk dat het nuttig zal zijn voor veel mensen die betrokken zijn bij de productie van alternatieve energiebronnen.