Automatyczny system śledzenia słońca bez elektroniki
Konstrukcja ta jest o tyle ciekawa, że do jej obsługi nie wykorzystuje się skomplikowanych urządzeń: komputerów, trackerów GPS itp. Urządzenie do działania nie wymaga baterii ani żadnego innego źródła zasilania. A części zamienne i komponenty do jego produkcji kosztują nie więcej niż 10 dolarów. Jest to dość prosty model, złożony ze skrawków drewnianych listew i kartonu. Jednak nawet tak prymitywna opcja dobrze ilustruje działanie tego trackera słonecznego. (Tracker to urządzenie służące do śledzenia położenia czegoś).
Po co to jest? Jeśli masz panele słoneczne, będą one znacznie wydajniejsze w wytwarzaniu energii elektrycznej, jeśli uda ci się sprawić, że będą podążać za słońcem poruszającym się po niebie. Lub używasz czegoś w rodzaju lustra parabolicznego do podgrzewania wody w zbiorniku. Ważne jest w tym przypadku, aby lustro podążało za oprawą i jego ostrość nie odbiegała od celu. Złożony model ilustruje właśnie tę funkcję śledzenia położenia słońca.
Pomysł na ten tracker słoneczny przyszedł do autora filmu podczas oglądania kanału NASA na YouTube. Badano tam pracę sondy kosmicznej Parker.W jego konstrukcji wykorzystano małe czujniki światła umieszczone w „nogach” sondy za osłonami chroniącymi przed ciepłem i światłem. Gdy tylko jeden z czujników wykryje światło słoneczne, tj. sondę odwrócono od słońca, tak że osłona termiczna nie chroniła już czujników, do komputera wysłano sygnał w celu dostosowania pozycji statku i wszystkie czujniki ponownie znalazły się w cieniu. W ten sposób sonda słoneczna może automatycznie dostosować swoją pozycję tak, aby osłona termiczna była zawsze skierowana w stronę Słońca. Ale to rozwiązanie NASA w naszym modelu okazało się znacznie uproszczone.
Jakie części będą potrzebne?
Automatyczny system śledzenia słońca bez tranzystorów i mikroukładów
Zamiast wykorzystywać czujniki światła i komputer do przetwarzania informacji z czujników, wykorzystuje maleńkie panele słoneczne do bezpośredniego napędzania małych silników elektrycznych. Jeśli jeden z paneli słonecznych zostanie wystawiony na działanie promieni słonecznych, wytwarza wystarczającą ilość energii, aby napędzać jeden z tych maleńkich silników elektrycznych, który obraca się na obracającym się panelu, dopóki panel słoneczny nie znajdzie się ponownie w cieniu, powodując wyłączenie silnika. W sumie w modelu zastosowano dwa silniki – jeden do obracania w płaszczyźnie poziomej, a drugi do pochylania go w górę i w dół.
Silniki należy stosować w wersji odwracalnej, tj. zmieniając kierunek obrotu w zależności od polaryzacji przyłożonego do nich napięcia.Każdy silnik jest połączony z dwoma panelami słonecznymi w tej samej płaszczyźnie, dzięki czemu jego oś obraca się w jednym kierunku, gdy jeden z paneli jest oświetlony, i w przeciwnym kierunku, gdy oświetlony jest drugi.
W tym prototypie wykorzystano po prostu kawałek tektury do stworzenia cienia dla paneli słonecznych. Ale to nie ma znaczenia, funkcja śledzenia działa tak samo ze wszystkim, co rzuca cień. Należy tak dobrać wielkość ekranu tworzącego cień oraz odległość paneli od niego, aby przysłoniła je swoim cieniem przy prawidłowym ustawieniu urządzenia względem słońca. Ale gdy tylko słońce przesunie się na pewną odległość, cień porusza się wraz z nim. Panel słoneczny jest odsłonięty, jeden z silników zostaje włączony, a tracker obraca się, podążając za słońcem. Oświetlony panel słoneczny ponownie znajduje się w cieniu, przestaje wytwarzać prąd potrzebny do obracania silnika i cała konstrukcja zatrzymuje się. Im dalej te panele znajdują się od obiektu znajdującego się przed nimi, tym dokładniej tracker będzie podążał za słońcem, ponieważ będą one wystawione na działanie światła słonecznego pod mniejszym kątem.
Czynnikiem ograniczającym przesuwanie paneli bardzo daleko za zasłonę cieniową jest to, że słońce zachodzi wieczorem, a następnie wzejdzie ponownie następnego dnia, po przeciwnej stronie horyzontu. Będzie świecić pod tak rozwartym kątem w porównaniu do miejsca, w którym był zwrócony moduł śledzący słońce o zachodzie słońca, że żaden z paneli nie będzie w cieniu.
Aby słońce nie świeciło na wszystkie panele jednocześnie, dobrze jest zainstalować między nimi pionową osłonę przeciwsłoneczną. Dość prosta modyfikacja, którą warto wprowadzić do tego projektu na początek.
Jest to dość prymitywny model, złożony z kawałków drewna i innych resztek. Ale pomysł jest bardzo interesujący.Możliwe, że przyda się wielu osobom zajmującym się produkcją alternatywnych źródeł energii.
