Sistema automático de rastreamento solar sem eletrônica

Este design é interessante porque não são utilizados dispositivos complexos para seu funcionamento: computadores, rastreadores GPS, etc. O dispositivo não requer baterias ou qualquer outra fonte de energia para funcionar. E peças sobressalentes e componentes para sua fabricação não custam mais do que US$ 10. Este é um modelo bastante simples, montado a partir de restos de ripas de madeira e papelão. Mas mesmo uma opção tão primitiva ilustra bem o funcionamento deste rastreador solar. (Rastreador é um dispositivo para rastrear a posição de algo).

Para que serve? Se você tiver painéis solares, eles serão muito mais eficientes na produção de eletricidade se você conseguir que sigam o sol enquanto ele se move pelo céu. Ou você usa algo como um espelho parabólico para aquecer a água do tanque. Neste caso, é importante que o espelho siga a luminária e seu foco não se desvie do alvo. É esta função de rastrear a posição do sol que o modelo montado ilustra.

A ideia deste rastreador solar surgiu do autor do vídeo enquanto assistia ao canal da NASA no YouTube. O trabalho da sonda espacial Parker foi examinado lá.Seu projeto usava pequenos sensores de luz localizados nas “pernas” da sonda, atrás de telas protetoras de calor e à prova de luz. Assim que um dos sensores detectou a luz solar, ou seja, a sonda foi afastada do sol para que o escudo térmico não protegesse mais os sensores, um sinal foi enviado ao computador para ajustar a posição da nave e todos os sensores voltaram às sombras. Desta forma, esta sonda solar pode ajustar automaticamente a sua posição para que o escudo térmico fique sempre voltado para o Sol. Mas esta solução da NASA em nosso modelo acabou sendo significativamente simplificada.

Quais peças você precisará?

Sistema automático de rastreamento solar sem transistores e microcircuitos

Em vez de usar sensores de luz e um computador para processar as informações do sensor, ele usa pequenos painéis solares para acionar diretamente pequenos motores elétricos. Se um dos painéis solares for exposto à luz solar, ele produz energia suficiente para acionar um desses minúsculos motores elétricos, que gira em um painel giratório até que o painel solar volte à sombra, fazendo com que o motor seja desligado. No total, o modelo utiliza dois motores - um para girar no plano horizontal e outro para incliná-lo para cima e para baixo.

Os motores devem ser usados reversíveis, ou seja, mudando o sentido de rotação dependendo da polaridade da tensão aplicada a eles.Cada motor está conectado a dois painéis solares no mesmo plano de modo que seu eixo gire em uma direção quando um dos painéis está iluminado e na direção oposta quando o outro está iluminado.

Este protótipo utilizou simplesmente um pedaço de papelão para criar uma sombra para os painéis solares. Mas não importa, a função de rastreamento funciona da mesma forma com qualquer coisa que projete uma sombra. É necessário selecionar o tamanho da tela que cria a sombra e a distância dos painéis dela para que ela os cubra com sua sombra quando o aparelho estiver corretamente alinhado com o sol. Mas assim que o sol se move uma certa distância, a sombra se move junto com ele. O painel solar fica exposto, um dos motores é ligado e o rastreador gira para seguir o sol. O painel solar iluminado fica novamente na sombra, deixa de produzir corrente para girar o motor e toda a estrutura para. Quanto mais distantes esses painéis estiverem do objeto à sua frente, mais precisamente esse rastreador seguirá o sol, pois eles serão expostos à luz solar em um ângulo menor.

O fator limitante para mover os painéis muito para trás da tela de sombra é que o sol se põe à noite e nasce novamente no dia seguinte, no extremo oposto do horizonte. E brilhará em um ângulo tão obtuso em comparação com o local onde o rastreador solar estava voltado ao pôr do sol que nenhum dos painéis ficará na sombra.

Para evitar que o sol incida sobre todos os painéis ao mesmo tempo, é aconselhável instalar um guarda-sol vertical entre eles. Uma modificação bastante simples que vale a pena fazer inicialmente neste design.

Este é um modelo bastante rudimentar, montado a partir de pedaços de madeira e outras sobras. Mas a ideia é muito interessante.É possível que seja útil para muitas pessoas envolvidas na produção de fontes alternativas de energia.