Arduino UNO ile Otomatik Solar Tracker Oluşturma: 8 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Güneş enerjisi tüm dünyada giderek daha yaygın hale geliyor. Şu anda, güneş panellerinin daha fazla enerji üretmesini sağlamak için birçok yöntem araştırılıyor, bu da fosil yakıtlara ve kömüre olan bağımlılığımızı azaltıyor. Bunu yapmanın bir yolu, panelleri daima gökyüzünde güneşe bakacak şekilde hareket ettirmektir. Bu, optimum enerji toplanmasına izin vererek güneş panellerini daha verimli hale getirir.

Bu Eğitilebilir Tablo, güneş izleyicilerinin nasıl çalıştığını inceleyecek ve böyle bir yöntemi bir Arduino UNO kullanarak bir güneş izleyici prototipine uygulayacaktır.

1. Adım: Güneş İzleyicileri Nasıl Çalışır?

Bir güneş takip cihazını kontrol etmek için kullanılan 3 ana yöntem vardır. Birincisi pasif kontrol sistemi, diğer ikisi aktif kontrol sistemidir. Pasif olarak kontrol edilen güneş izleyici, sensör veya aktüatör içermez, ancak konumunu Güneş'ten gelen ısıya göre değiştirir. Güneş paneli, tahterevalli gibi ortasına menteşeler üzerine monte edilmiş bir kapta düşük kaynama noktalı gaz kullanarak, Güneş'ten gelen ısının yönüne göre konumunu değiştirebilir.

Aktif sistemler biraz farklıdır. Her ikisi de bir işleme sistemi ve panelleri hareket ettirmek için aktüatörler gerektirir. Güneş panellerini aktif olarak kontrol etmenin bir yolu, Güneş'in konumunu panellere iletmektir. Paneller daha sonra kendilerini gökyüzünde bu konuma yönlendirir. Başka bir yöntem, güneşin konumunu algılamak için sensörler kullanmaktır. Işığa Bağlı Dirençler (LDR'ler) kullanılarak, değişen ışık seviyelerini tespit etmek mümkündür. Bu sensörler daha sonra güneşin gökyüzünde nerede olduğunu belirlemek için kullanılır ve panelin kendisini uygun şekilde yönlendirmesini sağlar.

Bu Eğitilebilir Tabloda, sensör tabanlı aktif kontrol sistemini kullanacağız.

2. Adım: Sistem Şeması/Bileşene Genel Bakış

Bu sistemin nasıl çalıştığı yukarıdaki resimlerde gösterilmiştir. Bir bölücünün her iki tarafında 1 ışığa bağlı direnç olacaktır. Bu bölücü, panelin bir tarafındaki sensöre gölge düşürecek ve iki sensör okuması arasında ciddi bir fark yaratacaktır. Bu, güneş paneli konumunu optimize ederek, sensör okumalarını eşitlemek için sistemin daha parlak tarafa doğru hareket etmesini isteyecektir. 2 eksenli bir güneş takip cihazı durumunda, aynı prensip iki yerine 3 sensörle (1 solda, 1 sağda, 1 altta) kullanılabilir. Sol ve sağ sensörlerin ortalaması alınabilir ve bu okuma, panelin ne kadar yukarı veya aşağı hareket etmesi gerektiğini belirlemek için alt sensörle karşılaştırılabilir.

Ana Bileşenlere Genel Bakış

Arduino UNO: Bu, bu projenin mikrodenetleyicisidir. Sensör verilerini okur ve servoların ne kadar ve hangi yöne dönmesi gerektiğini belirler.

Servo: Bu proje için kullanılan aktüatörlerdir. Kontrolleri kolay ve çok hassas olmaları, bu proje için mükemmel olmasını sağlıyor.

Işığa Bağlı Dirençler (LDR'ler): Bunlar, ışık seviyelerini algılayan değişken dirençlerdir. Bunlar güneşin gökyüzündeki konumunu belirlemek için kullanılır.

Adım 3: Malzemeler/Ekipman

Bu projeyi oluşturmak için kullanılan malzemeler şunlardır:

1. Arduino UNO'su
2. 2 servo
3. 3 Işık Bağımlı Direnç (LDR'ler)
4. 3 adet 10k Ohm Direnç
5. dondurma çubukları
6. Karton

Bu projeyi oluşturmak için kullanılan araçlar şunlardır:

1. Havya
2. Kaset
3. Makas
4. Maket bıçağı
5. Sıcak yapıştırıcı tabancası

Adım 4: Devre Şeması

Güneş izleyicisini birbirine bağlamak için kullanılan şema yukarıdadır.

Pin Bağlantıları:

Sol Fotodirenç

Pin 1 – 3.3V

Pin 2 - A0, GND (Pin 2 ve GND arasında 10k ohm direnç)

Sağ Fotodirenç

Pin 1 – 3.3V

Pin 2 - A1, GND (Pin 2 ve GND arasında 10k ohm direnç)

Alt Fotodirenç

Pin 1 – 3.3V

Pin 2 - A2, GND (Pin 2 ve GND arasında 10k ohm direnç)

LR Servo

Sinyal - 2

Zemin - GND

VCC - 6 V Pil Paketi

TB Servo

Sinyal - 3

Zemin - GND

VCC - 6 V Pil Paketi

Arduino Gücü

VIN - 6 V Pil Paketi

GND - 6 V Pil Paketi GND

Adım 5: Montaj

Devreyi mükemmel bir tahtaya lehimledikten sonra (bunun yerine bir devre tahtası kullanmaktan çekinmeyin), cihazı monte etme zamanı. İzleyici için bir taban ve panel tutucunun yanı sıra buzlu şeker çubukları kullanan sensörler için bir ayırıcı duvar oluşturmak için karton ve strafor blok kullandım. Bu adım size kalmış. Cihazın izleme yeteneğini nasıl etkilediğini görmek için farklı bölücü duvar uzunlukları, yükseklikleri ve şekilleri ile sensör yerleşimini denemeyi deneyin.

6. Adım: Yazılım

Şimdi bu montaj tamamlandı, cihaz için yazılım oluşturma zamanı. Arduino taslağı aşağıda eklenmiştir.

7. Adım: Yazılım Akış Şeması

İşte cihazın nasıl çalıştığına dair bir akış şeması.

Adım 8: Sonuç

Cihazı açarsanız ve panele parlak bir ışık tutarsanız, izleyici kendisini doğrudan ışığa bakacak şekilde yönlendirecektir. Aşağıda projenin bir test videosunu ekledim. Umarım bu projeyi beğenmişsinizdir! Yorumlar bölümünde herhangi bir soru sormaktan çekinmeyin ve onlara cevap vermeye çalışacağım. Teşekkürler!