STEROWNIK OBROTNICY SOLARNEJ

Transkrypt

1 STEROWNIK OBROTNICY SOLARNEJ Instrukcja zastosowania autor Mirell

2 Charakterystyka sterownika Soltrak 8051 Sterownik skonstruowano do zamontowania w obrotnicy sat SG2100 i jej odpowiednikach.płytka jest kompatybilna mechanicznie i elektronicznie z oryginalną. Takie rozwiązanie sprawia, że urządzenie jest małe i zwarte, bez dodatkowych podzespołów umieszczonych w oddzielnych obudowach. Soltrak to koncepcja wykorzystania fabrycznego urządznia jakim jest nowoczesna obrotnica satelitarna do zbudowania układu nadążnego dla ogniw fotowoltaicznych. To proste w montażu urządzenie pozwoli na znaczne zwiększenie sprawności energetycznej baterii słonecznej. Wyniki przeprowadzonych testów przedstawiam na stronie nr 3. Zalety tego rozwiązania to: niska cena mobilnośd prosta i zwarta konstrukcja Wadą jest ograniczenie ciężaru, a zatem idzie również i maksymalnej mocy sterowanych ogniw do wartości ok. 12kg (typowo dla obrotnic), czyli mocowo do ok.130w. W zamierzeniu to rozwiazanie miało znaleźd zastosowanie dla podstawowych lub alternatywnych źródeł zasilania w miejscach, gdzie nieopłacalne lub niemożliwe jest podłączenie do sieci energetycznej. Zastosowanie: Działki letniskowe Obozowiska Caravaning Niewątpliwą zaletą zastosowania obrotnicy satelitarnej jest jej niewielki pobór prądu w czasie pracy. Znacząco polepsza to bilans mocy, dając znaczny przyrost produkowanej enrgii, wynikajacy z optymalnego ustawienia źródła fotowoltaicznego w stosunku do oświetlenia słonecznego. Zysk energetyczny, wynikający z zastosowania Soltraka, przedstawiają wykresy. przdstawione na stronie nr 4. Testy przeprowadzono w tym samym czasie (jednakowe warunki nasłonecznienia) przy dwóch konfiguracjach sprzętowych. W pierwszej użyto trakera Soltrak 8051 w typowej konfiguracji, której schemat znajduje się na stronie nr 7 ninniejszej instrukcji, w drugim zaś przypadku - ogniwa ustawionego na stałe (azymut 180 o - południe) z kątem elewacji optymalnym dla danego dnia

3 9:30 9:45 10:00 10:15 10:30 10:45 11:00 11:15 11:30 11:45 12:00 12:15 12:30 12:45 13:00 13:15 13:30 13:45 14:00 14:15 14:30 14:45 15:00 15:15 15:30 15:45 16:00 Sterownik Sotrak 8051 Pomiary Pomiary urządzenia SolTrak 8051 zostały przeprowadzone w dniu Niestety, z powodów technicznych, nie mogły się one odbyd od wczesnych godzin porannych. Warunki badania: słoneczny dzieo z lekko zamglonym niebem do godzin południowych, do testów użyto ogniwa PV o mocy 40W i napięciu 12V. Linią niebieską oznaczone są dane uzyskanego prądu dla baterii sterowanej urządzeniem SolTrak 8051, linia brązowa wskazuje dane dla prądu ogniwa umieszczonego nieruchomo w kierunku południowym (azymut ). Analizując wykres poniżej widad wyraźnie bardzo duży przyrost uzyskiwanego prądu dla skrajnych położeo (od położenia w kierunku południowym), osiągających dla skrajnych położeo przeprowadzonego testu (w kierunku WEST, godzina 16:00) wartośd 600% w stosunku do ogniwa bez sterowania położeniem. 2,50 Zależnośd prądu ogniwa od rodzaju układu śledzenia słooca 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 soltrak prąd *A+ stałe położenie prąd *A+ 2,50 Średnia wartośd prądu 2,00 1,50 1,94 1,50 1,00 0,50 0,00 soltrak prąd *A+ stałe położenie prąd *A

4 Parametry Parametry sterownika: Napięcie zasilania 12-18V Pobierany prąd ok. 20 ma UWAGA! Inne parametry tj. prąd pobierany w czasie działania, szybośd przesuwu kątowego, nośnośd itp. zależą od współpracujacej ze sterownikiem obrotnicy. Proszę ich szukad w specyfikacji technicznej producentów tych urzadzeo. Opis techniczny Sterownik zbudowany jest w oparciu o mikrokontroler AT89C2051 pracującym z zegarem 12MHz. Elementami załącazjącymi silnik trakera są przekaźniki o maksymalnym prądzie obciążenia 2A. Ponieważ wykorzystywane są oryginalne gniazda (F), kodowanie sygnału z czujnika słooca odbywa się za pomocą poziomów napięcia wyjściowego. Algorytm sterowania (program) umożliwia sterowanie rewersyjne trakerem, powrót z pozycję wschód po zapadnięciu zmroku (osiagniecie limitu zachód sygnalizowane jest serią dźwieków). Oprócz sterowania automatycznego możliwe jest również sterowanie lokalne za pomocą mikroprzycisków. Poniżej fotografie przedstawiają dpowiednio: moduł Soltrak 8051, który należy umieścid w obudowie obrotnicy oraz moduł fabryczny znajdujący się jeszcze w obudowie obrotnicy anteny satelitarnej. Kierunek żyły widącej przelutowywanego przewodu, rozmieszczony jest tak samo jak w module fabrycznym

5 Obudowa czujnika słooca Urządzenie wytwarzane jest jako zestaw modułów składajacy się z płytki czujnika oświetlenia oraz płytki kontrolera ( patrz str.6). We własnym zakresie, według własnej koncepcji i potrzeb należy umieścid czujkę w obudowie chroniącej płytkę z elektroniką przed szkodliwym działaniem warunków zewnętznych. Przykładowe rozwiązania dla czujnika słooca przedstawiono poniżej. Zastosowano w nich polistyrenową obudowę od elementów SMD (zdjęcie po lewej stronie), w drugim zaś przypadku pojemnik nabyty w aptece. Połaczenia wychodzącego z czujnika sygnału z blokiem kontrolera dokonujemy elastycznym, jednożyłowym przewodem ekranowanym, zgodnie ze schematem, umieszczonym na stronie nr 7 niniejszej instrukcji

6 Montowanie baterii słonecznej na obrotnicy Fabrycznie sprzedawane ogniwa fotowoltaiczne wyposażane są w aluminiową ramkę. Taką baterią należy przystosowad do zamocowania na obotnicy. Odpowiedna konstrukcję, celem ogranicznia ciężaru, wykonujemy z azmknietych profi aluminiowych o przekroju prostokątnym. Jako element łaczący konstrukcję z rurą obrotnicy stosujemy uchwyt grzbietowy od czaszy anteny satelitarnej. Uchwyt ten możliwy jest chyba jedynie do nabycia w skupie złomu. Ponieważ kształt rury siłownika nie zapewnia optymalnego toru śledzenia słooca, zawieszenie należy poddad pewnym modyfikacjom. Rama nośna baterii słonecznej musi znajdowad się w osi silnika obrotnicy. Niezbędne jest oddalenie ramy solara od uchwytu grzbietowego na taką odległośd, aby nie ocierała się ona o obudowę pozycjonera. Całośd mocujemy na maszcie. Wszystkie szczegóły na fotkach poniżej. Więcej informacji na stronie

7 Schemat montażowy podłączenia sterownika Soltrak Poniżej przedstawiono schemat połączenia poszczególnych części składowych wchodzących w skład sterownika Soltrak Kolorem czerwonym oznaczono dodatni biegun zasilania, kolorem czarnym biegun ujemny (masa). Przy podłączaniu urządzenia należy zachowad ostrożnośd bowiem odwrotna biegunowośd zasilania spowoduje uszkodzenie sterownika! Płytka kontrolera znajduje się w obudowie obrotnicy dlatego nie widad jej na schemacie montażowym. Widok tak zamontowanego sterownika przedstawia fotografia ponizej

8 Schemat ideowy sterownika Soltrak

9 Schematy montażowe Soltrak 8051 Poniżej przedstawiono schematy montażowe odpowiednio płytki głównej sterownika Soltrak 8051 oraz płytki sensora słooca