جهاز تتبع الألواح الشمسية

أصبحت أنظمة الطاقة الشمسية خيارًا شائعًا لدى الكثيرين مؤخرًا. ولزيادة كفاءتها، يلزم توفير معدات إضافية، ومنها جهاز تتبع الشمس.
هذا الجهاز عبارة عن آلية دوارة. يسمح لك بتتبع حركة الشمس. ستدور الوحدة الشمسية في النهاية في اتجاه حركة الشمس.

مزايا جهاز تتبع الشمس

فيما يلي أهم الصفات الإيجابية لمثل هذا التركيب.

1. يسمح بزيادة كفاءة محطة الطاقة بأكملها.
2. تزداد الكفاءة بنسبة 45%. وتزداد بشكل خاص عندما تسقط الأشعة على الخلايا الشمسية بزاوية 90 درجة.
3. يزداد مستوى الطاقة المستلمة.

كيف يعمل جهاز تتبع الشمس؟

لتتبع نجم لامع، يجب أن يكون الجهاز قادراً على:

1. انقل اللوحة المزودة بالبطاريات إلى المكان الذي يكون فيه تدفق الضوء أقصى ما يمكن.
2. حدد موقع الشمس بالنسبة للوحدة الشمسية.

تُستخدم معدات إلكترونية متخصصة، بما في ذلك جهاز تحديد المواقع العالمي (GPS)، لمراقبة موقع الشمس. يتيح لك هذا الجهاز حساب موقع الشمس، كما يتيح لك معرفة الوقت.

يتم إنجاز كل العمل باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يستقبل القمر الصناعي الإشارة اللازمة، وتدور اللوحة الشمسية لتتبع الشمس.

تم تجهيز جهاز تتبع الشمس بمحركات مؤازرة، مما يسمح له بتغيير دوران العمود. يتوفر الجهاز الدوار بأربعة أنواع.

أنواع أجهزة تتبع الألواح الشمسية

يوجد بمحور دوران واحدوهي قادرة على توجيه نفسها من الشمال إلى الجنوب. وتنقسم إلى أنواع فرعية:

1. المحور مائل. يقع محور الدوران بين المحورين الأفقي والرأسي بالنسبة للسطح.
2. يدور المحور أفقيًا.
3. بمحور موجه نحو القطب. يتجه نحو نجم الشمال. يتم ضبط الزاوية بشكل فردي لكل استخدام محدد.
4. المحور له اتجاه رأسي ويقع عمودياً بالنسبة للسطح.

حامل لوحة شمسية بمحوري دوران وطائرة دعم واحدة.

مع محوري التواء لهما درجتان من الحرية. تعمل هذه الألواح الشمسية بشكل مستقل عن بعضها البعض، ولكنها مثبتة كوحدة واحدة. ونتيجة لذلك، تتحرك الألواح الشمسية وفقًا لهذه المعايير. ولها عدة أنواع فرعية:

• يتكون هذا النظام من محورين دوارين وسطح داعم. تُثبّت وحدات الخلايا الكهروضوئية على سطح مثبت على منصة دائرية، تشبه في تصميمها السكة الحديدية. يتيح هذا التصميم إمكانية تركيب المزيد من الوحدات. أما عيبه الرئيسي فهو حاجته إلى مساحة تركيب كبيرة.
• جهاز تتبع ثنائي المحور، مثبت على عمود داعم. تُثبّت الألواح الشمسية على عمود خاص. توضع منصة أعلى العمود، وتُثبّت عليها آلية الدوران. يُنفّذ مستوى الحرية الثاني كما هو الحال في أجهزة التتبع أحادية المحور.

كيف تصنع جهازًا دوارًا يعمل بالطاقة الشمسية بنفسك؟

للقيام بذلك، ستحتاج إلى تحضير الأجزاء اللازمة:

1. جهاز إلكتروني لمراقبة تشغيل جهاز التتبع.
2. إطار للتثبيت. وعادة ما يكون مصنوعاً من المعدن.
3. جهاز لتحويل الطاقة بحيث يتم تشغيل المحركات الدوارة بواسطة الخلايا الضوئية.
4. وسائل حماية الألواح الشمسية من سوء الأحوال الجوية.
5. آليات تقوم بتدوير الإطار والتحكم في العملية.

كيفية صنع جهاز تتبع بنفسك

1. اشترِ قطاعًا معدنيًا واستخدمه لإنشاء إطار تثبيت. اختر المقطع العرضي للقطاع بالنظر. تعتمد معايير هذا التركيب على مقدار لوحة شمسية سيتم تركيبه عليه. يحدد هذا الجزء تصميم جهاز التتبع. وهذا يعني أنه في هذه المرحلة، يتم تحديد عدد المحاور المتحركة وترتيبها المكاني. يتطلب تنفيذ هذا التصميم خبرة في اللحام واستخدام الأدوات الكهربائية.
2. يُستخدم محرك كبريتيد لتدوير جهاز التتبع أفقيًا، مما يسمح بالدوران في اتجاهات متعددة. للتحكم بهذا الجهاز، يلزم بناء جهاز كهربائي خاص. يعتمد جهاز التحكم عن بُعد هذا على المقاومات الضوئية. يمكن إيجاد المخطط على الإنترنت، ولكن يُفضّل شراء جهاز جاهز.
3. لجعل الجهاز يدور حول محور رأسي، يمكنك توصيل آلية ساعة به. وللقيام بذلك، قم بلحام نقاط توصيل كهربائية بعقرب الساعة (نقطة توصيل متحركة) وبعلامات الساعات على الميناء (نقطة توصيل ثابتة). عند إنشاء نقطة توصيل واحدة، على سبيل المثال، عند الساعة 12 على الميناء، سيبدأ المحرك بالعمل مرة واحدة كل ساعة. وعند إنشاء نقطة توصيل ثابتة أخرى عند الساعة 6، سيبدأ المحرك بالعمل كل 30 دقيقة. يعمل المحرك على النحو التالي: يدور أطول عقرب ويمر بالساعة 12، فتتعشق نقاط التوصيل، وتُغلق دائرة التحكم في محرك التشغيل، فيقوم المحرك بتدوير اللوحة. وللدوران حول محور أفقي، يمكنك استخدام مبدأ الساعة المائية. في هذه الحالة، لوحة شمسية تُوضع وحدة الطاقة الشمسية أفقيًا. يُعلق ثقل، كطوبة أو ما شابه، بأحد طرفي الوحدة. وتُوضع عبوة ماء بنفس وزن الطوبة على الطرف الآخر. تُثقب عبوة الماء، مما يؤدي إلى تدفق الماء للخارج، وتدور وحدة الطاقة الشمسية نتيجة لتغير الكتلة. يُحدد قطر الثقوب وعددها بالنظر، وهذا يتطلب بعض التجربة.
4. يمكن استخدام أي مادة مناسبة للحماية من هطول الأمطار.
5. للتحكم في النظام تلقائيًا، ستحتاج إلى إنشاء جهاز خاص. ومع ذلك، من الأفضل شراء واحد من متجر.
6. النظام موصول بمحول تيار. هذا ضروري لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد. إذا كانت لديك بعض المعرفة بهندسة الراديو، يمكنك بسهولة بناءه بنفسك.

هكذا يتم تصنيع جهاز تتبع الألواح الشمسية. نأمل أن تكون هذه المعلومات مفيدة!