Thiết kế này thú vị vì không sử dụng thiết bị phức tạp nào cho hoạt động của nó: máy tính, thiết bị theo dõi GPS, v.v. Thiết bị không cần pin hoặc bất kỳ nguồn năng lượng nào khác để hoạt động. Và các phụ tùng và linh kiện để sản xuất nó có giá không quá 10 USD. Đây là một mô hình khá đơn giản, được lắp ráp từ những thanh gỗ và bìa cứng vụn. Nhưng ngay cả một lựa chọn nguyên thủy như vậy cũng minh họa rõ ràng hoạt động của thiết bị theo dõi năng lượng mặt trời này. (Tracker là một thiết bị để theo dõi vị trí của một vật nào đó).
Nó dùng để làm gì? Nếu bạn có các tấm pin mặt trời, chúng sẽ sản xuất điện hiệu quả hơn nhiều nếu bạn có thể khiến chúng di chuyển theo mặt trời khi nó di chuyển trên bầu trời. Hoặc bạn dùng vật gì đó như gương parabol để làm nóng nước trong bể. Trong trường hợp này, điều quan trọng là gương phải đi theo ánh sáng và tiêu điểm của nó không dịch chuyển khỏi mục tiêu. Mô hình lắp ráp này minh họa chức năng theo dõi vị trí của mặt trời.
Ý tưởng về thiết bị theo dõi năng lượng mặt trời này đến với tác giả của video khi đang xem kênh YouTube của NASA. Công việc của tàu thăm dò không gian Parker đã được kiểm tra ở đó.Thiết kế của nó sử dụng các cảm biến ánh sáng nhỏ nằm ở “chân” của tàu thăm dò phía sau màn hình chống nhiệt, chống ánh sáng. Ngay khi một trong các cảm biến phát hiện ra ánh sáng mặt trời, tức là. Đầu dò được quay ra xa mặt trời khiến tấm chắn nhiệt không còn bảo vệ các cảm biến, một tín hiệu được gửi đến máy tính để điều chỉnh vị trí của con tàu, và tất cả các cảm biến đều chìm trong bóng tối. Bằng cách này, đầu dò năng lượng mặt trời này có thể tự động điều chỉnh vị trí của nó sao cho tấm chắn nhiệt luôn hướng về phía Mặt trời. Nhưng giải pháp này của NASA trong mô hình của chúng tôi hóa ra lại được đơn giản hóa đáng kể.
Bạn sẽ cần những phần nào?
Hệ thống theo dõi mặt trời tự động không cần bóng bán dẫn và vi mạch
Thay vì sử dụng cảm biến ánh sáng và máy tính để xử lý thông tin cảm biến, nó sử dụng các tấm pin mặt trời nhỏ để chạy trực tiếp các động cơ điện nhỏ. Nếu một trong các tấm pin mặt trời tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, nó sẽ tạo ra đủ năng lượng để điều khiển một trong những động cơ điện nhỏ này, quay trên một tấm pin quay cho đến khi tấm pin mặt trời trở lại trong bóng râm, khiến động cơ tắt. Tổng cộng, mô hình sử dụng hai động cơ - một để quay trong mặt phẳng nằm ngang và một để nghiêng lên xuống.
Động cơ nên được sử dụng có thể đảo ngược, tức là thay đổi hướng quay tùy thuộc vào cực tính của điện áp đặt vào chúng.Mỗi động cơ được kết nối với hai tấm pin mặt trời trong cùng một mặt phẳng để trục của nó quay theo một hướng khi một trong các tấm được chiếu sáng và theo hướng ngược lại khi tấm còn lại được chiếu sáng.
Nguyên mẫu này chỉ đơn giản sử dụng một miếng bìa cứng để tạo bóng mát cho các tấm pin mặt trời. Nhưng điều đó không thành vấn đề, chức năng theo dõi hoạt động tương tự với bất kỳ thứ gì tạo bóng. Cần phải chọn kích thước của màn hình tạo ra bóng và khoảng cách của các tấm với nó để nó che chúng bằng bóng của nó khi thiết bị được căn chỉnh chính xác với mặt trời. Nhưng ngay khi mặt trời di chuyển một khoảng cách nhất định, cái bóng cũng di chuyển theo nó. Tấm năng lượng mặt trời lộ ra, một trong các động cơ được bật và thiết bị theo dõi quay theo mặt trời. Tấm pin mặt trời được chiếu sáng lại nằm trong bóng tối, nó ngừng tạo ra dòng điện để quay động cơ và toàn bộ cấu trúc cũng dừng lại. Các tấm này càng cách xa vật thể phía trước thì thiết bị theo dõi này sẽ đi theo mặt trời càng chính xác vì chúng sẽ tiếp xúc với ánh sáng mặt trời ở một góc nhỏ hơn.
Yếu tố hạn chế đối với việc di chuyển các tấm nền ra xa phía sau màn che bóng là mặt trời sẽ lặn vào buổi tối và sau đó lại mọc vào ngày hôm sau, ở đầu đối diện của đường chân trời. Và nó sẽ tỏa sáng ở một góc tù so với nơi mà thiết bị theo dõi mặt trời hướng về phía hoàng hôn mà không có tấm nào bị bóng tối.
Để ngăn ánh nắng chiếu vào tất cả các tấm cùng một lúc, nên lắp một tấm che nắng thẳng đứng giữa chúng. Một sửa đổi khá đơn giản đáng để thực hiện ban đầu cho thiết kế này.
Đây là một mô hình khá thô sơ, được lắp ráp từ những mảnh gỗ và những mảnh vụn khác. Nhưng ý tưởng này rất thú vị.Có thể nó sẽ hữu ích cho nhiều người tham gia sản xuất các nguồn năng lượng thay thế.
