יחידת בקרת אנרגיה סולארית. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

יחידת בקרת אנרגיה סולארית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

ישנה דעה שפאנלים סולאריים יוכלו יום אחד להשלים באופן משמעותי ואף לעקור את מקורות האנרגיה המסורתיים. אז יגיע הזמן לבדוק באמת את היכולות של תאים סולאריים.

בפרק זה אנו מסתכלים מעט אל העתיד ובודקים את הפוטנציאל של הפוטו-וולטאים להביא יתרונות אמיתיים. לא עוד מזכרות, לא עוד צעצועים, רק עבודה צנועה ושגרתית.

בפרק זה, הקורא מצפה ללמוד כיצד אנרגיה סולארית תעזור לנו במטלות הבית היומיומיות שלנו, כולל הפעלת מסור חזק, תאורה פנימית, הפעלת מכשירי בידור שונים ועוד ועוד. זהו העתיד של אנרגיה סולארית.

עם זאת, הפרטים של מערכות כאלה לא יתוארו בספר זה. במקום זאת, יוצג כיצד לשלוט במערכת פוטו-וולטאית שכבר הושלמה. יחידת בקרת הכוח משרתת מטרה זו.

יחידת בקרת כוח

יחידה זו מיועדת לשליטה מלאה על המשאב של פאנלים סולאריים. מהשלט הרחוק של יחידה זו ניתן לשלוט בקלות על אספקת החשמל לעד ארבעה צרכני אנרגיה. בנוסף, קיים נתיך להגנה על כל צרכן.

אבל זה לא הכל. מכיוון שביצועי המערכת בהחלט תלויים במצב הטעינה של סוללות העופרת, יחידת ניטור מצב הסוללה מובנית ישירות במכשיר זה. על ידי התבוננות בלוח הבקרה, אתה יכול מיד להעריך את מצב ההפעלה של מקור האנרגיה. ואם הוא לא מספק, אספקת האנרגיה מגיעה לרמה מסוכנת ונשמע אות אזהרה (זמזם).

מה עוד אפשר לרצות מבקר?

מכשיר בקרה וניהול חלוקת חשמל

המשימה העיקרית של יחידת בקרת הכוח היא להפיץ אנרגיה פוטו-וולטאית בין חלקים שונים של המערכת. זה גם נועד לאגור אנרגיה ברזרבה.

קחו למשל את פעולתו של ממיר מתח, הממיר את מתח 12 V DC שנוצר על ידי פאנלים סולאריים למתח AC 110 V. מתח זה הכרחי להפעלת מכשירים מסוימים, כמו מסורים חשמליים.

אבל ממיר המתח צורך אנרגיה כל הזמן, גם כשאין עומס מחובר אליו. יחד עם זאת, אנרגיה מבוזבזת, שניתן לבזבז אותה בצורה מועילה יותר. לכן, יש לספק מתג מתג ביחידת בקרת הכוח כדי לכבות את המהפך.

בלוק זה מספק את היכולת לכבות כל עומס המצויד במתג מתג משלו. כדי לנתק כל עומס ממקור החשמל, פשוט "העיף" את המתג.

בהסתכלות על איור. 1, תגלו שליחידה יש ארבעה מעגלים נפרדים, שכל אחד מהם מצויד במתג מתג המותקן על הפאנל הקדמי. ישנו נורית קטנה מעל כל מתג מתג. כאשר המעגל מופעל, נורית ה-LED המתאימה נדלקת, מה שמציין שהכוח מסופק לעומס הנבחר.

יחידת בקרת אנרגיה סולארית
איור 1

עם זאת, שליטה באספקת האנרגיה לעומס אינה מספיקה. מטעמי בטיחות, יש צורך לפקח על עוצמת הזרם במעגל.

לכן לא מתגים רגילים, אלא מפסקים מיוחדים משמשים כמתגים. בניגוד למפסקים קונבנציונליים, אשר נשחקים במהירות כאשר משתמשים בהם כמפסקים, המפסקים הללו נועדו לתפקד גם כמגביל וגם כמפסק.

מכשיר ניטור מתח הסוללה ומצב הטעינה

יחידת הבקרה מכילה מכשיר ניטור מתח, המציין את מצב (מצב הטעינה) של הסוללות.

כפי שהוצג בפרק. 6, המתח של סוללת עופרת-חומצה תלוי במטען המאוחסן בתאים שלה. זה נראה בבירור מאיור. 2, המראה את הקשר בין המתח למצב הטעינה של הסוללה. מהתלות נובע שלסוללה טעונה במלואה יש מתח של 13,2 וולט, ולסוללה משוחררת לחלוטין - 10,5 וולט. כדי לקבוע את מידת הטעינה של תאי הסוללה, יש צורך למדוד את המתח על הסוללה ולהשוות אותו עם הערך באיור. 2.

יחידת בקרת אנרגיה סולארית
איור 2

זה מה שעושה מכשיר ניטור טעינת הסוללה. עם זאת, במקום מטר, הוא משתמש בפס אור כדי לציין מתח. המתח של הסוללה המנוטרת מוצג על ידי 10 נוריות LED. סולם הקריאה מתוכנן כך שכל דיודה שלאחר מכן נדלקת כאשר המתח עולה ב-0,5 וולט. אם הדיודה הראשונה דולקת, המתח הוא 10,5 וולט, אם השנייה היא 11 וולט, אם השלישית היא 11,5 וולט וכו' למעלה עד 15 V.

יחידת התצוגה מיוצרת על מעגל משולב נפרד LM3914. בתוכו יש סדרה של משווים המשווים את מתח הכניסה למתח הייחוס של המקור ומדליקים נורה המתאימה ליחס בין המתחים שהוזכרו.

עקרון הפעולה של מעגל החיווי ברור מאיור. 3. נגדים R1, R2, R3 יוצרים מחלק מתח, המאפשר להפחית את מתח הכניסה של 12 V (מהסוללה) ל-2,5 V הנדרש להפעלת שבב IC1. סולם המרת המתח על ידי מעגל מיקרו IC1 נקבע על ידי הנגד המשתנה VR1. כעת מתח הכניסה מהסוללה עובר למשוואות בתוך IC1, שמחליטים על ערכו האמיתי. ערך זה מצוין אז על ידי אחת מ-10 נוריות LED.

יחידת בקרת אנרגיה סולארית
איור 3

מצב הסוללה מוצג בשתי דרכים באמצעות נוריות LED מקודדות צבע. לדוגמה, דיודה 13 וולט היא ירוקה. הוא האמין כי סוללה עם מתח של 12-14 V פועלת, ולכן הדיודה ירוקה.

עם זאת, אם מתח הסוללה יורד ל-11,5 וולט ולאחר מכן ל-11 וולט, המטען מתרוקן. דיודות אלה צהובות, מה שמצביע על בעיה שעלולה להיתקל בעתיד.

דיודת ה-10,5 וולט האחרונה היא אדומה. אם מתח הסוללה יורד לרמה זו, יש לה מעט (או אין) אנרגיה מאוחסנת. די במבט פשוט כדי לגלות לא רק את הערך המדויק של מתח הסוללה, אלא גם את מצב הטעינה שלו (על ידי שינוי צבע). בשולחן 1 מספק רשימה של נוריות LED, צבען והמידע שהן מציגות.

טבלה 1. מידע המוצג על ידי הנוריות

יחידת בקרת אנרגיה סולארית

צג סוללה

צג מתח הסוללה מאפשר גם לבדוק את מצב מעגל הטעינה. בתנאים רגילים, מתח הטעינה לא יעלה על 15,5 וולט, אחרת הסוללה עלולה להיכשל.

לכן, אור אדום שמור למכשיר החיווי של 15 וולט. כשהוא נדלק, זה לא בהכרח אומר שקרה משהו, רק שמתח הטעינה גבוה מדי מסיבה כלשהי.

אזעקה

וזה לא זה! האם ידעת שהאפשרות לסוללה להיטען מתחת ל-10,5 וולט עלול להזיק לה. תתרחש סולפטציה של הלוחות, וחשוב ביותר שזה לא יקרה.

למעגל נוספה מערכת אזעקה. אם מסיבה כלשהי מתח המערכת יורד מתחת ל-10,5V, תישמע אזעקה. חיברתי גם את יציאת חיווי ה-15 וולט לאזעקה כדי שיינתן אות גם אם הסוללה תטען יתר על המידה.

האות נשלט על ידי שני אלמנטים לוגיים של שבב IC2. מתח מסופק לשבב מדיודה D1

בנייה

מכשיר ניטור מתח הסוללה נעשה באמצעות חיווט מעגל מודפס. ציור המעגלים המודפסים מוצג באיור. 4. שימו לב שרשימת החלקים מכילה את כתובת הספק של המעגל המודפס המוגמר עבור התקן זה.

יחידת בקרת אנרגיה סולארית
איור 4

רכיבי המעגל ממוקמים על פי איור. 5. בעת הלחמת רכיבי רדיו, שימו לב לנקודות הבאות.

יחידת בקרת אנרגיה סולארית
איור 5

ראשית, לחבר את הנוריות. יש להקפיד על קוטביות; לא תמיד קל לקבוע איזה מסוף דיודה הוא האנודה ואיזו הקתודה. אם תחבר את הנוריות בקוטביות הפוכה, הן לא יידלקו. לפני ההלחמה, יש לשים לב גם לצבע התואם של הנוריות ולא לקצר את הלידים שלהן.

שנית, לבחון את הקוטביות של הפעלת המיקרו-מעגל IC1, שכן הפעלה לא נכונה תוביל לכשל שלו. המיקרו-מעגל הוא שבב CMOS רגיש מאוד למטען אלקטרוסטטי, אז צריך לשים לב לנקודה הזו.

מפסקי חשמל ממוקמים בפאנל הקדמי של בית האלומיניום. המפסקים המוזכרים ברשימת החלקים דורשים חורים בקוטר 10 מ"מ.

יש צורך לבחור מפסקי זרם למערכת הנושאים ברציפות את הזרם הנדרש אך מתקלקלים בעת עומס יתר. אין להשתמש במפסקים עם סף תגובה גבוה מדי.

הנוריות ממוקמות בדיוק מעל המפסקים. חורים בקוטר של 6 מ"מ קדחו מתחת למחזיק הדיור המצופה כרום. תרשים החיווט של כל יחידת בקרת הכוח מוצג באיור. 6.

יחידת בקרת אנרגיה סולארית
איור 6

נגדים מחוברים בסדרה עם ארבעת הנוריות. הם פשוט מולחמים בין הקתודות של נוריות הלד והטרמינלים הניתנים להחלפה של המפסקים.

כדי לחבר התקנים חיצוניים, בלוק מתאם ממוקם על הקיר האחורי של המארז. התקנים חיצוניים כוללים פאנל סולארי והתקנים מוחלפים. יש צורך להבטיח שמעגלי אספקת החשמל משתמשים בחוט בקוטר מספיק. המוליכים המובילים למכשיר ניטור מתח הסוללה עשויים להיות קטנים יותר בקוטר.

מכשיר ניטור מתח הסוללה ממוקם מתחת למפסק. המעגל המודפס מותקן על מעמדי פלסטיק במקביל לתחתית המארז.

מובילי ה-LED מכופפים כך שהנוריות בולטות מעבר לקצה הלוח, כשהן נמצאות באותו מישור. לאחר מכן נדחפים הנוריות מתוך חריץ חתוך מתחת למפסקים.

אם תרצה, נכין כתובות מתחת למתגים; אתה יכול להשתמש בגופן העברה למטרה זו.

בדיקה והגדרה

בדיקת המכשיר היא די פשוטה; אתה רק צריך לחבר סוללת 12 וולט לכניסה. אתה לא צריך לחבר שום דבר אחר כדי לבדוק.

לחץ על המפסק ובדוק את פעולת הנורית. הנורית צריכה להידלק כאשר המפסק דולק ולכבות כאשר הוא כבוי.

התקן ניטור מתח הסוללה חייב להיות מכויל מראש. על ידי חיבור מד מתח לכניסת הסוללה, עליך למדוד את המתח שלו. לאחר מכן, על ידי סיבוב הנגד המשתנה VR1, הנורית נדלקת בהתאם למתח הנמדד. זה משלים את הכיול

מחבר: ביירס ט.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

הפנס הקטן ביותר 17.01.2007

בשנת 2000, ברקלי הנרי האמריקאי בן ה-15 רשם פטנט על הפנס הקטן ביותר, ולאחרונה פתח עסק משלו עם אביו ואחיו והחל לייצר את המצאתו.

זהו כובע פלסטיק עם שני נוריות לבנים לבנות, שמותקן על סוללה 9 וולט מסוג Krona. למכסה יש מתג לשלושה מצבים: מופעל, כבוי, בהירות מופחתת (רק נורית אחת דולקת). סוללה אחת רגילה מספיקה ל-50 שעות שריפה בבהירות מירבית, סוללה אלקליין ל-75 שעות, סוללת ליתיום ל-200 שעות.

באשר לחיי השירות של נוריות, מדובר במאה אלף שעות, או 11 שנים של שריפה רציפה. למרות המחיר הגבוה למדי (25$), הפנסים מתפצלים היטב, קבוצות שלמות נרכשות עבור הצבא האמריקאי.

עוד חדשות מעניינות:

▪ רשת האינטרנט המהירה בעולם

▪ בינה מלאכותית יצרה חומר חדש

▪ מוח גדול יותר - סיכון גבוה יותר למחלות נפש

▪ כוח הרוח המסוכן הזה

▪ צריך סורק בקבוקים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע באתר Art of Audio. מבחר מאמרים

▪ מאמר רשימת קיצורים ומונחים המשמשים בתרשימים. מַדרִיך

▪ מאמר למה כדאי להיזהר עם מיץ אשכוליות וחמוציות? תשובה מפורטת

▪ מאמר כידון מיטה. עצות לטיול

▪ מאמר מים מגנטיים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר אל תמהרו לזרוק מנורה חסכונית באנרגיה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר