Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
3 Hệ thống năng lượng mặt trời

3 Hệ thống năng lượng mặt trời

Tải bản đầy đủ - 0trang

acquy tăng cao hơn so với khi nạp trực tiếp từ tấm năng lượng mặt

trời xuống.



4.3.2 Mơ hình cho hệ thống hứng ánh sáng mặt trời



Hình 4.15: Mơ hình điều hướng tấm năng lượng mặt trời



Hình 4.16: Mơ hình thực tế



51



Vật liệu khung được làm bằng sắt cho kết cấu cứng cáp và chịu

lực tốt hơn, giá thành rẻ. Có thể đáp ứng được nhu cầu trong chế tạo.

Phần đế cũng tương tự dùng sắt, để chịu lực cho phần xương trên

cứng cáp hơn.

Về tấm năng lượng mặt trời hiện nay hầu hết đối với những nhà

có hệ thống vòi tắm nước nóng khi sử dụng năng lượng mặt trời

thường thi tấm năng lượng mặt trời sẽ được đặt trên mái nhà và nó sẽ

được cố định theo một hướng nhất định để lấy ánh nắng mặt trời.

Khi để tấm năng lượng mặt trời tại một chỗ như vậy thì vẫn lấy

được ánh nắng để cung cấp cho sinh hoạt nhưng hiệu suất sử dụng

tấm năng lượng mặt trời sẽ không được cao và gây ra hiện tượng tận

dụng không triệt để nguồn năng lượng sạch này.

Chính vì lý do đó dẫn tới việc lãng phí nguồn năng lượng này.

Để khắc phục được tình trạng trên và để tránh gây ra sự lãng phí này

và có thể tận dụng được nó một cách hiệu quả hơn ta sẽ điều hướng

cho tấm năng lượng mặt trời này để nó có thể hướng về phía ánh sáng

của mặt trời.



52



4.3.2.1 Tính tốn chọn cơ cấu bánh răng trục vít

 Chọn số mối ren : z1 = 1.

 Chọn số răng trên bánh vít: z2 = 22.

 Tỉ số truyền: u = .

 Chọn hệ đường kính: q= 0,4.22 = 8.8

 Ta chọn q= 10 (theo dãy tiêu chuẩn).

 Modun: m = ( Với aw = 20mm)

 Chọn m = 1,25 ( theo dãy tiêu chuẩn)

Thơng số hình học



Cơng thức

Trục vít



Đường kính vòng chia



d1=mq=1,25.10= 12,5mm



Đường kính vòng đỉnh



da1=d1+2m=12,5+2.1,25= 15mm



Đường kính vòng đáy



dl1=d1-2,4m=12,25 - 2,4.1,25= 9.3mm



Góc xoắn ốc vít



=arctg5.71o

Bánh vít



Đường kính vòng chia



d2= m.z2=1,25 . 22= 27,5mm



Đường kính vòng đỉnh



da2= m(z2+2)=1,25.(22+2)= 30mm



Đường kính vòng đáy



dl2= m(z2-2,4)=1,25(22-2,4)= 24,5mm



Đường kính lớn nhất bánh vít



daM2da2+= 32,5mm



Chiều rộng bánh vít b2



b20.75da1=0,75 . 15= 11,25mm



Bảng 4.3: Thơng số bánh răng trục vít



53



 Vận tốc trượt

vs = = = 0,03 (m/s)

 Góc ma sát

p’ = arctgf’ = arctg() = arctg() = 9,6o

 Tải trọng khi tác dụng

T2 = T1.u. = 94 . 22 . 0,67 = 1385 (N.m)

 Trong đó: (0.9 + 0.95) = 1.85 = 0,67

 Fa1 = Ft2 = = = 100,72 (N)

 Fr1 = Fr2 = Ft2. tg() = 100,72 . tg(20) = 36.6(N)

 Ft1 = Fa2 = Ft2 . tg() = 100,72. tg(5.71+9.6) = 27,57(N)

 Từ số liệu trên ta chọn được hệ bánh răng trục vít như hình bên

dưới đáp ứng được đúng với chỉ tiêu tính tốn trên:



Hình 4.17: Bánh răng trục vít



54



4.3.2.2 Cảm biến cho hệ thống tự điều hướng

Để hệ thống có thể điều hướng được ở đây ta cần dùng tới cảm

biến quang. Dùng 4 con quang trở mắc lại với nhau để chúng so sánh

tín hiệu và đưa vào trong hệ thống để xử lý.



Hình 4.18: 4 quang trở mắc song song nhau để so sánh và phản hồi

tín hiệu

Nguyên lý hoạt động của quang trở dựa vào sự chênh lệch ánh

sáng, khi có ánh sáng chiếu vào quang trở điện trở của chúng sẽ được

giảm xuống, còn khi khơng có ánh sáng chiếu vào thì điện trở của

chúng tăng lên. Nhờ có sự thay đổi này ta có thể thiết lập được để

chúng so sánh với nhau.

Muốn có sự chênh lệch giữa các quang trở vách ngăn được dùng

để ngăn cách giữa quang trở để có thể dễ dàng hơn trong việc so sánh.



55



Hình 4.19: Hình ảnh thực tế

Cách thức quang trở tiến hành so sánh: khi ánh sáng chiếu thẳng

góc với board giá trị của 4 quang trở sẽ bằng nhau, điều này đồng

nghĩa với việc tấm năng lượng mặt trời sẽ được đứng n và khơng di

chuyển.

Khi có ánh nắng chiếu tới board mạch bị lệch đi thì lập tức bóng

của vách ngăn sẽ đè lên quang trở và xảy ra hiện tượng chêch lệch giá

trị điện trở của các quang trở. Khi đó sẽ có sự so sánh giữa các quang

trở được xảy ra.



56



Hinh 4.20: Nắng chiếu vào 2 quang trở phía trên(dưới)

Khi ánh sáng chiếu theo chiều trên xuống như trong hình thì

bóng của vách ngăn sẽ đè lên 2 quang trở phía dưới dẫn tới sụ chênh

lệch điện trở giữa 2 con trên và 2 con dưới, nó sẽ so sánh 2 giá trị

trung bình giữa 2 con trên và con dưới và sẽ điều khiển cho tấm năng

lượng mặt trời di chuyển điều hướng theo chiều từ trên xuống hay từ

phía dưới lên, để căn chỉnh về hướng có ánh nắng nhiều nhất tức là,

quay về hướng mà khi cân chỉnh giá trị của 4 quang trở sẽ bằng nhau.

So sánh 2 con quang trở trên và dưới là để ta có thể điều chỉnh

cho tắm năng lượng mặt trời có thể theo chiều lên và xuống để tối ưu

thêm tí nữa ta sẽ cho nó quay theo chiều từ trái qua hay phải qua, để

tận dụng triệt để hơn nguồn năng lượng từ mặt trời này.



57



Hình 4.21: Nắng chiếu vào 2 quang trở phía trái(phải)

Để có thể quay theo chiều từ trái sang hay phải qua, ta dựa vào

sự chêch lệch giá trị của 2 quang trở bên trái so với bên phải và ngược

lại.

Cũng như trên khi có sự chênh lệch giá trị quang trở của 2 con

bên trái so với bên phải do ánh ánh nắng chiếu xuống làm bóng của

vách ngăn đè lên 2 quang trở bên phải thì giá trị chêch lệch giữa 2 con

trái so với phải chêch lệch nhau khi đó tấm năng lượng sẽ được quay

theo chiều từ trái sang hay phải sang để cân chỉnh cho giá trị của 4

quang trở luôn bằng nhau khi đó ta hướng được tấm năng lượng về

nơi có nhiều ánh sáng nhất.



58



Trong trường hợp này khi có ánh nắng chiếu từ trái qua như vậy

thì tăm năng lượng sẽ quay theo chiều từ phải sang trái để cân chỉnh

cho tấm năng luongj về phía cân bằng cho 4 quang trở.



 Sự chêch lệch và giá trị trung bình của quang trở:



HÌnh 4.22: Giá trị trung bình của 4 con quang trở nhận được từ mối trường

gửi về



59



4.3.3 Board mạch điều khiển cho hệ thống



Hình 4.23: Board mạch điều khiển hệ thống tự điều hướng bằng

năng lượng mặt trời

Jack nguồn 3.5mm là nơi lấy nguồn từ acquy xuống cấp cho

board mạch. Do nguồn lấy từ acquy là 12v, nên khi lấy xuống sẽ đi

qua 2 module giảm áp LM2596.

Hai module giảm áp này sẽ cấp điện cho 5V cho 2 motor dùng

để điều khiển tấm pin mặt trời và cấp nguồn cho Arduino hoạt động.

Jach bus 6 phía trên arduino dùng để nối với cảm biến quang trở

lấy tín hiệu về cho arduino để điều khiển cho động cơ.



60



4.3.4 Cách truyền động và cơ cấu sử dụng.

Để truyền chuyển động từ motor sang tấm pin để điều khiển tại

đây ta sẽ sử dụng hệ cơ cấu bánh răng trục vít để truyền chuyển động.



Hình 4.24: Cơ cấu bánh răng trục vít truyền động

Từ động cơ servo ta truyền chuyển động sang hệ cơ cấu bánh

răng trục vít ( đây là hệ cơ cấu bánh răng trục vít lấy trong quạt cơng

nghiệp).

Hệ cơ cấu bánh răng trục vít này được lựa chọn vì nó chỉ cho

phép chuyển động của ta theo một chiều theo chiều của motor mà

khơng cho phép nó quay theo chiều ngược lại.

Việ giữ không cho tấm pin quay theo chiều ngược lại sẽ giúp cho

tấm pin mặt trời của ta được giữ cố định tại vị trí do motor chỉ định

mà sẽ không làm lệch hướng của tấm pin đi chỗ khác



61



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 Hệ thống năng lượng mặt trời

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×