Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
TermopastyTermopasty
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Solar tracker, Fotowoltaika, Sterownik solarny nadążny astronomiczny

konstruktor_123456 27 Maj 2020 18:32 1329 5
  • #1
    konstruktor_123456
    Poziom 14  
    Witam od dłuższego czasu pracowałem nad konstrukcją sterownika który obracałby za słońcem moim kolektorem.
    Na rynku gotowych rozwiązań nie znalazłem nic ciekawego więc zabrałem się do opracowania własnej konstrukcji.


    Powstało oto takie urządzenie:


    Solar tracker, Fotowoltaika, Sterownik solarny nadążny astronomiczny


    a tutaj po obudowaniu i z podłączonymi przewodami
    Solar tracker, Fotowoltaika, Sterownik solarny nadążny astronomiczny


    Dokumentacja techniczna czyli instrukcja obsługi.

    ( zamieszczam wycinek )


    Spis treści

    1.Informacje ogólne.
    2. Funkcje
    3. Zabezpieczenie przed za silnym wiatrem.
    4. Zabezpieczenie przed przegrzaniem oraz brakiem napięcia sieciowego.
    5. Złącza okablowanie.
    6. Funkcje diody LED i buczek piezo.
    7.Oprogramowanie konfiguracyjne dla PC.
    8.1 Widok zakładki Azymut.
    8.2 Widok zakładki Elewacja.
    8.3 Widok zakładki Ładowanie.
    8.4 Widok zakładki Rodzaj Sterowania.
    8.5 Widok zakładki Lokalizacja.
    8.6 Widok zakładki Data czas.
    8.7 Widok zakładki Systemowe.
    8.8 Widok zakładki Pompa parametry.
    8.9 Widok zakładki Wykres.
    9. Zapis odczyt parametrów z pliku.
    10. Kalibracja wzorcowanie.
    11. Montaż potencjometru – kalibracja.
    12. Montaż sterownika, mocowanie, umiejscowienie.
    13. Parametry wejściowe i wyjściowe.
    14. Zasilanie z sieci.


    1.Informacje ogólne.
    Solar tracker to sterownik zaprojektowany specjalnie pod sterowanie nadążne za przemieszczającym się słońcem. Aby zwiększyć efektywność pozyskiwania promieni słonecznych jak i również zabezpieczyć instalację przed zewnętrznymi czynnikami niebezpiecznymi. Śledzenie słońca odbywa się na zasadzie algorytmu astronomicznego. Oznacza to że aktualna pozycja słońca jest wyznaczana w sposób matematyczny na podstawie danych wejściowych jakimi są aktualna data, czas oraz położenie geograficzne.
    Algorytm sterowania zapewnia śledzenie od wschodu do zachodu słońca. Drogę śledzenia można ograniczyć poprzez odpowiednie dobranie parametrów start i stop śledzenia dla azymutu i elewacji. Dla kolektora wodnego można też zadać temperaturę jaka ma być osiągnięta w bojlerze po czym śledzenie zostanie przerwane.
    Sterownik przeznaczony jest do współpracy z maksymalnie dwoma siłownikami elektrycznymi lub silnikami z przekładnią które mogą zapewnić śledzenie słońca w dwóch osiach płaszczyznach. Możliwe jest też śledzenie w jednej płaszczyźnie.
    Może być zastosowany do kolektorów które podgrzewają wodę użytkową lub do paneli fotowoltaicznych dających prąd elektryczny. Dla pierwszego rodzaju kolektorów dostępne są funkcję ochrony przed przegrzaniem, podgrzewanie wody do zadanej temperatury a także reakcja na utratę zasilania podstawowego.
    Pozycja kolektora w azymucie tj. ruch w kierunku wschód-zachód jest kontrolowana przez dołączony potencjometr jedno obrotowy. Należy go zamontować na osi obrotu kolektora tak aby obracanie kolektora wschód-zachód powodowało również obracanie się potencjometru.
    Pozycja kolektora w elewacji tj. góra-dół jest kontrolowana za pomocą czujnika umieszczonego wewnątrz obudowy sterownika. Dlatego też należy sterownik zamontować na tylnej części sterowanego kolektora. Ważne jest zamontowanie sterownika w odpowiednim położeniu tak aby jego tylna część obudowy dolegała do tylnej części obudowy kolektora. Sterownik należy zamontować tak aby jego dolna krawędź leżała poziomo.
    Zasilanie z zasilacza zewnętrznego o napięciu 14,0V i prądzie 4A. Dodatkowo przewidziano zasilanie awaryjne w postaci ogniw Li Jon 3szt o napięciu 3,7V. Zasilanie awaryjne umożliwia sterowanie i ochronę przed przegrzaniem dla kolektorów wodnych w przypadku wyłączenia prądu czyli utraty zasilania głównego.
    Dopuszczalny maksymalny prąd silnika wynosi 3A z uwzględnieniem tego parametru należy dokonać doboru odpowiedniego silnika. W jednym czasie możliwe jest sterowanie jednym napędem. Funkcja ładowania akumulatora aktywuje się tylko gdy napędy są wyłączone. Takie rozwiązanie zostało podyktowane chęcią ograniczenia zużycia prądu przez zasilacz sieciowy, który dzięki rozłożeniu obciążenia w czasie może być mniej wydajny prądowo co przekłada się na jego mniejszy prąd pracy jałowej gdy napędy są wyłączone. Taki stan rzeczy ma miejsce przez większość czasu gdyż poruszanie kolektora trwa stosunkowo krótko rozpatrując całą dobę 24h a w zasadzie tylko około 12 godzin w ciągu dnia letniego a w zimowe krótkie dni jeszcze krócej.
    Sterownik wyposażony jest w czujnik temperatury kolektora oraz czujnik temperatury bojlera w którym jest podgrzewana woda. W przypadku poruszania ogniw fotowoltaicznych czujnik temperatury kolektora nie musi być podłączony jednak czujnik temperatury bojlera jest wymagany zawsze chociaż jego temperatura nie jest pokazywana.





    Sterownik posiada jeden interfejs komunikacyjny w standardzie dwuprzewodowej magistrali RS485. Za pomocą tej magistrali oprogramowanie na PC wymienia informacje ze sterownikiem. Należy używać dostarczonego adaptera USB / Rs485.
    Oprócz dwóch wyjść na silniki sterownik ma wyjście do sterowania pompy obiegowej dla kolektorów wodnych. Wyjście 12V 300mA do wysterowania przekaźnika a za jego pomocą uruchamiana jest dopiero pompa obiegowa zasilana z napięcia 230V.




    2. Funkcje
    • Nadaje się dla kolektorów grzejących wodę użytkową oraz paneli fotowoltaicznych.
    • Sterowanie 1 lub 2 oma silnikami.
    • Algorytm astronomiczny wyznaczania pozycji słońca.
    • Duży prąd wyjściowy dla siłowników do 3A.
    • Płynny start i hamowanie.
    • Zawężanie lub rozszerzanie drogi śledzenia słońca w azymucie oraz elewacji przez zadanie pozycji startowych i końcowych.
    • Zadawanie temperatury jaka ma osiągnąć bojler.
    • Ładowanie akumulatora z kontrolą napięć i prądu.
    • Zabezpieczenie kolektorów przed przegrzaniem, brakiem zasilania, oraz za silnym wiatrem.
    • Podtrzymanie zegara po odłączeniu zasilania głównego i akumulatora.
    • Dedykowane oprogramowanie konfiguracyjne na komputer.
    • Bardzo mały pobór prądu w czuwaniu 15mA.
    • Niewielki rozmiary


    Oraz oprogramowanie na PC.
    ( zamieszczam widok jednej zakładki )

    Solar tracker, Fotowoltaika, Sterownik solarny nadążny astronomiczny

    Moderowany przez tmf:

    Ze względu na brak reakcji ze strony autora - prośba o poprawienie tematu, aby spełniał kryteria działu - temat usuwam.

    Załączniki: Aby zobaczyć materiał na tym forum musisz być zalogowany
  • TermopastyTermopasty
  • #2
    SylwekK
    Poziom 31  
    1. Dlaczego tablica zamiast faktycznego śledzenia światła?
    2. Ile wytrzyma potencjometr w zmiennych temperaturach/ wilgoci/ itd.?
    3. Ile wytrzyma aku li-jon w warunkach j.w.(2) ?
    4. Jak jest zrobione zabezpieczenie przed wiatrem?

    Właściwie znam odpowiedzi na wszystkie zadane przeze mnie pytania (wliczam też wady i zalety), ale bardzo mnie interesuje co Ty masz do powiedzenia na ten temat :)

    A oprócz tego podoba mi się zabezpieczenie przed przegrzaniem wody :)
  • TermopastyTermopasty
  • #4
    SylwekK
    Poziom 31  
    No ja właśnie kiedyś skleciłem taki tam podobny sterownik i nawet działa jednak bardzo mi zależy na odpowiedzi na moje pytania ;-)
  • #5
    konstruktor_123456
    Poziom 14  
    No spoko
    Ad1
    tam nie ma żadnej tablicy pozycja liczona jest ze wzoru. Optykę odrzuciłam z powodu kiepskich opinii użytkowników. A poza tym chciałem mieć to wyliczane a nie mierzone. Takie założenie konstruktorskie podrostu.

    Ad2
    ile wytrzyma myślę ze sporo. Potencjometry są stosowane przecież w motoryzacji czy lotnictwie. Tani może wiadomo krócej wytrzymać ale drutowy złocony to w nieskończoność w zasadzie. Kogo stać na drogi to sobie kupi drogi kogo na tańszy to sobie wymieni po jakimś tam czasie a koszt śmieszny.

    Ad3
    Co do ogniw to tez myślę ze nie będzie problemu prądy ładowania są niewielkie rozładowania też. A najbardziej zabójcze to takie szybkie ładowanie i drastyczne rozładowania a tu no myślę ze plaża.
    Co do temperatury pracy no wiadomo pojemność spada przy ochładzaniu co do lata to ogniwa zawsze w cieniu to ile tam będzie max 50st.

    Moje silniki pobierają mało prądu około 0.5A
    Używane będą sporadycznie a kontrola naładowania jest. Wiec myślę ze będzie OK

    Ad4
    Jest wejście które zwarte do masy obraca kolektor pod zaprogramowane pozycje docelowo mam to zaszokowane na wiatromierz czujnik obrotowy. Tymczasem jest tak.
  • #6
    krzbor
    Poziom 19  
    konstruktor_123456 napisał:
    tam nie ma żadnej tablicy pozycja liczona jest ze wzoru
    Uważam, że to dobre rozwiązanie. Sam robiłem sterowanie oświetleniem zewnętrznym i też postanowiłem się oprzeć o wyliczenia. Serwer używa PHP i już miałem szukać odpowiednich bibliotek obliczeniowych, gdy w samym PHP znalazłem funkcje "date_sunrise" i "date_sunset" - ten język nie przestaje mnie zadziwiać :)