متتبع أشعة الشمس أحادي المحور

نبذة:

الألواح الشمسية هي ألواح تنتج طاقة كهربائية عن طريق أشعة الشمس, لذا فكلما زادت أشعة الشمس الساقطة عليها زادت الطاقة الناتجة. مع حركة الشمس من الشرق إلى الغرب تتغير كمية الأشعة الساقطة على هذه الألواح مما يؤثر في كفاءتها، فهنا يأتي دور متتبعات أشعة الشمس لكي تزيد من هذه الكفاءة.

المتطلبات

الإلكترونيات:

  • أردوينو.
  • لوحة تجارب.
  • حساسي ضوء (LDR).
  • محرك سيرفو من نوع (MG995).
  • مقاومتين 220Ω.
  • مجموعة أسلاك.
  • أربعة أسلاك من نوع ذكر-أنثى.
  • مزود طاقة للوحة التجارب.
  • لوحان للطاقة الشمسية.
  • سلك توصيل البطارية بالأردوينو.
  • سلك يو اس بي للأردوينو.
  • بطارية 9 فولت.
  • سلك توصيل البطارية بالأردوينو.

الأدوات:

  • قاطعة بالليزر.
  • اكريليك (مقاسي 6مم و 3مم).
  • طابعة ثلاثية الأبعاد.
  • لاصق ذا وجهين.
  • مسدس غراء.

اختيارية

  • حديدة تلحيم.
  • أسلاك لحام.

 

التوصيل

في وصلة السيرفو اللون:

البني: يتم وصله مع القطب السالب.

الأحمر: يتم وصله مع القطب الموجب.

البرتقالي: يتم وصله مع منفذ الأردوينو رقم 9.

البرمجة

قم بتحميل ملف الكود من الرابط التالي

https://bit.ly/2UDUZ4G

ثم قم بوصل الأردوينو بجهاز الكمبيوتر ثم أدخل الكود فيه.

بناء المجسم: قص القطع بآلة القطع بالليزر

قم بتحميل ملفات الSVG الموجودة في الرابط التالي

https://bit.ly/2UDUZ4G

وقم بقص الملفات:

  • صندوق المجسم
  • 3مم

في اكريليك بمقاس 3مم

وقم بقص ملف

  • 6مم

في اكريليك بمقاس 6مم.

بناء المجسم: طباعة قطع ثلاثية الأبعاد

قم بالدخول إلى الرابط التالي وطباعة القطعتين الموجودة فيه

https://www.tinkercad.com/things/5WClM4NVDuN-parts

ولا تنسى تفعيل خيار

(Generate Support)

أثناء عملية الطباعة.

بناء المجسم: تركيب صندوق المجسم

قم بتركيب أوجه الصندوق وتثبيتها بالغراء باستثناء الوجه العلوي وهو الوجه الذي يحتوي على ثقبين.

بناء المجسم: تركيب الجسم

قم بوضع قاعدة تثبيت الجسم فوق الوجه العلوي للصندوق بجوار الثقب المستطيل وقم باستخدام الغراء لتثبيته

وقم بتثبيت القطعة الثانية بالغراء على بعد مسافة لا تقل عن 13سم، ثم قم بتثبيت الجسم الحامل للسيرفو في القاعدة المجاورة للثقب المستطيل باستخدام الغراء، وقم بتثبيت الجسم الآخر كذلك.

بناء المجسم: قاعدة الألواح الشمسية

قم بتثبيت الألواح الشمسية في القاعدة الحاملة لها باستخدام لاصق ذا وجهين وقم كذلك بتثبيت القطعتين المطبوعتين بالطابعة ثلاثية الأبعاد بالغراء.

 

بناء المجسم: قاعدة حساسي الضوء

ألصق القطعة المربعة عموديا في منتصف القطعة الدائرية وقم بإدخال الحساسين في القاعدة.

بعد ذلك افصل رؤوس أربعة من الأسلاك وقم بنزع القليل من البلاستيك لإظهار بعض الأسلاك، وبعد ذلك قم بلف كل سلك حول كل قطب من أقطاب الحساسين.

ومن أجل ضمان الثبات قم بتلحيمها، وقد يمكن الاستغناء عن التلحيم باستخدام الشريط العازل في حال عدم توفر اللحام.

وينصح بدمج سلكي كل حساس سويا باستخدام الشريط العازل أو الشريط اللاصق.

بناء المجسم:تركيب المحرك وقاعدة الألواح الشمسية

أدخل محرك السيرفو في المكان المخصص له ولن تكون هناك حاجة لتثبيته بالغراء، ثم قم بإدخال القطعة ثلاثية الأبعاد المستطيلة في قرن السيرفو وثبتها باستخدام الغراء.

بعد ذلك قم بإدخال القطعة الدائرة عبر الثقب في الجسم المقابل.

بعد ذلك قم بتثبيت قاعدة حساسي الضوء حيث يكون الحساسان عموديان مع الألواح الشمسية.

مع الأخذ بعين الاعتبار أن الحساس العلوي مسؤول عن الدوران لليمين والسفلي مسؤول عن اليسار.

 

توصيل الأسلاك

قم بوضع الأردوينو ولوحة التجارب ومزود الطاقة للوحة التجارب داخل الصندوق وثبتها باللاصق ذا الوجهين, وتأكد من جعل منفذ مزود الطاقة للوحة التجارب مقابلا للثقب الدائري ليمكن وصله ببطارية من الخارج، وقم بتوصيل الأردوينو بسلك اليو اس بي مع مزود الطاقة للوحة التجارب.

بعد ذلك قم بتوصيل أربعة أسلاك من نوع ذكر- انثى في لوحة التجارب في مكان توصيل الحساسين وقم بتمرير الأسلاك عبر الثقب الدائري في وجه الصندوق العلوي ثم توصيلها مع الحساسين.

وقم كذلك بتمرير ثلاثة أسلاك عبر الثقب المستطيل وتوصيلها مع المحرك.

قم بتثبيت البطارية بلاصق ذا وجهين بجوار الثقب الدائري في الوجه الجانبي للصندوق وقم بتمرير وتوصيل السلك مع مزود الطاقة للوحة التجارب.

الختام

بعد تركيب كل القطع قم بوضع الوجه العلوي للصندوق في مكانه فوق الصندوق وعند الرغبة بتشغيل الجهاز قم بتوصيل البطارية بالسلك وقم بفصل السلك من البطارية عند الرغبة بإطفائه وسيكون المشروع المكتمل كما في الصورة أدناه.

كل ما تبقى هو خطوة أخيرة متروكة لك ولم يتم التطرق لها في هذا المشروع، ألا وهي توصيل الألواح بأسلاك و استخراج الطاقة منها.

الكاتب: Abdullah Hadadi
قارئ

المشاركات (2)

أضف مشاركة