Arduino UNO के साथ एक स्वचालित सौर ट्रैकर का निर्माण: 8 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

सौर ऊर्जा दुनिया भर में अधिक से अधिक प्रचलित हो रही है। वर्तमान में, जीवाश्म ईंधन और कोयले पर हमारी निर्भरता को कम करते हुए, सौर पैनलों को अधिक ऊर्जा उत्पादन करने के लिए कई तरीकों पर शोध किया जा रहा है। ऐसा करने का एक तरीका यह है कि पैनल हमेशा आकाश में सूर्य की ओर मुख करके चलते रहें। यह इष्टतम ऊर्जा संग्रह की अनुमति देता है, जिससे सौर पैनल अधिक कुशल हो जाते हैं।

यह निर्देश योग्य इस बात पर गौर करेगा कि सोलर ट्रैकर्स कैसे काम करते हैं, और इस तरह की विधि को एक Arduino UNO का उपयोग करके सोलर ट्रैकर प्रोटोटाइप में लागू करते हैं।

चरण 1: सोलर ट्रैकर्स कैसे काम करते हैं

सोलर ट्रैकर को नियंत्रित करने के लिए 3 मुख्य तरीकों का इस्तेमाल किया जाता है। पहला एक निष्क्रिय नियंत्रण प्रणाली है, और अन्य दो सक्रिय नियंत्रण प्रणाली हैं। निष्क्रिय रूप से नियंत्रित सौर ट्रैकर में कोई सेंसर या एक्चुएटर नहीं होता है, लेकिन सूर्य से गर्मी के आधार पर इसकी स्थिति बदल जाती है। इसके बीच में टिका पर लगे कंटेनर में कम क्वथनांक वाली गैस का उपयोग करके, एक आरी के समान, सौर पैनल सूर्य से गर्मी की दिशा के आधार पर अपनी स्थिति बदल सकता है।

सक्रिय सिस्टम थोड़ा अलग हैं। दोनों को एक प्रसंस्करण प्रणाली की आवश्यकता होती है, साथ ही साथ पैनलों को स्थानांतरित करने के लिए एक्चुएटर्स की भी आवश्यकता होती है। सौर पैनलों को सक्रिय रूप से नियंत्रित करने का एक तरीका सूर्य की स्थिति को पैनलों तक पहुंचाना है। पैनल तब खुद को आकाश में इस स्थिति में उन्मुख करते हैं। एक अन्य तरीका सूर्य की स्थिति का पता लगाने के लिए सेंसर का उपयोग करना है। लाइट डिपेंडेंट रेसिस्टर्स (एलडीआर) का उपयोग करके, अलग-अलग प्रकाश स्तरों का पता लगाना संभव है। फिर इन सेंसरों का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि सूर्य आकाश में कहां है, जिससे पैनल स्वयं को उचित रूप से उन्मुख करने की अनुमति देता है।

इस निर्देश में, हम सेंसर आधारित सक्रिय नियंत्रण प्रणाली का उपयोग करेंगे।

चरण 2: सिस्टम आरेख/घटक अवलोकन

यह सिस्टम कैसे काम करता है यह ऊपर की तस्वीरों में दिखाया गया है। एक विभक्त के प्रत्येक तरफ 1 प्रकाश निर्भर अवरोधक होगा। यह डिवाइडर पैनल के एक तरफ सेंसर पर छाया डालेगा, जिससे दो सेंसर रीडिंग के बीच भारी अंतर पैदा होगा। यह सिस्टम को सौर पैनल की स्थिति को अनुकूलित करते हुए सेंसर रीडिंग को बराबर करने के लिए उज्जवल पक्ष की ओर बढ़ने के लिए प्रेरित करेगा। 2 अक्ष वाले सौर ट्रैकर के मामले में, इसी सिद्धांत का उपयोग किया जा सकता है, जिसमें दो के बजाय 3 सेंसर (बाईं ओर 1, दाईं ओर 1, नीचे 1) हैं। बाएं और दाएं सेंसर को औसत किया जा सकता है, और इस रीडिंग की तुलना नीचे के सेंसर से की जा सकती है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि पैनल को कितना ऊपर या नीचे जाना चाहिए।

मुख्य घटक अवलोकन

Arduino UNO: यह इस परियोजना के लिए माइक्रोकंट्रोलर है। यह सेंसर डेटा पढ़ता है और यह निर्धारित करता है कि सर्वो को कितना और किस दिशा में मुड़ना चाहिए।

सर्वो: ये इस परियोजना के लिए उपयोग किए जाने वाले एक्चुएटर हैं। वे नियंत्रित करने में आसान और बहुत सटीक हैं, जो इसे इस परियोजना के लिए एकदम सही बनाते हैं।

लाइट डिपेंडेंट रेसिस्टर्स (LDRs): ये वेरिएबल रेसिस्टर्स हैं जो लाइट लेवल का पता लगाते हैं। इनका उपयोग आकाश में सूर्य की स्थिति को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

चरण 3: सामग्री / उपकरण

इस परियोजना के निर्माण के लिए प्रयुक्त सामग्री हैं:

1. अरुडिनो यूएनओ
2. 2 सर्वो
3. 3 लाइट डिपेंडेंट रेसिस्टर्स (LDRs)
4. ३ १०k ओम रेसिस्टर्स
5. आइसक्रीम पर लकड़ी का खोंचा
6. गत्ता

इस परियोजना को बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण हैं:

1. सोल्डरिंग आयरन
2. फीता
3. कैंची
4. उपयोगिता के चाकू
5. गर्म गोंद वाली बंदूक

चरण 4: सर्किट योजनाबद्ध

ऊपर सौर ट्रैकर को एक साथ तार करने के लिए उपयोग किया जाने वाला योजनाबद्ध है।

पिन कनेक्शन:

लेफ्ट फोटोरेसिस्टर

पिन 1 - 3.3V

पिन 2 - A0, GND (पिन 2 और GND के बीच 10k ओम रोकनेवाला)

दायां फोटोरेसिस्टर

पिन 1 - 3.3V

पिन 2 - A1, GND (पिन 2 और GND के बीच 10k ओम रोकनेवाला)

निचला फोटोरेसिस्टर

पिन 1 - 3.3V

पिन 2 - A2, GND (पिन 2 और GND के बीच 10k ओम रोकनेवाला)

एलआर सर्वो

सिग्नल - 2

ग्राउंड - GND

वीसीसी - 6 वी बैटरी पैक

टीबी सर्वो

सिग्नल - 3

ग्राउंड - GND

वीसीसी - 6 वी बैटरी पैक

अरुडिनो पावर

वीआईएन - 6 वी बैटरी पैक

GND - 6 V बैटरी पैक GND

चरण 5: विधानसभा

एक पूर्ण बोर्ड पर सर्किट को एक साथ मिलाने के बाद (इसके बजाय एक ब्रेडबोर्ड का उपयोग करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें), डिवाइस को इकट्ठा करने का समय। मैंने ट्रैकर के लिए एक आधार और पैनल धारक बनाने के लिए कार्डबोर्ड और एक स्टायरोफोम ब्लॉक का उपयोग किया, साथ ही पॉप्सिकल स्टिक का उपयोग करने वाले सेंसर के लिए एक विभक्त दीवार। यह कदम आप पर निर्भर है। यह देखने के लिए कि यह डिवाइस की ट्रैकिंग क्षमता को कैसे प्रभावित करता है, विभिन्न विभक्त दीवार की लंबाई, ऊंचाई और आकार के साथ-साथ सेंसर प्लेसमेंट के साथ प्रयोग करने का प्रयास करें।

चरण 6: सॉफ्टवेयर

अब जब असेंबली पूरी हो गई है, तो डिवाइस के लिए सॉफ्टवेयर बनाने का समय आ गया है। Arduino स्केच नीचे संलग्न है।

चरण 7: सॉफ्टवेयर फ़्लोचार्ट

डिवाइस कैसे काम करता है इसका एक फ़्लोचार्ट यहां दिया गया है।

चरण 8: निष्कर्ष

यदि आप डिवाइस को पावर देते हैं और पैनल पर एक उज्ज्वल प्रकाश चमकते हैं, तो ट्रैकर स्वयं को सीधे प्रकाश का सामना करने के लिए उन्मुख करेगा। मैंने नीचे परियोजना का एक परीक्षण वीडियो संलग्न किया है। मुझे आशा है कि आपको यह प्रोजेक्ट पसंद आया होगा! बेझिझक कोई भी सवाल कमेंट सेक्शन में पूछें और मैं उनका जवाब देने की कोशिश करूंगा। धन्यवाद!