طراحی و ساخت دنبال کنندۀ خورشیدی دقیق دومحوره با توان مصرفی بسیار کم مبتنی بر آشکارسازهای جدید مکانیکی و الکترونیکی

در این مقاله دنبال کنندۀ خورشیدی دومحوره جدیدی ارائه می گردد که با توان مصرفی کم، به افزایش 60 درصدی در وات ساعت دریافتی سلول های خورشیدی در طول شبانه روز می انجامد. آشکارسازهای مکانیکی و الکترونیکی جدیدی برای حذف خطای زاویه ای انحراف نسبت به خورشید پیشنهاد شده اند که براساس آن، مجموعه دنبال کننده خورشیدی با توان مصرفی کم، ضریب اطمینان بالا و هزینه بسیار پائین قابل پیاده سازی است. جهت بهینه سازی فرآیند دریافت انرژی در تمام فصول سال، علاوه بر چرخش در راستای غربیشرقی، امکان تغییر زاویه در راستای شمالیجنوبی نیز پیش بینی و فراهم شده است. نتایج تست پس از ساخت نشان می دهد که با استفاده از آشکارسازهای مکانیکی و الکترونیکی پیشنهادی، توان متوسط مصرفی دو جک پیستونی با تحمل بار 2 کیلوگرمی ناشی از پنل 40 وات، به کمتر از 10 میلی وات در طول 13 ساعت روشنایی روز کاهش می یابد. دستگاه نیاز به منبع تغذیه بیرونی ندارد و توان مورد نیاز جهت چرخش پنل و عملکرد مدار کنترلی از باتری شارژ شده توسط خورشید تامین می شود. با استفاده از طرح پیشنهادی، مجموع واتساعت دریافت شده از خورشید در طول روز تابستانی 60 درصد نسبت به حالت پنل ثابت افزایش می یابد. همچنین، درصد جریان متوسط مصرفی مجموعه دنبال کننده به جریان دریافتی پنل، به حدود 0.13 درصد بهبود یافته است. در فرآیند طراحی قطعات مکانیکی، که با استفاده از نرم افزار catia انجام شده است، امکان تحمل وزن مجموعه ای از پنل های خورشیدی تا توان نامی 1200 وات وجود دارد.

Design and Manufacturing of a Low-Power Dual-Axis Sun Tracker Based on Novel Mechanical and Electrical Detectors

In this paper the conventional structure of dualaxis sun tracker is modified based on new mechanical and electrical detectors which are proposed to reduce both the angular error and power consumption. Automatic adjustment of the azimuth, latitude and altitude angle for the photovoltaic panels improves the performance of converting solar energy to the electrical energy, throughout all the seasons. In other words, both the northworth and eastwest angular error is continuously minimized until that the panel rsquo;s surface is solarized with the maximum energy. PostFabrication results show that the proposed control circuit and two actuators consume the average power of less than 10mWatt alongside the 13hour of a summer day. The external power source is no longer required because the received power is saved in a battery in order to provide the power of the control circuit. The ratio of the required energy to the saved energy is optimized to around 0.13%. Measurement results confirm that the total Watthour during a summer day is improved around 60 percent in comparison to the case that a fixed panel is used. Design of the mechanical objects are performed using CATIA software such that endure up to 1200Watt panel array.