Sistema de seguimiento automático solar portátil: 9 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

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por: Dave Weaver

Esta construcción está hecha con extrusión de ranura en T de aluminio. Elegí ese material porque es limpio, liviano y excelente para trabajar. Esto podría construirse muy fácilmente con madera, pero no sería tan resistente a la luz ultravioleta y la humedad. Si desea ver más información sobre mis construcciones solares, siga este enlace a mi sitio de Etsy. Esta es una construcción para un seguidor solar verdaderamente portátil adecuado para RV'ers. Utiliza un panel solar flexible que se puede guardar muy fácilmente.

Mientras la tierra gire, el Sol seguirá el cielo de este a oeste. Teniendo en cuenta que un panel solar solo está produciendo su potencia nominal máxima cuando está en ángulo recto con el Sol, es lógico que esos mismos paneles solo estén produciendo la potencia máxima durante una parte muy breve del día. Estos mismos paneles, si se giraran cada pocos minutos, serían mucho más eficientes.

He estado buscando durante años un panel solar de seguimiento automático práctico y rentable, pero realmente no existen. Los que existen no son portátiles y son muy caros. Así que decidí construir el mío propio.

El sistema que construí es un sistema de un solo eje construido con extrusión de aluminio con ranura en T, un robusto juego de ruedas, un actuador de 12 vdc y una inclinación ajustada manualmente. Se utilizó un panel solar de 50 vatios, pero puede manejar hasta 100 vatios con modificaciones en el diseño. Tiene un controlador de carga solar, un componente de seguimiento solar asequible y un actuador para pivotar el panel solar. Simplemente conecte una batería de almacenamiento a los cables de conexión rápida y cargue su batería de almacenamiento. Si solo necesita alimentación de CC y usa solo LED para proporcionar luz durante la noche, tendrá todo lo que necesita. Sin embargo, la mayoría de las personas activas requieren alimentación de CA para radios, televisores, cafeteras y tal vez incluso un refrigerador. En este caso, querrá comprar baterías adicionales para crear una matriz y conectarlas a un inversor de potencia descendente. O puede comprar cualquier cantidad de paquetes de energía portátiles en el mercado que los combinarán en un ensamblaje compacto y liviano. Goal Zero es el paquete de energía ideal para este sistema.

Lista de materiales:

(1) panel solar de 50 vatios

(1) Extrusión de ranura en T de aluminio de 36 "1" x 1"

(1) Extrusión de ranura en T de aluminio de 24 "1" x 2"

(2) Extrusión de ranura en T de aluminio de 10 "de 1" x 1"

(2) ruedas para cortacésped de 8"

(3) Placa de unión en T de 5 orificios

(2) Bolsas 1 / 4-20 x 1/2 tornillo con tuerca en T

(1) 180 grados soporte de pivote

(2) 90 grados protuberancias

(1) actuador lineal 12 v dc con carrera de 12"

(1) seguidor solar Home CSP

(1) 36 de longitud de 1 / 2-20 todo el hilo

(2) tuercas de seguridad 1 / 2-20

(2) arandelas SS de 1/2"

(1) bolsa de (10) nueces 1 / 2-20

(1) Tira de unión de 3 orificios

(1) 36 de largo de 1/2 cpvc

(1) Caja "J" de CPVC

36 de cable CAT 5 o cualquier cable de cobre trenzado 4 de calibre ligero

Herramientas necesarias

(1) broca 11/64

(1) grifo 1 / 4-20

Grifo de mano 1 / 4-20

Llave en T de 3/16"

LLave inglesa

pelacables

tuercas de alambre

cinta eléctrica

más detalles medomyself.com

Paso 1: Paso 1: Montaje del mástil en la base

El primer paso es montar el mástil con la base. El mástil tiene una extrusión de ranura en T de 36 "a 1" x 1 ". La base es una extrusión de ranura en T de 24" a 1 "x 2". Se conectan entre sí con un soporte de 5 orificios, también fabricado por 80/20.

Coloque (4) tornillos de 1 / 4-20 en la fila inferior del soporte de 5 orificios y (3) tornillos con tuercas en T en la fila superior del mismo soporte. No apriete todavía. Deslice el lado de 3 orificios del soporte en el mástil. Deslice el lado de 4 orificios del soporte en la base. Coloque el soporte de modo que quede en el medio. Apriete los 4 tornillos en la parte inferior y luego asiente el mástil firmemente contra la base con su llave T. Apriete los 3 tornillos restantes.

Paso 2: Paso 2: Instalación del eje a través de la base

Ahora tome la sección de todo hilo y colóquela a través del orificio central de la base. Necesitará aproximadamente 4 extendiéndose desde cada extremo para permitir que las ruedas tengan suficiente espacio. Coloque una arandela de 1/2 en cada extremo y luego enrosque una tuerca de 1 / 2-20 en cada extremo. Apriételos completamente.

Ahora tome una rueda y colóquela en el extremo del eje como se muestra. Enrosque una contratuerca de 1 / 2-20 en cada extremo. Este no es un Ferrari, las ruedas deberían tener un poco de juego y deberían girar libremente.

Esto completa la base.

Paso 3: Paso 3: Instalación del brazo y pie del actuador

La parte inferior del soporte se compone de (2) secciones de 10 "de extrusión de 1" x 1 ". Una sección está conectada al mástil, la otra está montada en el soporte de pivote de 180" y sirve como pata. Aquí es donde ajustará la inclinación.

El soporte en T que se muestra en la foto ya no se usa, en su lugar uso un soporte en T de 5 orificios (los mismos que se montarán en el panel solar). Instale tornillos y tuercas en T en el soporte y deslice hacia abajo el mástil como se muestra, aproximadamente a 10 "del suelo. Apriete el tornillo 3 en el lado del mástil. Ahora deslice (1) las secciones de 10" de 1 "x 1" en el (2) lado del orificio del soporte y apriete.

Tome la sección restante de 10 "de extrusión e instale el soporte de pivote de 180 grados como se muestra. La perilla de giro y el perno de carruaje deben desarmarse antes de la instalación. La sección de 10" para la pata debe roscarse solo en un extremo. La protuberancia de 90 grados se enrosca en la sección roscada de la extrusión.

Paso 4: Paso 4: Instalación de soportes para panel solar

Este paso requiere que taladre agujeros en el marco exterior del panel solar. Coloque uno de los soportes de 5 orificios en la parte superior del panel solar y marque hacia dónde van los orificios, esto debe estar en el medio del panel. Haga esto también para la parte inferior. Taladre (2) orificios, los 2 orificios exteriores, con una broca de 11/64 . Después de perforar los orificios, cambie la broca con el grifo de 1 / 4-20 y golpee los orificios. No necesitará lubricante para estos grifos.

Tome las (2) protuberancias restantes de 90 grados e instálelas en el mástil como se muestra. Estos deben estar espaciados para que coincidan con la distancia entre los dos soportes. En este punto, tiene dos opciones, puede insertar uno de los tornillos de cabeza hexagonal de 1 / 4-20 en el soporte del panel solar y en la protuberancia. Puede hacer esto para la parte superior e inferior. La alternativa es enroscar 2 secciones pequeñas de 1 / 4-20 completamente roscado, de aproximadamente 1.5 de largo con una contratuerca y un espaciador de plástico en la protuberancia. Esto le permite deslizar el panel hacia adentro y hacia afuera fácilmente.

Paso 5: Paso 5: Instalación del actuador y el hardware

Ahora instale la tira de unión de 3 orificios en el extremo de la extrusión de 10 que se extiende desde el mástil. Instale 2 tornillos de cabeza redonda y 2 tuercas en T para asegurarlo, pero deje el último orificio vacío.

El actuador viene con hardware de montaje. El soporte del cilindro en ángulo debe instalarse en el lado izquierdo del panel solar como se muestra usando las mismas técnicas para los soportes del panel solar. Un extremo tiene una tuerca de mariposa y el otro extremo está fijado.

Tome un perno de 1 / 4-20 de 2 "de largo y páselo a través del orificio vacío en la tira de unión y enrosque una tuerca de 1 / 4-20 para asegurarlo. Coloque un espaciador de nailon de 1/4" de alto en el perno, este reducirá la fricción. Ahora enrosque la tuerca de mariposa de 1 / 4-20 en el perno para asegurar el actuador en un extremo. Instale el soporte del actuador en el panel solar y fije la rd de carrera del actuador.

El actuador no debe atascarse y debe recorrer todo el arco. Esto se probará más tarde.

Paso 6: Paso 6: Instalación del seguidor solar y la caja de conexiones

El sensor está montado en el extremo de la tubería de CPVC de 1/2 . El sensor tiene (4) cables, batería más, batería menos, CW y CCW para el actuador. La pequeña caja de conexiones está montada 3/4 del camino hacia abajo El CPVC y otra sección corta de CPVC se extienden por la parte inferior de la caja de conexiones, lo suficiente como para llegar a la parte inferior del marco exterior del panel solar. Este conjunto se fija al panel solar mediante abrazaderas de tubería. Los cables entrarán desde la parte inferior y salga por el costado del controlador y hacia la parte superior en el sensor.

El seguidor solar que utilicé es fabricado por Home CSP. He usado el Tiny Tracker con todos los sistemas que he construido y nunca he tenido ningún problema. Ciertamente recomiendo usar uno para su sistema.

Paso 7: Paso 7: Cableado de los componentes

En cuanto al cableado de su seguidor solar, tiene un par de opciones. Si está utilizando un panel solar de 50 vatios y su intención es cargar una batería de almacenamiento de ciclo profundo grande que se encuentra en un paquete de energía como Xantrex o por sí misma, simplemente conéctela como se muestra.

Los conectores rápidos Anderson se utilizan para conectar todo. Debido a que este es solo un panel solar de 50 vatios, no produce mucha corriente (<3 amperios), por lo que un pequeño controlador de carga de 7 amperios estará bien. Elegí instalar esto en la parte posterior del panel solar con silicona, pero sería mejor usar el controlador de carga que está integrado en algunos de los paquetes de energía más comunes.

Paso 8: Paso 8: Preparación final y prueba

El paquete de energía en la foto es solo algo que armé. Quería un paquete de energía mucho más liviano que pudiera conectarse en cadena con otros paquetes de baterías para aumentar la capacidad de almacenamiento. Usé una caja de batería con un indicador de carga LED. En lugar de usar una batería de plomo-ácido pesada, usé una batería LiFePO4 20 AH. Puse un inversor de potencia modificado de 800 vatios en la parte inferior con un control remoto montado en la parte frontal de la caja. Solo pesa alrededor de 15 libras.

En la foto adyacente, notará que estoy usando una toma de corriente para cigarrillos de 12 vdc para convertir a los conectores Anderson. También utilizo un medidor de "Watts Up" para medir la corriente de carga … es bueno tenerlo.

Cuando se aplica energía por primera vez, el actuador se desplazará hacia el oeste, luego hacia el este y se detendrá, después de unos momentos comenzará a buscar el sol. A partir de ese punto, el rastreador tomará muestras de la luz cada 3 minutos aproximadamente. Este proceso se repetirá hasta el atardecer. Por la noche volverá al Este y se pondrá.

Instale la perilla giratoria larga con perno de 1 / 4-20. Deberá tocar el extremo del mástil para instalarlo.

Viaje de prueba del actuador

Este soporte no tiene interruptores de límite, el actuador lineal los tiene incorporados, es por eso que debe asegurarse de que el panel solar pueda viajar unos 180 grados de este a oeste cuando esté orientado hacia el sur. Si el panel se atasca o no se desplaza lo suficiente, afloje los tornillos de cabeza hexagonal de 1 / 4-20 que sujetan la tira de unión de 3 orificios y deslícelos hacia adentro o hacia afuera para aumentar o disminuir el recorrido. Vuelva a apretar.

Paso 9: Paso 9: Operación

Operación

La pata inferior del soporte debe estar doblada para un transporte seguro. Para hacer esto, afloje la perilla giratoria negra y doble la pata inferior de 10 hacia el mástil. Vuelva a apretar la perilla.

Mueva la montura solar a un área con una vista despejada del cielo del sur. Coloque la manija en el mástil de modo que mire hacia el sur. Conecte el paquete de energía al soporte solar.

Afloje la perilla giratoria inferior e incline el soporte para que coincida con el ángulo aproximado del sol. Apriete la perilla. Pronto, su panel comenzará a realizar un seguimiento por sí solo.

Para más detalles y otras compilaciones:

www.etsy.com/shop/BuildFromPlans

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Atención - Próximamente en enero de 2016 - Soporte de seguimiento solar portátil

En la primera semana de enero de 2016 presentaremos un

sistema de seguimiento solar completo para aquellos de ustedes que no quieren meterse con la construcción de uno desde cero. Lanzaremos un seguidor solar de un solo eje que manejará un panel solar de hasta 100 vatios. Incluirá:

Panel solar de 50 vatios

Controlador de carga solar

Actuador 12 vdc

Seguidor solar

Montaje universal (maneja paneles de hasta 100 vatios)

Dolly portátil con ruedas

Auto eje único (acimut)

Mecánica (inclinación)